Актуальність дослідження полягає в необхідності збереження оптимального рівня рухомого фосфору у карбонатних ґрунтах для підтримки здорового росту та розвитку рослин, оскільки саме в таких ґрунтах він може переходити у менш рухомі форми. Метою дослідження було оцінити вплив різних довгострокових стратегій внесення добрив на вміст різних форм фосфору в ґрунті для покращення цієї доступності. Дослідження проводили у 2019–2022 рр. у стаціонарному досліді у Відокремленому підрозділі Національного університету біоресурсів і природокористування України «Агрономічна дослідна станція» Київської області на лучно-чорноземному карбонатному малогумусному грубопилувато-легкосуглинковому ґрунті у п’ятипільній сівозміні, де вивчали вплив різних рівнів насиченості добривами (без добрив, мінімальний, середній і оптимальний) на показники фосфатного режиму ґрунту і урожайність пшениці озимої сорту Етана і соняшнику гібриду Суміко. Зразки ґрунту відбирали з шарів 0–20 і 20–40 см, у них визначали групово-фракційний склад фосфатів за методом Чанга-Джексона, вміст рухомих фосфатів за методами Чирикова та Мачигіна. Згідно з аналізом групово-фракційного складу фосфатів ґрунту встановлено, що у лучно-чорноземному карбонатному грубопилувато-легкосуглинковому ґрунті серед усіх фракцій переважає вміст фосфатів заліза за довготривалого внесення добрив. Результати досліджень показали збільшення вмісту фосфатів алюмінію у поверхневому шарі ґрунту 0–20 см двох варіантів за довготривалого внесення добрив, а також підвищення вмісту другої фракції розчинних фосфатів кальцію (Са-РІІ), у мінімальної насиченості (N27P18K20) відмічено найбільше доступної фракції фосфатів для рослин (Са-PI). Уміст рухомих фосфатів був максимальним за оптимальної насиченості добривами (N81P54K62) і складав 4.8 і 8.5 mg/100 g ґрунту, післядія органічних добрив позитивно впивала на накопичення рухомих фосфатів у ґрунті. Найбільша урожайність пшениці озимої (7,55 т/га) і соняшнику (4,28 т/га) отримана за оптимальної насиченості добривами, найменша без застосування добрив, де вона склала 4,45 т/га для пшениці озимої та 2,23 т/га у соняшника. Результати дослідження можуть бути використані для розробки більш стійких та ефективних стратегій використання фосфору в ґрунтах, що може сприяти збереженню ґрунтових ресурсів та запобіганню можливому забрудненню водних джерел внаслідок надмірного внесення фосфору
групово-фракційний склад, рухомі фосфати, реакція ґрунтового середовища, мобілізація фосфатів, доступний фосфор
[1] Abdala, D.B., da Silva, I.R., Vergütz, L. & Sparks, D.L. (2015). Long-term manure application effects on phosphorus speciation, kinetics and distribution in highly weathered agricultural soils. Chemosphere, 119, 504-514. doi: 10.1016/j.chemosphere.2014.07.029.
[2] Ahlgren, J., Djodjic, F., Börjesson, G., & Mattsson, L. (2013). Identification and quantification of organic phosphorus forms in soils from fertility experiments. Soil Use and Management, 29, 24-35. doi: 10.1111/sum.12014
[3] Barrow, N.J., Feng, X.H., & Yan, Y.P. (2015). The specific adsorption of organic and inorganic phosphates by variable‐charge oxides. European Journal of Soil Science, 66(5), 859-866. doi: 10.1111/ejss.12280.
[4] Bauke, S.L., von Sperber, C., Tamburini, F., Gocke, M.I., Honermeier, B., Schweitzer, K., Baumecker, A., Don, A., Sandhage-Hofmann, A., & Amelung, W. (2018). Subsoil phosphorus is affected by fertilization regime in long‐term agricultural experimental trials. European Journal of Soil Science, 69(1), 103-112. doi: 10.1111/ejss.12516.
[5] Chen, M., & Graedel, T.E. (2016). A half-century of global phosphorus flows, stocks, production, consumption, recycling, and environmental impacts. Global Environmental Change, 36, 139-152. doi: 10.1016/j.gloenvcha.2015.12.005.
[6] Convention on Biological Diversity. (1992). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_030#Text.
[7] Convention on the Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora. (1973). Retrieved from https://cites.org/eng.
[8] DSTU 4114-2002. (2002). Soils. Determination of mobile compounds of phosphorus and potassium according to the modified Machigin method. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=58928.
[9] DSTU 4115-2002. (2002). Soils. Determination of mobile phosphorus and potassium compounds by the modified Chirikov method. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=58863.
[10] DSTU 7854:2015. (2015). Soil quality. Determination of the content of mineral forms of phosphorus by the Chang-Jackson method in the modification of the NSC IGA named after O.N. Sokolovsky. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=62736.
[11] Fink, J.R., Inda, A.V., Bavaresco, J., Barrón, V., Torrent, J., & Bayer, C. (2016). Phosphorus adsorption and desorption in undisturbed samples from subtropical soils under conventional tillage or no‐tillage. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 179(2), 198-205. doi: 10.1002/jpln.201500017.
[12] Hospodarenko, G.N., Stasinyevych, O.Y., & Prokopenko, E.V. (2015). Capacity of spring barley in long-term application of fertilizers in field crop rotation. Bulletin of the Uman National University of Horticulture, 1, 3-6.
[13] Khristenko, A.O. (2020). Theoretical problems of the methodology of balance assessment of the cycle of macroelements in the “fertilizer-soil-plant” system. Agrochemistry and Soil Science, 90, 47-56. doi: 10.31073/acss90-05.
[14] Kramer, M.G., & Chadwick, O.A. (2018). Climate-driven thresholds in reactive mineral retention of soil carbon at the global scale. Nature Climate Change, 8(12), 1104-1108. doi: 10.1038/s41558-018-0341-4.
[15] Kulhánek, M., Balík, J., Černý, J., Nedvěd, V., & Kotková, B. (2007). The influence of different intensities of phosphorus fertilizing on available phosphorus contents in soils and uptake by plants. Plant Soil and Environment. 53(9), article number 382. doi: 10.17221/2292-PSE.
[16] Litvinova, O., Litvinov, D., Degodyuk, S., Romanova, S., & Rasevich, V. (2020). Effect of fertilizers systems on accumulation of heavy metals in gray forest soil. International Journal of Ecosystems & Ecology Sciences, 10(4), 603-608. doi: 10.31407/ijees10.404.
[17] Litvinova, O., Litvinov, D., Romanova, S., & Kovalyova, S. (2019). Soil biological activity under the human-induced impact in the farmed ecosystem. International Journal of Ecosystems & Ecology Sciences, 9(3), 529-536. doi: 10.31407/ijees9316.
[18] McGechan, M.B., & Lewis, D.R. (2002). SW-soil and water: sorption of phosphorus by soil, part 1: principles, equations and models. Biosystems Engineering, 82(1), 1-24. doi: 10.1006/bioe.2002.0054.
[19] Mundus, S., Carstensen, A., & Husted, S. (2017). Predicting phosphorus availability to spring barley (Hordeum vulgare) in agricultural soils of Scandinavia. Field Crops Research, 212, 1-10. doi: 10.1016/j.fcr.2017.06.026.
[20] Nobile, C.M., Bravin, M.N., Becquer, T., & Paillat, J.M. (2020). Phosphorus sorption and availability in an andosol after a decade of organic or mineral fertilizer applications: Importance of pH and organic carbon modifications in soil as compared to phosphorus accumulation. Chemosphere, 239, article number 124709. doi: 10.1016/j.chemosphere.2019.124709.
[21] Sharpley, A.N., McDowell, R.W., & Kleinman, P.J. (2004). Amounts, forms, and solubility of phosphorus in soils receiving manure. Soil Science Society of America Journal, 68(6), 2048-2057. doi: 10.2136/sssaj2004.2048.
[22] Spriazhka, R.O., Zhemoida, V.L., Makarchuk, O.S., Dmytrenko, Y.M., & Bahatchenko, V.V. (2022). Selection value of initial material according to the main biochemical parameters of grain in new maize hybrids creation. Agronomy Research, 20(S1), 1151-1162. doi: 10.15159/AR.22.037.
[23] Tiessen, H., & Moir, J.O. (1993). Characterization of available P by sequential extraction. In M.R. Carter (Ed.), Soil sampling and methods of analysis (pp. 75-87). Boca Raton: Lewis Publishers.
[24] Van der Bom, F.J., McLaren, T.I., Doolette, A.L., Magid, J., Frossard, E., Oberson, A., & Jensen, L.S. (2019). Influence of long-term phosphorus fertilisation history on the availability and chemical nature of soil phosphorus. Geoderma, 355, article number 113909. doi: 10.1016/j.geoderma.2019.113909.
[25] Wang, Q., Qin, Z., Zhang, W., Chen, Y., Zhu, P., Peng, C., Wang, L., Zhang, S., & Colinet, G. (2022). Effect of long-term fertilization on phosphorus fractions in different soil layers and their quantitative relationships with soil properties. Journal of Integrative Agriculture, 21(9), 2720-2733. doi: 10.1016/j.jia.2022.07.018.
[26] Wang, Y.P., Huang, Y., Augusto, L., Goll, D.S., Helfenstein, J., & Hou, E. (2022). Toward a global model for soil inorganic phosphorus dynamics: Dependence of exchange kinetics and soil bioavailability on soil physicochemical properties. Global Biogeochemical Cycles, 36(3), article number e2021GB007061. doi: 10.1029/2021GB007061.
[27] Whalen, J.K., & Chang, C. (2001). Phosphorus accumulation in cultivated soils from long‐term annual applications of cattle feedlot manure. Journal of Environmental Quality, 30(1), 229-237. doi: 10.2134/jeq2001.301229x.
[28] Yuan, L.P., Wu, Z.Y., Jiang, W.J., Tang, T., Niu, S., & Hu, J.S. (2020). Phosphorus-doping activates carbon nanotubes for efficient electroreduction of nitrogen to ammonia. Nano Research, 13, 1376-1382. doi: 10.1007/s12274-020-2637-8.
[29] Zhang, W.W., Zhan, X.Y., Zhang, S.X., Ibrahima, K.H M., & Xu, M.G. (2019). Response of soil Olsen-P to P budget under different long-term fertilization treatments in a fluvo-aquic soil. Journal of Integrative Agriculture, 18(3), 667-676. doi: 10.1016/S2095-3119(18)62070-2.