Рослинництво та ґрунтознавство

ТЕОРЕТИЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ТА РОЗРОБЛЕННЯ ЕКОЛОГО-ЗБЕРІГАЮЧОЇ СИСТЕМИ ЗЕМЛЕРОБСТВА В УКРАЇНІ

Семен Танчик, Олександр Павлов, Антоніна Бабенко
Завантажити статтю
Анотація

Інтенсивне землеробство стало причиною деградації ґрунтів – втрати гумусу, знеструктурення, переущільнення, зниження потенційної та ефективної родючості. Тому, актуальними є дослідження систем землеробства. У зв’язку з цим, метою досліджень стало наукове обґрунтування, розроблення та впровадження еколого-зберігаючої сучасної системи землеробства в умовах України. Для визначення ефективності варіантів систем землеробства, точності та достовірності експериментальної інформації провідними методами цього дослідження стали: польовий, лабораторний та статистичний. Дослідженням обґрунтовано, що промислова система землеробства з надходженням близько 12,0 т/га сівозмінної площі органічних речовин (8,0 т/га гною та 4,0 т/га рослинні рештки) забезпечує утворення близько 0,81 т/га гумусу, проте мінералізувалося його 1,33 т/га, що приводить до від’ємного балансу гумусу в ґрунті. Вихід зернових одиниць за цієї системи становить 8,21 т/га, кормових одиниць – 9,63, перетравного протеїну – 0,86 т/га за стабільності 91,2 % та рентабельності 88,0 %. Органічна система землеробства, що передбачає використання 24 т/га органічних добрив, застосування біологічних препаратів для контролювання бур’янів, хвороб та шкідників у агроценозах не забезпечує позитивного балансу гумусу в ґрунті (-0,14 т/га) та має суттєво нижчу продуктивність. Система No-till, що передбачає внесення 12 т/га органічних добрив у вигляді кореневих та пожнивних решток, побічної продукції рослинництва та мінеральних добрив при сівбі та позакореневому підживленні, забезпечує позитивний баланс гумусу (+0,12 т/га), проте має продуктивність на рівні органічної системи. Екологічна система забезпечує одержання стабільної, економічно вигідної та адекватної ресурсному наповненню ґрунтово-кліматичної зони продуктивність ріллі, підвищує якісні показники продукції, зберігає й відтворює ґрунтову родючість. Вона підвищила на 8,9 % вихід зернових одиниць, 7,2 кормових одиниць та 8,1 % перетравного протеїну, забезпечуючи при цьому високу стабільність на рівні 94,1 % та підвищення рентабельності виробництва на 8,5 % порівняно з контролем. Матеріали статті мають практичну цінність для сільськогосподарських підприємств різних форм власності та слугуватимуть технологічними регламентами впровадження сучасного екологічно безпечного, економічно і енергетично обґрунтованого виробництва сільськогосподарської продукції

Ключові слова

промислове землеробство, екологічне землеробство, органічне землеробство, No-till, продуктивність

ЦИТУВАТИ
Tanchyk, S., Pavlov, O., & Babenko, A. (2024). Theoretical substantiation and development of ecologically friendly farming system in Ukraine. Plant and Soil Science, 15(2), 55-66. https://doi.org/10.31548/plant2.2024.55
Використані джерела

[1] Adamchuk, V., Bulgakov, V., Tanchyk, S., & Nadykto, V. (2016). Modern problems of ploughing as special method of soil cultivation. Bulletin of Agricultural Science, 94(1), 5-10.

[2] Al-Kaisi, M.M., & Lal, R. (2020). Aligning science and policy of regenerative agriculture. Soil Science Society of America Journal, 84(6), 1808-1820. doi: 10.1002/saj2.20162.

[3] Baliuk, S.A., Kucher, A.V., & Maksymenko, N.V. (2021). Soil resources of Ukraine: State, problems and strategy of sustainable management. Ukrainian Geographical Journal, 2(114), 3-11. doi: 10.15407/ugz2021.02.003.

[4] Boyko, P., Litvinov, D., Demidenko, O., Blashchuk, M., & Rasevich, V. (2019). Prediction humus level of black soils of forest-steppe Ukraine depending on the application of crop rotation, fertilization and tillage. International Journal of Ecosystems and Ecology Science, 9(1), 155-162.

[5] Chaika, T.O., Yasnolob, I.O., Gorb, O.O., Lotysh, I.I., & Bereznytskyi, Ye.V. (2019). Eco-balance of soil tillage systems to restore and increase soil fertility. Bulletin of Poltava State Agrarian Academy, 3, 92-102. doi: 10.31210/visnyk2019.03.12.

[6] Connor, D.J. (2021). What is the real productivity of organic farming systems? Outlook on Agriculture, 50(2), 125-129. doi: 10.1177/00307270211017151.

[7] Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_030#Text.

[8] Convention on the Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora. (1973, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_129#Text.

[9] Dmytrenko, V.P., Odnolyetok, L.P., Kryvoshein, О.О., & Krukivska, А.V. (2017). Development of the methodology of estimating of agricultural crop yield potential with consideration of climate and agrophytotechnology impact. Ukrainian Hydrometeorological Journal, 20, 52-60. doi: 10.31481/uhmj.20.2017.06.

[10] DSTU 4114-2002 (2003). Soils. Determination of mobile compounds of phosphorus and potassium according to the modified Machyhin method. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=58928.

[11] Khodakivska, O.V., Korchynska, S.G. & Matvienko, A.P. (2017). Ecological and economic aspects soil fertility reproduction. Zemlerobstvo, 1, 16-21.

[12] Li, C., Aluko, O.O., Yuan, G., Li, J., & Liu, H. (2022). The responses of soil organic carbon and total nitrogen to chemical nitrogen fertilizers reduction base on a meta-analysis. Scientific Reports, 12(1), article number 16326. doi: 10.1038/s41598-022-18684-w.

[13] Liebert, J., Benner, R., Bezner Kerr, R., Björkman, T., De Master, K.T., Gennet, S., Gómez, M.I., Hart, A.K., Kremen, C., Power, A.G., & Ryan, M.R. (2022). Farm size affects the use of agroecological practices on organic farms in the United States. Nature Plants, 8(8), 897-905. doi: 10.1038/s41477-022-01191-1.

[14] Lishchuk, A.M., Draha, M.V., & Horodyska, I.M. (2020). Assessment of soils of steppe zone of Ukraine by environmental criteria for organic production. Agroecological Journal, 1, 51-57. doi: 10.33730/2077-4893.1.2020.201270.

[15] Maucieri, C., Tolomio, M., Raimondi, G., Toffanin, A., Morari, F., Berti, A., & Borin, M. (2022). Organic versus conventional farming: Medium-term evaluation of soil chemical properties. Italian Journal of Agronomy, 17(3), article number 2114. doi: 10.4081/ija.2022.2114.

[16] Pichura, V., Potravka, L., Dudiak, N., & Vdovenko, N. (2021). Space-time modeling of climate change and bioclimatic potential of steppe soils. Indian Journal of Ecology, 48(3), 671-680.

[17] Pinchuk, V.O., & Podoba, Yu. V. (2023). Agroecological assessment of energy potential of soils. Ukrainian Journal of Natural Sciences, 6, 80-90. doi: 10.32782/naturaljournal.6.2023.9.

[18] Prăvălie, R. (2021). Exploring the multiple land degradation pathways across the planet. Earth-Science Reviews, 220, article number 103689. doi: 10.1016/j.earscirev.2021.103689.

[19] Prymak, I., Karpenko, V., & Panchenko, O. (2016). Weediness of agrophytocenoses of specialized rotation in various systems of basic tillage and fertilization in the right-bank forest-steppe of Ukraine. Agrobiology, 1, 5-14.

[20] Rudinskienė, A., Marcinkevičienė, A., Velička, R., Kosteckas, R., Kriaučiūnienė, Z., & Vaisvalavičius, R. (2022). The comparison of soil agrochemical and biological properties in the multi-cropping farming systems. Plants, 11(6), article number 774. doi: 10.3390/plants11060774.

[21] Skliar, Y., Bohinska, L., Kapinos, N., & Prokopenko, N. (2021). Improvement of land management in Ukraine. Journal of Optimization in Industrial Engineering, 14(1), 199-207. doi: 10.22094/JOIE.2020.677866.

[22] Tarariko, O., Ilienko, T., Kuchma, T., & Bilokin, O. (2021). Soil erosion as a factor of desertification of agrolandscapes in Ukraine. Agroecological Journal, 3, 6-16. doi: 10.33730/2077-4893.3.2021.240316.

[23] Trusova, N., Kalchenko, S., Pochernina, N., Kravets, O., & Hurbyk, Yu. (2021). Territorial distribution of land resource potential of agricultural use in world countries. Regional Science Inquiry, 13(2), 257-276.

[24] Tsentilo, L. (2019). Crop rotation productivity depending on fertilizer and soil cultivation. Ukrainian Black Sea Region Agrarian Science, 3 (103), 52-60. doi: 10.31521/2313-092X/2019-3(103)-7.

[25] Tsvei, Ya.P., & Myroshnychenko, M.S. (2020). Effect of no‑till tillage system on the formation of weakly alkaline chernozem fertility in winter wheat and maize crops. Taurian Scientific Bulletin, 113, 140-147. doi: 10.32851/2226-0099.2020.113.20.

[26] Wright, J. (2022). A revitalisation of European farming and the promise of the biodynamic worldview. Chemical and Biological Technologies in Agriculture, 9, article number 64. doi: 10.1186/s40538-022-00317-z.