Рослинництво та ґрунтознавство

Продуктивність бінарних посівів за застосування різних елементів технологій вирощування

Михайло Павленко, Віталій Коваленко, Олена Піковська, Оксана Тонха
Завантажити статтю
Анотація

Удосконалення технологій вирощування сільськогосподарських культур, що адаптовані до змін клімату і забезпечують збереження родючості ґрунтів, є одним із важливих завдань аграрного сектору. Особливу увагу приділяють впровадженню сумісних посівів і вибору найбільш ефективних технологічних елементів для забезпечення максимальної продуктивності агроландшафтів. Метою роботи було дослідження впливу різних біопрепаратів на продуктивність бінарного посіву ячменю та гороху, а також вміст мінерального азоту у ґрунті. Дослідження проводили протягом 2023-2024 рр. на дослідному полі у Відокремленому підрозділі Національного університету біоресурсів і природокористування України «Агрономічна дослідна станція» Київської області. Дослід включав п’ять варіантів: контроль, біочар, гумус екстракт, препарат ЕМ-5, гумат LF 20. Проби рослин для визначення біомаси відбирали на 30-й, 60-й та 90-й день після появи сходів. У зразках ґрунту, відібраних з 0-10, 1020 та 20-30 см шару чорнозему типового середньосуглинкового, визначали вміст мінерального (нітратного та амонійного) азоту за ДСТУ 4729:2007. Встановлено, що найкраще проростання сходів сумісних посівів гороху та ячменю було за внесення біочару і складало 64 і 140 рослин на 1 м2 відповідно. Водночас вже на 30-й день внесення біочару пригнічувало ріст рослин, а найвищі значення були на варіанті гумус екстракту, дещо поступався варіант ЕМ-5. Аналогічна тенденція була на 60-й день після появи сходів. Показники врожайності гороху на варіанті гумат LF 20 склали 1,56 т/га, гумус екстракт – 1,52 т/га, ячменю – відповідно 4,52 і 5,19 т/га. Внесення біочару мало найменшу ефективність за впливом на продуктивність культур у сумісному посіві: приріст врожаю гороху відносно контролю був несуттєвим, а урожайність ячменю знизилась на 0,23 т/га. Таке зниження пояснювалось погіршенням азотного режиму ґрунту, адже вміст мінерального азоту за цього варіанту був найнижчим на 60-й день після сходів культур і складав 31,1-34,8 мг/100 г ґрунту. Отримані результати мають практичну цінність у вдосконаленні органічних систем удобрення бінарних посівів культур та забезпечення стійкості агроекосистем і можуть бути використані виробниками сільськогосподарської продукції різних форм власності

Ключові слова

сумісні посіви культур; горох; ячмінь; біочар; гумати; біопрепарати

ЦИТУВАТИ
Pavlenko, M., Kovalenko, V., Pikovska, O., & Tonkha, O. (2025). Productivity of binary crops under the application of different cultivation technology elements. Plant and Soil Science, 16(1), 61-73. https://doi.org/10.31548/plant1.2025.61
Використані джерела

[1] Abbas, M., Abdel-Lattif, H., Badawy, R., Abd El-Wahab, M., & Shahba, M. (2022). Compost and biostimulants versus mineral nitrogen on productivity and grain quality of two wheat cultivars. Agriculture, 12(5), article number 699. doi: 10.3390/agriculture12050699.

[2] Abdollah, J., Yosef, N., & Fariborz, S. (2014).  Competition and dry matter yield in intercrops of barley and legume for forage. Albanian Journal of Agricultural Sciences, 13(1), 22-32.

[3] AgroPlant. (n.d.). Retrieved from https://agroplant.com.ua/gumat-lf-20.

[4] Ahmad, Z., Mosa, A., Zhan, L., & Gao, B. (2021). Biochar modulates mineral nitrogen dynamics in soil and terrestrial ecosystems: A critical review. Chemosphere, 278, article number 130378. doi: 10.1016/j.chemosphere.2021.130378.

[5] Atero-Calvo, S., Navarro-León, E., Rios, J.J., Blasco, B., & Ruiz, J.M. (2024). Humic substances-based products for plants growth and abiotic stress tolerance. In A. Husen (Ed.), Biostimulants in plant protection and performance (pp. 89-106). Amsterdam: Elsevier. doi: 10.1016/B978-0-443-15884-1.00025-7.

[6] Balayev, A.D., Pikovska, O.V., Tonkha, O.L., & Trofimenko, P.I. (2023). Carbon sequestration in chernozems of the forest steppe of Ukraine. Kyiv: Komprynt.

[7] Balayev, A.D., Tonkha, O.L., Pikovska, O.V., Havryliuk, M.V., & Shemetun, K.I. (2020). Humus and physicochemical properties of Forest-Steppe chernozems at minimization of treatments and biologization of the fertilizer system. Bulletin of Agricultural Science, 98(11), 24-31. doi: 10.31073/agrovisnyk202011-03.

[8] Biochar. (n.d.). Retrived from https://cluboz.net/uk/kramnyczja/dobryva/mineralni-dobriva/biochar-ideale/.

[9] Chapagain, T., & Riseman, A. (2014). Barley-pea intercropping: Effects on land productivity, carbon and nitrogen transformations. Field Crops Research, 166, 18-25. doi: 10.1016/j.fcr.2014.06.014.

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

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

[12] Cowden, R.J., Shah, A.N., Lehmann, L.M., Kiær, L.P., Henriksen, C.B., & Ghaley, B.B. (2020). Nitrogen fertilizer effects on pea-barley intercrop productivity compared to sole crops in Denmark. Sustainability, 12(22), article number 9335. doi: 10.3390/su12229335.

[13] Darch, T., et al. (2018). Inter- and intra-species intercropping of barley cultivars and legume species, as affected by soil phosphorus availability. Plant and Soil, 427, 125-138. doi: 10.1007/s11104-017-3365-z.

[14] DSTU 4287:2004. (2005). Soil quality. Sampling. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=54569.

[15] DSTU 4729:2007. (2008). Soil quality. Determination of nitrate and ammonium nitrogen in the modification of the NSC IGA named after O.N. Sokolovsky. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=72836.

[16] DSTU ISO 11464:2007. (2009). Soil quality. Pretreatment of samples for physicochemical analysis (ISO 11464:2006, IDT). Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=52911.

[17] EM-Ukraine. (n.d.). Retrieved from https://embio.in.ua/uk/product/em-5/.

[18] Fan, Y., et al. (2020). Uptake and utilization of nitrogen, phosphorus and potassium as related to yield advantage in maize-soybean intercropping under different row configurations. Scientific Reports, 10, article number 9504. doi: 10.1038/s41598-020-66459-y.

[19] Han, F., et al. (2023). Rotation of planting strips and reduction in nitrogen fertilizer application can reduce nitrogen loss and optimize its balance in maize-peanut intercropping. European Journal of Agronomy, 143, article number 126707. doi: 10.1016/j.eja.2022.126707.

[20] Hauggaard-Nielsen, H., et al. (2009). Pea-barley intercropping for efficient symbiotic N2-fixation, soil N acquisition and use of other nutrients in European organic cropping systems. Field Crops Research, 113(1), 64-71. doi: 10.1016/j.fcr.2009.04.009.

[21] Jaskulska, I., Jaskulski, D., & Gałęzewski, L. (2022). Peas and barley grown in the strip-till one pass technology as row intercropping components in sustainable crop production. Agriculture, 12(2), article number 229. doi: 10.3390/agriculture12020229.

[22] Lin, S., Pi, Y., Long, D., Duan, J., Zhu, X., Wang, X., He, J., & Zhu, Y. (2022). Impact of organic and chemical nitrogen fertilizers on the crop yield and fertilizer use efficiency of soybean-maize intercropping systems. Agriculture, 12(9), article number 1428. doi: 10.3390/agriculture12091428.

[23] Ma, Y., Cheng, X., & Zhang, Y. (2024). The impact of humic acid fertilizers on crop yield and nitrogen use efficiency: A meta-analysis. Agronomy, 14(12), article number 2763. doi: 10.3390/agronomy14122763.

[24] Malhi, S. (2012). Improving crop yield, N uptake and economic returns by intercropping barley or canola with pea. Agricultural Sciences, 3(8), 1023-1033. doi: 10.4236/as.2012.38124.

[25] Oberson, A., Jarosch, K.A., Frossard, E., Hammelehle, A., Fliessbach, A., Mäder, P., & Mayer, J. (2024). Higher than expected: Nitrogen flows, budgets, and use efficiencies over 35 years of organic and conventional cropping. Agriculture, Ecosystems & Environment, 362, article number 108802. doi: 10.1016/j.agee.2023.108802.

[26] Sahota, T.S., & Malhi, S.S. (2012). Intercropping barley with pea for agronomic and economic considerations in northern Ontario. Agricultural Sciences, 3(7), 889-895. doi: 10.4236/as.2012.37107.

[27] Scavo, A., Fontanazza, S., Restuccia, A., Pesce, G.P., Abbate, C., & Mauromicale, G. (2022). The role of cover crops in improving soil fertility and plant nutritional status in temperate climates. A review. Agronomy for Sustainable Development, 42, article number 93. doi: 10.1007/s13593022-00825-0.

[28] Solomiychuk, M., & Pikovskyi, M. (2021). Influence of biostimulants and biostimulating complexes on the growth and development of soybeans in the Western Forest-steppe of Ukraine. Interdepartmental Thematic Scientific Collection of Plant Protection and Quarantine, 67, 251-269. doi: 10.36495/1606-9773.2021.67.251-269.

[29] Tang, C., Yang, J., Xie, W., Yao, R., & Wang, X. (2023). Effect of biochar application on soil fertility, nitrogen use efficiency and balance in coastal salt-affected soil under barley-maize rotation. Sustainability, 15(4), article number 2893. doi: 10.3390/su15042893.

[30] Vakhnyak, V., Khomovyi, M., Trach, I., Yavorov, V., & Petryshche, O. (2025). The role of restoring degraded soils in ensuring food security in the agro-industrial sector. Scientific Horizons, 28(2), 73-88. doi: 10.48077/scihor2.2025.73.

[31] Walker, S., Stigter, C.J., Ofori, E., & Kyei-Baffour, N. (2011). Intercropping and its implications for soil management. In J.L. Hatfield & T.J. Sauer (Eds.), Soil management: Building a stable base for agriculture (pp. 339-350). Madison: American Society of Agronomy and Soil Science Society of America. doi: 10.2136/2011.soilmanagement.c22.

[32] Xiao, C., Chen, J., & Cao, J. (2023). Intercropping increases soil N-targeting enzyme activities: A meta-analysis. Rhizosphere, 26, article number 100686. doi: 10.1016/j.rhisph.2023.100686.

[33] Yu, R.-P., Dresbøll, D.B., Finckh, M.R., Justes, E., van der Werf, W., Fletcher, A., Carlsson, G., & Li, L. (2025). Intercropping: Ecosystem functioning and sustainable agriculture. Plant and Soil, 506, 1-6. doi: 10.1007/s11104-024-07111-w.