Відновлення родючості та покращення фітосанітарного стану ґрунту в короткоротаційній сівозміні Полісся України
Анотація
За інтенсифікації використання сільськогосподарських земель і зміни природних умов якість ґрунтів в Україні погіршується, зменшується вміст гумусу, середньорічні втрати якого становлять близько 0,6 т/га. Тому наразі набуває актуальності його відтворення за рахунок застосування обсягів органічної сировини та введення у сівозміну зернобобових культур, що зумовлює часткову заміну азоту з мінеральних добрив на біологічний. Метою дослідження було пошук шляхів забезпечення орного шару ґрунту органічними рештками, розвитком ґрунтової мікрофлори, покращення діяльності азотфіксуючих бактерій короткоротаційної зернобобової сівозміни. Дослідження проводили впродовж 2019-2023 років, користуючись методами: візуальний – визначення етапів органогенезу; польовий – взаємодія абіотичних чинників; фізіологічний – визначення симбіотичної фіксації азоту атмосфери. Встановлено, що за рахунок мінералізації органічних рештків зернобобової сівозміни збільшувалася кількість макро- і мікроелементів у шарах ґрунту 0-10, 10-20 та 20-30 см відповідно на: 45,1-46,9-43,1 мг/кг. Було досліджено, що насичення короткоротаційної сівозміни на 50 % бобовими культурами, залишками соломи та сидератами сприяло зменшенню патогенних мікроорганізмів і зростанню розвитку супресивних. Установлено, що в короткоротаційній сівозміні в ґрунт надходить 10,3 т/га органічної речовини у вигляді стерньових і кореневих рештків, соломи та сидератів, що сприяло вирощуванню екологічно безпечної сільськогосподарської продукції з відновленням родючості ґрунту. Біологічна активність ґрунту за період вегетації в шарі 10-20 см досягала 47,4 %, а вміст лужногідролізованого азоту в ризосфері кореневої системи збільшувався на 43,9 мг/кг. Цінність наукових досліджень полягає в тому, що впровадження в господарствах різних форм власності короткоротаційних органічних сівозмін є інноваційним підходом у забезпеченні ясно-сірих ґрунтів органічною сировиною, відтворенні і підтриманні його родючості, покращенні фітосанітарного стану, сприянні збільшенню біологічної різноманітності, досягненні екологічної стійкості та високої врожайності
Ключові слова
сівозміна; пожнивні рештки; сидерати; біологічна активність; ґрунт; фітопатогени
[1] Adamchuk, V.V., Litvinyuk, L.K., Boyko, A.L., Demyaniuk, O.S., Morgunov, E.I., Kuraeva, I.V., & Voytiuk, Yu.Yu. (2019). Problems of organic agriculture. Ecological Sciences, 2(25), 72-88. doi: 10.32846/2306-9716-2019-2-25-12.
[2] Azam, N., Khan, I., Shuaib, M., Alsamadany, H., Shaheen, G., Jan, F., Alzahrani, Ya., Kausar, R., Shah, M., Nadir, S., Bahadur, S., & Dawar, K.M. (2020). Isolating soil-born fungi and determining their phytotoxity against weeds in millet. Polish Journal of Environmental Studies, 29(3), 2055-2062. doi: 10.15244/pjoes/105421.
[3] Chaika, T.O., Yasnolob, I.O., Horb, O.O., Lotysh, I.I., & Bereznytskyi, E.V. (2019). Greening of soil tillage systems for the restoration and increase of soil fertility. Scientific Progress & Innovations, 3, 92-102. doi: 10.31210/ visnyk2019.03.12.
[4] Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/ show/995_030#Text.
[5] Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora. (1979, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_129#Text.
[6] Degodyuk, E.G., Litvinova, O.A., Yarmolenko, E.V., & Dmytrenko, O.V. (2019). Changes in fertility of grey forest soil under systematic use of organic fertilizers in crop rotation. Agroecological Journal, 2, 31-35. doi: 10.33730/20774893.2.2019.174015.
[7] Dignam, B.E., Marshall, S.D., Wall, A.J., Mtandavari, Y.F., Gerard, E.M., Hicks, E., Cameron, C., Aalders, L.T., Shi, Sh., & Bell, N.L. (2022). Impacts of soil-borne disease on plant yield and farm profit in dairying soils. Journal of Sustainable Agriculture and Environment, 1(1), 16-29. doi: 10.1002/sae2.12009.
[8] DSTU 4289:2004. (2005). Soil quality. Methods of determining organic matter. Retrieved from https://online. budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=56400.
[9] DSTU 4405:2005. (2006). Soil quality. Determination of mobile compounds of phosphorus and potassium by the Kirsanov method in the modification of the NSC IGA. Kyiv: State Standard of Ukraine.
[10] DSTU 7863:2015. (2016). Soil quality. Determination of easily hydrolyzable nitrogen by the Kornfield method. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=62745.
[11] DSTU ISO 10012:2005. (2007). Measurement management systems. Requirements for measuring processes and measuring equipment. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=52981.
[12] Gangur, V.V., & Sakhatska, V.M. (2019). Microbiological activity of soil under different methods of cultivation. Scientific Progress & Innovations, 4, 13-19. doi: 10.31210/visnyk2019.04.01.
[13] Honcharuk, I.V., Kovalchuk, S.Ya., Tsitsyura, Y.G., & Lutkovska, S.M. (2020). Dynamic processes of development of organic production in Ukraine. Vinnytsia: TVORI.
[14] Kara, M., & Soylu, E.M. (2023). Identification of Alternaria, Aspergillus, Fusarium and Penicillium spp. on onion plant (Allium cepa L.) growing in Hatay, Amasya and Tokat provinces using MALDI-TOF mass spectrometry. Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology, 11(s1), 2525-2529. doi: 10.24925/turjaf.v11is1.2525-2529.6420.
[15] Kliuchevych, M.М., Stoliar, S.H., Hrytsenko, O.Yu., Retman, S.V., Tkalenko, Н.М., & Bilotserkivska, L.V. (2020). Species composition and noxiousness of segetal vegetation in winter rye agrocoenoses in the central Ukrainian Polissia. Ukrainian Journal of Ecology, 10(2), 112-117. doi: 10.15421/2020_72.
[16] Kudrya, S.I. (2020). Productivity of short-rotation crop rotation with various leguminous crops on typical chernozem. Herald of Agrarian Science, 1, 13-18. doi: 10.31073/agrovisnyk202001-02.
[17] Kyrychenko, V.V., & Kycherenko, Ye.Yu. (2020). Basics of phytosanitary safety in agrocenoses of field crops. Dnipro: Serednyak T.K.
[18] Lisovyi, M.M., Targonya, V.S., Kolomiets, Y.V., & Drozd, P.Yu. (2021). Technologies of bioproduction. Kyiv.
[19] Oliynyk, V. (2019). Microbial “population” of the soil. Agricultural Industry, 4, 26-30.
[20] Petrychenko, V.F., & Lykhochvor, V.V. (2020). Plantation. New technologies for growing field crops. Lviv: Ukrainian technologies.
[21] Pisarenko, V.M., & Pisarenko, P.V. (2022). Organic fertilizers. Poltava: PTSD.
[22] Porodzinsky, D. (2020). Everything about harvest residues. Retrieved from https://www.agronom.com.ua/vsepro-pozhnyvni-reshtky/.
[23] Richard, B., Qi, A., & Fitt, B. D. (2022). Control of crop diseases through integrated crop management to deliver climate- smart farming systems for low- and high- input crop production. Plant Pathology, 71(1), 187-206. doi: 10.1111/ppa.13493.
[24] Stankevich, S.V., Zabrodina, I.V., Vasylieva, Yu.V., Turenko, V.P., Kuleshov, A.V., & Bilyk, M.O. (2020). Monitoring of pests and diseases of agricultural crops. Kharkiv: O.V. Brovin.
[25] Sydletsky, V., Melnichuk, T., Zhirun, T., & Matviets, N. (2021). Straw, post-harvest residues and siderates – elements of biologization. Retrieved from https://agronomy.com.ua/statti/330-soloma-pisliazhnyvni-reshtky-tasyderaty-elementy-biolohizatsii-ahrotekhnolohii.html.
[26] Tanchyk, S.P., Primak, I.D., Litvinov, D.V., & Centylo L.V. (2019). Crop rotations. Kyiv: CP Komprint.
[27] Torbati, M., Arzanlou, M., & da Silva Santos, A.C. (2021). Fungicolous Fusarium species: Ecology, diversity, isolation, and identification. Current Microbiology, 78, 2850-2859. doi: 10.1007/s00284-021-02584-9.
[28] Voitovyk, M.V. (2023). Accumulation of post-harvest residues in the soil of short-rotation crop rotations. Foothill and Mountain Agriculture and Animal Husbandry, 73(1), 42-56. doi: 10.32636/01308521.2023-(73)-1-3.
[29] Yevtushenko, M.Yu., & Khizhnyak, M.I. (2019). Methodology and organization of scientific research. Kyiv: Center for Educational Literature.