ЕФЕКТИВНІСТЬ РЕДЬКИ ОЛІЙНОЇ У ЗНИЖЕННІ ЗАБУР’ЯНЕНОСТІ ПОЛЯ ЗА ПРОМІЖНОГО (ЛІТНЬОГО) СИДЕРАЛЬНОГО ЇЇ ВИКОРИСТАННЯ
Анотація
Досліджено та обґрунтовано доцільність та ефективність сидеральних систем землеробства у варіантах біологічного контролю рівня забур’яненості поля за використання варіанту проміжної (літньої) сидерації. У десятирічному циклі досліджень (2014–2023) застосовано базові методичні підходи до оцінки як біопродуктивного потенціалу редьки олійної, так і міжнародні методики щодо оцінки загального рівня забур’яненості та фітоценологічного статусу облікованих видів бур’янів. Проаналізовано видову структуру бур’янів у агроценозі редьки олійної та оцінено його за такими показниками як щільність (D), частота появи (F, %), поширеність (Ab), відносна щільність (RD, %), відносна частота появи (RF, %), відносна поширеність (RAb, %), індекс значущості (IVI), сумарний коефіцієнт домінування (SDR), клас частот виду бур’янів (Fcl). Оцінено результати післядії застосованої сидерації на кількісний та ваговий показник рівня забур’яненості ряду сільськогосподарських культур відповідно до схеми сівозміни. Встановлено ефективність застосування редьки олійної у варіанті сидерації для контролю як видової структури відповідного агроценозу у рік сидерації, так і у варіанті технологічної післядії, особливо на просапній групі сільськогосподарських культур. Відмічено у співставленні до контролю без сидерації загальне зниження чисельності ярої ранньої групи бур’янів на 66,1 % за кількістю та 49,7% за масою, ярої пізньої групи на 37,7% (39,5%), зимуючої на 72,2% (63,6%) та багаторічної на 48,0% (46,8%) відповідно. Встановлено загальне зниження фітоценологічного статусу домінуючих видів бур’янів на 8,5–18,9% із зміною класу частоти виду (Fcl) на один розряд та редукцію сумарного коефіцієнту домінування (SDR) на 23.7%. Доведено тісний достовірний обернений зв’язок між обсягом сформованої надземної біомаси на час заорювання сидерату із кількістю бур’янів (r = -0,717, dxy = 51,4% при р<0.001) та їх масою (r = -0,677, dxy = 45,8% при р<0.001). Аналогічний характер зв’язку встановлено між біопродуктивністю редьки олійної у рік сидерації та її післядією на наступні культури із рівнем детермінації на рівні 54,4% для кількості та 49,1% для маси бур’янів (при р<0,05). На підставі отриманих результатів рекомендовано редьку олійну як високопродуктивного та ефективного кандидата у системі літніх (проміжних) сидераційних технологій для контролю рівня сегетальної деградації поля.
Посилання
2. Alonso-Ayuso, M., Gabriel, J. L., Pancorbo, J. L., & Quemada, M. (2020). Interseeding cover crops into maize: Characterization of species performance under Mediterranean conditions. Field Crops Research, 249, 107762.
3. Álvarez-Iglesias, L., Puig, C. G., Revilla, P., Reigosa, M. J. & Pedrol, N. (2018). Faba bean as green manure for field weed control in maize. Weed Research, 58, 437–449. doi: 10.1111/wre.12335
4. Ansari, M. A., Choudhury, B. U., Layek, J., Das, A., Lal, R. & Mishra, V. K. 2022. Green manuring and crop residue management: Effect on soil organic carbon stock, aggregation, and system productivity in the foothills of Eastern Himalaya (India). Soil Tillage Research, 218, 105318. doi: 10.1016/j.still.2022.105318
5. Bhaskar, V., Westbrook, A. S., Bellinder, R. R., & DiTommaso, A. (2021). Integrated management of living mulches for weed control: A review. Weed Technology, 35, 1–39. doi: 10.1017/wet.2021.52
6. Bhogal, A., White, C., & Morris, N. 2019. Project Report №. 620 Maxi Cover Crop: Maximising the benefits from cover crops through species selection and crop management. Agriculture and Horticulture Development Board (AHDB).
7. Bimantara, U., Sabri, U., Kautsar, T., & Cheng, H. (2020). Incorporation of winter grasses suppresses summer weed germination and affects inorganic nitrogen in flooded paddy soil. Soil Science and Plant Nutrition, 66, 389–397. doi: 10.1080/00380768.2020.1725914
8. Boydston, R.A., & Hang, A.N. (1995). Rapeseed (Brassica napus) Green Manure Crop Suppresses Weeds in Potato (Solanum tuberosum). Weed Technology, 9, 669–675.
9. Brennan, E. B., & Smith, R. F. (2005). Winter cover crop growth and weed suppression on the central coast of California. Weed Technology, 19(4), 1017–1024. doi: 10.1614/WT-04-246R1.1
10. Carlesi, S., Bigongiali, F., Antichi, D., Ciaccia, C., Tittarelli, F., Canali, S., & Bàrberi, P. (2019). Green manure and phosphorus fertilization affect weed community composition and crop/weed competition in organic maize. Renewable Agriculture and Food Systems, 1–10. doi: 10.1017/ S1742170519000115
11. Cornelius, C.D., & Bradley, K.W. (2017). Influence of various cover crop species on winter and summer annual weed emergence in soybean. Weed Technology, 31(4), 503–513. doi: 10.1017/wet.2017.23
12. Couëdel, A., Kirkegaard, J., Alletto, L., & Justes, E. (2019). Crucifer-legume cover crop mixtures for biocontrol: Toward a new multi-service paradigm. Advances in Agronomy, 157, 55–139.
13. Egbe, E., Soupi, N., Awo, M., & Besong, G. (2022). Effects of Green Manure and Inorganic Fertilizers on the Growth, Yield and Yield Components of Soybean (Glycine max (L.) Merr.) in the Mount Cameroon Region. American Journal of Plant Sciences, 13, 702–721. doi: 10.4236/ajps.2022.135047.
14. Emmiganur, K., Matiwade, P. S., & Gaddanakeri, S. A. (2022). Effect of smother crops and green leaf manures on weed dynamics and yield of organic sweet corn. The Pharma Innovation Journal, Vol. 11(12), 3307–3310.
15. Fikre, L., & Mulatu, W. (2014). Mechanisms of ecological weed management by cover cropping: A review. Journal of Biological Sciences, 14(7), 452–459. doi: 10.3923/jbs.2014.452.459
16. Haramoto, E.R., & Gallandt, E.R. (2004). Brassica cover cropping for weed management: a review. Renewable Agriculture and Food Systems, 19, 187–198. doi: 10.1079/rafs200490
17. Iqbal, A., Hamayun, M., Shah, F., & Hussain, A. (2020). Role of Plant Bioactives in Sustainable Agriculture. Environment, Climate, Plant and Vegetation Growth
18. Ivashchenko, O. O., & Ivashchenko, O. O. (2019). Zahalna herbolohiia : monohrafiia. Instytut bioenerhetychnykh kultur i tsukrovykh buriakiv, Instytut zakhystu roslyn NAAN. Kyiv : Feniks (in Ukrainian).
19. Kemper, R., Bublitz, T.A., Müller, P., Kautz, T., Döring, T.F., & Athmann, M. (2020). Vertical root distribution of different cover crops determined with the profile wall method. Agriculture, 10, 503. doi: 10.3390/agriculture10110503
20. Khamare, Y., Chen, J., & Marble, S.C. (2022). Allelopathy and its application as a weed management tool: A review. Frontiers in Plant Science., 13, 1034649. doi: 10.3389/fpls.2022.1034649
21. Koehler-Cole, K., Brandle, J. R., Francis, C. A., Shapiro, C. A., Blankenship, E. E., & Baenziger, P. S. (2017). Clover green manure productivity and weed suppression in an organic grain rotation. Renewable Agriculture and Food Systems, 32(5), 474–483.
22. Lawley, Y.E., Teasdale, J.R., & Weil, R.R. (2012). The Mechanism for Weed Suppression by a Forage Radish Cover Crop. Agronomy Journal, 104, 205–214
23. Lei, B., Wang, J, & Yao, H. (2022). Ecological and Environmental Benefits of Planting Green Manure in Paddy Fields. Agriculture, 12(2), 223. doi: 10.3390/agriculture12020223
24. Liu, S., Ma, Z., Zhang, Y., Chen Z., Du X., & Mu, Y. (2022). Astragalus sinicus Incorporated as Green Manure for Weed Control in Corn. Frontiers in Plant Science, 13, 829421. doi: 10.3389/fpls.2022.829421
25. Lorenzo, P., Álvarez-Iglesias, L., González, L., & Revilla, P. (2022). Assessment of Acacia dealbata as green manure and weed control for maize crop. Renewable Agriculture and Food Systems, 37(4), 322–336. doi: 10.1017/S1742170521000570
26. Lövgren, E. (2022). Complete removal of biomass from oilseed radish as a cover crop decreased nitrous oxide emissions. Master’s DP. Swedish University of Agricultural Sciences.
27. Lysianskyi, O. L. (2018). Efektyvnist udobrennia syderalnykh kultur na chornozemi opidzolenomu Pravoberezhnoho Lisostepu Ukrainy [Efficiency of fertilisation of green manure crops on podzolised chernozem of the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine]: dys. ... kand. s.-h. nauk : 06.01.04 / Lysianskyi Oleksandr Leonidovych ; Nats. nauk. tsentr «In-t hruntoznavstva ta ahrokhimii im. O. N. Sokolovskoho». Kharkiv (in Ukrainian).
28. Ma, D., Yin, L., Ju, W., Li, X., Liu, X., Deng, X., & Wang, S. (2021). Meta-analysis of green manure effects on soil properties and crop yield in northern China. Field Crops Research, 266, 108146.
29. Manivannan, A., Kim, J. H., Kim, D. S., Lee, E. S., & Lee, H. E. (2019). Deciphering the Nutraceutical Potential of Raphanus sativus – A Comprehensive Overview. Nutrients, 11(2), 402. doi: 10.3390/nu11020402
30. Marinov-Serafimov, P., Enchev, S. & Golubinova, I. (2019). Allelopathic soil activity in the rotation of some forage and technical crops. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 25 (5), 980–985.
31. Mishchenko, Yu. H., & Zakharchenko, Е. A. (2019). Vplyv pisliazhnyvnoi syderatsii na zaburianenist buriakiv tsukrovykh. Visnyk Sumskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu : naukovyi zhurnal. Ser. «Ahronomiia i biolohiia», Vyp. 4 (38), 42–50 (in Ukrainian).
32. Mishchenko, Y. G., Zakharchenko, E. A., Berdin, S. I., Kharchenko, O. V., Ermantraut, E. R., Masyk, I. M., & Tokman, V. S. (2019). Herbological monitoring of efficiency of tillage practice and green manure in potato agrocenosis. Ukrainian Journal of Ecology, 9 (1), 210–219.
33. Niz, A. S., Da Silva Oviedo, M. O., López, E. M., Ávalos, D. L., Villalba, H. G., A. F. Sánchez, Solis P. F., & Insfrán, W. (2023). Implementation and Use of Green Manures for Weed Suppression in Sequential Maize Cropping. International Journal of Agronomy, 4, 1–8. doi: 10.1155/2023/3034572
34. Quintarelli, V., Radicetti, E., Allevato, E., Stazi, S.R., Haider, G., Abideen, Z., Bibi, S., Jamal, A., & Mancinelli, R. (2022). Cover Crops for Sustainable Cropping Systems: A Review. Agriculture, 12, 2076. doi: 10.3390/agriculture12122076
35. Pál, V, & Zsombik, L. (2024). Effect of Common Vetch (Vicia sativa L.) Green Manure on the Yield of Corn in Crop Rotation System. Agronomy, 14(1). 19. doi: 10.3390/agronomy14010019
36. Pelekh, L.V. (2018). Otsinka rivnia zaburianenosti ahrofitotsenoziv osnovnykh silskohospodarskykh kultur v umovakh doslidnoho polia VNAU. Silske hospodarstvo ta lisivnytstvo, 11(3), 61–69.
37. Puig, C. G., Revilla, P., Barreal, M. E., Reigosa, M. J., & Pedrol, N. (2019). On the suitability of Eucalyptus globulus green manure for field weed control. Crop Protection, 121, 57–65 doi: 10.1016/j.cropro.2019.03.016
38. Pullens, J. W. M., Sørensen, P., Melander, B., & Olesen, J. E. (2021). Legacy effects of soil fertility management on cereal dry matter and nitrogen grain yield of organic arable cropping systems. European Journal of Agronomy, 122, 126169. doi: 10.1016/j.eja.2020.126169
39. Rana, S.S., & Kumar, S. (2014). Practical Manual – Principles and practices of weed management. Department of Agronomy, College of Agriculture, CSK Himachal Pradesh Krishi Vishvavidyalaya, Palampur.
40. Raunkiaer, C. (1934). The Life Forms of Plants and Statistical Plant Geography. Oxford University Press, London.
41. Rudik, O.L., Lavrynenko, S.O., & Lavrynenko, N.M. (2020). Rehuliuvannia prysutnosti burianiv u suchasnykh ahrofitotsenozakh. K.: Oldi+ (in Ukrainian).
42. Sendetskyi, V.M. (2019). Produktyvnist soi zalezhno vid sumisnoho zastosuvannia solomy, syderativ ta orhanichnykh dobryv v umovakh Lisostepu Zakhidnoho [Soybean productivity depending on the combined use of straw, green manure and organic fertilisers in the Western Forest-Steppe]. Mizhvidomchyi tematychnyi naukovyi zbirnyk «Zroshuvane zemlerobstvo» – Interagency thematic scientific collection ‘Irrigated Agriculture’, 71, 123–127 (in Ukrainian).
43. Singh, D., Devi, K. B., Ashoka, P., Bahadur, R., Kumar, N., Devi, O. R. & Shahni, Y. S. (2023). Green Manure: Aspects and its Role in Sustainable Agriculture. International Journal of Environment and Climate Change, 13(11), 39–45. doi: 10.9734/ijecc/2023/v13i113142
44. Simeão, R.M., Silva, D.D., Santos, F.C., Vilela, L., Silveira, M.C.T., Resende, A.C. & Albuquerque, P.E.P. (2023). Adaptation and indication of forage crops for agricultural production in sandy soils in western Bahia State, Brazil. Acta Scientiarum. Agronomy 45, e56144. doi: 10.4025/actasciagron.v45i1.56144
45. Smith, O.P. (2013). Allelopathic potential of the invasive alien Himalayan Balsam (Impatiens glandulifera Royle). PhD thesis, Plymouth University, Plymouth, Great Britain. doi: 10.24382/4307
46. Sui, X., Huo, H. N., Bao, X. L., He, H. B., Zhang, X. D., Liang, C., & Xie, H. T. (2021). Research advances on cover crop plantation and its effects on subsequent crop and soil environment. Chinese Journal of Applied Ecology, 32(08), 2666–2674.
47. Tsytsiura, Y.H. (2020a). Modular-vitality and ideotypical approach in evaluating the efficiency of construction of oilseedseed radish agrophytocenosises (Raphanus sativus var. oleifera Pers.). Agraarteadus. 2020. Vol. 31. №2. P. 219–243.
48. Tsytsiura, Y. (2020b). Assessment of peculiarities of weed formation in oilseed radish agrophytocoenosis using different technological models. Chilean Journal of agricultural research. Оctober-december, 80(4), 661–674.
49. Tsytsiura, Y.H. (2022). Estimation of species allelopathic susceptibility to perennial weeds by detailing the formation period of germinated seeds of oilseed radish (Raphanus sativus l. var. oleiformis Pers.) as the test object. Agraarteadus, № 33(1), 176–191.
50. Tsytsiura, Y., & Sampietro, D. (2024). Allelopathic Effects of Annual Weeds on Germination and Seedling Growth of Oilseed Radish (Raphanus sativus L. var. oleiformis Pers.). Acta Fytotechnica et Zootechnica, 27(1), 77–97. doi: 10.15414/afz.2024.27.01.77-97
51. Utami, A. I., Bimantara, P. O., Umemoto, R., Sabri, R. K., & Kautsar, V. (2020). Incorporation of winter grasses suppresses summer weed germination and affects inorganic nitrogen in flooded paddy soil. Soil Science and Plant Nutrition, 66, 389–397. doi: 10.1080/00380768.2020.1725914
52. Williams, G., & Hunyadi, K. (1988). Dictionary of Weeds of Eastern Europe: Their Common Names and Importance in Latin, Albanian, Bulgarian, Czech, German, English, Greek, Hungarian, Polish, Romanian, Russian, Serbo-Croat and Slovak 1st Edition. Elsevier Science.
53. Wong, J. (2018). Handbook of statistical analysis and data mining applications. Cambridge, Academic Press.
54. Veselovskyi, I. V., Lysenko, A. K., & Manko, Yu. P. (1988). Atlas-vyznachnyk burianiv. Kyiv. Urozhai (in Ukrainian).
55. Zhao, N., Bai, L., Han, D., Yao, Z., Liu, X., Hao, Y., Chen, Z., Zhang, X., Zhang, D., & Jin, X. (2024). Combined Application of Leguminous Green Manure and Straw Determined Grain Yield and Nutrient Use Efficiency in Wheat–Maize–Sunflower Rotations System in Northwest China. Plants, 13(10), 1358. doi: 10.3390/plants13101358
56. Zimdahl, R. (2018). Fundamentals of Weed Science 5th Edition. Academic Press.