Вплив післяжнивного сидерату редьки олійної та обробітку на поживний режим чорнозему типового за вирощування просапних культур

Ключові слова: післяжнивний сидерат, обробіток грунту, елементи живлення, урожайність, буряк цукровий, картопля, редька олійна.

Анотація

У статті наведено результати досліджень ефективності застосування під буряки цукрові та картоплю післяжнивного сидерату редьки олійної за різних обробітків ґрунту. Дослідження проведено в умовах чорнозему типового глибокого малогумусного середньосуглинкового на лесоподібному суглинку на дослідних полях Сумського національного аграрного університету. Район досліджень відноситься до Лівобережного Лісостепу. Схема досліду включала чотири варіанти основного обробітку ґрунту: оранка на глибину 2830 см, плоскорізний обробіток на глибину 2830 см, дискування на глибину 1416 см і 46 см.

Сидерат висівали після збирання попередника ячменю ярого та загортали наприкінці жовтня. Доведено, що застосування післяжнивного сидерату редьки олійної максимально покращує поживний режим чорнозему типового при вирощуванні буряків цукрових та картоплі: у шарі 030 см найбільше зростав вміст легкогідролізованого азоту – на 9,813,8 мг/кг, рухомого фосфору – на 8,013,8 мг/кг й обмінного калію – на 7,813,0 мг/кг, порівняно з іншими фонами удобрення. Проведення для загортання зеленого добрива редьки олійної безполицевого обробітку на глибину 2830 см забезпечувало найвищий вміст легкогідролізованого азоту – 106,7 і 113,8 мг/кг, рухомого фосфору – 124,6 і 129,6 мг/кг та обмінного калію –121,7 і 123,6 мг/кг.

Фітомаса сидератів найбільше впливала на зростання вмісту азоту – 4952 %, а найменше – фосфору – 2425 %; післяжнивний сидерат редьки олійної більшою мірою впливав на підвищення вмісту поживних елементів за оранки – 3366 % та безполицевого обробітку глибиною 2830 см – 1961 %. Кращий варіант живлення за загортання сидерату редьки олійної шляхом проведення глибокого безполицевого обробітку обумовив отримання найвищого врожаю буряків цукрових – 35,4 т/га та картоплі – 30,3 т/га, що суттєво різнилося до оранки – на 1,4 і 1,8 т/га відповідно, як і до мілкого безполицевого рихлення ґрунту – на 4,7 і 3,7 т/га та поверхневого – на 5,9 і 5,1 т/га.

Найвищу інтенсивність балансу азоту і калію при вирощуванні буряків цукрових і картоплі забезпечувало зелене добриво редьки олійної 114,9 і 136,0 % та 135,7 і 101,7 % відповідно. Заміна оранки глибоким безполицевим обробітком на 2830 см наближала позитивний баланс елементів живлення при загортанні сидерату редьки олійної до врівноваженого.

Посилання

1. Chen, X., Cui, Z., Fan, M., Vitousek, P., Zhao, M., Ma, W., Wang, Z., Zhang, W., Yan, X., Yang, J., Deng, X., Gao, Q., Zhang, Q., Guo, S., Ren, J., Li, S., Ye, Y., Wang, Z., Huang, J., Tang, Q., Sun, Y., Peng, X., Zhang, J., He, M., Zhu, Y., Xue, J., Wang, G., Wu, L., An, N., Wu, L., Ma, L., Zhang, W., & Zhang, F. (2014). Producing more grain with lower environ-mental costs. Nature, 514, 486‒489. doi: 10.1038/nature13609.
2. Yu, W., Elleby, C., & Zobbe, H. (2015). Food security policies in India and China: implications for national and global food security. Food Security, 7(2), 405‒414. doi: 10.1007/s12571-015-0432-2
3. Vitousek, P. M., Naylor, R., Crews, T., David, M. B., Drinkwater, L. E., Holland, E., Johnes, P. J., Katzenberger, J., Martinelli, L.A., Matson, P. A., Nziguheba G., Ojima D., Palm C. A., Robertson G. P., Sanchez P. A., Townsend A. R. & Zhang F. S. (2009). Nutrient imbalances in agricultural development. Science, 324, 1519–1520. doi: 10.1126/science.1170261
4. Chen, X. P., Cui, Z. L., Vitousek, P. M., Cassman, K. G., Matson, P. A., Bai, J. S., Meng, Q. F., Hou, P., Yue, S. C., Römheld, V. & Zhang, Fu-Suo (2011). Integrated soil-crop system management for food security. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 6399–6404. doi: 10.1073/pnas.1101419108
5. Zhou, J., Gu, B., Schlesinger, W.H., & Ju, X. (2016). Significant accumulation of nitrate in Chinese semi-humid croplands. Sci. Rep., 6, 25088. doi:10.1038/srep25088
6. Zheng, X., Han, S., Huang, Y., Wang, Y. & Wang, M. (2004). Re-quantifying the emission factors based on field measurements and estimating the direct N2O emission from Chinese croplands. Glob. Biogeochem. Cycles, 18(2). doi: 10.1029/2003GB002167
7. Xie, Z., Tu, S., Shah, F., Xu, C., Chen, J., Han, D., Liu, G., Li, H., Muhammad, I., & Cao, W. (2016). Substitution of fertilizer-N by green manure improves the sustainability of yield in double-rice cropping system in south China. Field Crop Res., 188, 142–149. doi: 10.1016/j.fcr.2016.01.006
8. Thorup-Kristensen, K., Magid, J., & Jensen, L. S. (2003). Catch crops and green manures as biological tools in nitro-gen management in temperate zones. Adv. Agron., 79, 227–302. doi: 10.1016/S0065-2113(02)79005-6
9. Yang, L., Cao, W., Thorupkristensen, K., Bai, J., Gao, S., & Chang, D. (2015). Effect of Orychophragmus violaceus incorporation on nitrogen uptake in succeeding maize. Plant Soil Environ, 61, 260–265. doi: 10.17221/178/2015-PSE
10. Bai, J., Cao, W., Xiong, J., Zeng, N., Gao, S., & Katsuyoshi, S. (2015) Integrated application of February Orchid (Orychophragmus violaceus) as green manure with chemical fertilizer for improving grain yield and reducing nitrogen losses in spring maize system in northern China. J. Integr. Agric., 14, 2490–2499. doi: 10.1016/S2095-3119(15)61212-6
11. Thorup-Kristensen, K. (2001). Are differences in root growth of nitrogen catch crops important for their ability to reduce soil nitrate-N content, and how can this be measured? Plant Soil, 230, 185–195. doi: 10.1023/A:1010306425468
12. Zhang, D., Yao, P., Na, Z., Yu, C., Cao, W., & Gao, Y. (2016). Contribution of green manure legumes to nitrogen dynamics in traditional winter wheat cropping system in the Loess Plateau of China. Eur. J. Agron., 72, 47–55. doi: 10.1016/j.eja.2015.09.012
13. Yu, Y., Xue, L., Yang, L. (2014). Winter legumes in rice crop rotations reduces nitrogen loss, and improves rice yield and soil nitrogen supply. Agron. Sustain. Dev., 34, 633–640. doi: 10.1007/s13593-013-0173-6
14. Hooker, K. V., Coxon, C. E., Hackett, R., Kirwan, L. E., O’Keeffe, E., & Richards, K. G. (2008). Evaluation of cover crop and reduced cultivation for reducing nitrate leaching in Ireland. J. Environ. Qual., 37, 138–145. doi: 10.2134/jeq2006.0547
15. Zhang, F., Cui, Z., Chen, X., Ju, X., Shen, J., Chen, Q., Liu, X., Zhang, W., Mi, G., & Fan, M. (2012). Integrated nutrient management for food security and environmental quality in China. Adv. Agron., 116, 1–40.
16. Glasener, K. M., Wagger, M. G., Mackown, C. T., & Volk, R. J. (2002). Contributions of shoot and root nitrogen-15 labeled legume nitrogen sources to a sequence of three cereal crops. Soil Sci. Soc. Am. J., 66, 523–530. doi: 10.2136/sssaj2002.5230
17. Zhou, Z., Zhang, L., Cao, W., & Huang, Y. (2016). Appraisal of agro-ecosystem services in winter green manure-spring maize. Ecol. Environ. Sci. 2016, 25, 597–604. (In Chinese with English Abstract)
18. Mandal, U. K., Singh, G., Victor, U. S., & Sharma, K. L. (2003). Green manuring: Its effect on soil properties and crop growth under rice-wheat cropping system. Eur. J. Agron., 19, 225–237. doi: 10.1016/s1161-0301(02)00037-0
19. Mishchenko, Y. H. (2013). Optymizacija shhilnosti gruntu pry vyroshhuvanni burjakiv cukrovyh [Optimization of soil density in sugar beet cultivation]. Visnyk SNAU. Serija : Agronomija ta biologija, 11, 62‒67 (in Ukrainian).
20. Mishchenko, Y. H. (2015). Vplyv pisljazhnyvnogo syderatu redky olijnoi ta obrobitku na vodopronyknist gruntu [The influence of after crop siderate of oil radish and cultivation on the permeability of soil]. Visnyk SNAU. Serija : Agronomija ta biologija, 9, 119‒128 (in Ukrainian).
21. Mishchenko, Y. H. (2017). Pisljazhnyvni syderaty ta porystist gruntu [Green manure crop and porosity of the soil]. Visnyk SNAU. Serija: Agronomija ta biologija, 2, 61‒69. (in Ukrainian).
22. Нospodarenko, G. M., & Lysjanskyi, O. L. (2015). Efektyvnist vykorystannja vology riznoudobrenymy syderalnymy paramy [The efficiency of moisture usage by differently fertilized green-manured fallows]. Visnyk agrarnoi nauky Prychornomorja, v. 2, tom 1, ch. 2., 13‒21 (in Ukrainian).
23. Ustroev, A. A., & Murzaev, E. A. (2020). Jeffektivnost ispolzovanija sideralnyh kultur dlja razuplotnenija pochvy v tehnologii vozdelyvanija kartofelja [Efficiency of using seeder crops for uncomplacing soil in the technology of cultivation of potato]. Agrarnye nauki, 343(11), 101–104 (in Russian). doi: 10.32634/0869-8155-2020-343-11-101-104
24. Linkov, S. A., Akinchin, A. V., & Titovskaya, A. I. (2015). Izmenenie agrofizicheskih svojstv pochvy i ee mikrobiolog-icheskoj aktivnosti pod vlijaniem sideralnyh kultur [Change of agrophysical properties of soil and its microbiological activity un-der the infl uence of green manure crops]. Sugar beet, 10, 7‒10 (in Russian).
25. Shalagina, N. M. (2019). Vliyanie odnoletnikh sideralnykh kultur v smeshannykh posevakh na agrofizicheskie svoistva pakhotnogo gorizonta pochvy i urozhainost kartofelya [Influence of Annual Green Manures in Mixed Crops on the Agrophysical Properties of the Plough-Layer and Potato Yield]. Dalnevostochnyj agrarnyj vestnik, 3, 91‒96. (in Russian). doi: 10.25808/08697698.2019.205.3.016
26. Shalagina, N. M. (2020). Vlijanie odnoletnih sideralnyh kultur v smeshannyh posevah na plodorodie ohristyh vul-kanicheskih pochv Kamchatki i urozhajnost kartofelja v korotkorotacionnom sevooborote [The effect of annual green manures in the mixed crops on the fertility of ocherous volcanic soils of kamchatka and yield of potato in short crop rotation]. Dalnevos-tochnyj agrarnyj vestnik, 3(55), 83‒90 (in Russian). doi: 10.24411/1999-6837-2020-13037
27. Tzandur, N. A., Druziak, V. V., & Burykina, S. I. (2011). Sideralnye pary Stepi Ukrainy [Green steam in the Steppe of the Ukraine]. Pochvovedenie i agrohimija, 1(46), 37‒45 (in Russian).
28. Zakharchenko, E., & Mishchenko, Y. (2017). Impact of different tillage practices and green manure on physical properties of Chernozem soil. Degradation and revitalization of soil and landscape. 51.
29. Karpenko, O. Yu., Rozhko, V. M., Butenko, A. O., Masyk, I. M., Malynka, L. V., Didur, I. M., Vereshchahin, I. V., Chyrva, A. S., & Berdin, S. I. (2019). Post-harvest siderates impact on the weed littering of Maize. Ukrainian Journal of Ecology, 9(3), 300‒303.
30. 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.
31. Mishchenko, Y. Н., & Zakharchenko, E. A. (2019). The effect of green manures on weediness of sugar beet. Bulletin of Sumy National Agrarian University. The series: Agronomy and Biology, 4 (38), 41‒49. doi: 10.32845/agrobio.2019.4.6
32. Postnikov, D. A., Temirbekova, S. K., Loshakov, V. G., Norov, M. S., & Kurilo, A. A. (2014). Sravnitelnaja agrojekologicheskaja ocenka primenenija tradicionnyh i perspektivnyh sideralnyh kultur v uslovijah Moskovskoj oblasti [Comparative evaluation of traditional agri-environmental and perspective green manure crops planting in the conditions of Moscow region]. Dostizhenija nauki i tehniki agropromyshlennogo kompleksa, 8, 39‒43 (in Russian).
33. Kolodyazhny, A. G., & Karabaev, N. A. (2020). Nadzemnaja fitomassa pozhnivnyh sideralnyh kultur na oroshaemyh pashnjah Chujskoj doliny Kyrgyzstana [Aboveground phytomass of green manure stubble crops on irrigated arable land in the Chui valley of Kyrgyzstan]. Vestnik KazNU. Serija biologicheskaja, 85(4), 15‒23 (in Russian). doi: 10.26577/eb.2020.v85.i4.02.
34. Alekseev, V. A., & Kasatkin, S. A. (2020). Otzyvchivost otechestvennyh i zarubezhnyh sortov kartofelja na ispol-zovanie sideratov [Reaction of domestic and foreign potato varieties to green manure]. Vladimirskij zemledelec, 2(92). (in Rus-sian). doi: 10.24411/2225-2584-2020-10117.
35. Ghaley, B. B., Rusu, T., Sandén, T., Spiegel, H., Menta, C., Visioli, G., O’Sullivan, L., Gattin, I. T., Delgado, A., Liebig, M. A., Vrebos, D., Szegi, T., Michéli, E., Cacovean, H., & Henriksen, C. B. (2018). Assessment of Benefits of Conservation Agriculture on Soil Functions in Arable Production Systems in Europe. Sustainability, 10, 794. doi: 10.3390/su10030794
36. Kovacs, E. D., Szajdak, L., & Rusu, T. (2017). Climate change associated meteorological anomalies impact on soil nutrients cycle and dynamics. 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM. Book 32, 17, 69‒76. doi: 10.5593/sgem2017/32/S13.010
37. Gu, B., Ju, X., Chang, J., Ge, Y., & Vitousek, P. M. (2015). Integrated reactive nitrogen budgets and future trends in China. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 112, 8792. doi: 10.1073/pnas.1510211112
38. Tosti, G., Benincasa, P., Farneselli, M., Pace, R., Tei, F., Guiducci, M., & Thorup-Kristensen, K. (2012). Green manuring effect of pure and mixed barley-hairy vetch winter cover crops on maize and processing tomato N nutrition. Eur. J. Agron., 43, 136–146. doi: 10.1016/j.eja.2012.06.004
39. Liang, B., Yang, X., He, X., & Zhou, J. (2011). Effects of 17-year fertilization on soil microbial biomass C and N and soluble organic C and N in Loessial soil during maize growth. Biol. Fertil. Soils, 47, 121–128. doi: 10.1007/s00374-010-0511-7
40. Carrera L. М., Morse R. D., Hima B. L., Abdul-Baki A. A., Haynes K. G. & Teasdale J. R. (2005). Conservation-Tillage, Cover-Cropping Strategy and Economic Analysis for Creamer Potato Production. Amer. J. of Potato Res., 82, 471‒479.
41. Hospodarenko, G. M., & Lysianskyi, O. L. (2016) Changes in organic part of the soil and acid-base balance depending on green manure fertilization in podzolized chernozem. Agricultural Science and Practice, 3(2). doi: 10.15407/agrisp3.02.011
42. Habtegebrial, K., Singh, B.R., & Haile, M. (2007). Impact of tillage and nitrogen fertilization on yield, nitrogen use ef-ficiency of tef Eragrostis, Trotter and soil properties. Soil & Tillage Res., 94, 55‒63. doi: 10.1016/j.still.2006.07.002
43. Gomma, M. R., Gibbons, A. K., & Ei, D. (2002). Maize grain yield as influenced by nitrogen levels with and without organic manures under different tillage systems. Annals Agric. Sci., 40, 723‒739. doi: 10.4067/S0718-95162017005000019
44. Gul, B., Marwat, K.B., Hassan, G., Khan, A., Hashim, S., & Khan, I.A. (2009). Impact of tillage, plant population and mulches on biological yield of maize. Pak. J. Bot. 41, 2243‒2249.
45. Jabro, J. D., Stevens, W. B., Iversen, W. M., & Evans, R. G. (2010). Tillage depth effects on soil physical properties, sugarbeet yield and sugarbeet quality. Communic. Soil Sci. Plant Anal., 41, 908‒916. doi: 10.1080/00103621003594677
46. Bahadar, K. M., Arif, M., & Khan, M. A. (2007). Effect of tillage and zinc application methods on weeds and yield of maize. Pak. J. Bot., 39, 1583‒1591.
47. Agostini, M. A., Studdert, G. A., Martino, S. S., Costa, J. L., Balbuena, R. H., Ressia, J. M., Mendivil, G. O., & Láza-ro, L. (2012). Crop residue grazing and tillage systems effects on soil physical properties and corn (Zea mays L.) performance. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 12(2), 271‒282. doi: 10.4067/S0718-95162012000200007
48. Basamba, T. A., Barrios, E., Zquita, E. A., Rao, I. M., & Singh, B. R. (2006). Tillage effects on maize yield in a Co-lombian savanna oxisol: Soil organic matter and P fractions. Soil & Tillage Res., 91, 131‒142.
Опубліковано
2020-11-30
Як цитувати
Міщенко, Ю., ЗахарченкоE., & Масик, І. (2020). Вплив післяжнивного сидерату редьки олійної та обробітку на поживний режим чорнозему типового за вирощування просапних культур. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Агрономія і біологія, 41(3), 8-22. https://doi.org/10.32782/agrobio.2020.3.2