ДИНАМІКА ЗМІН ПОКАЗНИКІВ ЕЛЕКТРОПРОВІДНОСТІ МЕЛІОРОВАНИХ ҐРУНТІВ ЗАХІДНОГО ПОЛІССЯ ЗА РІЗНОГО ТИПУ ВИКОРИСТАННЯ

Володимир Андрійович Гаврилюк; Роман Ярославович Мелимука; Анастасія Володимирівна Долюк

doi:10.32782/agrobio.2023.1.3

Володимир Андрійович Гаврилюк https://orcid.org/0000-0003-3923-0842
Роман Ярославович Мелимука https://orcid.org/0000-0003-2133-5654
Анастасія Володимирівна Долюк

DOI: https://doi.org/10.32782/agrobio.2023.1.3

Ключові слова: питома електропровідність ґрунту, добрива, динаміка змін.

Анотація

Величина електропровідності ґрунту є складною і дуже змінною характеристикою. Її значення залежить від широкого комплексу факторів, таких як: вологість, щільність, температура, внесення добрив, хіміко-мінералогічний склад, механічні властивості, структура ґрунту і особливо характер і властивості ґрунтового розчину. Зазвичай, електропровідність використовувалась для діагностики засоленості ґрунтів, однак, останнім часом, широке застосування в агробіологічній практиці набуває використання значень електропровідності для діагностики інших параметрів, що підвищують електропровідність. Одним із першочергових заходів, що підвищують електропровідність ґрунтового покриву є застосування крапельного зрошення, яке застосовувалося на ділянках призначених для вирощування ягідників. У статті проаналізовано динаміку сезонних змін показника питомої електропровідності родючого шару за умов різного сільськогосподарського використання, обробітку та удобрення ґрунтів. Визначено вплив удобрення та обробітку ґрунтового покриву на показник питомої електропровідності ґрунту. Дослідження проводились у два роки (2021–2022 рр.), безпосередньо на земельних ділянках різного сільськогосподарського використання, польовим та лабораторними методами. В межах Західного Полісся України, на території трьох дослідних полігонів: с. Положево, с. Римачі та смт. Колки. На території дослідного полігону в селі Положево Ковельського району Волинської області, як показали результати лабораторних досліджень, показники електропровідності ґрунту лучно-болотного та торфових ґрунтів на даній ділянці зросли. На непорушних цілинних ділянках із торфовим типом ґрунтового покриву значення електропровідності в період з 2021 року по 2022 рік також зросло, наприклад, у верхньому горизонті (0–30 см) показники зросли на 30%. У нижніх шарах тенденція підвищення електропровідності також простежується, відтак у шарі 30–45 см електропровідності ґрунтового покриву виросли відносно попереднього року на 215%, а в горизонті 45–60 см зростання на 154% відносно 2021 року. Подальша динаміка відображена у (табл. 2). На земельних ділянках із дерново-підзолистим типом ґрунтового покриву с. Римачі, які відведені під вирощування ягідників, показники електропровідності за період 2021–2022 років зменшились у верхньому горизонті на 28%, дещо зросли у підорному шарі – 42%, та зменшились в шарі понад 40 см, а саме на 38%. На цілинних непорушених ділянках значення електропровідності за аналогічних період в шарі 0–30 см знизився на 9%, у шарі 30–40 см на 1,6%, а в шарі понад 40 см зафіксовані значення протягом року знизились на 9%. Із отриманих результатів можна дійти висновку, що на непорушених ділянках, де меліоративні заходи спрямовані на підвищення продуктивності не відбуваються, зміна показників питомої електропровідності не спостерігається. На ділянці смт. Колки сільськогосподарського використання у шарі 0–17 см за вегетаційний період значення електропровідності знизилось на 28%, 17–35 см відхилення на 14%, 35–75 см – підвищення на 5%, на глибині 75–100 см відхилення становить 5%. На ділянках призначених для вирощування ягідників значення електропровідності, у порівнянні із початком вегетації, наприкінці вегетаційного періоду значно зменшився, що спричинено застосуванням на цій ділянці крапельного зрошення.

Посилання

1. Aimrun, W., Amin, M.S.M., & Nouri, H. (2011). Paddy field zone characterization using apparent electrical conductivit y for rice precision farming. International Journal of Agricultural Research, 6(1), 10–28.
2. Bedernichek, T. Yu., Kopiy, S. L., Partyka, T. V., & Hamkalo, Z. H. (2009). Elektroprovidnistʹ yak ekspres-indykator yonnoyi aktyvnosti edafotopu lisovykh ecosystem [Electrical conductivity as an express indicator of ionic activity of the edaphotope of forest ecosystems]. Biolohichni systemy, 4, 85–89. (in Ukrainian).
3. Brovarets, O. O. & Chovnyuk, Yu. V. (2020). Vykorystannya metodiv fraktalʹnoho analizu u doslidzhennyakh elektroprovidhosti gruntiv ta urozhaynosti silʹsʹkohospodarsʹkykh kulʹtur [Using of fractal analysis methods in research of agricultural soils and crop yield]. Zbirnyk naukovykh statey, Silʹsʹkohospodarsʹki mashyny, 45, 23–33 doi: 10.36910/acm.vi45.378 (in Ukrainian).
4. Choo, H., Park, J., Do, T. T., & Lee, C. (2022). Estimating the electrical conductivity of clayey soils with varying mineralogy using the index properties of soils. Applied Clay Science, 217, 106388 doi: 10.1016/j.clay.2021.106388
5. Corwin, D.L., & Lesch, S.M. (2005). Characterizing soil spatial variability with apparent soil electrical conductivity. Part II. Case study. Computers and Electronics in Agriculture, 46(1–3), 135–152
6. Corwin, D.L., Lesch, S.M., Shouse, P.J., Soppe, R., & Ayars, J.E. (2003). Identifying soil properties that influence cotton yield using soil sampling directed by apparent soil electrical conductivity. Agronomy Journal, 95 (2), 352–364
7. Dehtiarov, V. V., Dehtiarov, Yu. V., & Rieznik, S. V. (2020). Sezonna dynamika elektroprovidnosti chornozemu typovoho za umov riznykh system zemlerobstva [Seasonal dynamics of electric conductivity of typical chernozem under different systems of agriculture]. Visnyk Umansʹkoho natsional’noho universytetu, 1, 11–16 (in Ukrainian).
8. Dehtiarov, Yu. V. (2019). Elektroprovidnistʹ vodnykh suspenziy chornozemiv typovykh postahrohennykh derevnykh i travʹyanykh ekosystem [Electrical conductivity of water suspensions of typical chernozems postagrogenic wood and grass ecosystems]. Visnyk Kharkivsʹkoho natsionalʹnoho ahrarnoho universytetu im. V. V. Dokuchayeva, Gruntoznavstvo, 2, 28–34 (in Ukrainian).
9. Dehtiarov, Yu. V., & Rieznik, S. V. (2020). Elektrofizychni pokaznyky chornozemu typovoho za umov riznykh system zemlerobstva [Electrophysical indicators typical chernozem under different systems of agriculture]. Visnyk Kharkivsʹkoho natsionalʹnoho ahrarnoho universytetu im. V. V. Dokuchayeva. Seriya «Gruntoznavstvo, ahrokhimiya, zemlerobstvo, lisove hospodarstvo, ekolohiya gruntiv», 1, 71–78 (in Ukrainian).
10. Dehtiarov, Yu. V., & Chekar, O. Y. (2021). Vykorystannya elektrofizychnykh pokaznykiv pid chas vyroshchuvannya sunytsi na kraplynnomu zroshenni [Use of electrophysical indicators during growing strawberries on drop irrigation]. Visnyk ahrarnoyi nauky Prychornomorʺya, 2 (110), 54–62 (in Ukrainian).
11. Dehtiarov, Yu. V., & Pen’kov, O. S. (2021). Elektroprovidnistʹ vodnykh suspenziy chornozemiv typovykh pid vplyvom krapelʹnoho zroshennya [Electrical conductivity of aqueous suspensions of typical chernozems under the influence of drip irrigation]. III Mizhnarodna naukova internet-konferentsiya «Tendentsiyi ta vyklyky suchasnoyi ahrarnoyi nauky: teoriya i praktyka», 234–238 (in Ukrainian).
12. Doerge Т. (2001). Fitting soil elektrikal conductivity measurements intu the precision farming toolbox. Presented at the 2001 Wisconsin Fertilizer, Aglime and Pest Management Conference, Madison, WI. 16–18.
13. Gavrilyuk, V. A., & Demchuk, S. M. (2013). Orhano-mineralʹni dobryva–kompleksne vyrishennya vykorystannya syrovynnykh resursiv [Organo-mineral fertilizers are a complex solution for the use of raw resources]. Ahroekolohichnyy zhurnal, 4, 78–81 (in Ukrainian).
14. Gebbers, R., Lück, E., Dabas, M., & Domsch, H. (2009). Comparison of instruments for geoelectrical soil mapping at the field scale. Near Surface Geophysic, 7 (3), 179–190
15. Glovin, N. M. (2017). Vplyv spyrtovoyi bardy na ahrokhimichni vlastyvosti gruntu [The influence of alcohol bard on the agrochemical properties of the soil]. Naukovyy visnyk Lʹvivsʹkoho natsionalʹnoho universytetu veterynarnoyi medytsyny ta biotekhnolohiy imeni S.Z Gzhytsʹkoho, 74, 192–195 (in Ukrainian).
16. Grisso, R. D., Alley, M. M., Holshouser, D. L., & Thomason, W. E. (2005). Precision farming tools. Soil electrical conductvity. Virginia Cooperative Extension, publication, 6.
17. Hamalko, Z. H., Bederníchek, T. YU., Partika, T. V., & Partem, YU. P. (2012). Pytoma elektroprovidnistʹ vodnykh suspenziy gruntu yak ekspres-kryteriy gruntovoyi diahnostyky [Specific electrical conductivity of aqueous soil suspensions as an express criterion for soil diagnostics]. Biolohichni systemy, Chernivtsi, 4, 16–19 (in Ukrainian).
18. Hao X., & Chang C. M. (2003). Does long-term heavy cattle manure application increase salinity of a clay loam soil in semi-arid southern Alberta. Agric. Ecosyst. Environ, 94 (1), 89–103
19. Hossain, M. S., Rahman, G. M., Solaiman, A. R. M., Alam, M. S., Rahman, M. M., & Mia, M. B. (2020). Estimating electrical conductivity for soil salinity monitoring using various soil-water ratios depending on soil texture. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 51(5), 635–644 doi: 10.1080/00103624.2020.1729378 20. Khyzhnyak, M. I., & Tsʹonʹ, N. I. (2010). Spyrtova barda yak tsinna kormova dobavka y orhanichne dobryvo u silʹsʹkomu hospodarstvi [Alcohol bard as a valuable feed additive and organic fertilizer in agriculture]. Rybohospodarsʹka nauka Ukrayiny, 2, 122–130 (in Ukrainian).
21. Ko, H., Choo, H., & Ji, K. (2023). Effect of temperature on electrical conductivity of soils – Role of surface conduction. Engineering Geology, 321 doi: 10.1016/j.enggeo.2023.107147
22. Lohinova, I. V., & Smyk, S., Yu. (2012). Prohnozuvannya efektyvnosti dobryv pid kukurudzu na zerno za danymy gruntovoyi diahnostyky [Prognostication of fertilizers efficiency based on soil testing in corn field]. Naukovi dopovidi NUBiP, Kyiv, 3, 32 URL: https://nd.nubip.edu.ua/2012_3/12liv.pdf (in Ukrainian).
23. Lu, C., Lu, J., Zhang, Y., & Puckett, M. H. (2019). A convenient method to estimate soil hydraulic conductivity using electrical conductivity and soil compaction degree. Journal of Hydrology, 575, 211–220 doi: 10.1016/j.jhydrol.2019.05.034
24. Machado, P.L.O.A., Bernardi, A.C.C., Valencia, L.I.O., Molin, J.P., Gimenez, L.M., Silva, C.A., Andrade, A.G.A., Madari, B.E., & Meirelles, M.S.P.M. (2006). Mapeamento da condutividade elétrica e relação com a argila de Latossolo sob plantio direto [Mapping of electrical conductivity and relationship with clay in an Oxisol under no-tillage]. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 41, 1023–1031 (in Portuguese).
25. McBride, R. A, Gordon, A. M., & Shrive, S. C. (1990). Estimating forest soil quality from terrain measurements of apparent electrical conductivity. Soil Science Society of American Journal, 54 (1), 255–260
26. Sheets, K. R., & Hendrickx, J. M. H. (1995). Noninvasive soil water content measurement using electromagnetic induction. Water Resources Research, 30 (10), 2401–2409
27. Skryl’nyk, YE. V., Kutova, A. M., Hetmanenko, V. A., & Tovstyy, Yu. N. (2016). Yakist’ mistsevoyi syrovyny riznoho pokhodzhennya ta sposoby yiyi ratsionalʹnohovykorystannya v sil’s’komuhospodarstvi [The quality of local raw materials of various origins and methods of their rational use in agriculture]. Zemlerobstvo, gruntoznavstvo, ahrokhimiya, 94 (7), 12–16 (in Ukrainian).
28. Svitovyy, V. M., & Herkiyal, O. M. (2012). Vplyv riznykh system udobrennya v polʹoviy sivozmini na elektroprovidnistʹ gruntu [The influence of different fertilization systems in field crop rotation on soil electrical conductivity]. Zbirnyk naukovykh pratsʹ Umansʹkoho NUS, 79 (1), 244 (in Ukrainian).