ГУМУСОВИЙ СТАН ЧОРНОЗЕМУ ТИПОВОГО ГЛИБОКОГО СЕРЕДНЬОСУГЛИНКОВОГО В УМОВАХ ОРГАНІЧНОГО Й ТРАДИЦІЙНОГО ЗЕМЛЕРОБСТВА

Сергій Вадимович Рєзнік; Дмитро Вікторович Гавва

doi:10.32782/agrobio.2023.3.9

Сергій Вадимович Рєзнік https://orcid.org/0000-0002-2703-1021
Дмитро Вікторович Гавва https://orcid.org/0000-0001-6516-7846

DOI: https://doi.org/10.32782/agrobio.2023.3.9

Ключові слова: органічний вуглець, гумус, гумінові кислоти, фульвові кислоти, органічне землеробство

Анотація

Чорноземні ґрунти відіграють вирішальну роль у накопиченні вуглецю, оскільки вони є найбільшим резервуаром і відіграють істотну роль в пом’якшені змін клімату. Від органічної речовини залежать багато властивостей ґрунту (структура, вміст поживних речовин, буферні властивості тощо) та його загально біосферні функції. Дослідження в сфері органічної речовини ґрунту дуже актуальні, однак кількість наукових робіт, темою яких є дослідження групового і фракційного складу гумусу, досить обмежена. Органічна речовина ґрунту представляє собою рослинні і тваринні залишки на різних стадіях розкладу, в тому числі мікробної біомаси та продуктів мікробного синтезу. Накопичення органічної речовини в ґрунтах відображає баланс між надходженням рослинних решток і втратами через мінералізацію й мікробне дихання. Серед методів, що використовувались в досліді: порівняльно-профільно-генетичний, метод ґрунтових ключів, польовий, лабораторний, статистичний. Досліджено вплив різних систем землеробства на груповий і фракційний склад гумусу чорноземів типових глибоких середньосуглинкових на лесах лівобережної частини Лісостепу України у межах Полтавської області. Для досліджень обрано такі варіанти: органічна система землеробства, зайнятий пар, де вирощували вику яру на зелене добриво; органічна система землеробства, де вирощували кукурудзу на зерно із внесенням 20 т/га компосту з гною великої рогатої худоби; інтенсивна система землеробства, де вирощували кукурудзу на зерно із застосуванням мінеральних добрив у нормі N130P30K30. Отримані дані порівнювалися із показниками, отриманими на ділянці перелогу. Установлено, що гумус досліджених чорноземів має фульватно-гуматний тип і характеризується низьким умістом зв’язаних з кальцієм гумінових кислот. Частка вільних і зв’язаних з півтораоксидами гумінових кислот складає близько 20 % від загального вуглецю. Агрогенне використання чорноземів типових призводить до зменшення вмісту органічного вуглецю і суттєвого підвищення частки вільних і зв’язаних з півтораоксидами гумінових кислот. Висівання сидератів і внесення компосту, за органічного землеробства, сприяють накопиченню в ґрунті кількості вуглецю, в тому числі й нерозчинного залишку, а показник вмісту загального органічного вуглецю наближається до значень перелогової ділянки.

Посилання

1. Baliuk, S. A., Nosko, B. S. & Skryl'nyk, Je. V. (2016). Suchasni problemy biolohichnoyi dehradatsiyi chornozemiv i sposoby zberezhennya yikh rodyuchosti [Modern problems of biological degradation of black earth and ways of preserving their fertility]. Visnyk ahrarnoyi nauky – Bulletin of Agricultural Science, (1), 11–17 (in Ukrainian).
2. Degtyarev, V. V., Kozlova, O. I., Usata, R. Yu. (2018). Hrupovyy i fraktsiynyy sklad humusu luchnochornozemnykh gruntiv pravoberezhzhya Ukrayiny za riznykh system udobrennya v umovakh hlobalʹnykh zmin klimatu [Group and fractional composition of humus of meat and black earth soils of the lawnship of Ukraine when using different fertilization systems in the conditions of global climate change] Visnyk KHNAU im. V.V. Dokuchayeva. Ser. «Gruntoznavstvo, ahrokhimiya, zemlerobstvo, lisove hospodarstvo, ekolohiya gruntiv» – Bulletin of the KHNAU named after V.V. Dokuchaeva Ser. "Soil science, agrochemistry, agriculture, forestry, soil ecology" (1-2), 5–14 (in Ukrainian).
3. Degtyarev, V. V. & Panasenko, O. S. (2013). Yakisnyy sklad koloyidnykh form humusu u vodotryvkykh strukturnykh ahrehatakh chornozemu typovoho livoberezhnoho Lisostepu Ukrayiny [The qualitative composition of colloidal form of humus in waterproof structural aggregates Left-bank typical chernozem forest-steppe of Ukraine]. Gruntoznavstvo – Soil Science, Vol. 14, no. 3–4, 18–27 (in Ukrainian).
4. Degtyarov, V. V., Chekar, O. Yu & Usata, R. Yu. (2019). Umist rukhomykh orhanichnykh rechovyn v luchnochornozemnykh gruntakh pravoberezhnoyi chastyny Lisostepu Ukrayiny za riznykh system udobrennya [The content of mobile organic substances in meadow-chernozem soils of the right-bank part of the Forest-Steppe of Ukraine under different fertilization systems] Visnyk KHNAU im. V.V. Dokuchayeva. Ser. «Gruntoznavstvo, ahrokhimiya, zemlerobstvo, lisove hospodarstvo, ekolohiya gruntiv» – Bulletin of the KHNAU named after V.V. Dokuchaeva Ser. "Soil science, agrochemistry, agriculture, forestry, soil ecology" (2), 5–13 (in Ukrainian).
5. Degtyarov, V. V. & Filonenko, T. A. (2020). Umist humusu v chornozemakh typovykh za riznykh system udobrennya v umovakh orhanichnoho y tradytsiynoho zemlerobstva [Humus content in chernozems typical of different fertilization systems under conditions of organic and traditional agriculture]. Visnyk KHNAU im. V.V. Dokuchayeva. Ser. «Gruntoznavstvo, ahrokhimiya, zemlerobstvo, lisove hospodarstvo, ekolohiya gruntiv». – Bulletin of the KhNAU named after V.V. Dokuchaeva Ser. "Soil science, agrochemistry, agriculture, forestry, soil ecology" (1), 5–11 (in Ukrainian).
6. DSTU 4289:2004. (2005). Yakist gruntu. Metod vyznachennia organichnoi rechovyny [The quality of the soil. Method of determination of organic matter]. Kyiv, Derzhspozhyvstandart Ukrainy (in Ukrainian).
7. DSTU 7855:2015. (2015). Yakist gruntu. Vyznachennya hrupovoho skladu humusu za metodom Tyurina u modyfikatsiyi Kononovoyi ta Byelʹchykovoyi [The quality of the soil. Determination of the group composition of humus according to the
Turin method in the modification of Kononova and Belchikova]. Kyiv, Derzhspozhyvstandart Ukrainy (in Ukrainian).
8. FAO. (2022). Global status of black soils. Rome. doi:10.4060/cc3124en.
9. Gross, A., & Glaser, B. (2021). Meta-analysis on how manure application changes soil organic carbon storage. Scientific Reports, 11. doi:10.1038/s41598-021-82739-7.
10. Kovalev, M. M., Topolny, F. P. & Malakhovska, V. O. (2023) Orhanichna rechovyna gruntu pid vplyvom tryvaloho silʹsʹkohospodarsʹkoho vykorystannya [Soil organic matter as affected by long-term agricultural use]. Ahrarni innovatsiyi – Agrarian innovations, 17, 81–87. doi: 10.32848/agrar.innov.2023.17.10 (in Ukrainian).
11. Laamrani, A., Voroney, P., Berg, A. A., Gillespie, A., March, M., Deen, B., & Martin, R. C. (2020). Temporal Change of Soil Carbon on a Long-Term Experimental Site with Variable Crop Rotations and Tillage Systems. Agronomy, 10, 840. doi:10.3390/агрономія10060840
12. Ndzelu, B. S., Dou, S., & Zhang, X. (2020). Changes in soil humus composition and humic acid structural characteristics under different corn straw returning modes. Soil Research, 58, 452–460. doi:10.1071/sr20025.
13. Novosad, K. B., Yakovenko, V. M., Gavva, D. V. & Sotnikov, Yu. O. (2018) Vplyv riznoho ahrohennoho ta postahrohennoho vykorystannya chornozemu typovoho na vmist zahalʹnoho humusu [Influence of different agrogenic and postagrogenic use of typical chernozem on the content of total humus]. Visnyk KhNAU im. V.V. Dokuchayeva. Ser. «Gruntoznavstvo, ahrokhimiya, zemlerobstvo, lisove hospodarstvo, ekolohiya gruntiv». – Bulletin of the KHNAU named after V.V. Dokuchaeva Ser. "Soil science, agrochemistry, agriculture, forestry, soil ecology" (1–2), 65–75 (in Ukrainian).
14. Rіеznik, S. V. & Havva, D. V. (2021). Vplyv riznykh system zemlerobstva na elektrofizychni ta ahrokhimichni pokaznyky chornozemiv typovykh Livoberezhnoho Lisostepu Ukrayiny [The influence of different farming systems on the electrophysical and agrochemical parameters of chernozems typical of the Left Bank Forest Steppe of Ukraine]. Achievements of Ukraine and the EU in ecology, biology, chemistry, geography and agricultural sciences: Collective monograph. Vol, 3. “Baltija Publishing”, Riga, Latvia, 128–145 doi:10.30525/978-9934-26-086-5-40.
15. Salazar, M. P., Villarreal, R., Lozano, L. A., Otero, M. F., Polich, N. G., Bellora, G. L., & Soracco, C. G. (2020). Soil organic carbon. Revista De La Facultad De Agronomia De La Universidad Del Zulia, 119, 053-053. doi:10.24215/16699513e053.
16. Tsvei, Y. P., Ivanina, V. V., Petrova, O. T. (2013). Hrupovyy ta fraktsiynyy sklad humusu chornozemu typovoho v riznorotatsiynykh sivozminakh [Group and fractional composition of typical chernozem humus in different crop rotations]. Visnyk ahrarnoyi nauky – Bulletin of Agricultural Science, (1), 15–19 (in Ukrainian).
17. Zakharchenko, E., Datsko, O., Mishchenko, Y., Melnyk, A., Kriuchko, L., Rieznik, S. & Hotvianska, A. (2023). Efficiency of biofertilizers when growing corn for grains. Modern Phytomorphology, 17, 50–56. doi: 10.5281/zenodo.7966053
18. Zhang, X., Dou, S., Ndzelu, B. S., Guan, X., Zhang, B., & Bai, Y. (2020). Effects of different corn straw amendments on humus composition and structural characteristics of humic acid in black soil. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 51, 107–117. doi:10.1080/00103624.2019.1695827.