Fractional and group composition of humus of light-gray forestal surface-gleyed soil under long-term agrogenic loads
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2023-(74)-2-9Keywords:
soil, humus, mineral fertilizers, manure, liming, acidity, crop rotationAbstract
A special role in the genesis and formation of soil fertility, environmental protection and sustainable development of agriculture is played by organic matter of the soil and its most stable important component – humus. A comprehensive study of the regime of soil organic matter, transformation processes of changes in content and quality indicators of humus is possible on the basis of obtaining reliable and objective information in the conditions of basic long-term stationary studies. Such studies are especially relevant for light-gray forestal surface-glazed soils with low humus content and high acidity of the soil solution, which occupy large areas in the Carpathian region. It is known that the anthropogenic load on the agricultural landscapes of these soils in modern conditions tends to increase and is a decisive factor causing the degradation of soils and soil cover, especially under conditions of climate change. 50-year studies conducted in the conditions of a long-term stationary experiment show that the group composition of humus is a direct consequence of the processes of transformation of organic matter and is closely related to the agricultural system. The organo-mineral fertilization system with the application of N65P68K68 manure in a four-field crop rotation, 10 t/ha of the crop rotation area on the background of liming of 1.0 n CaСО3 per Hg at the end of the VIII th rotation, to the greatest extent intensifies the processes of humus accumulation. At the same time, the content of humus increases to 1.91% with a simultaneous improvement of its group composition to 0.79 against 0.63 in the control without fertilizers due to a decrease in the content of fulvic acids. The mineral fertilization system on light-gray forestal soils is effective only on the background of liming. The introduction of mineral fertilizers contributes to the further fulvatization of humus due to the increase in the content of "aggressive" fulvic acids. As a result, the group composition of humus approaches the control variant and is 0.63. The humus content increases to 1.60% against 1.53% in the control without fertilizers.
References
1. Баланс гумусу в чорноземі опідзоленому важкосуглинковому під впливом курячого посліду і компостів на його основі / Є. В. Скрильник та ін. Вісник аграрної наук. 2020. № 4. С. 21–27. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202004-03.
2. Балюк С. А., Трускавецький Р. С. Ґрунтознавство в Україні: досягнення, пріоритети та перспективи. Вісник аграрної науки. 2021. № 12 (825). С. 18–27. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202112-02.
3. Вплив систем удобрення на динаміку нестабільних гумусових речовин у короткоротаційних сівозмінах / О. Й. Качмар та ін. Вісник ЛНАУ: Агрономія. 2019. № 23. C. 234–237. https://doi.org/10.31734/agronomy2019.01.234.
4. Вплив систем удобрення на органічну речовину та агрохімічні показники чорнозему типового / Є. В. Скрильник та ін. Агрохімія i ґрунтознавство. 2019. Вип. 88. С. 74–78. DOI: https://doi.org/10.31073/acss88-10.
5. Габриєль А. Й., Оліфір Ю. М., Петрунів І. І. Фракційний склад фосфатів ясно-сірого лісового ґрунту за різних систем його використання. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2006. Вип. 48. Ч. І. С. 38–42.
6. Гумусний стан сірого лісового ґрунту залежно від хімічної меліорації та системи удобрення / Г. А. Мазур та ін. Збірник наукових праць ННЦ “Інститут землеробства УААН”. 2009. Вип. 1–2. С. 3–8.
7. Гумусний стан та емісія діоксиду вуглецю в агроекосистемах / В. В. Снітинський та ін. Агроекологічний журнал. 2015. № 1. С. 53–58.
8. Землеробство ХХІ століття – проблеми та шляхи вирішення / В. Ф. Камінський та ін. Київ : ВП «Едельвейс», 2015. 272 с.
9. Павлюк Н. М., Гаськевич В. Г. Сірі лісові ґрунти Опілля. Львів, 2011. 310 с.
10. Позняк С. П., Гнатишин М. А. Глобальна ініціатива «4 PER 1000» та можливості її реалізації в Україні. Український географічний журнал. 2021. № 2 (114). С. 11–19. DOI: https://doi.org/10.15407/ugz2021.02.011.
11. Продуктивність короткоротаційних сівозмін на осушуваних ґрунтах зони Полісся / А. О. Мельничук та ін. Вісник аграрної науки. 2020. № 7. С. 67–73. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202007-09.
12. Скрильник Є. В., Гетманенко В. А., Кутова А. М. Розрахункові моделі балансу гумусу як показника агроекологічної стабільності організації землекористування. Наукові горизонти. 2018. № 7–8 (70). С. 139–144.
13. Скрильник Є. В., Кутова А. М. Еволюція термінології у сфері органічної речовини ґрунту та гумусу. Вісник аграрної науки. 2023. № 4. С. 15–23. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202304-02.
14. Ткаченко М. А., Кондратюк І. М., Борис Н. Є. Хімічна меліорація кислих ґрунтів. Вінниця : ТОВ «ТВОРИ», 2019. 318 с.
15. Ткаченко М. А., Кондратюк І. М., Павліченко А. І. Відтворення родючості сірого лісового ґрунту за ведення інтенсивного й органічного землеробства. Землеробство та рослинництво: теорія і практика. 2021. Вип. 1. С. 13–19.
16. Ткачук В. П., Трофименко П. І. Вміст гумусу за різного використання дерново-підзолистого супіщаного ґрунту та обсяги емісійних втрат СО2. Наукові доповіді НУБіП України. 2020. № 2 (84). http://dx.doi.org/10.31548/dopovidi2020.02.007.
17. Трускавецький Р. С., Цапко Ю. Л. Основи управління родючістю ґрунтів. Харків : ФОП Бровін О. В., 2016. 388 с.
18. Управління органічним вуглецем ґрунту в контексті продовольчої безпеки й змін клімату / С. А. Балюк та ін. Вісник аграрної науки. 2017. № 9. С. 11–18. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201709-02.
19. Цапко Ю. Л. Десятник К. О., Огородня А. І. Збалансоване використання та меліорація кислих ґрунтів. Харків : ФОП Бровін О. В., 2018. 252 с.
20. Applied Aspects of Humus Balance Modelling in the Rivne Region of Ukraine / P. Skrypchuk et al. Journal of Ecological Engineering. 2020. Vol. 21 (6). Р. 42–52. DOI: https://doi.org/10.12911/22998993/123255.
21. Chemical Fertilizers, Formulation, and Their Influence on Soil Health / S. Iqbal et al. In: Hakeem K. R., Dar G. H., Mehmood M. A., Bhat R. A. (eds) Microbiota and Biofertilizers. Springer, Cham. 2021. P. 1–15. doi.org/10.1007/978-3-030-48771-3_1.
22. Dynamics of The Humus Content Under Different Chernozem Treatment Conditions / V. Bulgakov еt al. Journal of Ecological Engineering. 2022. No 23 (6). P. 118–128. DOI: 10.12911/22998993/147862.
23. Environmental and agricultural relevance of humic fractions extracted by alkali from soils and natural waters / D. C. Olk et al. Journal of Environmental Quality. 2019. No 48. Р. 217–232. DOI: https://doi.org/10.2134/jeq2019.02.0041.
24. Kleber M., Lehmann J. Humic substances extracted by alkali are invalid proxies for the dynamics and functions of organic matter in terres trial and aquatic ecosystems. Journal of Environmental Quality. 2019. No 48. Р. 207–216. DOI: https://doi.org/10.2134/jeq2019.01.0036
25. Long-Term Fertilization Alters the Storage and Stability of Soil Organic Carbon in Chinese Paddy Soil / A. Mustafa et al. Agronomy. 2023. No 13 (6). Р. 1463. https://doi.org/10.3390/agronomy13061463.
26. Modification of soil humic matter after 4 years of compost application / F. Adani et al. Waste Management. 2007. No 27 (2). Р. 319–324. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2006.04.004.
27. Paradelo R., Virto I., Chenu C. Net effect of liming on soil organic carbon stocks : A review. Agriculture, Ecosystems & Environment. 2015. V. 202. Р. 98–107. https://doi.org/10.1016/j.agee.2015.01.005.
28. Positive effects of crop rotation on soil aggregation and associated organic carbon are mainly controlled by climate and initial soil carbon content : A meta-analysis / F. Zheng et al. Agriculture, Ecosystems & Environment. 2023. V. 355. 108600, https://doi.org/10.1016/j.agee.2023.108600
29. Qualitative composition of humus and physical and chemical properties of typical chernozem depending on the fertiliser system / M. Voitovyk et al. Plant and Soil Science. 2023. No 14 (1), Р. 9–21. https://doi.org/10.31548/plant1.2023.09.
30. Soil organic carbon stock change following perennialization: a meta-analysis / I. A. Siddique et al. Agronomy for Sustainable Development. 2023. 43. 58. https://doi.org/10.1007/s13593-023-00912-w.
31. Soil organic matter as sole indicator of soil degradation / S. Obalum et al. Environmental Monitoring and Assessment. 2017. No 189. 176. https://doi.org/10.1007/s10661-017-5881-y.
32. Sugar beet rotation effects on soil organic matter and calculated humus balance in Central Germany / Ph. Gotzea et al. European J. of Agronomy. 2015. No 76. P. 198–207. Doi: 10.1016/j.eja.2015.12.004.
33. The Ecology of Soil Carbon: Pools, Vulnerabilities, and Biotic and Abiotic Controls / R. B. Jackson et al. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 2017. No 48. Р. 419–445. doi.org/10.1146/annurev-ecolsys-112414-054234.
34. Transformations of different soils under natural and anthropogenized land management / J. Volungevičius et al. Zemdirbyste-Agriculture. 2019. 106. Р. 3–14. DOI: 10.13080/z-a.2019.106.001.
35. Wood S. A, Tirfessa D., Baudron F. Soil organic matter underlies crop nutritional quality and productivity in smallholder agriculture. Agriculture, Ecosystems & Environment. 2018. No 266. Р. 100–108. https://doi.org/10.1016/j.agee.2018.07.025.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2023 Юрій ОЛІФІР, Анна ГАБРИЕЛЬ, Олег ГАВРИШКО, Тетяна ПАРТИКА, Надія КОЗАК (Автор)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
