Influence of fertilization systems on productivity formation of grains and legumes in short-rotation cultivations
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2022-(71)-2-13Keywords:
crop rotations, precursors, fertilizers, peas, soybeans, yield, field moisture, productive humidity, soil densityAbstract
The yield and quality indicators of a pea, soybean grain, and water-physical and nutritional condition of the soil under these crops in different types of crop rotations under intensive and alternative fertilizer systems were studied. The maximum yield of pea grain 2.51–2.64 t/ha and soybean 2.13–2.25 t/ha was obtained under conditions of direct N45R45K45 use for peas and soybeans and plowing once per rotation of 40 t/ha of manure, which exceeded control indicators by 29.0–29.2 and 35.2–36.4 %. Higher yields were formed by pea plants in grain crop rotation with 50 percent saturation of grain ears. In the crop rotation, saturated with 75 % of ears, pea yield was lower by 0.13 t/ha. The best precursor for soybeans was spring barley, after which the unfertilized variant yielded 3.5 % higher than after buckwheat and 4.3–5.3 % when using organo-mineral fertilizer systems. Peas and soybeans have the highest weight of 1000 grains (237–244 g and 172.5–
176.3 g), grain nature (779–789 g/l), protein content (18.86–19.70 and 37.7–38.6 %) and fat (19.0–19.7 %) were obtained on the variant of manure aftereffect (40 t/ha) and direct application of fertilizers to crops in the norm N45Р45К45. Grain of lower quality was obtained under control (without fertilizers). Depending on the predecessor and the type of crop rotation, the percentage of protein in peas and soybeans was 18.48–18.53 and 35.7–36.1 %, fat – 18.0–18.7 %.
The reserves of productive moisture in the arable layer of the soil for the period of germination of legumes were sufficient for the growth and development of plants and depending on the structure of crop rotation and predecessors were: under peas – 26.5–28.0 mm, soybeans – 30.4–31.8 mm. These indicators increased with the depth of sampling and in the layer of 20–40 cm were: under peas – 31.4–
33.2 mm, soybeans – 36.0–37.8 mm. Fertilizer systems provided a higher level of moisture accumulation. Compared to the control on the options with alternative fertilization system, the value of soil moisture was higher by 1.8–2.4 %, intensive – by 6.0–6.4 % under peas, and by 3.0–3.8 % and 6.5–7.0 % under soybeans. With the passage of subsequent phases of vegetation, the values of soil moisture changed depending on precipitation, the intensity of its use by crops, and different levels of fertilizer.
The density of soil structure under legumes of crop rotations increased during their growing season and was lowest in the initial stages of development. In particular, for the period of germination layers 0–10 cm under the pea, its values varied from 1.10 to 1.18 g/cm3, in the horizon 10–20 cm and 20–30, respectively, 1.19–1.28 g/cm3 and 1.26–1.37 g/cm3. Under soybean crops, respectively, by horizons: 1.12–1.17, 1.17–1.22, 1.21–1.26 g/cm3. The use of intensive (manure + mineral fertilizers) and alternative (green mass of post-harvest radish oil + by-products of the predecessor + mineral fertilizers) fertilizer systems restrained the compaction process and provided the soil layer 0–10 cm lower by 3.4–1.7 % of the soil mass after spring barley and by 2.6–1.74 % after buckwheat in comparison with the control without fertilizer.
The nutrient regime of the soil in pea and soybean crops depended on the fertilizer systems, the type of crop rotation, and the predecessor. The highest content of alkaline hydrolysis nitrogen in both pea and soybean crops (11.97–12.08 and 11.64–11.75 mg/100 g of soil), mobile phosphorus (12.97–13.13 and 12.71–
12.86 mg/100 g of soil) and exchangeable potassium (11.57–11.67 and 11.45–
11.63 mg/100 g of soil) in the arable layer were in the germination phase on the option of using 40 t/ha of manure in crop rotation and direct application under these cultures of mineral fertilizers in a dose of N45R45K45.
References
1. Андрієнко А. Л. Вплив збільшення частки сої в структурі посівних площ та систем удобрення на її урожайність та якість насіння. Корми і кормовиробництво : міжвід. темат. наук. зб. 2010. Вип. 66. С. 128–132.
2. Андрієнко А. Л., Мащенко Ю. В. Вплив різного насичення сівозмін соєю на її продуктивність. Агроном. 2011. № 1. С. 140–143.
3. Бабич А. О., Бабич А. А. Зернові бобові культури у вирішенні глобальної продовольчої проблеми. Збірник наукових праць СГІ–НЦНС. 2010. Вип. 15 (55). С. 153–166.
4. Бабич А. О., Бабич А. А. Світові та вітчизняні тенденції розміщення, виробництва і використання сої для розв’язання проблеми білка. Корми і кормовиробництво : міжвід. темат. наук. зб. 2012. Вип. 71. С. 12–26.
5. Бабич А. О., Молдован В. Г., Молдован Ж. А. Стан та перспективи вирощування сої в умовах Волино-Подільського Лісостепу. Корми і кормовиробництво : міжвід. темат. наук. зб. 2011. Вип. 69. С. 96–100.
6. Бахмат М. І., Бахмат О. М. Формування сортової врожайності сої в умовах Лісостепу Західного. Корми і кормовиробництво : міжвід. темат. наук. зб. 2012. Вип. 73. С. 138–144.
7. Бахмат О. М. Моделювання адаптивної технології вирощування сої. Кам’янець-Подільський, 2012. 436 с.
8. Біологічний азот у системі землеробства / В. П. Патика та ін. Землеробство : міжвід. темат. наук. зб. 2015. Вип. 2 (89). С. 12–20.
9. Бойко П. І., Коваленко Н. П., Опара М. М. Ефективні різноротаційні сівозміни у сучасному землеробстві. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2014. № 3. С. 20–32.
10. Бойко П. І., Літвінов Д. В. Ефективність короткоротаційних сівозмін у сучасних системах землеробства. Землеробство : міжвід. темат. наук. зб. 2015. Вип. 2. С. 38–46.
11. Вплив добрив у сівозміні на родючість ґрунту і продуктивність культур / С. Е. Дегодюк та ін. Зб. наук. пр. ННЦ «Інститут землеробства УААН». 2010. Вип. 4. С. 3–10.
12. Гадзало Я., Камінський В., Сайко В. Сівозміни в землеробстві України. Аграрний тиждень. 2015. № 4/5. С. 14–16.
13. Гангур В. В., Лень О. І., Гангур Ю. М. Продуктивність короткорота-ційних сівозмін за максимальної частки в них сої та кукурудзи при вирощуванні в умовах недостатнього зволоження Лівобережного Лісостепу України. Зернові культури. 2017. Т. 1, № 2. С. 313–319.
14. Гангур В. В. Урожайність і якість зерна гороху залежно від попередників та насиченості різноротаційних сівозмін в умовах Лівобережного Лісостепу України. Зернові культури. 2017. Т. 1, № 1. С. 129–133.
15. Горох: не забуваємо «старі» культури / М. Цехмейструк та ін. Агробізнес сьогодні. 2014. № 3 (274). С. 30–33.
16. Григорчук Н. Ф., Якубенко О. В. Створення сортів сої скоростиглого типу. Науково-технічний бюлетень Інституту олійних культур НААН. 2013. № 19. С. 43–48.
17. Дворецька С. П., Костина Т. П. Особливості формування врожаю сортів гороху залежно від рівня удобрення в Північному Лісостепу. Наукові доповіді НУБіП. 2012. № 5 (34). С. 1–11.
18. Заришняк А. С., Цвей Я. П., Іваніна В. В. Оптимізація удобрення та родючості ґрунту в сівозмінах : монографія. Київ, 2015. 207 с.
19. Іваніна В. В. Енергетична ефективність вирощування сільськогоспо-дарських культур у зернових ланках сівозміни. Таврійський науковий вісник. 2019. № 110 (1). С. 82–87.
20. Ільєнко О. В. Формування врожайності гороху вусатого морфологічного типу під впливом добрив та норм висіву насіння в умовах Північного Степу. Бюлетень Інституту сільського господарства степової зони НААН України. 2013. № 4. С. 33–37.
21. Квасніцька Л. С. Ефективність вирощування сої у п’ятипільних сівозмінах. Зб. наук. пр. ННЦ «Інститут землеробства НААН». 2012. Вип. 1/2. С. 20–25.
22. Кірілеско О. Л., Мовчан К. І. Формування врожайності зернобобових культур в умовах Західного Лісостепу України. Корми і кормовиробництво : міжвід. темат. наук. зб. 2016. Вип. 82. С. 127–132.
23. Костина Т. П. Вплив мінеральних добрив на формування асиміляційної поверхні та продуктивність сортів гороху. Зб. наук. пр. ННЦ «Інститут землеробства НААН». 2012. Вип. 1/2. С. 86–93.
24. Крижанівський В. Г. Економічна та енергетична ефективність вирощування гороху, пшениці озимої та буряку цукрового за різних заходів основного обробітку ґрунту. Агробіологія. 2015. № 1. С. 27–30.
25. Матвійчук Н. Г. Агрохімічна оцінка систем удобрення в сівозміні Полісся. Вісник аграрної науки. 2018. № 2. С. 5–11.
26. Материнський П. В. Агротехнічне значення зернобобових культур у короткоротаційних сівозмінах. Корми і кормовиробництво : міжвід. темат. наук. зб. 2010. Вип. 67. С. 82–87.
27. Молдован В. Г., Квасніцька Л. С. Продуктивність сівозмін з різним насиченням бобовими культурами у Західному Лісостепу. Зб. наук. пр. ННЦ «Інститут землеробства УААН». 2009. Вип. 3. С. 49–55.
28. Панасюк Р. М. Продуктивність і якість зерна сої залежно від сорту та інокуляції на різних фонах удобрення в умовах Західного Лісостепу. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2009. Вип. 51 (ІІ). С. 104–109.
29. Петриченко В. Ф. Агроекологічні аспекти адаптивної технології вирощування сої в Лісостепу Західному. Посібник українського хлібороба. 2013. Т. 2. С. 177–185.
30. Попова Л. В. Порівняння біопрепаратів, створених на основі фосфатмобілізувальних і азотфіксувальних бактерій. Науковий вісник НЛТУ України. 2015. Вип. 25 (3). С. 26–32.
31. Рябокінь Т. М., Дворецька С. П., Єфіменко Г. М. Продуктивність сортів гороху залежно від рівня інтенсифікації технології вирощування. Вісник Центру наукового забезпечення АПВ Харківської області. 2014. Вип. 16. С. 212–217.
32. Сінченко В. В., Танчик С. П., Літвінов Д. В. Вплив різних способів обробітку ґрунту на агрофізичні показники чорнозему типового Правобережного Лісостепу України. Рослинництво і ґрунтознавство. 2019. Т. 10, № 2. С. 41–49.
33. Соя (Glicine max (L.) Merr.) : монографія / В. В. Кириченко та ін. Харків, 2016. 400 с.
34. Сторчоус І. Захист гороху від хвороб: хімічний контроль та агротехніка. Агробізнес сьогодні. 2016. № 12 (331). С. 48–54.
35. Телекало Н. В. Формування показників індивідуальної продуктивності зерна інтенсивних сортів гороху. Наукові праці Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків. 2014. Вип. 22. С. 78–83.
36. Чинчик О. С. Тривалість вегетаційного періоду та фаз росту і розвитку рослин сої залежно від сортових особливостей та удобрення. Корми і кормовиробництво : міжвід. темат. наук. зб. 2016. Вип. 82. С. 133–137.
37. Чинчик О. С. Фотосинтетична діяльність та урожайність сортів сої залежно від удобрення. Зб. наук. пр. Уманського національного університету садівництва. 2017. Вип. 90 (1). С. 246–255.
38. Чинчик О. С. Фотосинтетична продуктивність посівів сої залежно від елементів технології вирощування в Західному Лісостепу України. Новітні технології вирощування сільськогосподарських культур : тези доп. V Міжнар. наук.-практ. конф. молодих вчених / Ін-т біоенергетичних культур і цукрових буряків, МАППУ, Укр. ін-т експертизи сортів рослин (Вінниця, 29–30 верес. 2016 р.). Київ, 2016. С. 90.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2022 М. М. ЩЕРБА, О. Й. КАЧМАР, А. О. ДУБИЦЬКА, О. В. ВАВРИНОВИЧ, О. В. ТАРАВСЬКА (Автор)

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.




