Biological processes in gray forestal soil under winter wheat by ecologized fertilizing systems
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2022-(71)-1-2Keywords:
ecologized fertilizers systems, winter wheat, biostimulant, humus and microbiological fertilizer, enzymatic activity, labile humusAbstract
The results of effectiveness studies of the ecologized fertilizers systems use (EFS), arranged on the basis of the optimal rate of mineral fertilizers (N60P90K90), treatment of plants with the biostimulator (BS) terra-sorb with addition of humus or microbiological fertilizer (HF – eco-impulse or MF – eco-soil, respectively) on biological processes in the soil under winter wheat are presented. The studies were carried out in 2018–2020 in the stationary experiment on productivity of short crop rotations on the experimental field of the Institute of Agriculture of Carpathian region NAAS of Ukraine. The soil of the experimental field is gray forestal surface-gleyed, in which biochemical (enzymatic) activity was diagnosed, in particular, cellulolytic, proteolytic, dehydrogenase and content of labile (mobile) organic matter was determined taking into account yield of winter wheat. Using fertilizers systems N60P90K90 or N60P90K90 + BS, soil's cellulolytic and proteolytic activity increased markedly relative to the control. The highest increase level in destructive ability of corresponding soil hydrolases among the EFSs used was provided by the factor of organic components added to the soil (HF or MF on the background of N60P90K90 + BS). Under such conditions, cellulolytic and proteolytic activities in the soil were 34.80–37.70 and 11.90–11.40%, respectively. Under conditions of N60P90K90, N60P90K90 + BS, a clear decrease of the dehydrogenase activity in the soil by 13.12–19.67% was noted, while after the addition of HF or MF there was a trend towards increase of this activity (+4.92–11.48%) relative to control. The applied fertilizers systems led to increase of the accumulation levels of labile humus carbon in the soil by 13.35–26.46% compared with the control variant. Introduction of HF or MF together with BS on the mineral background, provided the highest content of carbon of the mobile organic matter (588.4 and 561.7 mg/100 g of soil, respectively). Such an integrated application of elements of the ecologization (BS – influence on the plant, HF or MF – effect on the soil) was the most effective in dirrection of improving winter wheat productivity. The yield of the studied crop on the background of N60P90K90 was 5.16 t/ha, whereas after addition of ecologization elements (BS, BS + HF, BS + MF), the values of this indicator experienced an increase by 3.00–9.65% in relation to the variant N60P90K90. The results obtained make it possible to form separate elements of the scientific foundations, that are necessary for development of ways and methods of improving the biological state of soils, obtaining high and sustainable crop yields.
References
1. Архипенко Ф. М. Вплив мінеральних добрив на активність оксидоредуктаз темно-сірого лісового ґрунту під нетрадиційними кормовими культурами. Збірник наукових праць Інституту землеробства УААН. 2002. Вип. 3/4. С. 65–67.
2. Власюк О. С., Ковальчук Н. В. Ефективність бактеріальних препаратів залежно від удобрення пшениці ярої. Сільськогосподарська мікробіологія. 2018. Вип. 27. С. 18–23.
3. Вплив комплексного бактеріального препарату Азогран на врожайність пшениці озимої / О. В. Корнійчук та ін. Сільськогосподарська мікробіологія. 2018. Вип. 27. С. 67–73.
4. Вплив систематичного удобрення на біологічну активність сірого лісового ґрунту / О. А. Літвінова та ін. Науковий журнал «Рослинництво та ґрунтознавство». 2020. Т. 11, № 3. С. 97–104.
5. Гаврилюк В. А., Дідковська Т. П. Ефективність використання нових видів мікробіологічних препаратів і стимуляторів росту. Вісник ХНАУ. Сер.: Ґрунтознавство, агрохімія, землеробство, лісове господарство. 2008. № 4. С. 49–52.
6. ДСТУ 4732:2007. Якість ґрунту. Методи визначання доступної (лабільної) органічної речовини : Видання офіційне. [Чинний від 2008-01-01]. Київ, 2006. 15 с.
7. ДСТУ ISO 11464:2007. Якість ґрунту. Попереднє обробляння зразків для фізико-хімічного аналізу : Видання офіційне. [Чинний від 2009-10-01]. Київ, 2012. 8 с.
8. ДСТУ ISO 23753-1:2010. Якість ґрунту. Визначення дегідрогеназної активності ґрунтів. Частина 1. Метод з використанням трифенілтетразолхлориду : Видання офіційне. [Чинний від 2012-07-01]. Київ, 2010. 15 с.
9. Збалансоване управління природноресурсним пріоритетом агросфери України за принципами конвенцій Ріо / О. Г. Тараріко та ін. Агроекологічний журнал. 2015. № 1. С. 21–36.
10. Івасюк Ю. І., Карпенко В. П., Притуляк Р. М. Біологічна активність ґрунту в агроценозі сої за роздільного та інтегрованого застосування гербіциду і біологічних препаратів. Наукові доповіді НУБіП України. 2016. № 2. С. 5–7.
11. Моргун В. В., Коць С. Я., Кириченко Е. В. Ростстимулирующие ризобактерии и их практическое применение. Физиология и биохимия культурных растений. 2009. Т. 41, № 3. С. 187–207.
12. Москалевська Ю. П., Патика М. В. Біологічна активність та мікробна трансформація органічної речовини чорнозему типового за різних систем землеробства. Збалансоване природокористування. 2014. № 2. С. 68–72.
13. Нагорна О. І. Керувати родючістю можна. Посібник українського хлібороба. 2013. Т. 1. С. 11.
14. Найдьонова О. Є. Застосування гумінового препарату Humin plus в органічному землеробстві. Вісник ХНАУ. Сер.: Ґрунтознавство, агрохімія, землеробство, лісове господарство. 2015. № 2. С. 39–50.
15. Особливості застосування деструкторів стерні в умовах степової зони / А. Коваленко та ін. Вісник аграрної науки. 2020. Т. 98, № 2. С. 44–51.
16. Петриченко В. Ф. Сучасні системи землеробства в Україні. Вінниця, 2006. 212 с.
17. Погромська Я. А. Мікробіологічна активність чорнозему звичайного залежно від обробітку ґрунту. Вісник Уманського національного університету садівництва. 2019. № 2. С. 33–38.
18. Потапенко Л. В., Скачок Л. М., Горбаченко Н. І. Біологічна трансформація органічної речовини у дерново-підзолистому ґрунті за впливу систем удобрення та мікробних препаратів. Сільськогосподарська мікробіологія. 2017. Вип. 26. С. 30–36.
19. Стан сірого лісового ґрунту за впливу органо-мінеральних добрив і регуляторів росту рослин / М. Г. Васи-ленко та ін. Агроекологічний журнал. 2016. № 4. С. 100–106.
20. Тараріко О. Г. Біологізація та екологізація ґрунтозахисного землеробства. Вісник аграрної науки. 1999. № 10. С. 5–9.
21. Трембіцька О. І. Біологічна активність ґрунту в залежності від систем добрив в короткоротаційній сівозміні. Вісник ЖНАЕУ. 2011. № 1. С. 441–449.
22. Трус О. М. Зміна лабільної частини гумусу ґрунту після тривалого застосування добрив у польовій сівозміні. Вісник Уманського національного університету садівництва. 2013. № 1/2. С. 65–70.
23. Центило Л., Сендецький В. Біологічна ефективність використання біодеструкторів. Вісник Житомирського національного агроекологічного університету. 2014. Т. 1, № 2 (1). С. 93–99.
24. Цигічко Г. О., Маклюк О. І. Динаміка біохімічної активності чорнозему типового за органічної та традиційної систем землеробства. Агрохімія і ґрунтознавство. 2015. № 82. С. 91–97.
25. Шевченко Л. А. Розвиток кореневої системи рослин кукурудзи за впливу мікробного препарату поліміксобактерину. Сільськогосподарська мікробіологія. 2017. Вип. 26. С. 42–48.
26. Шустерук Т. З., Польовий В. М. Вплив добрив на біологічну активність темно-сірого опідзоленого ґрунту. Збірник наукових праць Інституту землеробства УААН. 2005. Вип. 4. С. 17–21.
27. Biostimulants and crop responses: a review / R. Bulgari et al. Biological Agriculture & Horticulture. 2015. Vol. 31, No. 1. P. 1–17.
28. Biostimulants in plant science: a global perspective / O. I. Yakhin et al. Frontiers in plant science. 2017. Vol. 7. P. 2049–2080.
29. Effects of long term application of organic and mineral fertilizers on soil enzymes / A. D. Samuel et al. Revista de Chimie. 2018. Vol. 69. P. 2608–2612.
30. Impact of mineral fertilizers on mineral nutrients in the ginger rhizome and on soil enzymes activities and soil properties
/ D. Jabborova et al. Saudi Journal of Biological Sciences. 2021. Vol. 28, No. 9. P. 5268–5274.
31. Microbial biofertilizers: Bioresources and eco-friendly technologies for agricultural and environmental sustainability / D. Kour et al. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 2020. Vol. 23. P. 101487–101497.
32. Siebielec G., Siebielec S., Lipski D. Long-term impact of sewage sludge, digestate and mineral fertilizers on plant yield and soil biological activity. Journal of Cleaner Production. 2018. Vol. 187. P. 372–379.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2022 Дубицька А. О., Качмар О. Й., Вавринович О. В., Дубицький О. Л. (Автор)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
