Influence of soil treatment and fertilization systems on the nutritional regime of gray forest soil and productivity of short-rotation cultivation
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2021-(70)-2-2Keywords:
tillage, fertilizers, nutrient regime, crop rotation productivityAbstract
The influence of the systems of basic tillage and fertilizer on the formation of the nutrient regime of gray forest soil in the conditions of four-field grain-row crop rotation is investigated.
It was found that the use of N120P90K90 on the background of plowing at 20-22 cm under wheat in the intensive fertilizer system promotes the accumulation of the content of light hydrolysis nitrogen 16.1 mg/100 g of soil, 14.3 and 11.7 mg/100 g of mobile forms of phosphorus and potassium, and the combined application of half doses of mineral fertilizers (N50P90K90), by-products – the straw of precursor in the alternative provides these values at the level of 14.6, 13.2 and 11.4 mg/100 g
Application of an intensive fertilizer system for maize with N120P90K90 + 40 t of manure on plowing backgrounds at 25–27 cm promotes accumulation in 0–20 cm layer of alkaline hydrolysis nitrogen at the level of 16.6 mg/100 g of soil, mobile forms of phosphorus and potassium, respectively 15.2 and 14.1 mg/100 g, and the use of an alternative system with a combination of N50P40K40 + 40 tons of manure + post-harvest products + green manure provides 14.8, 13.9 and 12.6 mg/100 g of available nutrients. During chiselling, the studied indicators acquire values: 17.9, 16.5, 14.0 mg/100 g of soil, respectively, according to the values of alkaline hydrolysis nitrogen, mobile forms of phosphorus and potassium with an intensive fertilizer system and 16.4, 14.9, 13.1 mg/100 g of soil with an alternative system.
It is investigated that content of mobile forms of nitrogen, phosphorus and potassium in fodder bean crops in 0-20 cm layer was formed at the highest concentration level during plowing by 14–16 cm when applying to the crop both N30P70K70 and P30K30 + straw of stubble precursor and oilseed radish grown after crops of oats. With a combination of such agrotechnical factors, the content of alkaline hydrolysis nitrogen was 15.1, available to plants forms of phosphorus 13.6 and potassium 13.0 mg/100 g of soil.
Disking on 10–12 cm under oat crops provides formation of indicators of alkaline hydrolysis nitrogen at the level of 15.22 at intensive and 13.8 mg/100 g of soil at alternative system of fertilizer, mobile phosphorus of 12.6 and 11.9 mg/100 g of soil, respectively, mobile potassium: 12.7 and 11.8 mg/100 g of soil.
Application per hectare of arable land of crop rotation area N83P78K78 + 10 t/ha of manure (intensive fertilizer system) forms higher values of crop rotation productivity with grain yield at the level of 3.36, fodder units 23.41 t/ha, digestible protein 1.66 tons.
References
1. Балаєв А. Д., Гаврилюк М. В., Стопа В. П. Родючість чорноземів Лісостепу за використання мінімізації обробітку ґрунту і елементів біологізації землеробства. Вісник Харківського нац. аграрного ун-ту. 2013. № 1. С. 8–11.
2. Вплив систем основного обробітку ґрунту й удобрення на водно-фізичні властивості сірого лісового ґрунту та врожай вико-вівса / О. Й. Качмар та ін. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2015. Вип. 58 (І). С. 107–113.
3. Динаміка лабільних та водорозчинних форм гумусу під впливом систем удобрення та технологій основного обробітку ґрунту в короткоротаційній сівозміні / О. Й. Качмар та ін. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2019. Вип. 65. С. 64–76.
4. Камінський В. Ф. Стабілізація землекористування як основа розвитку адаптивного землеробства у світлі вчення В. В. Докучаєва. Агрохімія і ґрунтознавство : міжвід. темат. наук. зб. 2014. Вип. 81. С. 112–117.
5. Кочик Г. М. Гумусний стан дерново-підзолистого ґрунту за різних систем основного обробітку і удобрення. Зб. наук. пр. ННЦ «Інститут землеробства НААН». 2015. Вип. 2. С. 47–57.
6. Малієнко А. М. Щільність дерново-підзолистого супіщаного ґрунту у польовій сівозміні залежно від прийомів обробітку. Землеробство. 2014. Вип. 1/2. С. 3–9.
7. Медведев В. В. Физические свойства и обработка почв в Украине. Харьков, 2013. 224 с.
8. Мінімалізація механічного обробітку ґрунту в п’ятипільних польових сівозмінах Центрального Лісостепу України / І. Д. Примак та ін. Наук. пр. Полтавської ДАА. 2005. Т. 4 (23). С. 150–155.
9. Сайко В. Ф., Малієнко А. М. Системи обробітку ґрунту в Україні. Київ, 2007. 44 с.
10. Усов О. С., Манько К. М. Особливості формування врожайності пшениці твердої ярої залежно від попередника та основного обробітку ґрунту. Наукові праці Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків : зб. наук. пр. 2015. Вип. 23. С. 70–75.
11. Шувар І. А., Гриник С. І. Вплив способу основного обробітку ґрунту і удобрення на агрофізичні властивості дерново-підзолистого ґрунту Передкарпаття за вирощування пшениці ярої. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Агрономія. 2019. Т. 10, № 2. C. 38–47.
12. Ямчук В. Я. Вплив основного обробітку сірого лісового ґрунту на біологічну активність та азотний режим. Зб. наук. пр. ННЦ «Інститут землеробства УААН». 2007. Вип. 2. С. 16–21.
13. Alvarez R., Steinbach H. S. A review of the effects of tillage systems on some soil physical properties, water content, nitrate availability and crops yield in the Argentine Pampas. Soil and Tillage Research. 2009. Vol. 104, Issue 1. P. 1–15. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2009.02.005.
14. Crop performance and soil conditions on imperfectly drained loams after 20–25 years of conventional tillage or direct drilling / B. C. Ball et al. Soil and Tillage Research. 1994. Vol. 31, Issue 2/3. P. 97–118. DOI: https://doi.org/10.1016/0167-1987(94)90074-4.
15. Effect of different tillage systems on aggregate structure and inner distribution of organic carbon / L. Gao et al. Geoderma. 2017. Vol. 288. P. 97–104. DOI: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2016.11.005.
16. Effect of rotational tillage on soil aggregates, organic carbon and nitrogen in the Loess Plateau Area of China / X. Hou et al. Pedosphere. 2013. Vol. 23, Issue 4. P. 542–548. DOI: https://doi.org/10.1016/S1002-0160(13)60047-8.
17. Feiza V., Feizienė D., Kadžienė G. Agro-physical properties of Endocalcari-Epihypogleyic Cambisol arable layer in long-term soil management systems. Žemės ūkio mokslai. 2008. Vol. 15, Issue 2. P. 13–23.
18. Guerif J. Effects of compaction on soil strength parameters / Soane B. D., van Ouwerkerk C. (eds). Soil compaction in crop production. Developments in Agricultural Engineering. 1994. Vol. 11, chapter 9. P. 191–214. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-444-88286-8.50017-9.
19. Leonavičienė T. SPSS programų paketo taikymas statistiniuose tyrimuose. Vilnius, 2007. P. 61–67.
20. Moraru P. I., Rusu T. No-tillage and minimum tillage systems with reduced energy consumption and soil conservation in the hilly areas of Romania. Journal of Food, Agriculture and Environment. 2013. Vol. 11, Issue 2. P. 1227–1231.
21. Munkholm L. J., Heck R. J., Deen B. Long-term rotation and tillage effects on soil structure and crop yield. Soil and Tillage Research. 2013. Vol. 127. P. 85–91. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2012.02.007.
22. No tillage in rainfed Aragon (NE Spain): effect on organic carbon in the soil surface horizon / M. V. López et al. Soil and Tillage Research. 2012. Vol. 118. P. 61–65. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2011.10.012.
23. Reduced tillage as an alternative to no-tillage under Mediterranean conditions: a case study / R. Lopez-Garrido et al. Soil and Tillage Research. 2014. Vol. 140. P. 40–47. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2014.02.008.
24. Soil health assessment: past accomplishments current activities and future opportunities / D. L. Karlen et al. Soil and Tillage Research. 2019. Vol. 195. 104365. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2019.104365.
25. Soil physical quality on tillage and cropping systems after two decades in the subtropical region of Brazil / M. T. D. Moraes et al. Soil and Tillage Research. 2016. Vol. 155. P. 351–362. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2015.07.015.
26. Soil physical state as influenced by long-term reduced tillage, no-tillage and straw management / V. Steponavičienė et al. Zemdirbyste-Agriculture. 2020. Vol. 107, No. 3. P. 195–202. URL: http://www.zemdirbyste-agriculture.lt/wp-content/uploads/2020/07/107_3_str25.pdf (last accessed: 20.08.2021).
27. Spatial variability of soil physical properties as affected by different tillage systems / E. Özgöz et al. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science. 2007. Vol. 35, Issue 1. P. 1–13. DOI: https://doi.org/10.1080/01140670709510162.
28. Sustainable tillage: results from long-term field experiments on Cambisol / V. Feiza et al. Zemdirbyste-Agriculture. 2010. Vol. 97, Issue 2. P. 3–14.
29. The influence of soil management on soil properties and yield of crop rotation / D. Feizienė et al. Zemdirbyste-Agriculture. 2007. № 3, Issue 94. P. 129–145.
30. The main physical properties of planosol in maize (Zea mays L.) cultivation under different longterm reduced tillage practices in the Baltic region / K. Romaneckas et al. Journal of Integrative Agriculture. 2015. Vol. 14, Issue 7. P. 1309–1320. DOI: https://doi.org/10.1016/S2095-3119(14)60962-X.
31. Velykis A., Satkus A. The impact of tillage, Caamendment and cover crop on the physical state of a clay loam soil. Zemdirbyste-Agriculture. 2018. № 1, Issue 105. P. 3–10. DOI: https://doi.org/10.13080/z-a.2018.105.001.
32. WRB. World reference base for soil resources / FAO. World Soil Resources Reports. 2014. No. 106. P. 187–189. DOI: https://doi.org/10.1016/j.catena.2018.11.006.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Качмар О. Й., Вавринович О. В., Щерба М. М., Саверин І. В., О. V. TARAVSKA, Вовк А. І., Котик З. О. (Автор)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
