Efficiency of grain crop rotations in the zone of sufficient moisture of the Right-Bank Forest-Steppe
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2021-(70)-1-8Keywords:
crop rotation, grain crops, fertilizer system, productivity, economic and energy efficiencyAbstract
The results of the study of the influence of crop rotation factor and fertilizer systems on the productivity of crops and five-field grain crop rotations are presented. The most effective options for the zone of sufficient moisture of the Right Bank Forest-Steppe are determined.
Field and laboratory studies were conducted in a long-term stationary experiment at the Khmelnytsky State Agricultural Research Station of the Institute of feed and аgriculture of Podillya NAAS during 2016–2018 on podzolic chernozem in five crop rotations, saturated with 60–100% of grain crops, according to the methods research and guidelines.
It was found that the saturation of crop rotations by 80–100% of grain crops against the background of the combination of mineral fertilizer system and green manures provided grain yield per hectare of crop rotation area 5.39–6.06 tons and exceeded the typical crop rotation zone by 29–41%.
The highest grain yield per 1 hectare of crop rotation area (6.06 t, including 1.88 t of food) was obtained with an alternative fertilizer system (combination of mineral fertilizers with prioritization of crop by-products and post-harvest green mustard) in crop rotation with 100% grain cultures: 20% of winter wheat, buckwheat, oats and 40% of corn for grain.
The yield of fodder (11.99 t/ha) and grain units (9.43 t/ha) was optimal for a crop rotation zone with 20% clover, 60% grain, 20% sugar beet per application per hectare of crop rotation area of 8 t manure N66Р56К78.
The economic assessment showed that crop rotations saturated with 80–100% of grain crops, against the background of a combination of mineral fertilizer and green manure, provided 22462.04–23608.03 UAH/ha of relatively net profit at a level of profitability of 131–144%.
The lowest energy consumption per 1 ton of grain and feed units was obtained in crop rotation at 100% grain saturation against the background of a combination of mineral fertilizer and green manure system, which was 4.53 and
2.77 GJ, respectively, with an energy efficiency factor of 6.71 conventional units. The use of an alternative fertilizer system in crop rotation with 100% saturation of cereals significantly increased the energy costs of growing products and reduced the energy efficiency ratio to 3.31 conventional units.
References
1. Адаптивні системи землеробства : навч. посіб. / В. П. Гудзь та ін. ; за ред. В. П. Гудзя. Вид. 2-ге, перероб. та допов. Київ : Центр учбової літератури, 2014. 336 с.
2. Бойко П. І., Коваленко Н. П., Опара М. М. Ефективні короткоротаційні сівозміни у сучасному землеробстві. Вісник Полтавської ДАА. 2014. № 3. С. 20–32.
3. Бойко П. І., Мартинюк І. В., Цимбал Я. С. Становлення сівозмінних принципів у системах землеробства. Вісник аграрної науки. 2021. № 3 (816). С. 5–13.
4. Деталізована поживність кормів зони Лісостепу України / М. М. Карпусь та ін. Київ, 1995. 347 с.
5. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. Москва : Колос, 1979. 416 с.
6. Єрмолаєв М. М., Літвінов Д. В. Вплив структури короткоротаційних сівозмін на їх продуктивність і врожайність культур. Вісник Черкас. ін-ту агропром. виробництва. 2010. № 10. С. 74–75
7. Єрмолаєв М. М., Літвінов Д. В., Квасніцька Л. С. Ефективність сівозміни як основної ланки в органічному землеробстві на чорноземах. Зб. наук. пр. ННЦ «Ін-т землеробства НААН». 2014. Вип. 1–2. С. 26–30.
8. Єщенко В. О. Роль сівозмін у сучасному землеробстві Землеробство. 2015. Вип. 1. С. 23–27.
9. Єщенко В. О. Сівозмінні проблеми сьогодення. Сучасні аграрні технології. 2013. № 4. С. 12–18.
10. Землеробство XXI століття – проблеми та шляхи вирішення / В. Ф. Камінський та ін. ; за ред. В. Ф. Камінського. Київ, 2015. 272 с.
11. Землеробство : навч. посіб. / І. Д. Примак та ін. ; за ред. І. Д. Примака. Вінниця, 2020. 578 с.
12. Камінський В. Ф. Біологічне землеробство в умовах зміни клімату. Посібник українського хлібороба. 2017. Т. 1. С. 28–31.
13. Камінський В. Ф., Бойко П. І. Роль сівозмін у сучасному землеробстві. Вісник аграрної науки. 2013. № 6. С. 5–9.
14. Камінський В. Ф. Наукові засади біологічного землеробства в умовах зміни клімату. Землеробство. 2016. Вип. 1. С. 3–11.
15. Камінський В. Ф. Сівозміна як основа сталого землекористування та продовольчої безпеки України. Землеробство. 2015. Вип. 2. С. 3–13.
16. Камінський В. Ф., Шевченко І. П., Коломієць Л. П. Науково-методичне забезпечення охорони земель сільськогосподарського призначення як передумова сталого розвитку агропромислового комплексу України. Вісник аграрної науки. 2018. № 1. С. 5–10.
17. Кернасюк Ю. Зовнішньоекономічний орієнтир для українського агроекспорту. Агробізнес сьогодні. 2016. № 4. С. 15–17.
18. Козак О. А., Грищенко О. Ю. Розвиток зернової галузі України на сучасному етапі. Економіка АПК. 2016. № 1. С. 38–47. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202103-01.
19. Кудря С. І. Продуктивність короткоротаційної сівозміни з бобовими культурами на чорноземі типовому. Вісник аграрної науки. 2020. № 1. С. 5–9. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202001-02.
20. Медведовський О. К., Іваненко П. І. Енергетичний аналіз інтенсивних технологій в сільськогосподарському виробництві. Київ, 1988. 206 с.
21. Мірошниченко М. М., Потапенко Л. В., Іваніна В. В. Чи може бути органічним землеробство без органічних добрив. Посібник українського хлібороба. 2017. Т. 1. С. 43–45.
22. Продуктивність польової сівозміни за різних доз і співвідношень добрив / Г. М. Господаренко та ін. Наукові горизонти. 2019. № 3 (76). С. 80–86.
23. Продуктивність сільськогос¬подарських культур у різноротаційних сівозмінах на типових чорноземах / П. І Бойко та ін. Вісник аграрної науки. 2016. № 12. С. 11–16. DOI: 10.33249/2663-2144-2019-76-3-80-86.
24. Перспективи та шляхи удосконалення сівозмін сучасного землеробства / І. А Шувар та ін. Посібник українського хлібороба. 2017. Т. 1. С. 96–105.
25. Справочник по планированию в агропромышленном комплексе / под ред. В. Д. Гревцова. Киев : Урожай, 1991. 241 с.
26. Цвей Я. П. Формування родючості ґрунту в короткоротаційних сівозмінах Лісостепу. Землеробство. 2015. Вип. 1. С. 56–59.
27. Шувар І. А. Наукові основи сівозмін інтенсивно-екологічного землеробства : монографія. Львів : Каменяр, 1998. 224 с.
28. Crop residue removal and fertilizer N: effects on soil organic carbon in a long-term crop rotation experiment on a Udic Boroll / R. L. Lemke et al. Agric. Ecosyst. Environ. 2010. Vol. 135. Р. 42–51. DOI: 10.1016/j. agee.2009.08.010.
29. Crop rotation and nitrogen input effects on soil fertility, maize mineral nutrition, yield, and seed composition / W. E. Riedell et al. Agronomy Journal. 2009. Vol. 101. P. 870–879. DOI: 10.2134/agronj2008.0186x.
30. Crop rotations for the 21st century / D. L. Karlen et al. Advances in Agronomy. 2014. Vol. 53. P. 1–45.
31. Improving crop yield and nutrient use efficiency via biofertilization – a global meta-analysis / L. Schіtz. et al. Front. Plant Sci. 2018. Vol. 8. 14 p. DOI: 10.3389/ fpls.2017.02204.
32. Increasing cropping system diversity balances productivity, profitability and environmental health / A. S. Davis et al. PLoS ONE. 2012. Vol. 7 (10). P. 1–8. DOI: 10.1371/ journal. pone.0047149.
33. Kaminsky V. F., Boyko P. I. Strategy of development and implementation of crop rotations in Ukraine (part 1). Зб. наук. пр. ННЦ «Ін-т землеробства НААН». 2014. Вип. 3. С. 3–9.
34. Kaminsky V. F., Boyko P. I. Strategy of development and implementation of crop rotations in Ukraine (part 2). Зб. наук. пр. ННЦ «Ін-т землеробства НААН». 2014. Вип. 4. С. 3–11.
35. Meeting the demand for crop production: the challenge of yield decline in crops grown in short rotations / A. J. Bennett et al. Biological Reviews. 2012. Vol. 87. P. 52–71. DOI: 10.1111/j.1469-185X.2011.00184x.
36. Raimbault B., Vyn T. Crop rotation and tillage effects on corn growth and soil structural stability. Agronomy Journal. 1991. Vol. 83. P. 979–985. DOI: 10.2134/agronj1991.00021962008300060011х.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Л. С. КВАСНІЦЬКА, Г. П. ВОЙТОВА (Автор)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
