Особливості формування кореневої системи та кореневої біомаси редьки олійної залежно від агротехнологічних параметрів конструювання її ценозу
Анотація
Метою досліджень було встановити особливості формування архітектоніки кореневої системи редьки олійної та рівень біопродуктивності цього процесу залежно від агротехнологічних варіантів конструювання її агрофітоценозу. Методи. Дослідження було проведено впродовж 2018–2023 років на базі дослідного поля Вінницького НАУ на сірих лісових грунтах з середнім потенціалом родючості. Повторність у досліді чотирьохразова. Розміщення варіантів – систематичне у два яруси. Дослід передбачав вивчення таких факторів: А – річні умови періоду вегетації, В – норма висіву, С – спосіб сівби, D – удобрення. Результати. Встановлена можливість агротехнологічного корегування морфологічного розвитку кореневої системи редьки олійної у орному горизонту (0–30 см) за комплексного поєднання норми висіву, способу сівби і удобрення на стадії припосівного конструювання агрофітоценозу редьки олійної. Доведено послідовне і стале зростання індивідуального морфологічного і вагового розвитку кореневої системи рослин за збільщення площі живлення та оптимізації мінерального живлення за рахунок внесення добрив в інтервалі від 30 до 90 кг/га діючої речовини. Встановлено оптимальні варіанти конструювання агроценозу редьки олійної для досягнення максимального рівня сформованої кореневої біомаси – відповідно за 2,0 млн схожих насінин/га за звичайної рядкової сівби на фоні N90P90K90 та у вріанті з нормою висіву 1,5 млн схожих насінин/га за широкорядної сівби на тому ж фоні мінерального живлення. Висновки. Технологіно оптимальні морфологічні та вагові параметри кореневої системи редьки олійної, які дозволяють сформувати максимальну кореневу біомасу цінну з позиції сидерального та біоорганічного застосування редьки олійної складаються у двох технологічних варіантах конструювання її агроценозів на сірих лісових грунтах в умовах нестійкого зволоження: у варіантах звичайної рядкової сівби з нормою висіву 2,0 млн схожих насінин/га на фоні N90P90K90 – 10,70 т/га та за широкорядної сівби нормою висіву 1,5 млн схожих насінин/га на фоні N90P90K90 – 10,82 т/га.
Посилання
2. Kemper R., Bublitz T.A., Müller P., Kautz T., Döring T.F., Athmann M. Vertical root distribution of different cover crops determined with the profile wall method. Agriculture. 2020. Vol. 10. 503.
3. Hudek C., Putinica C., Otten W., De Baets S. Functional root trait-based classification of cover crops to improve soil physical properties. European Journal of Soil Science. 2022. Vol. 73. №1. e13147.
4. Bontpart T., Concha Vidal C., Giuffrida M.V., Robertson I., Admkie K., Degefu T., Girma N., Tesfaye K., Haileselassie T., Fikre A., Fetene M., Tsaftaris S., Doerner P. Affordable and robust phenotyping framework to analyse root system architecture of soil-grown plants. The Plant Journal 2020. Vol. 103. №6. Р. 2330–2343.
5. Liu L.P., Gan Y.T., Bueckert R., Rees K.V.. Rooting systems of oilseed and pulse crops I: temporal growth patterns across the plant developmental periods. Field Crop Research. 2011. Vol. 122. P. 256–263.
6. Liu L.P. Root systems of oilseed and pulse crops morphology, distribution and growth patterns. PhD Thesis. Department of Plant Sciences University of Saskatchewan Saskatoon. SK. 2009, 136 p.
7. Thorup-Kristensen K., Kirkegaard J. Root system-based limits to agricultural productivity and efficiency: the farming systems context. Annals Bottany. 2016. Vol. 118. № 4. P. 573–592.
8. Maan C., ten Veldhuis M.-C., van de Wiel B.J.H.. Dynamic root growth in response to depth-varying soilmoisture availability: a rhizobox study. Hydrology and Earth System Sciences. 2023. Vol. 27. P. 2341–2355.
9. Bodner G., Loiskandl W., Hartl W., Erhart E., Sobotik M.. Characterization of Cover Crop Rooting Types from Integration of Rhizobox Imaging and Root Atlas Information. Plants. 2019. Vol. 8. № 11. 514.
10. Rellán-Álvarez R., Lobet G., Dinneny J.R. Environmental Control of Root System Biology. Annual Revuers Plant Biology 2016. Vol. 67. P. 619–642.
11. Takahashi H., Pradal C. Root phenotyping: important and minimum information required for root modeling in crop plants. Breed Science 2021. Vol. 71. №1. Р. 109–116.
12. Adu M.O. Variations in root system architecture and root growth dynamics of brassica rapa genotypes using a new scanner-based phenotyping system. University of Nottingham School of Biosciences Sutton Bonington, 2014, 283 p.
13. Liu L., Gan Y., Bueckert R.A., Van Rees K. Rooting systems of oilseed and pulse crops. II: Vertical distribution patterns across the soil profile. Field Crop Research. 2011. Vol. 122. P. 248–255.
14. Merrill S.D; Tanaka D.L., Hanson J.D. Root length growth of eight crop species in Haplustoll soils. Soil Science Society of America Journal 2002. Vol. 666. №3. Р. 913–923.
15. Frasier I., Noellemeyer E., Fernández R., Quiroga A.. Direct field method for root biomass quantification in agroecosystems. MethodsX. 2016. Vol. 4. №3. Р. 513–519.
16. Himmelbauer M.L., Loiskandl W., Kastanek F. Estimating length, average diameter and surface area of roots using two different image analysis systems. Plant Soil. 2004. Vol. 260. Р. 111–120.
17. Persson H., Baitulin I.O. Plant root systems and natural vegetation. Acta Phytogeographica Suecica 81. Opulus Press AB Uppsala. 1996, 131 p.
18. Schenk H.J., Jackson R.B. Rooting depths, lateral root spreads and below-ground/above-ground allometries of plants in water-limited ecosystems. Journal of Ecology. 2002. Vol. 90. P. 480–494.
19. Sultan S., Snider J., Conn A., Li M., Topp C.N., Navlakha S. A Statistical Growth Property of Plant Root Architectures. Plant Phenomics. 2020. 2073723.
20. Цицюра Я.Г., Цицюра Т.В. Редька олійна. Стратегія використання та вирощування: монографія. Вінниця: ТОВ «Нілан ЛТД», 2015. 624 с.
21. Cutforth H.W., Angadi S.V., McConkey B.G., Miller P.R., Ulrich D., Gulden R., Volkmar K.M., Entz M.H., Brandt S.A. Comparing rooting characteristics and soil water withdrawal patterns of wheat with alternative oilseed and pulse crops grown in the semiarid Canadian prairie. Canadian Journal of Soil Science 2013. Vol. 93. P. 147–160.
22. Wong J. Handbook of statistical analysis and data mining applications. Cambridge, Academic Press, 2018. 589 p.
23. Цицюра Я.Г. Оцінка ефективності конструювання агрофітоценозів та удобрення редьки олійної на основі модульно-віталітетного методу. Сільське господарство та лісівництво. 2019. № 3(14). С. 57–78.
24. Dharmasri L.C., de Jong, E., Cowell L.E. Effective rooting depth of mustard under dryland conditions. Dept. of Soil Science, University of Saskatchewan. 1993. [Electronic resource] URL: http://hdl.handle.net/10388/10502 (accessed on 30 April 2024).
25. Kashyap A., Kumari S., Garg P., Kushwaha R., Tripathi S., Sharma J., Gupta N.C., Kumar R.R., Yadav R., Vishwakarma H. Indexing Resilience to Heat and Drought Stress in the Wild Relatives of Rapeseed-Mustard. Life. 2023. Vol. 13. №3. 738.
26. Злобін Ю.А. Алгоритм оцінки віталітету особин рослин і віталітетної структури фітопопуляцій. Чорноморський ботанічний журнал. 2018. Том 14, № 3. С. 213–226.
27. Лисянський О.Л. Ефективність удобрення сидеральних культур на чорноземі опідзоленому Правобережного Лісостепу України: дис. ... канд. с.-г. наук : 06.01.04 / Лисянський Олександр Леонідович ; Нац. акад. аграр. наук України, Нац. наук. центр «Ін-т грунтознавства та агрохімії ім. О. Н. Соколовського». Харків, 2018. 246 с.
28. Bhogal A., White C., Morris N. Project Report №. 620 Maxi Cover Crop:Maximising the benefits from cover crops through species selection and crop management. AHDB Cereals & Oilseeds is a part of the Agriculture and Horticulture Development Board (AHDB). 2018, 111 pр.
29. Quintarelli V., Radicetti E., Allevato E., Stazi S.R., Haider G., Abideen Z., Bibi S., Jamal A., Mancinelli R. Cover Crops for Sustainable Cropping Systems: A Review. Agriculture. 2022. Vol. 12. 2076.
30. White C.A., Holmes H.F., Morris N.L., Stobart R.M. A review of the benefits, optimal crop management practices and knowledge gaps associated with different cover crop species. Research Review №. 90. AHDB Cereals & Oilseeds. 2016, 90 p.
