Кореневі рештки редьки олійної як додатковий ефективний компонент проміжного сидерального удобрення
Анотація
Мета. Мета роботи – дослідити розвиток кореневої системи редьки олійної (Raphanus sativus L. var. oleiformis Pers.) за показниками біохімічного профілю та біоорганічного потенціалу як компонента удобрення на сірих лісових ґрунтах. Методика. Дослідження проводили впродовж 2014–2024 рр. на дослідному полі Вінницького національного аграрного університету на сірих лісових ґрунтах середнього рывня родючості. Дослід закладено в чотирьох повтореннях із систематичною дворівневою схемою.Основна увага приділялася літньому (проміжному) сидеральному варіанту з оцінкою біопродуктивності формування кореневої системи та повного біохімічного складу кореневої біомаси. Результати. У дослідженні вивчали рівні біопродуктивності формування кореневої біомаси редьки олійної за одинадцятирічний період в умовах нестабільного атмосферного зволоження та помітно мінливого температурного режиму. Середня врожайність сухої кореневої біомаси становила 1,19 т/га, що характеризує культуру як високопродуктивний сидеральний вид з точки зору накопичення кореневих решток за літньої сівби.Аналіз біохімічного складу показав, що коренева маса редьки олійної має високий потенціал для удобрення та повільні темпи розкладання. Середній багаторічний агрохімічний потенціал кореневої біомаси був оцінений на рівні 45–65 кг/га азоту, до 7,0 кг/га фосфору, до 40 кг/га калію, до 5,6 кг/га кальцію та до 11 кг/га сірки. Коренева біомаса продемонструвала високий біофумігаційний потенціал, з накопиченням глюкозинолатів до 20,76 моль/га.Динаміка розкладання кореневих решток редьки олійної має повільні темпи, що сприяло поступовому включенню надземної біомаси в ґрунт під час проведення агротехнічних операцій, пов’язаних із застосуванням сидератів. Висновки. Показано, що кореневі рештки редьки олійної є додатковим і важливим компонентом загального потенціалу біопродуктивності сидератів на сірих лісових ґрунтах, особливо порівняно з іншими хрестоцвітими сидеральними культурами. Кореневі рештки підвищують загальний сидеральний потенціал редьки олійної на 11% за вмістом азоту, 5,8% за вмістом фосфору, 18,5% за вмістом калію, 5,9% за вмістом кальцію та 19,6% за вмістом сірки. Крім того, потенціал біофумігації збільшується щонайменше на 11,7% завдяки нормалізації швидкості розкладання рослинної біомаси в ґрунті та уповільненню мінералізації з коефіцієнтом 1,17. Це в кінцевому підсумку створює сприятливі умови для поглинання поживних речовин ґрунтовим вбирним комплексом та успішному ґрунтовому живленню рослин наступних після сидерації.Ключові слова: кореневі рештки, сидеральний потенціал, біохімічний склад, розкладання в ґрунті, накопичення поживних речовин, потенціал удобрення.
Посилання
2. Deus T.R.V. de, Giongo V., Salviano A. M., Santana M. da S., Silva V.C., da Santos, T.C. dos. Selection of green manures to provide ecosystem services in a semi-arid environment. Revista Brasileira de Ciências Ambientais. 2022. Vol. 57. №3. P. 409–421.
3. Kucerik J., Brtnicky M., Mustafa A., Hammerschmiedt T., Kintl A., Sobotkova J., Alamri S., Baltazar T., Latal O., Naveed M., Malicek O., Holatko J. Utilization of Diversified Cover Crops as Green Manure-Enhanced Soil Organic Carbon, Nutrient Transformation, Microbial Activity, and Maize Growth. Agronomy. 2024. Vol. 14. №9. 2001.
4. Lei B., Wang J., Yao H. Ecological and Environmental Benefits of Planting Green Manure in Paddy Fields. Agriculture. 2022. Vol. 12. №2ю 223.
5. Li P., Jia L., Chen Q., Zhang H., Deng J., Lu J., Xu L., Li H., Hu F., Jiao J. Adaptive evaluation for agricultural sustainability of different fertilizer management options for a green manure-maize rotation system: Impacts on crop yield, soil biochemical properties and organic carbon fractions. Science of The Total Environment. 2024. Vol. 908, 168170.
6. Ma D., Yin L., Ju W., Li X., Liu X., Deng X., Wang S. Meta-analysis of green manure effects on soil properties and crop yield in northern China. Field Crops Research. 2021. Vol. 266. 108146.
7. Pandey A., Kumar K. The Role of Green Manure in Soil Conservation. Vigyan Varta. 2024. Vol. 5. №8. P. 236–241.
8. Patra A., Singh R.P., Kundu M.S., Kumar G., Malkani P., Singh B.K., Choudhury S., Kundu A., Mukherjee S. Green Manuring: A Sustainable Approach for Soil Health Improvement. Agriculture & Food E‐Newsletter. 2023. Vol. 05. № 04. P. 198–201.
9. Pimentel M.L., Reis I.M.S., Romano M.L.P.C., de Castro J.S., Vildoso C.I.A., Gasparin E., Sia E.F. de, de Sousa L.S. Green manure, a sustainable strategy to improve soil quality: A case study in an oxisol from Northern Brazil. Australian Journal of Crop Science. 2023. Vol. 17. №6. P. 488–497.
10. Rosenfeld A., Rayns F. Green manures – implications of economic and environmental benefits on rotational management. AHDB Factsheet. 2010. 26/10, 20 pp.
11. Talgre L. Biomass production of different green manure crops and their effect on the succeeding crops yield A Thesis for applying for the degree of Doctor of Philosophy in Plant Production. Tartu. Estonian University of Life Sciences. 2013. 164 pp.
12. Gentsch N., Riechers F., Boy J., Schwenecker D., Feuerstein U., Heuermann D., Guggenberger G. Cover crops improve soil structure and change organic carbon distribution in macroaggregate fractions. Soil. 2024. Vol. 10. P. 139–150.
13. Pimentel M.L., Reis I.M.S., Romano M.L.P.C., de Castro J.S., Vildoso C.I.A., Gasparin E., Sia E.F. de, de Sousa L.S. Green manure, a sustainable strategy to improve soil quality: A case study in an oxisol from Northern Brazil. Australian Journal of Crop Science. 2023. Vol. 17. №6. P. 488–497.
14. Tsytsiura Y. Potential of oilseed radish (Raphanus sativus l. var. oleiformis Pers.) as a multi-service cover crop (MSCC). Agronomy Research. 2024. Vol. 22. №2. P. 1026–1070.
15. Tsytsiura Y. Evaluation of Ecological Adaptability of Oilseed Radish (Raphanus sativus L. var. oleiformis Pers.) Biopotential Realization in the System of Criteria for Multi-Service Cover Crop. Journal of Ecological Engineering. 2024. Vol. 25. Iss. 7. Р. 265–285.
16. Test Guidelines for the conduct of tests for distinctness. uniformity and stability of Fodder Radish (Raphanus sativus L. var. oleiformis Pers.). International union for the protection of new varieties of plants. UPOV. Geneva, 2017. 23 p.
17. Bodner G., Alsalem M., Nakhforoosh A. Root System Phenotying of Soil-Grown Plants via RGB and Hyperspectral Imaging. Methods in Molecular Biology. 2021. Issue 2264. P. 245–268.
18. Bublitz T.A., Kemper R., Müller P., Kautz T., Döring T.F., Athmann M. Relating Profile Wall Root-Length Density Estimates to Monolith Root-Length Density Measurements of Cover Crops. Agronomy. 2022. Vol. 12. 48.
19. Undersander D., Mertens D.R., Thiex N. Forage analyses. Procedures. National Forage Testing Association. 1993. 139 p.
20. Kemper R. Root growth of sole and mixed cover crops in organic farming. Dissertation for the attainment of the degree Doctor of Agricultural Sciences. Institute of Crop Science and Resource Conservation. Department of Agroecology and Organic Farming. Bonn. 2024. 195 p.
21. Цицюра Я.Г. Особливості формування кореневої системи та кореневої біомаси редьки олійної залежно від агротехнологічних параметрів конструювання її ценозу. Аграрні інновації. 2024. № 24. С. 151–159.
22. Guinet M., Voisin A-S., Nicolardot B. Potential C and N Mineralisation of Shoot and Root Residues from Ten Grain Legume Species As Related to their Biochemical Characteristics. World Journal of Agriculture and Soil Science, 2023. Vol. 8. №4. WJASS.MS.ID.000691.
23. Louvieaux J., Leclercq A., Haelterman L., Hermans C. In-Field Observation of Root Growth and Nitrogen Uptake Efficiency of Winter Oilseed Rape. Agronomy. 2020. Vol. 10. №1. 105.
24. Lopez G., Ahmadi S.H., Amelung W., Athmann M., Ewert F., Gaiser T., Gocke M.I., Kautz T., Postma J., Rachmilevitch S., Schaaf G., Schnepf A., Stoschus A., Watt M., Yu P., Seidel, S.J. Nutrient deficiency effects on root architecture and root-to-shoot ratio in arable crops. Frontiers in Plant Science. 2023. Vol. 13. 1067498.
25. Li P., Jia L., Chen Q., Zhang H., Deng J., Lu J., Xu L., Li H., Hu F., Jiao J. Adaptive evaluation for agricultural sustainability of different fertilizer management options for a green manure-maize rotation system: Impacts on crop yield, soil biochemical properties and organic carbon fractions. Science of The Total Environment. 2024. Vol. 908. 168170.
26. Kätterer T,, Bolinder M.A., Andrén O., Kirchmann H., Menichetti L. Roots contribute more to refractory soil organic matter than aboveground crop residues, as revealed by a long-term feld experiment. Agriculture, Ecosystems & Environment. 2011. Vol. 141. P. 184–192.
27. Xu J., Si L., Zhang X., Cao K., Wang J. Various green manure-fertilizer combinations affect the soil microbial community and function in immature red soil. Frontiers in Microbiology. 2023. Vol. 14. 1255056.
28. Vogel S., Bönecke E., Kling C., Kramer E., Lück K., Nagel A., Philipp G., Rühlmann J., Schröter I., Gebbers R. Base Neutralizing Capacity of Agricultural Soils in a Quaternary Landscape of North-East Germany and Its Relationship to Best Management Practices in Lime Requirement Determination. Agronomy. 2020. Vol. 10. №6. 877.
29. Abdulraheem M.I., Tobe O.K. Green manure for agricultural sustainability and improvement of soil fertility. Farming & Management. 2022. Vol. 7. P. 1–8.
30. Duff J., van Sprang C., O’Halloran J., Hall Z. Guide to Brassica Biofumigant Cover Crops Managing soilborne diseases in vegetable production systems. Horticulture Innovation through VG16068 Optimising cover cropping for the Australian vegetable industry. State of Queensland. Department of Agriculture and Fisheries. 2020. 40 p.
