Transformation of typical chernozem as a result of agricultural use
Abstract
The development of degradation processes that took place in typical chernozem under the influence of longterm agricultural use naturally affected their structural and aggregate composition and physical and chemical properties. Purpose. The purpose of conducting a comparative study and comprehensive agro-ecological assessment of the transformation of black soil of the typical Bugz-Dnieper interfluve under long-term agricultural use. Methods. In the process of performing the work, general scientific and special research methods were used: comparative-geographical, comparative-profile-genetic (selection of soil samples layer by layer); comparative-analytical (physico-chemical and agrochemical studies, comparative-calculation and statistical (mathematical and statistical processing of experimental data). The results. The results of the research conducted in the natural and climatic conditions of the Bugzka-Dnieper watershed made it possible to identify the degradation processes of transformation of the potential soil fertility of typical chernozem when comparing the data of stationary modular plots over a thirty-year period. Quantitative and qualitative changes in its properties as a result of longterm agricultural use have been established. The reasons determining changes in morphological, physicochemical, agrophysical properties under the conditions of longterm use of chernozem in various types of agroecosystems have been revealed. The influence of the level of anthropogenic load on the main agro-ecological properties of typical chernozem is shown. Findings. A comprehensive analysis of the obtained values of agro-ecological properties of typical chernozem revealed degradation changes in agro-ecosystems. These changes were more pronounced in irrigated variations of typical chernozem, in which a decrease in the stability of the microstructure and the content of water-resistant aggregates is clearly visible. In non-irrigated chernozems, absorbed cations decreased by an average of 16 % over 20 years, while in irrigated soils this figure was 20 %. The amount of exchangeable calcium and magnesium decreased by 1,5 times in the soils of agro-ecosystems compared to the virgin analogue. Under irrigation conditions, the acidity level of the soil solution shifted towards the alkaline side. Long-term agricultural use of typical chernozem led to increased de-aggregation, destruction of the structure in the soil profile, a decrease in the number of agronomically valuable aggregates by 18 %, and a decrease in the coefficient of structure from 4,1 to 1,4.
References
2. Канівець О. М. Ознаки та причини погіршення родючості ґрунтів. Національне виробництво й економіка в умовах реформування: стан і перспективи інноваційного розвитку та міжрегіональної інтеграції: Тернопіль: Крок, 2016. 28 с.
3. Носко Б. С. Антропогенна еволюція чорноземів. Національний науковий центр «Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського». Харків: Вид. «13 типографія», 2006, 239 с.
4. Тихоненко Д. Г. Головні закономірності розвитку агрогенних ґрунтів України. Вісник ХНАУ ім. В. В. Докучаєва, Сер. «Ґрунтознавство, агрохімія, землеробство, лісове господарство, екологія ґрунтів», 2015, № 2, С. 6–9.
5. Медведєв В. В. Нормативи утворення і збереження структури ґрунту. Вісник аграрної науки. 2010. № 3. С. 9–13.
6. Цилюрик О. І., Чорна В. І., Гаврюшенко О. О. та ін. Зміна агрофізичних властивостей чорнозему звичайного під впливом обробітку ґрунту в сівозміні та на рекультивованих землях в умовах Степу України. Зернові культури. 2021. Т. 5. № 1. С. 115–124.
7. Позняк С. П. Актуальні проблеми ґрунтознавства і географії ґрунтів. Львів: ЛНУ імені Івана Франка. 2017. 272 с.
8. Якість ґрунту. Польовий опис ґрунту (ISO 25177:2008, IDT): ДСТУ ISO 25177:2015. [Чинний від 2016-04-01]. Харків: Технічний комітет стандартизації ТК 142 «Ґрунтознавство», 2016. 9 с. (Національні стандарти України).
9. Органічна речовина ґрунту: ДСТУ 4289 (ДСТУ 4289-2004). – [Чинний від 2004-04-30]. Київ : Держспоживстандарт України, 2005. 14 с.
10. Яровий А. Т., Страхов Є. М. Багатовимірний статистичний аналіз : начально-методичний посібник для студентів математичних та економічних фахів. Одеса: Астропринт, 2015. 132 с.
11. Ковальов М. М., Топольний Ф. П., Малаховська В. О. Органічна речовина ґрунту під впливом тривалого сільськогосподарського використання Аграрні інновації. Рецензований науковий журнал. № 17. 2023. Видавничий дім «Гельветика»,. С. 81–87.
12. Леонець В. О. Екологічні наслідки сучасної деградації природних і антропогенних ландшафтів та основні напрямки охорони земель. Землевпорядний вісник. № 3. Київ, 1998. С. 15–30.
13. Brevik E. C. at. al. Theinter disciplinary nature of soil. SOIL. 2015. 1. pp. 117–129.
14. Чорний С. Г. Оцінка якості ґрунтів: навчальний посібник. Миколаїв: МНАУ, 2018. 233 с.
15. Попірний М. А. Зміна якісних і спектроскопічних характеристик органічної речовини чорнозему типового за різних систем обробітку ґрунту. Вісник аграрної науки. 2016. Вип. 7. С. 65–68.
16. Ковальов М. М., Семетківська Т. О. Причини низької ефективності хімізації землеробства в умовах чорноземної зони України. Вісник ХНАУ: Зб. наук. пр. / Харк. націон. аграр. Ун-т. 2014. № 2. С. 84–90.
17. Ковальов М. М., Топольний Ф. П., Переущільнення ґрунтів – проблема сьогодення зб. наук. ст. ІІІ-го Всеукр. з’їзду екологів з міжнар. участю [Екологія – 2011], (21–24 верес., 2011р.) Вінниця, 2011. Т.2. С. 493–496.
18. Богданович Р. П., Радомський Ю. А. Зміни у структурно-агрегатному складі ґрунту при виведенні його з сільськогосподарського використання. Вісник Харківського нац. аграрного ун-ту. Сер. Ґрунтознавство, агрохімія, землеробство, лісове господарство. 2013. № 1. С. 85–88.
19. Цвей Я. П. Вплив системи удобрення на структуру ґрунту. Цукрові буряки. 2002. № 4. С. 5–7.
20. Бережняк М. Ф., Бережняк Є. М., Колісніченко О. М. Структурно-агрегатний стан чорноземних ґрунтів за різного їх використання. Агрохімія і ґрунтознавство. Спец, випуск до VI з’їзду УТГА: Ґрунтознавство та агрохімія на шляху до сталого розвитку України. Книга друга. Харків, 2010. С. 16–17.
21. Примак І., Рижук С. Маловідомі факти наукової спадщини академіка В. Р. Вільямса. Історія української науки на межі тисячоліть: Зб. наук. праць. К., 2005. Вип.20. С. 173–183.
