Changes in the energy intensity of typical black soil depending on the main tillage
Abstract
Purpose. The purpose of the research is to establish the influence of the main tillage on changes in the humus state of typical low-humus black soil in the sunflower agro-cenosis.
Methods. Applied methods and materials: results of field research, analysis, data processing, generalization of modern literary materials.
Results. The research has established that the use of differentiated and shallow tillage leads to a significant redistribution of organic matter in the 0–30 cm soil layer compared to combined tillage.
It was found that with differentiated tillage, the humus content in the upper 0–10 cm layer increased by 13,3%, while at a depth of 10–20 cm and 20–30 cm its decrease by 8,5% was observed. Shallow tillage provided a slight increase of 0,47% in the humus content in the 0–10 cm layer compared to the differentiated variant, however, in the 10–20 cm layer this indicator increased by 6,6%, and in the 20–30 cm layer it decreased by 3,6%. Analysis of humus reserves showed their highest values in the upper layer under shallow 52,0 t/ha and differentiated 50,6 t/ha cultivation. In the control, humus reserves in the 0–10 cm layer were 12,6% lower compared to the differentiated cultivation. A characteristic feature of all the studied variants was a decrease in humus reserves at a depth of 20–30 cm by an average of 14,3% relative to the 0–10 cm layer.
Energy analysis of the soil showed that with differentiated and shallow tillage, the humus of the upper part of the profile is enriched with energy. The energy intensity in these variants was 2,28 and 2,25 GJ/ha, respectively, which is higher than the control. Gross energy reserves in humus increased in the 0–10 cm and 10–20 cm layers, but at a depth of 20–30 cm they remained at the control level.
Conclusions. It was established that differentiated and shallow tillage contribute to the accumulation of humus and an increase in energy intensity in the upper 0–10 cm layer of typical chernozem. At the same time, these tillage systems enhance the differentiation of the arable layer by humus content, which must be taken into account when developing measures to optimize soil fertility.
References
2. Балюк С. А., Носко Б. С., Воротинцева Л. І. Регулювання родючості ґрунтів та ефективності добрив в умовах змін клімату. Вісник аграрної науки. 2018. № 4. С. 5–12. doi: 10.31073/agrovisnyk201804-01.
3. Буяновський А. О., Ожован О. О., Тортик М. Й. Гумусовий стан чорноземів звичайних Тарутинського степу за різних умов їх використання. Таврійський науковий вісник. 2022. № 128. С. 328–333.
4. Величко В. А., Демиденко О. В., Кривда Ю. І. Гумусний стан чорноземів типових Лівобережного Лісостепу України та відтворення їхньої родючості. Вісник аграрної науки. 2018. № 7. С. 20-25.
5. Вожегова Р. А., Голобородько С. П., Іутинська Г. О., Титова Л. В., Дубинська О. Д. Ландшафтно-екологічний стан та шляхи відтворення деградованих земель Південного степу України. Аграрні інновації. 2023. № 18. С. 14-23.
6. Войтовик М. В., Примак І. Д., Цюк О. А., Мельник В. І. Родючість чорнозему типового за багаторічного основного обробітку ґрунту в короткоротаційній сівозміні. Наукові доповіді НУБіП України. 2023. № 3/103. https://doi.org/10.31548/dopovidi3(103).2023.008
7. Гордієнко В.П., Крохмаль В.П. Гумусний стан ґрунту за різних систем удобрення й обробітку в сівозміні. Вісник аграрної науки. № 11. 2006. С. 11-14.
8. Гумусованість і фізико-хімічні властивості чорноземів Лісостепу за мінімізації обробітків і біологізації системи удобрення / А. Д. Балаєв та ін. Вісник аграрної науки. 2020. № 11. С. 24‒31. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202011-03
9. Дегтярьов В. В., Козлова О. І., Усата Р. Ю. Груповий і фракційний склад гумусу лучно-чорноземних ґрунтів Правобережжя України за різних систем удобрення в умовах глобальних змін клімату. Вісник ХНАУ ім. В. В. Докучаєва. Серія «Ґрунтознавство, агрохімія, землеробство, лісове господарство, екологія ґрунтів». Харків: ХНАУ, 2018. № 1-2. С. 5-15.
10. Дегтярьов В. В., Моргунова О. І. Гумусовий стан та азотний режим чорноземів типових. Сучасне ґрунтознавство: наукові проблеми та методологія викладання: матеріали міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої 90-річчю кафедри ґрунтознавства та охорони ґрунтів імені М. К. Шикули (м. Київ, 28-30 травня, 2012). Київ: НУБІП, 2012. С. 56-59.
11. Демиденко О., Шикула М. Гумусний стан чорнозему типового в умовах Лівобережного Лісостепу. Вісник аграрної науки. 2004. № 2. С. 5–11.
12. ДСТУ 4289:2004. Якість грунту. Методи визначання органічної речовини. [чинний від 2005-07-01]. Київ : Держспоживстандарт України, 2004. 13 с.
13. Личук Г. І., Положенець В. М. Вплив способів обробітку ґрунту на родючість дерново-підзолистих супіщаних ґрунтів Полісся України. Вісник ДААУ. 2000. С. 358-359.
14. Лопушняк В. І. Енергоємність гумусу темно-сірого опідзоленого ґрунту під впливом різних систем удобрення в Західному Лісостепу України. Вісник Сумського національного аграрного університету. Сер.: агрономія і біологія. 2012. Вип. 9 (24). С. 57-59.
15. Мазур Г. А. Відтворення і регулювання родючості легких ґрунтів. К.: ˮАграрна наукаˮ, 2008. 305 с.
16. Пінчук В. О., Подоба Ю. В. Агроекологічна оцінка енергопотенціалу ґрунтів. Український журнал природничих наук. 2023. № 6. С. 80–90. DOI https://doi.org/10.32782/naturaljournal.6.2023.9
17. Полупан М. І., Соловей В. Б., Ковальов В. Г., Мірошниченко В. А. Кількісна функціональна екологічна діагностика генетичного стану ґрунтів. Вісник аграрної науки. 1998. № 3. С. 22–29.
18. Тараріко Ю. О., Несмашна О. Ю., Личук Г. І. Оцінка та регулювання енергоємності грунтів України. Український фітоценологічний збірник. 2007. Вип. 25. Серія С. С. 41–47.
19. Якість ґрунту. Визначання щільності складення на суху масу : ДСТУ ISO 11272–2001 [чинний від 2003-07-01]. Київ : Держспоживстандарт України, 2001. 15 с.
20. Manoj K. N., Shekara B. G., SridharaS. et. al. Carbon Footprint Assessment and Energy Budgeting of Different Annual and Perennial Forage Cropping Systems: A Study from the Semi-Arid Region of Karnataka, India. Agronomy. 2022. Vol. 12. Is. 8. P. 1783. https://doi.org/10.3390/agron-omy12081783.
21. Pinkovskyi, G. V., Mashchenko, Yu. V., & Tanchyk, S. P. Influence of nutrients on soil fertility and sunflower productivity in the Right Bank Steppe of Ukraine. Taurian Scientific Encyclopedia. 2019. 107, 145-150. doi: 10.32851/2226-0099.2019.107.19.
22. Ting-ting XING, An – dong CAI, Chang – ai LU, Hong – ling YE, Hong – liang WU, Sheng – chang HUAI, jin – gu WANG, Ming – gang XU, Qi – mei LIN. Increasing soil microbial biomass nitrogen in crop rotation application. journal of Integrativ Agriculture. 2022. Vol. 21. Iss. 5. P. 1488-1500.
23. Voitovyk, M., Prymak, I., Panchenko, O., Tsyuk, O., & Melnyk, V. Humus state and nutrient regime of typical chernozem depending on fertilisation in short crop rotations. Plant and Soil Science. 2023. 14(4), 33-44. doi: 10.31548/plant4.2023.33
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
