Проблема ґрунтовтоми в монокультурі яблуні
DOI:
https://doi.org/10.33730/2310-4678.3.2023.287826Ключові слова:
Malus domestica, багаторічні плодові насадження, повторне вирощування, ґрунт, фітотоксичні речовини, ґрунтова мікробіота, ростові показникиАнотація
У статті наведено аналіз сучасних вітчизняних та іноземних наукових джерел щодо явища ґрунтовтоми в багаторічних яблуневих насадженнях, впливу на ріст і продуктивність яблуні, заходів із поліпшення екологічного стану ґрунту за монокультури. Останніми роки все частіше доводиться закладати нові насадження яблуні на земельних ділянках після розкорчовування старих садів, що зумовлено низкою чинників, зокрема вирощуванням інтенсивних насаджень короткого циклу використання з необхідною інфраструктурою, господарськими об’єктами з під’їзними мережами, що розміщені на приватизованих землях, цільове призначення яких заборонено змінювати. Через це стає неможливим закладання нових плодових насаджень на ділянки, які раніше не були під насадженнями багаторічних плодових культур. Це визначає необхідність поліпшення якісних показників ґрунту, у т.ч. зниження або повне усунення негативного впливу ґрунтовтоми на молоді дерева після старих викорчуваних. Особливої уваги заслуговує негативний вплив повторного вирощування слаборослих сортів на карликових підщепах, коренева система яких розміщується в поверхневих шарах ґрунту, де була зосереджена основна маса коріння попередньо вирощуваних дерев. Низкою досліджень доведено негативний вплив на ростові показники рослин за повторного вирощування молодих дерев на місці розкорчованих садів. Наявність у ґрунті залишків коріння викорчуваних дерев пригнічує ріст молодих насаджень, зокрема відбувається зменшення приросту діаметру штамбу, пагонів, висоти дерев. У світовій практиці найчастіше для мінімізування негативних наслідків ґрунтовтоми застосовують фумігацію (хімічну, біологічну), вирощування в міжрядді певних видів рослин для біоремедіації з подальшим їх заорюванням як сидератів, внесення мінеральних і органічних добрив, а також різних біостимуляторів та органічних добавок тощо. Постійно тривають дослідження з вивчення різних видів культур, систем удобрення та агроприйомів щодо ефективного та екологічно безпечного вирішення проблеми ґрунтовтоми в конкретних ґрунтово-кліматичних умовах
Посилання
Cavael, U., Diehl, K., Lentzsch, P. (2020). Assessment of growth suppression in apple production with replant soils. Ecol. Indic, 109, 105846. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2019.105846 [in English].
Henfrey, J., Baab, G. (2013). Specific replant disease in apple. EFM, 3, 18–21 [in English].
Kozak, V.M. (1999). Ahroekolohichni osnovy zberezhennia rodiuchosti gruntiv v promyslovykh nasadzhen- niakh yabluni ta yikh yakisna otsinka v sadivnytstvi Ukrainy [Agroecological principles of preserving soil fertility in industrial apple plantations and their quality assessment in horticulture of Ukraine]. Extended abstract of Doctor’s thesis. Kharkiv [in Ukrainian].
Butylo, A.P. (2001). Dynamika vmistu humusu v grunti sadovoho ahrofitotsenozu za riznykh system utrymannia [Dynamics of the humus content in the soil of the garden agrophytocenosis under different maintenance systems]. Visnyk Umanskoi DAA — Bulletin of the Uman DAA, 1–2, 10–12 [in Ukrainian].
Winkelmann, T., Mahnkopp-Dirks, F. (2023). Apple replant disease — new insights into an old problem. Acta Hortic, 1366, 369–376. DOI: https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2023.1366.45 [in English].
Baliuk, S., Khareba, V., Kucher, A. (2022). Stale upravlinnia gruntamy yak osnova prodovolchoi bezpeky: hlobalni trendy y natsionalni vyklyky [Sustainable management of soils as the basis of food security: global trends and national challenges]. Visnyk ahrarnoi nauky — Bulletin of Agricultural Science, 10, 68–77. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202210-08 [in Ukrainian].
Demyanyuk, O., Symochko, L., Shatsman, D. (2020). Structure and dynamics of soil microbial communi- ties of natural and transformed ecosystems. Environmental Research, Engineering and Management, 76 (4), 97–105. DOI: https://doi.org/10.5755/j01.erem.76.4.23508 [in English].
Zhao, Q., Xiong, W., Xing, Y., Sun, Y., Lin, X., Dong, Y. (2018). Long-Term Cofee Monoculture Alters Soil Chemical Properties and Microbial Communities. Scientific Reports, 8 (6116), 1–11. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-018-24537-2 [in English].
Demyanyuk, O. Pinchuk, V., Symochko, L., Palapa, N., Ustymenko, O., Kichigina, O. (2021). Agroecological soil status in agroecosystems with monoculture. International Journal of Ecosystems and Ecology Science, 11 (1), 1–12. DOI: https://doi.org/10.31407/ijees11.101 [in English].
Zydlik, P., Zydlik, Z. (2020). Effect of a preparation containing humic acids on selected physico-chemical and biological properties of replanted soil. J. Elem, 25, 993–1004. DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy13071872 [in English].
Sobiczewski, P., Treder, W., Bryk, H., Klamkowski, K., Krzewińska, D., Mikiciński, A., Berczyński, S., Tryngiel-Gać, A. (2018). The impact of phytosanitary treatments in the soil with signs of fatigue on the growth of apple seedlings and populations of bacteria and fungi. Pol. J. Agron, 34, 11–22. DOI: https://doi.org/10.26114/pja.iung.361.2018.34.02 [in English].
Yakovenko, R.V. (2021). Gruntovtoma ta zakhody yii poslablennia v nasadzhenniakh yabluni [Replant disease and practices to reduce in the apple-tree orchards]. Visnyk Umanskoho NUS — Bulletin of Uman NUH, 2, 69–72. DOI: https://doi.org/10.31395/2310-0478-2021-2-69-72 [in Ukrainian].
Yao, S., Merwin, I.A., Abawi, G.S., Thies, J.E. (2006). Soil fumigation and compost amendment alter soil microbial community composition but do not improve tree growth or yield in an apple replant site. Soil Biol. Biochem, 38, 587–599. DOI: https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2005.06.026 [in English].
Szczygieł, A., Zepp, A.L. (1998). An occurrence and importance of apple replant disease in Polish orchard. Acta Hort, 477, 99–101. DOI: https://doi.org/10.17660/ActaHortic.1998.477.11 [in English].
Hoestra, H. (1994). Ecology and pathology of replant problems. Acta Hort, 365, 1–10 [in English].
Rutkowski, K., Pacholak, E., Sawicka, A. (2000). Evaluation of the microbiological state of the soil under varied conditions of fertilization and irrigation in a replanted orchard. Part II. Number of fungi and actinomycetes. Prace Kom. Nauk Rol. i Kom. Nauk Leś. PTPN, 89, 185–192 [in English].
Benizri, E., Piutti, S., Verger, S., Pagеs, L., Vercambre, G., Poessel, J.L., Michelot, P. (2005). Replant dis- ease: Bacterial community structure and diversity in peach rhizosphere as determined by metabolic and genetic finger printing. Soil Biol. Biochem, 37, 1738–1746 [in English].
Kopytko, P.G., Yakovenko, R.V., Yakovenko, О.V., Chepurnyi, V.G., Fomenko, O.O. (2022). Feasibility to Neutralize Replant Disease under the Recultivation of an Apple Orchard. Indian Journal of Agricultural Research, 56 (5), 621–625. DOI: https://doi.org/10.18805/IJARe.AF-695 [in English].
Hofmann, A., Wittenmayer, L., Arnold, G., Schieber, A., Merbach, W. (2012). Root exudation of phloridzin by apple seedlings (Malus × domestica Borkh.) with symptoms of apple replant disease. J. Appl. Bot. Food Qual, 82, 193–198 [in English].
Hrodzynskyi, A. (1973). Osnovy khimichnoi vzaiemodii roslyn [Basics of chemical interaction of plants]. Kyiv [in Ukrainian].
Stamp, N. (2003). Out of the quagmire of plant defense hypotheses. The Quarterly Review of Biology, 78 (1), 23–55 [in English].
Styła, K., Sawicka, A. (2010). Microbiological activity of soil against the background of differentiated ir- rigation and fertilization in apple (Malus domestica) orchard after replantation. Agronomy Research, 8 (1), 827–836 [in English].
Zydlik, Z., Zydlik, P., Jarosz, Z., Wieczorek, R. (2023). The Use of Organic Additives for Replanted Soil in Apple Tree Production in a Fruit Tree Nursery. Agriculture, 13 (5), 973. DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture13050973 [in English].
Nicola, L., Insam, H., Pertot, I., Stres, B. (2018). Reanalysis of microbiomes in soils affected by apple replant disease (ARD): Old foes and novel suspects lead to the proposal of extended model of disease development. Appl. Soil Ecol, 129, 24–33. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2018.04.010 [in English].
Mazzola, M., Manici, L.M. (2012). Apple replant disease: role of microbial ecology in cause and control. Annu. Rev. Phytopathol, 50, 45–65. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-phyto-081211-173005 [in English].
Grunewaldt-Stöcker, G., Mahnkopp, F., Popp, C., Maiss, E., Winkelmann, T. (2019). Diagnosis of apple replant disease (ARD): microscopic evidence of early symptoms in fine roots of different apple rootstock genotypes. Sci. Hortic, 243, 583–594. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2018.09.014 [in English].
Lucas, M., Balbín-Suárez, A., Smalla, K., Vetterlein, D. (2018). Root growth, function and rhizosphere microbiome analyses show local rather than systemic effects in apple plant response to replant disease soil. PLoS ONE, 13 (10), e0204922. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0204922 [in English].
Simon, M., Lehndorff, E., Wrede, A., Amelung, W. (2020). In-field heterogeneity of apple replant disease: relations to abiotic soil properties. Sci. Hortic, 259, 108809. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2019.108809 [in English].
Franke-Whittle, I.H., Manici, L.M., Insam, H., Stres, B. (2015). Rhizosphere bacteria and fungi associated with plant growth in soils of three replanted apple orchards. Plant Soil, 395 (1–2), 317–333. DOI: https://doi.org/10.1007/s11104-015-2562-x [in English].
Spath, M., Insam, H., Peintner, U., Kelderer, M., Kuhnert, R., Franke-Whittle, I.H. (2015). Linking soil biotic and abiotic factors to apple replant disease: a greenhouse approach. J. Phytopathol, 163 (4), 287–299. DOI: https://doi.org/10.1111/jph.12318 [in English].
Yim, B., Smalla, K., Winkelmann, T. (2013). Evaluation of apple replant problems based on different soil disinfection treatments — links to soil microbial community structure? Plant Soil, 366 (1–2), 617–631. DOI: https://doi.org/10.1007/s11104-012-1454-6 [in English].
Zydlik, Z. (2012). Effect exerted replantation on the growth and yielding of the apple trees. Acta Sci. Pol., Hortorum Cultus, 11 (3), 179–187 [in English].
Battacharyya, D., Babgohari, M.Z., Rathor, P., Prithiviraj, B. (2015). Seaweed extracts as biostimulants in horticulture. Sci. Hortic, 196, 39–48. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.09.012 [in English].
Canellas, L.P., Olivares, F.L., Aguiar, N.O., Jones, D.L., Nebbioso, A., Mazzei, P., Piccolo, A. (2015). Humic and fulvic acids as biostimulants in horticulture. Sci. Hortic, 196, 15–27. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.09.013 [in English].
Soppelsa, S., Kelderer, M., Casera, C., Bassi, M., Robatscher, P., Andreotti, C. (2018). Use of Biostimulants for Organic Apple Production: Effects on Tree Growth, Yield, and Fruit Quality at Harvest and During Storage. Front. Plant Sci, 9, 1342. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2018.01342 [in English].
Yim, B., Hanschen, F.S., Wrede, A., Nitt, H., Schreiner, M., Smalla, K., Winkelmann, T. (2016). Effects of biofumigation using Brassica juncea and Raphanus sativus in comparison to disinfection using Basamid on apple plant growth and soil microbial communities at three field sites with replant disease. Plant Soil, 406, 389–408. DOI: https://doi.org/10.1007/s11104-016-2876-3 [in English].
Szczygieł, A. (2003). Soil fatigue in orchard. Part I. Owoce Warzywa Kwiaty, 13, 16–17 [in English].
Yakovenko, R.V., Kopytko, P.G. (2007). Vrozhainist nasadzhen yabluni ta zminy ahrofizychnykh vlasty- vostei i biolohichnoi aktyvnosti gruntu za dovhotryvaloho udobrennia [Productivity of apple plantations and changes in agrophysical properties and biological activity of the soil under long-term fertilization]. Zbirnyk naukovykh prats Umanskoho DAU — Collection of Scientific Works of the Uman DAU, 64, 101–108 [in Ukrainian].
Barabasz, W., Vorisek, K. (2002). Biodiversity of microorganisms in soil environments. In Activity of microorganisms in different environments, 23–34 [in English].
Krasnoshtan, A.O., Manzii, V.V. (1999). Efektyvnist mineralnykh dobryv pry povtornomu vykorystanni gruntu pid yabluneiu [The effectiveness of mineral fertilizers in the reuse of soil under an apple tree]. Zbirnyk naukovykh prats Umanskoі SHA — Collection of scientific works of the Uman SGA, 253–255 [in Ukrainian].
Kopytko, P.H., Yakovenko, R.V., Zhmudenko, V.M. (2008). Humusovanist i biolohichna aktyvnist gruntu za riznykh system yoho utrymannia y udobrennia ta vrozhainist yabluni [Humus content and biological activity of the soil under different systems of its maintenance and fertilization and yield of the apple tree]. Ekolohichni problemy sadivnytstva ta introduktsii roslyn: Zb. nauk. pr. derzh. Nikitskoho bot. sadu — Ecological problems of horticulture and plant introduction: Collection. of Science State Ave. Nikitsky Bot. the Garden, 130, 102–111 [in Ukrainian].
Yakovenko, R.V. (2022). Osnovy pidvyshchennia produktyvnosti yabluni i hrushi za optymizovanoho udobrennia [Basics of increasing the productivity of apple and pear trees with optimized fertilization]. Extended abstract of Doctor’s thesis. Uman [in Ukrainian].
Melnyk, O.V., Yakovenko, R.V. (2017). Alternatyva khimichnii dezinfektsii gruntu [Alternative to Chemical Soil Disinfection]. Novyny sadivnytstva — Horticulture News, 2, 13–15 [in Ukrainian].
Vliegen-Verschure, A. (2013). Fumigation using mustard seed meal instead of mustard. EFM, 2, 6–7 [in English].
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
