Вплив сидерації на агрофізичні властивості ґрунту в умовах органічного землеробства

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.33730/2310-4678.4.2025.346184

Ключові слова:

сидеральні культури, родючість ґрунту, деградація, водоутримувальна здатність, щільність ґрунту, водний баланс, органічна речовина ґрунту, біомаса

Анотація

У статті розглянуто актуальне питання використання сидерації як екологічно безпечного методу підвищення родючості ґрунту в умовах органічного землеробства. Основну увагу зосереджено на ролі сидеральних культур (гороху, вики ярої, редьки олійної, гірчиці жовтої, розторопші плямистої) як ключового агротехнічного прийому для поліпшення агрофізичних властивостей ґрунту. Метою роботи є вивчення впливу сидеральних культур на формування агрофізичних властивостей ґрунту, зокрема його щільності та водоутримувальної здатності, в умовах органічного землеробства. Експериментально доведено, що використання сидератів ефективно запобігає ущільненню ґрунту. На ділянках із сидератами щільність ґрунту утримується в межах 1,13–1,17 г/см3, тоді як на контролі (чорний пар) вона зростає до 1,19 г/см3. Після заорювання біомаса зумовлює зниження щільності до оптимальних 1,11–1,12 г/см3 на ділянках із викою ярою, горохом, розторопшею плямистою та редькою олійною. Підтверджено ефективність сидерації у відновленні водного балансу ґрунту. Втрати продуктивної вологи на ділянках із сидеральними культурами значно менші (38,9–45,6%) порівняно з контролем (чорний пар) (51,8%), що дає змогу відновити запаси вологи до 189–195 мм перед посівом основної культури у сівозміні — пшениці озимої. Найкращі результати щодо стабілізації щільності та вологозбереження показали редька олійна та розторопша плямиста. Обґрунтовано, що розторопша плямиста є перспективною сидеральною культурою, але її впровадження потребує ретельного планування через певні недоліки, такі як повільний початковий розвиток, що може зумовлювати значну конкуренцію з бур’янами на ранніх етапах вегетації, і висока вартість насіння. Отримані дані дають змогу обґрунтувати роль сидерації в збереженні та підвищенні родючості ґрунтів, а також розробити науково-практичні рекомендації для ефективного ведення органічного землеробства. Дослідження підтверджують необхідність використання сидерації як важливого елемента сталого агровиробництва, особливо в умовах зміни клімату та обмеженості водних ресурсів.

Посилання

  1. Das, S., Ray, M. K., Panday, D., & Mishra, P. K. (2023). Role of biotechnology in creating sustainable agriculture. PLOS Sustainability and Transformation, 2(7), e0000069. doi: 10.1371/journal.pstr.0000069
  2. Tsiuk, O. A., & Kyryliuk, V. I. (2016). The influence of farming systems on changes in agrophysical soil parameters. Scientific Reports of the National University of Life Resources and Environmental Management of Ukraine, 4. Retrieved from http://journals.nubip.edu.ua/index.php/Dopovidi/article/view/6978
  3. Patra, A., Singh, R. P., Kundu, M. S., Kumar, G., Malkani, P., Singh, B. K., ... Mukherjee, S. (2023). Green manuring: A sustainable approach for soil health improvement. Agricultural and Food: E-Newsletter, 5(4), 198–201. Retrieved from https://www.researchgate.net/profile/R-P-Singh-4/publication/372007803_Green_Manuring_A_Sustainable_Approach_for_Soil_Health_Improvement/links/64a2ac8dc41fb852dd4a4a22/Green-Manuring-A-SustainableApproach-for-Soil-Health-Improvement.pdf
  4. Castellini, M., Diacono, M., Gattullo, C. E., & Stellacci, A. M. (2021). Sustainable agriculture and soil conservation. Applied Sciences, 11(9), 4146. doi: 10.3390/app11094146
  5. Medvediev, V. V., Bulyhin, S. Yu., & Vitvitskyi, S. V. (2018). Soil Physics. Kyiv: Publishing Center of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine.
  6. Medvediev, V. V., & Bihun, O. M. (2014). Anthropogenic compaction of the root-bearing layer of chernozem soils. Bulletin of Agricultural Science, 10, 55–60. Retrieved from http://nbuv.gov.ua/UJRN/vaan_2014_10_12
  7. Bulyhin, S., Vitvitskyi, S., Tonkha, O., & Tkachenko, M. (2024). Energy efficiency of growing agricultural crops under different systems of fertilization of gray forest soil. Bulletin of Agricultural Science, 102(5), 5–14. doi: 10.31073/agrovisnyk202405-01
  8. Tsytsiura, Ya. H., Neilyk, M. M., Didur, I. M., & Polishchuk, M. I. (2022). Sideration as a basic component of biologization of modern agricultural systems [Monograph]. Vinnytsia: Publisher LLC “Druk”.
  9. Razanov, S. F., Tkachuk, O. P., Ovcharuk, V. V., & Ovcharuk, I. I. (2022). The effect of green manure on soil fertility. Balanced Nature Using, 4, 144–152. doi: 10.33730/2310-4678.4.2021.253101
  10. Burlaka, N. I., & Panko, V. V. (2020). Ecological consequences of soil degradation and innovative ways to overcome it. Agrosvit, 7, 80–86. doi: 10.32702/2306-6792.2020.7.80
  11. Kartashov, S. H., Horodetskyi, E. Yu., Dudka, V. S., & Moskaliuk, A. A. (2019). The influence of optimal soil density for different crops on yield. Tavria Scientific Bulletin, 78, 21–27. Retrieved from https://dspace.ksaeu.kherson.ua/bitstream/handle/123456789/2010/7.pdf?sequence=1
  12. Veettil, A. V., Rahman, A., Awal, R., Fares, A., Melaku, N. D., Thapa, B.,... Woldesenbet, S. (2024). Transforming soil: Climate-smart amendments boost soil physical and hydrological properties. Soil Systems, 8(4), 134. doi: 10.3390/soilsystems8040134
  13. Alidoust, E., Afyuni, M., Hajabbasi, M. A., & Mosaddeghi, M. R. (2018). Soil carbon sequestration potential as affected by soil physical and climatic factors under different land uses in a semiarid region. Catena, 171, 62–71. doi: 10.1016/j.catena.2018.07.005
  14. Zijian, L. O. N. G., Yifei, W. A. N. G., Baoru, S. U. N., Xiaoyan, T. A. N. G., & Kemo, J. I. N. (2024). Impact of mechanical compaction on crop growth and sustainable agriculture. Frontiers of Agricultural Science & Engineering, 11(2). doi: 10.15302/J-FASE-2024566
  15. Litvinov, D. (2015). Formation of soil water regime in the system of short-rotation crop rotations. Bulletin of Agricultural Science, 93(11), 13–18. doi: 10.31073/agrovisnyk201511-03
  16. Kaminskyi, V. F., & Hanhur, V. V. (2018). Dynamics of productive soil moisture during winter wheat cultivation in crop rotations of the Left-Bank Forest-Steppe of Ukraine. Scientific Progress & Innovations, 3, 11–14. doi: 10.31210/visnyk2018.03.01
  17. Tsytsiura, Ya. H. (2024). The role of the hydrothermal vegetation regime in the formation of qualitative indicators of oilseed radish biomass in the system of its multi-profile use. Agriculture and Forestry, 2(33), 5–22. doi: 10.37128/2707-5826-2024-2-1
  18. Manko, Y. P., Tsyuk, O. A., Tsentulo, L. V., & Shemetun, O. V. (2019). The methodology resource suggestion with environmental criteria for rationality agricultural systems estimation. Ukrainian Journal of Ecology, 9(1), 121–126. Retrieved from https://www.proquest.com/openview/f5b2aa0048cf764c3da762d7f580db05/1?pqorigsite=gscholar&cbl=2032106
  19. Mirzavand, J., & Moradi-Talebbeigi, R. (2021). Relationships between field management, soil compaction, and crop productivity. Archives of Agronomy and Soil Science, 67(5), 675–686. doi: 10.1080/03650340.2020.1749267
  20. Shaheb, M. R., Venkatesh, R., & Shearer, S. A. (2021). A review on the effect of soil compaction and its management for sustainable crop production. Journal of Biosystems Engineering, 46(4), 417–439. doi: 10.1007/s42853-021-00117-7
  21. Lal, R. (2020). Soil organic matter and water retention. Agronomy Journal, 112(5), 3265–3277. doi: 10.1002/agj2.20282
  22. Prajapati, S. K., Dayal, P., Kumar, V., & Gairola, A. (2023). Green manuring: A sustainable path to improve soil health and fertility. AgriSustain-An International Journal, 1, 24–33. doi: 10.5281/zenodo.10049824
  23. Novokhatskyi, M., Bondarenko, O., Husar, I. (2016). Dynamics of productive moisture reserves and soil density depending on the main tillage system and the grown crop. Technical and technological aspects of the development and testing of new equipment and technologies for agriculture in Ukraine, 20, 335–344. Retrieved from http://nbuv.gov.ua/UJRN/Ttar_2016_20_43
  24. Iderawumi, A. M., & Kamal, T. O. (2022). Green manure for agricultural sustainability and improvement of soil fertility. Farming and Management, 7(1), 1–8. doi: 10.31830/2456-8724.2022.FM-101
  25. Scholz, H., Lischeid, G., Ribbe, L., Hernandez Ochoa, I., & Grahmann, K. (2024). Differentiating between crop and soil effects on soil moisture dynamics. Hydrology and Earth System Sciences, 28(11), 2401–2419. doi: 10.5194/hess-28-2401-2024

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-11-14

Номер

№ 4 (2025)

Розділ

Статті

Ліцензія

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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).