Стаття

Отримано 23.02.2024

Доопрацьовано 27.04.2024

Прийнято 11.06.2024

Взято з Том 28, № 2, 2024

Сторінки 33 -41

Dolia, S., & Shevchenko, M. (2024). Influence of primary tillage on some soil fertility indicators and corn yield. Ukrainian Black Sea Region Agrarian Science, 28(2), 33-41. https://doi.org/10.56407/bs.agrarian/2.2024.33

Вплив основного обробітку на деякі показники родючості ґрунту та врожайність кукурудзи

Сергій Доля Микола Шевченко

Ґрунти, що обробляються, постійно перебувають у стресовому стані, зокрема, від антропогенного навантаження внаслідок їх обробітку. Разом з цим, зміни клімату, дефіцит вологи, тенденції в організації сівозмін та удосконалення технологій вирощування сільськогосподарських культур спонукає аграріїв приділяти більшу увагу системам обробітку ґрунту. Крім того, цей елемент технології відіграє вагому роль задля забезпечення сталості всього агрофітоценозу. Мета дослідження – визначити ефективність проведення різних прийомів основного обробітку ґрунту на окремі показники родючості ґрунту та врожайність кукурудзи. Дослідження проводились у 2021-2023 рр. на базі навчально-науково-виробничого центру «Дослідне поле Докучаєвське» Державного біотехнологічного університету, який розташований у зоні Лівобережного Лісостепу України. Схемою досліду передбачено вивчення різних способів обробітку ґрунту: оранки ПЛН-4-35 на 25-27 см (контроль); чизельного локального обробітку ПЧ-2,5 на 33-35 см; безполицевого обробітку ПРН-31000 на 33-35 см та дискування БДМ-2,5 на 10-12 см. Було визначено реакцію ґрунту на проведення основного обробітку у посівах кукурудзи через його основні водно- та агрофізичні показники: вологість, щільність складення та твердість. Результати досліджень засвідчили, що стан чорнозему типового є майже однаковим після проведення оранки та безполицевого обробітку ПРН-31000 («параплау»). Незначне підвищення щільності складення орного шару ґрунту виявлено після застосування чизельного та дискового обробітків. Всі варіанти обробітків створили сприятливі умови у ґрунті, оскільки його твердість в 0-20 см шарі ґрунту знаходилася у межах 13,3-15,1 кг/см2. У посівах кукурудзи запаси вологи в метровому шарі фактично не відрізнялися за варіантами обробітку ґрунту. Однак виявлено тенденцію до її зниження у варіантах з чизельними та дисковими обробітками порівняно з оранкою. За всіма варіантами обробітків ґрунту порівняно з оранкою відбулося істотне зниження урожайності зерна кукурудзи. Практичне значення отриманих результатів полягає в оптимізації регулювання водно-фізичних властивостей чорнозему типового з досягненням ґрунтозахисної спрямованості технологій і стабілізації врожайності зерна кукурудзи в умовах зміни клімату та мінливості сучасного виробництва

щільність складення ґрунту; запаси вологи; твердість ґрунту; урожайність; просапні культури; оранка; безполицевий обробіток

[1] Acquah, K., & Chen, Y. (2022). Soil compaction from wheel traffic under three tillage systems. Agriculture, 12(2), article number 219. doi: 10.3390/agriculture12020219.

[2] Afshar, R.K., Cabot, P., Ippolito, J.A., Dekamin, M., Reed, B., Doyle, H., & Fry, J. (2022). Corn productivity and soil characteristic alterations following transition from conventional to conservation tillage. Soil and Tillage Research, 220, article number 105351. doi: 10.1016/j.still.2022.105351.

[3] Akinola, F.F., Fasinmirin, J.T., Olanrewaju, O.O., Ewulo, B.S., & Olorunfemi, I.E. (2023). Changes in soil physical and mechanical properties under different tillage and cropping systems in alfisol soil of southwestern Nigeria. Farming System, 1(3), article number 100050. doi: 10.1016/j.farsys.2023.100050.

[4] Cerdà, A., Daliakopoulos, I.N., Terol, E., Novara, A., Fatahi, Y., Moradi, E., Salvati, L., & Pulido, M. (2021). Long-term monitoring of soil bulk density and erosion rates in two Prunus Persica (L) plantations under flood irrigation and glyphosate herbicide treatment in La Ribera district, Spain. Journal of Environmental Management, 282, article number 111965. doi: 10.1016/j.jenvman.2021.111965.

[5] Dehtiarova, Z. (2022). The effect of short-term crop rotation with different proportions of sunflower on cellulolytic activity of the soil. Soil Science Annual, 73(4), article number 156097. doi: 10.37501/soilsa/156097.

[6] DSTU 4362:2004 “Soil Quality. Indicators of Soil Fertility”. (2006, January). Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=67099.

[7] DSTU 5096:2008 “Soil Quality. Determination of Soil Hardness by Revyakin Hardness Tester”. (2009, March). Retrieved from http://shop.uas.org.ua/ua/katalog-normativnih-dokumentiv/13-zakhyst-dovkillya-ta-zdorovya-bezpeka/jakist-gruntu-viznachannja-tverdosti-gruntu-tverdomirom-revjakina.html.

[8] DSTU ISO 11272-2001 “Soil Quality. Determination of the Density of the Assembly on a Dry Weight Basis”. (2003, July). Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=58941.

[9] Furmanets, M., & Furmanets, Yu. (2023). Influence of soil density on crop yields under different tillage systems. Agronomy Today. Retrieved from https://agro-business.com.ua/agro/ahronomiia-sohodni/item/27102-vplyv-shchilnosti-gruntu-na-urozhainist-silskohospodarskykh-kultur-za-riznykh-system-obrobitku.html.

[10] Garo, I., & Gamayunova, V. (2021). Influence of basic soil cultivation on the density and nutritional regime of soil during winter rape cultivation. Agrarian Innovations, 8, 29-34. doi: 10.32848/agrar.innov.2021.8.4.

[11] Gilandeh, M.R.A., Shahgholi, G., & Gilandeh, Y.A. (2022). Paraplough and mouldboard plow performance evaluation for seedbed preparation and supporting conservation tillage. Acta Technologica Agriculturae, 25(3), 105-112. doi: 10.2478/ata-2022-0017.

[12] Hanhur, V., Len, O., & Hanhur, N. (2022). Impact of different tillage systems on soil nutrient regime in the field of winter wheat and spring barley in the Left-Bank Forest-Steppe zone of Ukraine. Scientific Progress & Innovations, 1, 38-44. doi: 10.31210/visnyk2022.01.04.

[13] Hanhur, V., Marenych, M., Yeremko, L., Shostia, A., Puzyr, D., & Kyrlytsia, A. (2023). The influence of the methods of main tillage on the yield of maize hybrids in the conditions of the Left Bank Forest Steppe. Scientific Progress & Innovations, 26(4), 19-23. doi: 10.31210/spi2023.26.04.04.

[14] Keller, T., Sandin, M., Colombi, T., Horn, R., & Or, D. (2019). Historical increase in agricultural machinery weights enhanced soil stress levels and adversely affected soil functioning. Soil and Tillage Research, 194, article number 104293. doi: 10.1016/j.still.2019.104293.

[15] Kharchenko, O., Zakharchenko, E., Kovalenko, I., Prasol, V., Pshychenko, O., & Mishchenko, Yu. (2019). On problem of establishing the intensity level of crop variety and its yield value subject to the environmental conditions and constraints. AgroLife Scientific Journal, 8(1), 113-119.

[16] Ledermüller, S., Fick, J., & Jacobs, A. (2021). Perception of the relevance of soil compaction and application of measures to prevent it among German farmers. Agronomy, 11(5), article number 969. doi: 10.3390/agronomy11050969.

[17] Mamatov, F.M., Eshdavlatov, E., & Suyunov, A. (2020). The shape of the mixing chamber of the continuous mixer. Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems, 12(7), 2016-2023. doi: 10.5373/JARDCS/V12SP7/20202318.

[18] Masyk, I., Denysenko, V., Kuzmenko, O., & Boyko, O. (2020). Minimisation of basic soil tillage in the cultivation of corn for grain in the conditions of the Left-Bank Forest-Steppe of Ukraine. In M. Komarytskyy (Ed.), Dynamics of the development of world science (pp. 658-661). Vancouver: Perfect Publishing.

[19] Obour, P.B., Keller, T., Jensen, J.L., Edwards, G., Lamandé, M., Watts, C.W., Sørensen, C.G., & Munkholm, L.J. (2019). Soil water contents for tillage: A comparison of approaches and consequences for the number of workable days. Soil & Tillage Research, 195, article number 104384. doi: 10.1016/j.still.2019.104384.

[20] Petrenko, S. (2020). Soil water regime in the fields of corn fields under different tillage practices. Bulletin of Sumy National Agrarian University. The Series: Agronomy and Biology, 41(3), 23-32. doi: 10.32782/agrobio.2020.3.3.

[21] Pisarenko, P., & Pіliarsky, V. (2020). Dynamics of physical and mechanical parameters of the soil, depending on irrigation regimes and basic soil cultivation in maize cultivation in Southern Ukraine. Agrarian Innovations, 2, 62-65. doi: 10.32848/agrar.innov.2020.2.10.

[22] Pysarenko, P., & Chaika, T. (2016). Soil cultivation technologies and their impact on soil quality in organic farming. In Development of the agro-industrial complex on the basis of rational nature management: Ecological, social and economic aspects: Materials of the 3rd International scientific and practical conference (pp. 43-50). Poltava: Poltava State Agrarian University.

[23] Rosser, B. (2021). Agronomy guide for field crops – corn – tillage. Field Crop News. Retrieved from https://fieldcropnews.com/2021/03/agronomy-guide-for-field-crops-corn-tillage/.

[24] Secretariat of the Convention on Biological Diversity. (2011). Convention on Biological Diversity. Montreal: Secretariat of the Convention on Biological Diversity.

[25] 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, 417-439. doi: 10.1007/s42853-021-00117-7.

[26] Shevchenko, M., Shevchenko, S., Desyatnyk, L., & Muratov, A. (2020). New agrophysical interpretation of minimum basic tillage. In The state and prospects for the development and implementation of resource-saving, energy-saving technologies for growing crops (рр. 185-188). Dnipro: Dnipro State Agricultural and Economic University.

[27] Shevchenko, S., Derevenets-Shevchenko, K., Desyatnyk, L., Shevchenko, M., Sologub, I., & Shevchenko, O. (2024). Tillage effects on soil physical properties and maize phenology. International Journal of Environmental Studies. doi: 10.1080/00207233.2024.2320032.

[28] Stošić, M., Brozović, B., Vinković, T., Ravnjak, B., Kluz, M., & Zebec, V. (2020). Soil resistance and bulk density under different tillage system. Agriculture, 26(1), 17-24. doi: 10.18047/poljo.26.1.3.

[29] Tandzi, L.N., Bradley, G., & Mutengwa, C. (2019). Morphological responses of maize to drought, heat and combined stresses at seedling stage. Journal of Biological Sciences, 19(1), 7-16. doi: 10.3923/jbs.2019.7.16.

[30] Tykhonenko, D., & Degtiarov, Yu. (2016). Soil cover of experimental field “Rohanskyy Stationary” of Kharkiv National Agrarian University named after V.V. Dokuchayev. Bulletin of Kharkiv National Agrarian University, 2, 5-15.

[31] Vozhegova, R., Malyarchuk, A., Reznichenko, N., & Kotelnikov, D. (2021). Effect of different basic tillage and fertilizer systems on corn grain yield, when irrigating in the South of Ukraine. Land Reclamation and Water Management, 1, 128-135. doi: 10.31073/mivg202101-285.

[32] Vozhehova, R., Maliarchuk, M., Biliaieva, I., Markovska, O., Maliarchuk, A., Tomnytskyi, A., Lykhovyd, P., & Kozyrev, V. (2019). The effect of tillage system and fertilization on corn yield and water use efficiency in irrigated conditions of the South of Ukraine. Biosystems Diversity, 27(2), 125-130. doi: 10.15421/011917.

[33] Yurkevych, Ye., Valentiuk, N., & Albul, S. (2020). Changes in soil density in corn crops under organic farming systems in the conditions of the Danube Steppe of Ukraine. Taurida Scientific Bulletin, 116(2), 95-102. doi: 10.32851/2226-0099.2020.116.2.14.