Стаття

Отримано 23.06.2025

Доопрацьовано 14.11.2025

Прийнято 23.12.2025

Взято з Том 29, № 4, 2025

Сторінки 79 -88

Kibarov, O., Trokhymenko, G., & Nedoroda, V. (2025). The effect of biostimulants and glyphosate on the vertical migration of elements in agricultural soils. Ukrainian Black Sea Region Agrarian Science, 29(4), 79-88. https://doi.org/10.56407/bs.agrarian/4.2025.79

Вплив біостимуляторів і гліфосату на вертикальну міграцію елементів у сільськогосподарських ґрунтах

Олег Кібаров Ганна Трохименко Владислав Недорода

Метою цього дослідження було оцінити закономірності вертикальної міграції макро- та мікроелементів у південних чорноземах під впливом бінарних сумішей гербіцидів на основі гліфосату та біостимуляторів різних класів. Інтенсифікація сучасних аграрних систем спричинила суттєві зміни в біогеохімічному кругообігу поживних елементів і контамінантів у педосфері. У роботі представлено комплексне дослідження механізмів вертикальної міграції макро- та мікроелементів у модельному ґрунтовому профілі з акцентом на порушення, спричинені сумісним застосуванням гліфосатвмісних гербіцидів і біостимуляторів різної природи (фульвові кислоти, гумати калію та комплексні стерньові біодеструктори). Для кількісної оцінки перерозподілу Fe, K, Ca, Mn, Zn, Cu та Pb у трьох ґрунтових горизонтах контрольованих мікрокосмів застосовано високороздільну енергодисперсійну рентгенофлуоресцентну спектрометрію (ED-XRF). Дослідження виявило діаметрально протилежні геохімічні функції гумусових фракцій: фульвові кислоти («BioFulvo») діяли як агресивні мобілізувальні агенти, вилучаючи перехідні метали з середнього горизонту та посилюючи ризики вимивання (зменшення вмісту Fe на 30,1 % у транзитній зоні), тоді як гумати калію виконували роль стабілізуючих геохімічних бар’єрів, ефективно іммобілізуючи антропогенний свинець і утримуючи поживні елементи в кореневмісному шарі. Ключовим результатом роботи стало виявлення феномену «гіпермобілізації», що виникає внаслідок синергічної взаємодії гліфосату та фульвових кислот і призводить до зростання концентрації розчинного заліза на 39 %, ймовірно, через утворення тернарних фосфонат–фульват–металевих комплексів. Водночас мікробно-гумінові біодеструктори продемонстрували унікальний потенціал «біофортифікації», підтримуючи високу біодоступність цинку та марганцю без порушення стабільності ґрунтового профілю. Отримані результати підкреслили необхідність диференційованого підходу до управління агрохімічними технологіями. Хоча фульвові кислоти сприяють швидкому транспорту поживних елементів, їх поєднання з гербіцидами на чутливих ґрунтах несе суттєві екологічні ризики, які можуть бути нівельовані буферною здатністю високомолекулярних гуматів

біогеохімія ґрунтів; транспорт у вадозній зоні; XRF-спектрометрія; гумусові речовини; фульвові кислоти; ремедіація важких металів; точне землеробство
  1. Datsenko, V. (2022). Physical and chemical properties of soils in Kharkiv (Ukraine). Environmental Monitoring and Assessment, 194, article number 163. doi: 10.1007/s10661-022-09827-7.
  2. Datsko, O., Melnyk, O., Kovalenko, I., Butenko, A., Zakharchenko, E., Ilchenko, V., Onychko, V., & Solokha, M. (2025). Estimation of the content of trace metals in Ukrainian military-affected soils. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 53(1), article number 14328. doi: 10.15835/nbha53114328.
  3. De Gerónimo, E., & Aparicio, V.C. (2022). Changes in soil ph and addition of inorganic phosphate affect glyphosate adsorption in agricultural soil. European Journal of Soil Science, 73, article number e13188. doi: 10.1111/ejss.13188.
  4. Didora, V., Klyuchevich, M.M., Chingiene, R., Stolyar, S., & Derebon, I.Yu. (2024). Restoration of soil fertility and improvement of phytosanitary condition of soil in short rotation of crops in Polissia of Ukraine. Scientific Horizons, 27(4), 98-106. doi: 10.48077/scihor4.2024.98. 
  5. Geysels, B., Weng, L., Hiemstra, T., & van Riemsdijk, W.H. (2025). A mechanistic surface complexation model for glyphosate adsorption to ferrihydrite in competition with phosphate. Water Research, 288, article number 124634. doi: 10.1016/j.watres.2025.124634.
  6. Jenkins, E., Galbraith, J., & Paltseva, A.A. (2025). Portable X-ray fluorescence as a tool for urban soil contamination analysis: Accuracy, precision, and practicality. SOIL, 11(2), 565-582. doi: 10.5194/soil-11-565-2025.
  7. Jiao, Y., Jia, J., Gu, J., & Wang, S. (2024). Insights into the enhanced adsorption of glyphosate by dissolved organic matter in farmland Mollisol: Effects and mechanisms of action. Environmental Geochemistry and Health, 46(11), article number 459. doi: 10.1007/s10653-024-02210-0.
  8. Khoshru, B., et al. (2023). Enhancing manganese availability for plants through microbial potential: A sustainable approach for improving soil health and food security. Bacteria, 2(3), 129-141. doi: 10.3390/bacteria2030010.
  9. Li, X., et al. (2023). Adsorption mechanisms of glyphosate on ferrihydrite: Effects of Al substitution and aggregation state. Environmental Science & Technology, 57(38), 14384-14395. doi: 10.1021/acs.est.3c04727.
  10. Litvinova, O., Tonkha, O., Havryliuk, O., Litvinov, D., Symochko, L., Dehodiuk, S., & Zhyla, R. (2023). Fertilizers and pesticides impact on surface-active substances accumulation in the dark gray podzolic soils. Journal of Ecological Engineering, 24(7), 119-127. doi: 10.12911/22998993/163480.
  11. Liu, Q., Sun, X., Wang, Sh., Zhao, R., Li, L., Zhou, J., Bao, L., Zhou, W., & Zhang, N. (2025). Impacts of humic acid and potassium fulvate on cadmium and lead accumulation and translocation in maize (Zea mays L.) grown in co-contaminated soil. Agriculture, 15(19), article number 2064. doi: 10.3390/agriculture15192064.
  12. Lu, Y., Yue, H., Tan, R., Ding, Z., Chen, G., Zhang, S., Li, Z., Proshad, R., Cheng, X., & Zhao, Z. (2025) Remediation effects of humic acid and hydroxyapatite on cadmium-contaminated alkaline wheat soil and its microbial community response: A field trial. Journal of Environmental Science. doi: 10.1016/j.jes.2025.09.013.
  13. Maciel-Rodríguez, M., Moreno-Valencia, F.D., & Plascencia-Espinosa, M. (2025). The role of plant growth- promoting bacteria in soil restoration: A strategy to promote agricultural sustainability. Microorganisms, 13(8), article number 1799. doi: 10.3390/microorganisms13081799.
  14. Moliszewska, E., Bida, I., Matic, K., Ślusarczyk, A., Pawliczek, D., Havryliuk, O., Hovorukha, V., & Tashyrev, O. (2023). Analysis of variations in heavy metal levels and soil microorganism counts resulting from shelling incidents in Ukraine. Archives of Environmental Protection, 51(1), 83-91. doi: 10.24425/aep.2025.153752.
  15. Qian, G., Xu, L., Li, N., Wang, K., Qu, Y., & Xu, Y. (2022). Enhanced arsenic migration in tailings soil with the addition of humic acid, fulvic acid and thiol-modified humic acid. Chemosphere, 286(2), article number 131784. doi: 10.1016/j.chemosphere.2021.131784.
  16. Ravansari, R., Wilson, S.C., & Tighe, M. (2020). Portable X-ray fluorescence for environmental assessment of soils: Not just a point and shoot method. Environment International, 134, article number 105250. doi: 10.1016/j.envint.2019.105250. 
  17. Sytar, O., & Taran, N. (2022). Effect of heavy metals on soil and crop pollution in Ukraine – a review. Journal of Central European Agriculture, 23(4), 881-887. doi: 10.5513/JCEA01/23.4.3603.
  18. Tang, F., Lenzen, M., McBratney, A., & Maggi, F. (2021). Risk of pesticide pollution at the global scale. Nature Geoscience, 14, 206-210. doi: 10.1038/s41561-021-00712-5.
  19. Tavares, T.R., de Almeida, E., Pinheiro, C.R., Guerrero, A., Fiorio, P.R., & de Carvalho, H.W.P. (2023). Analysis of total soil nutrient content with X-ray fluorescence spectroscopy (XRF): Assessing different predictive modeling strategies. AgriEngineering, 5(2), 680-697. doi: 10.3390/agriengineering5020043.
  20. Zhang, R., et al. (2022). An amino acid fertilizer improves the emergent accumulator plant Nasturtium officinale R. Br. phytoremediation capability for cadmium-contaminated paddy soils. Frontiers in Plant Science, 13, article number 1003743. doi: 10.3389/fpls.2022.1003743.