ПОТЕНЦІАЛ І ЕФЕКТИВНІСТЬ БІОФУМІГАЦІЇ ҐРУНТУ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ РЕДЬКИ ОЛІЙНОЇ В СИСТЕМІ ЛІТНЬОЇ ПРОМІЖНОЇ СИДЕРАЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.32782/naturaljournal.13.2025.31Ключові слова:
глюкозинолатний потенціал, рівень забур’яненості, потенційна засміченість ґрунту, мікробіологічна структура ґрунтового комплексуАнотація
Обґрунтовано ефективність та значущість застосування біофумігації ґрунту завдяки використанню сидеральних культур. Сформульовано основні переваги цього агротехнологічного заходу з огляду на комплексність у забезпеченні зниження ґрунтовтоми, істотного обмеження сегетальної рослинності та ґрунтових патогенів, підсилення мікробіологічного потенціалу ґрунту тощо. Мета передбачала дослідження ефективності та доцільності біофумігації завдяки використанню як одновидового варіанту редьки олійної, вирощуваної як сидерат проміжного (літнього) періоду вегетації.За багаторічний цикл досліджень (2020–2024 роки) визначено основні складники ефективності використання редьки олійної як одновидового біофуміганту на сірих лісових ґрунтах за такими показниками, як: надземна та коренева біопродуктивність, здатність до реалізації біопродуктивного потенціалу за динамічної зміни кліматичних умов періоду оцінювання, глюкозинолатний потенціал листостеблової та кореневої маси, антисигетальний потенціал загального та внутрішньовидового типу, вплив на мікробілогічну структуру ґрунту тощо.За результатами досліджень визнано доцільним у плані реалізації концепції ґрунтовідновлення та ґрунтозбереження за застосування компонентів і складників природного біоорганічного походження технології біофумігації у сівозміні, який передбачає систематичне використання в сівозміні редьки олійної (Raphanus sativus L. var. oleiformis Pers.), вирощеної за літнього строку сівби на неудобреному фоні з нормою висіву 2,5 млн/га схожих насінин звичайним рядковим способом, скошеної у фазі цвітіння (BBCH 64–67) з одночасним подрібненням на відрізки завдовжки 3–4 см та заробленої у ґрунт шляхом інтенсивного ротаційного дискового переміщування із ґрунтом на глибину 14–16 см з подальшим біоконсервуванням на 5–7 діб через укриття поверхні ґрунту білим агроволокном звичайного геотекстильного типу щільністю 30–50 г/м2. Застосування такого технологічного варіанту біофумігації дозволило в сівозміні за п’ятирічний цикл обліків досягти зниження показника кількісної забур’яненості на 41,16%, вагової – на 33,35%, за зниження потенційної засміченості ґрунту в шарі 0–30 см на 17,28% порівняно з контролем. Встановлено також позитивний вплив даної технології на зміну структури мікробіологічної структури ґрунту: збільшення загальної кількості мікроорганізмів на 18,51%, амоніфікаторів – на 27,27%, фосформобілізуючих бактерій – на 10,53%, актиноміцетів – на 50,0% за одночасного зниження кількості оліготрофів на 22,23%, грибів – на 13,56%.
Посилання
Abdallah I., Yehia R., Kandil M.Ah. Biofumigation potential of Indian mustard (Brassica juncea) to manage Rhizoctonia solani. Egyptian Journal of Biological Pest Control. 2020. Vol. 30. P. 99. https://doi.org/10.1186/s41938-020-00297-y.
Ahmed A.K.N., Galaup B., Desplanques J., Dechamp-Guillaume G., Seassau C. Ecosystem Services Provided by Cover Crops and Biofumigation in Sunflower Cultivation. Agronomy. 2022. Vol. 12. P. 120. https://doi.org/10.3390/agronomy12010120.
Bajagain A., Lehnhoff E.A., Creamer R., Steiner R., Schutte B.J. Timing Termination of a Biofumigant Cover Crop for Weed Suppression in Chile Pepper. HortTechnology 2024. Vol. 34. P. 142–152. https://doi.org/10.21273/HORTTECH05318-23.
Barillot C.D.C., Sarde C.O., Bert V., Tarnaud E., Cochet N. A standardized method for the sampling of rhizosphere and rhizoplan soil bacteria associated to a herbaceous root system. Annals of Microbiology. 2013. Vol. 63. P. 471–476. https://doi.org/10.1007/s13213-012-0491-y.
Batistič L., Bohinc T., Trdan S. Biofumigation with Brassica Species and Their Derivatives: A Comprehensive Review of an Innovative Pest Control Strategy Targeting Wireworms (Coleoptera: Elateridae). Agronomy. 2025. Vol. 15. № 4. P. 967. https://doi.org/10.3390/agronomy15040967.
Bhogal A., White C., Morris N. Project Report № 620 Maxi Cover Crop: Maximising the benefits from cover crops through species selection and crop management. AHDB Cereals & Oilseeds is a part of the Agriculture and Horticulture Development Board (AHDB). 2019. 69 p.
Bublitz T.A., Kemper R., Müller P., Kautz T., Döring T.F., Athmann M. Relating Profile Wall Root-Length Density Estimates to Monolith Root-Length Density Measurements of Cover Crops. Agronomy. 2022. Vol. 12. P. 48. https://doi.org/10.3390/agronomy12010048
Campbell J.W., Rand T.A., West N.M., Morphew A., Allen B.L., Jabro J., Dangi S.R. Pollinators and Other Beneficial Insects Within Two Brassicaceous Oilseeds and a Cover Crop Mix Under Evaluation as Fallow Surrogates for Dryland Production Systems of the Northern Great Plains. Journal of the Kansas Entomological Society. 2024. Vol. 96. P. 78–92. https://doi.org/10.2317/0022-8567-96.3.78.
Couëdel A., Alletto L., Tribouillois H., Justes E. Cover crop crucifer-legume mixtures provide effective nitrate catch crop and nitrogen green manure ecosystem services. Agriculture, Ecosystems & Environment. 2018. Vol. 254. P. 50–59.
Duff J., van Sprang C., O’Halloran J., Hall Z. Guide to Brassica Biofumigant Cover Crops Managing soilborne diseases in vegetable production systems. Horticulture Innovation through VG16068 Optimising cover cropping for the Australian vegetable industry. State of Queensland. Department of Agriculture and Fisheries, 2020. 40 p.
Edwards S., Ploeg A. Evaluation of 31 potential biofumigant brassicaceous plants as hosts for three meloiodogyne species. Journal of Nematology. 2014. Vol. 46. № 3. P. 287–295.
Galaup B. Assessment of the potential of biotic regulation by Brassica cover-crops used as biofumigants. Case of Verticillium dahliae affecting Sunflower crop in southwestern France. Mster Thesis. Norwegian University of Life Science, 2018. 42 p.
Gimsing A.L., Kirkegaard J.A. Glucosinolate and isothiocyanate concentration in soil following incorporation of Brassica biofumigants. Soil Biology and Biochemistry. 2006. Vol. 38. P. 2255–2264. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2006.01.024.
Gimsing A.L., Kirkegaard J.A. Glucosinolates and biofumigation: fate of glucosinolates and their hydrolysis products in soil. Phytochemistry Reviews. 2009. Vol. 8. P. 299–310. https://doi.org/10.1007/s11101-008-9105-5.
Hanschen F.S., Yim B., Winkelmann T., Smalla K., Schreiner M. Degradation of biofumigant isothiocyanates and allyl glucosinolate in soil and their effects on the microbial community composition. PloS one. 2015. Vol. 10. P. e0132931. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0132931.
ISO 9167:2019. Rapeseed and rapeseed meals Determination of glucosinolates content Method using high-performance liquid chromatography. Technical Committee: ISO/TC 34/SC 2 ICS: 67.200.20. 2019. 28 p.
Kirkegaard J., Matthiessen, J. Developing and refining the biofumigation concept. Agroindustria. 2004. Vol. 3. P. 233–239.
Kirkegaard J.A., Sarwar M. Biofumigation potential of brassicas: I. Variation in glucosinolate profiles of diverse field-grown brassicas. Plant and Soil. 1998. Vol. 201. № 1. P. 71–89. https://doi.org/10.1023/A:1004333230899.
Kirkegaard J.A., Sarwar M. Glucosinolate profiles of Australian canola (Brassica napus annua L.) and Indian mustard (Brassica juncea L.) cultivars: implications for biofumigation. Australian Journal of Agricultural Science. 1999. Vol. 50. P. 315–324. https://doi.org/10.1071/A98124.
Lefebvre M. Impact of Brassica juncea L. biofumigation on annual weed ecology and population dynamic in organic soil. PhD Thesis. McGill University. Department of Plant Science. 2018. 182 p.
Patil J.A., Kumar A., Yadav S., Verma K.K. Nematicidal effect of cruciferous bio-fumigants against the root-knot nematode, Meloidogyne incognita infesting okra. Journal of Nematology. 2020. Vol. 52. P. 1–7. https://doi.org/10.21307/jofnem-2020-080.
Perniola O.S., Chorzempa S.E., Staltari S., Molina M. del C. Biofumigación con Brassica juncea: efecto sobre la flora arvense. Revista De La Facultad De Agronomía. 2019. Vol. 118. № 1. P. 25–35. https://doi.org/10.24215/16699513e003.
Potgieter C., De Beer M., Claassens S. The effect of canola (Brassica napus) as a biofumigant on soil microbial communities and plant vitality: a pot study. South African Journal of Plant and Soil. 2013. Vol. 30. № 4. P. 191–201. https://doi.org/10.1080/02571862.2013.860491.
Rana S.S., Kumar S. Practical Manual – Principles and practices of weed management. Department of Agronomy, College of Agriculture, CSK Himachal Pradesh Krishi Vishvavidyalaya, Palampur. 2014. 85 p.
Santos C.A. dos., Abboud A.C. de S., Carmo M.G.F. Biofumigation with species of the Brassicaceae family: a review. Ciência Rural. 2021. Vol. 51. № 1. P. e20200440. https://doi. org/10.1590/0103-8478cr2020040.
Sennett L., Burton D.L., Goyer C., Zebarth B.J. Influence of chemical fumigation and biofumigation on soil nitrogen cycling processes and nitrifier and denitrifier abundance. Soil Biology and Biochemistry. 2021. Vol. 162. P. 108421. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2021.108421.
Tsytsiura Y. Potential of oilseed radish (Raphanus sativus l. var. oleiformis Pers.) as a multi-service cover crop (MSCC). Agronomy Research. 2024a. Vol. 22. № 2. P. 1026–1070. https://doi.org/10.15159/AR.24.086.
Tsytsiura Y. Evaluation of Ecological Adaptability of Oilseed Radish (Raphanus sativus L. var. oleiformis Pers.) Biopotential Realization in the System of Criteria for Multi-Service Cover Crop. Journal of Ecological Engineering. 2024b. Vol. 25. Iss. 7. Р. 265–285. https://doi.org/10.12911/22998993/188603.
Villalta O., Wite D., Riches D., Guiano J., Chandolu V., Scoble C., Donald C., Porter I., Mattner S. The Concentration of 2-Propenyl Glucosinolate in Biofumigant Crops Influences Their Anti-Fungal Activity (In-Vitro) against Soil-Borne Pathogens. Journal of Agricultural Chemistry and Environment. 2016. Vol. 5. P. 38–45 https://doi.org/10.4236/jacen.2016.51B006.
Walker B.A., Powell S.M., Tegg R.S., Doyle R.B., Hunt I.G., Wilson C.R. Soil microbial community dynamics during ryegrass green manuring and brassica biofumigation. Applied Soil Ecology. 2022. Vol. 179. P. 104600. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2022.104600.
Wong J. Handbook of statistical analysis and data mining applications. Cambridge : Academic Press, 2018. 589 p. https://doi.org/10.1016/C2012-0-06451-4.
Yan D., Wang Q., Mao L., Li W., Xie H., Guo M., Cao A. Quantification of the effects of various soil fumigation treatments on nitrogen mineralization and nitrification in laboratory incubation and field studies. Chemosphere. 2013. Vol. 90. P. 1210–1215. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2012.09.041.
Yim B., Hanschen F.S., Wrede A., Nitt H., Schreiner M., Smalla K., Winkelmann T. 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 and Soil. 2016. Vol. 406. № 1/2. P. 389–408. https://doi.org/10.1007/s11104-016-2876-3.
Zachariah H. Potential of three brassica cover crops for biofumigation in the field and the relationship between soil myrosinase and biofumigation efficacy. PhD Thesis. Clemson University. Tiger Prints. 1248. 2011. 136 p.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.





