СИСТЕМНИЙ АНАЛІЗ ГОЛОВНИХ КОМПОНЕНТ ВПЛИВУ ТРИВАЛОГО ЗАСТОСУВАННЯ РЕДЬКИ ОЛІЙНОЇ ЯК ПРОМІЖНОГО СИДЕРАТУ НА ІНДЕКС ЯКОСТІ ҐРУНТУ
DOI:
https://doi.org/10.32782/naturaljournal.14.2025.24Ключові слова:
сидеральний потенціал, біопродуктивність, агрохімічні властивості ґрунтів, агрофізичні властивості ґрунтів, гідрологічні константи ґрунту, індекс якості ґрунтуАнотація
Обґрунтовано ефективність та значимість застосування систематичної сидерації для забезпечення процесів ґрунтореабілітації та зниження деградації ґрунтового покриву в активному шарі ґрунтового профілю 0–30 см. Мета досліджень передбачала тривале оцінювання рівня ефективності використання редьки олійної як сидерату у варіанті проміжного (літнього) її використання з періодичністю раз на два роки в сівозміні із загальним циклом досліджень 12 років. За тривалий період польових досліджень (2014–2025 роки) проведено комплексне оцінювання впливу використання сидеральної надземної та кореневої біомаси редьки олійної на формування агрохімічних, агрофізичних і гідрологічних ознак і властивостей у зіставленні із сумісним динамічним контролем з тим же набором культур у сівозміні без застосування сидерації та будь-якого додаткового застосованого удобрення. За результатами визначення основних властивостей і режимів сірого лісового ґрунту доведена ефективність біоорганічного сидерального проміжного удобрення основних культур у сівозміні з періодичністю раз на два роки за використання одновидових сидеральних агрофітоценозів редьки олійної (Raphanus sativus L. var. oleiformis Pers.) під культури нехрестоцвітої групи за загортання сидеральної маси на глибину 14–16 см у фазу цвітіння культури. Така система удобрення дозволила за 12-тирічний цикл застосування забезпечити в шарі ґрунту 0–30 см середньорічні темпи динаміки таких показників, як: вміст гумусу – +0,0024%/рік, щільність ґрунту – −0,017 г/см3 на рік, щільність складення ґрунту – −0,014 г/см3 на рік, твердість ґрунту – −0,296 кг/см2, загальна пористість – +0,570%/рік, капілярна пористість – +0,252%/рік, некапілярна пористість – +0,319%/рік, пористість аерації ґрунту – +0,393%/рік, водоутримувальна здатність – +0,422%/рік, pH – +0,021 на рік, органічний вуглець – +0,0024%/рік, загальний азот – +0,001%/рік, співвідношення С/N – 0,008 на рік, легкогідролізований азот – +0,897 мг/кг на рік, рухомий фосфор – +1,092 мг/кг на рік, обмінний калій – +1,242 мг/кг на рік, у підсумку забезпечити середній індекс якості ґрунту (SOI) у значенні 0,657 проти 0,460 на вихідному контролі на початку проведення досліду.
Посилання
ДСТУ 4115-2002. Ґрунти. Визначення рухомих сполук фосфору та калію модифікованим методом Чирикова (Національний стандарт України). Київ : Державне видавництво стандартів України, 2003. 6 с.
ДСТУ 4289:2004. Якість ґрунтів. Методи визначення органічної речовини (Національний стандарт України). Київ : Держспоживстандарт України, 2005. 8 с.
ДСТУ 4362:2004. Якість ґрунтів. Показники родючості ґрунтів (Національний стандарт України). Київ : Держспоживстандарт України, 2005. 33 с.
ДСТУ 4730:2007. Якість ґрунту. Визначення гранулометричного складу методом піпетки (модифікований Н.А. Качинським). Офіційне видання. Київ : Державний комітет з технічного регулювання та споживчої політики України, 2007. 17 с.
ДСТУ 7828:2015. Якість ґрунтів. Визначення групового та фракційного складу гумусу методом Турина в модифікації Пономарьової та Плотнікової. (Національний стандарт України). Київ : Державна служба стандартизації та споживацтва України, , 2016. III. Набуває чинності з 01.07.2016. 11 с.
ДСТУ 7863:2015. Якість ґрунту. Визначення легкогідролізованого азоту методом Корнфілда. (Національний стандарт України). Київ : Державна служба стандартизації та захисту прав споживачів України, 2016. 9 с.
ДСТУ ISO 11277:2005. Якість ґрунту. Визначення розподілу частинок за розмірами в мінеральній частині ґрунту. Метод просіювання та осадження (ISO 11277:1998, IDT). Київ : Державне видавництво стандартів України, 2005. 32 с.
Abdulraheem M.I., Tobe O.K. Green manure for agricultural sustainability and improvement of soil fertility. Farming & Management. 2022. Vol. 7. P. 1–8. https://doi.org/10.31830/2456-8724.2022.FM-101
Abiven S., Menasseri-Aubry S., Angers D., Leterme P. A model to predict soil aggregate stability dynamics following organic residue incorporation under field conditions. Soil Science Society of America Journal. 2008. Vol. 72. № 1. P. 119–125. https://doi.org/10.2136/sssaj2006.0018
Amacher M.C., Perry C.H. Soil vital signs: a new soil quality index (SQI) for assessing forest soil health. Res. Pap. RMRS-RP-65WWW. Fort Collins, CO: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Rocky Mountain Research Station, 2007. 12 p.
Ansari M.A., Choudhury B.U., Layek J., Das A., Lal R., Mishra V.K. Green manuring and crop residue management: Effect on soil organic carbon stock, aggregation, and system productivity in the foothills of Eastern Himalaya (India). Soil Tillage Research. 2022. Vol. 218. P. 105318. https://doi.org/10.1016/j.still.2022.105318
AOAC. Method 900.02, 934.01, 954.02, 955.04, 960.05. Official Methods of Analysis of AOAC International. 16th Edition, AOAC International, Virginia. 1995. 747 p.
Askari M.S., Holden N.M. Quantitative soil quality indexing of temperate arable management systems. Soil and Tillage Research. 2015. Vol. 150. P. 57–67. https://doi.org/10.1016/j.still.2015.01.010
ASTM-D854. Standard Test for Specific Gravity of Soil Solids by Water Pycnometer, ASTM. 2010. 19 p.
Borek Ł. The use of different indicators to evaluate chernozems fluvisols physical quality in the Odra River valley: a case study. Polish Journal of Environmental Studies. 2019. Vol. 28. № 6. P. 4109–4116.
Brown C. Available Nutrients and Value for Manure from Various Livestock Types. Factsheet № 21077. AGDEX 538. Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs. Queen’s Printer for Ontario, 2021. 10 p.
Carter M.R., Gregorich E.G. Soil sampling and methods of analysis. 2nd edition. Edited by MR Carter and EG Gregorich. Canadian Society of Soil Science. Taylor and Francis, 2008. 1264 p.
Chaudhry H., Vasava H.B., Chen S., Saurette D., Beri A., Gillespie A., Biswas A. Evaluating the Soil Quality Index Using Three Methods to Assess Soil Fertility. Sensors (Basel). 2024. Vol. 24. № 3. P. 864. https://doi.org/10.3390/s24030864
Choudhary M., Sinha N.K., Mohanty M., Jayaraman S., Kumari N., Jyoti B., Srivastava A., Thakur J.K., Kumar N., Jha P. Response of Contrasting Nutrient Management Regimes on Soil Aggregation, Aggregate-Associated Carbon and Macronutrients in a 43-Year Long-Term Experiment. Sustainability. 2023. Vol. 15. P. 2679. https://doi.org/10.3390/su15032679
Clark A. Managing cover crops profitably. DIANE Publishing. 3rd ed. 2008. 248 p.
Composts & Fertilisers. 2023. NPK Nutritional Values of Animal Manures & Compost Etc. [Електронний ресурс]. URL: https://www.allotment-garden.org/composts-fertilisers/npknutritional-values-animal-manures-compost/#google_vignette (дата звернення 14.10.2025).
Creamer N.G., Baldwin K.R. Summer Cover Crops. HIL-37. Department of Horticultural Science, Raleigh, NC, 1997. 57 p.
Dai W., Feng G., Huang Y., Adeli A., Jenkins J. N. Influence of cover crops on soil aggregate stability, size distribution and related factors in a no-till field. Soil & Tillage Research. 2024. Vol. 244. P. 106197. https://doi.org/10.1016/j.still.2024.106197
Das K., Biswakarma N., Zhiipao R., Kumar A., Ghasal P.C. Pooniya V. Significance and Management of Green Manures. Soil Health / B. Giri, A. Varma (eds.). Soil Biology. 2020. Vol. 59. P. 197–217. https://doi.org/10.1007/978-3-030-44364-1_12
De Willigen P., Janssen B.H., Heesmans H.I.M., Conijn J.G., Velthof G.J., Chardon W.J. Decomposition and accumulation of organic matter in soil. Comparison of some models. Wageningen, Alterra. Alterra-rapport. 2008. P. 1726.
Deus T.R.V. de, Giongo V., Salviano A.M., Santana M. da S., Silva V.C., da Santos T.C. dos Selection of green manures to provide ecosystem services in a semi-arid environment. Revista Brasileira de Ciências Ambientais. 2022. Vol. 57. № 3. P. 409–421. https://doi.org/10.5327/Z2176-94781268
Dey D., Nath D. Assessment of change in soil properties, nutrient availability and yield of paddy as influenced by cultivation of green manuring crop. Asian Journal of Soil Science. 2015. Vol. 10. № 1. P. 158–161. https://doi.org/10.15740/HAS/AJSS/10.1/158-161
Dobriyal P., Qureshi A., Badola R., Hussain S.A. A Review of the Methods Available for Estimating Soil Moisture and Its Implications for Water Resource Management. Journal of Hydrology. 2012. Vol. 458. P. 110–117. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2012.06.021
Edlinger A., Garland G., Banerjee S., Degrune F., García-Palacios P., Herzog C., Pescador D.S., Romdhane S., Ryo M., Saghai A., Hallin S., Maestre F.T., Philippot L., Rillig M.C., van der Heijden M.G.A. The impact of agricultural management on soil aggregation and carbon storage is regulated by climatic thresholds across a 3000 km European gradient. Global Change Biology. 2023. Vol. 9. № 11. P. 3177–3192. https://doi.org/10.1111/gcb.16677
Florentín M.A., Peñalva M., Calegari A., Translated R.D., Mcdonald M.J. Green Manure/Cover Crops and Crop Rotation in Conservation Agriculture on Small Farms. Integrated Crop Management: 12. 2010. 89 p.
Gould S. A guide to soil moisture. 2024. [Електронний ресурс]. URL: https://connectedcrops.ca/the-ultimate-guide-to-soil-moisture/ (дата звернення 14.10.2025).
Hansen V., Eriksen J., Jensen L.S., Thorup-Kristensen K., Magid J. Towards integrated cover crop management: N, P and S release from aboveground and belowground residues. Agriculture, Ecosystems & Environment. 2021. P. 313. https://doi.org/10.1016/j.agee.2021.107392
Iheshiulo E.M.-A., Larney F.J., Hernandez-Ramirez G., St Luce M., Chau H.W., Liu K. Quantitative evaluation of soil health based on a minimum dataset under various short-term crop rotations on the Canadian prairies. Science of The Total Environment. 2024. Vol. 935. P. 173335. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.173335
Indoria A.K., Sharma K.L., Srinivas K., Lal M., Prasad J.V.N.S., Gopinath K.A., Sharma S.K., Pratibha G., Kundu S., Singh V.K., Rao K.V. Effect of Long-Term Application of Different Organic Resources on Soil Properties and Soil Quality Index of an Aridisol Under Mustard System. Acta Scientific Agriculture. 2025. Vol. 9.2. P. 04–13. https://doi.org/10.31080/ASAG.2025.09.1455
Israt I.J., Parimal B.K. Residual Effect of Green Manure on Soil Properties in Green Manure-Transplant Aman-Mustard Cropping Pattern. Indian Journal of Agricultural Research. 2023. Vol. 57. № 1. P. 67–72. https://doi.org/10.18805/IJARe.AF-696
Krishnan R., Sivakumar V L. The Effect of Soil-Structure Interaction (SSI) on Structural Stability and Sustainability of RC Structures. Civil and Environmental Engineering Reports. 2024. Vol. 34. № 1. P. 116–136. https://doi.org/10.59440/ceer/184254
Kucerik J., Brtnicky M., Mustafa A., Hammerschmiedt T., Kintl A., Sobotkova J., Alamri S., Baltazar T., Latal O., Naveed M., Malicek O., Holatko J. Utilization of Diversified Cover Crops as Green Manure-Enhanced Soil Organic Carbon, Nutrient Transformation, Microbial Activity, and Maize Growth. Agronomy. 2024. Vol. 14. № 9. P. 2001. https://doi.org/10.3390/agronomy14092001
Lei B., Wang J., Yao H. Ecological and environmental benefits of planting green manure in paddy fields. Agriculture. 2022. Vol. 12. № 2. P. 223. https://doi.org/10.3390/agriculture12020223
Li W.G., Yang X.X., Huang C.G., Xue N.W., Xia Q., Liu X.L., Zhang X.Q., Yang S., Yang Z.P., Gao Z.Q. Effects of rapeseed green manure on soil fertility and bacterial community in dryland wheat field. Agricultural Sciences in China. 2019. Vol. 52. P. 2664–2677.
Lim J.E., Lee S.S., Jeong S.H., Lee B.M., Lee Y.H., Choi Y.B., Ok Y.S. Effects of green manure incorporation method on soil physicochemical properties. Journal of agricultural, life and environmental sciences. 2012. Vol. 24. P. 1–7.
Liu X.H., Zhou X., Deng L.C., Fan L.Y., Qu L., Li M. Decomposition characteristics of rapeseed green manure and effect of nutrient release on soil fertility. Hunan Agricultural Science. 2020. Vol. 416. P. 39–44.
Naz A., Rebi A., Naz R., Akbar M. U., Aslam A., Kalsom A., Niaz A., Ahmad M. I., Nawaz S., Kausar R., Ali B., Saleem M. H., Zhou J. Impact of Green Manuring on Health of Low Fertility Calcareous Soils. Land. 2023. Vol. 12. № 3. P. 546. https://doi.org/10.3390/land12030546
Ma D., Yin L., Ju W., Li X., Liu X., Deng X., Wang S. Meta-analysis of green manure effects on soil properties and crop yield in northern China. Field Crop Research. 2020. Vol. 266. P. 108146. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2021.108146
Park S., Lee J.-G. Green manure improves humification and aggregate stability in paddy soils. Soil Biology and Biochemistry. 2025. Vol. 206. P. 109796. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2025.109796
Rani T.S., Umareddy R., Ramulu C., Kumar T.S. Green Manurs and Grean leaf manures for soil fertility improvement: A review. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. 2021. Vol. 10. № 5. P. 190–196.
Razanov S., Ovcharuk V., Krasnyak O., Bakhmat M., Bakhmat O. Agroecological assessment of green manures grown from winter grain harvest lost in the conditions of the right-bank Forest-steppe of Ukraine. International Journal of Ecosystems and Ecology Science. 2021. Vol. 11. № 4. P. 895–902. https://doi.org/10.31407/ijees11.429
Silva G.T.A., Matos L.V., Nóbrega P.de O., Carneiro E.F., Resende A.S. de Resende. Chemical composition and decomposition rate of plants used as green manure. Scientia Agricola. 2008. Vol. 65. № 3. P. 298–305. https://doi.org/10.1590/S0103-90162008000300010
Singh D., Devi K.B., Ashoka P., Bahadur R., Kumar N., Devi O.R., Shahni Y.S. Green Manure: Aspects and its Role in Sustainable Agriculture. International Journal of Environment and Climate Change. 2023. Vol. 13. № 11. P. 39–45. https://doi.org/10.9734/ijecc/2023/v13i113142
Spasić M., Vaceka O., Vejvodováa K., Tejneckýa V., Poláka F., Borůvkaa L., Drábek O. Determination of physical properties of undisturbed soil samples according to V. Novák. MethodsX. 2023. Vol. 10 (2023). P. 102133. https://doi.org/10.1016/j.mex.2023.102133
Stroud J.L., Kemp S.J., Sturrock C.J. The effect of organic matter amendments on soil surface stability in conventionally cultivated arable fields. Soil Use and Management. 2024. Vol. 40. P. e12985. https://doi.org/10.1111/sum.12985
Suon M, Tith S., Veu T., Voe P., Ngy S., Hill S., Chheang C. The Effects of Green Manure on Sustainable Agriculture Soil Conservation under Open Field Conditions. International Journal of Environmental and Rural Development. 2023. Vol. 14. № 1. P. 147–152. https://doi.org/10.32115/ijerd.14.1_147
Toungos M.D., Bulus Z.W. Cover crops dual roles: Green manure and maintenance of soil fertility, a review. International Journal of Innovative Agriculture and Biology Research. 2019. Vol. 7. № 1. P. 47–59.
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. 2024a. Vol. 25. № 7. P. 265–285. https://doi.org/10.12911/22998993/188603
Tsytsiura Y. Potential of oilseed radish (Raphanus sativus l. var. oleiformis Pers.) as a multiservice cover crop (MSCC). Agronomy Research. 2024b. Vol. 22. № 2. P. 1026–1070. https://doi.org/10.15159/AR.24.086
Tsytsiura Y. Ecological adaptive tactics of oil radish root formation at different terms of green manure application. Journal of Ecological Engineering. 2025. Vol. 26. № 9. P. 420–439. https://doi.org/10.12911/22998993/205413
Uthappa A.R., Devakumar A.S., Das B., Mahajan G.R., Chavan S.B., Jinger D., Jha P.K., Kumar P., Kokila A., Krishnamurthy R., Mounesh N.V., Dhanush C., Ali I., Eldin S.M., Al-Ashkar I., Elshikh M.S., Fahad S. Comparative analysis of soil quality indexing techniques for various tree based land use systems in semi-arid India. Frontiers in Forests and Global Change. 2024. Vol. 6. P. 1322660. https://doi.org/10.3389/ffgc.2023.1322660
Wang H., Zhong L., Liu J., Liu X., Xue W., Liu X., Yang H., Shen Y., Li J., Sun Z. Systematic Analysis of the Effects of Different Green Manure Crop Rotations on Soil Nutrient Dynamics and Bacterial Community Structure in the Taihu Lake Region, Jiangsu. Agriculture. 2024. Vol. 14. № 7. P. 1017. https://doi.org/10.3390/agriculture14071017
Wong J. Handbook of Statistical Analysis and Data Mining Applications (Second Edition). Academic Press, 2018. 880 p.
Xu J., Si L., Zhang X., Cao K., Wang J. Various green manure-fertilizer combinations affect the soil microbial community and function in immature red soil. Frontiers in Microbiology. 2023. Vol. 14. P. 1255056. https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1255056
Yadav D., Kumawat A., Kumar P., Kumar S., Singh D., Kumar D. Chemical Fertilization to Green Manuring: Moving towards Sustained Production. Farm Information Bureau. 2021. Vol. 9. № 1. P. 15–19.
Zhang J., He W., Wei Z., Chen Y., Gao W. Integrating green manure and fertilizer reduction strategies to enhance soil carbon sequestration and crop yield: evidence from a two-season pot experiment. Frontiers in Sustainable Food Systems. 2025. Vol. 8. 1514409. https://doi.org/10.3389/fsufs.2024.1514409
Zhou M., Liu C., Wang J., Meng Q., Yuan Y., Ma X., Liu X., Zhu Y., Ding G., Zhang J., Zeng X., Du W. Soil aggregates stability and storage of soil organic carbon respond to cropping systems on Black Soils of Northeast China. Scientific Reports. 2020. Vol. 10. № 1. P. 265. https://doi.org/10.1038/s41598-019-57193-1
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
