Вплив лінійних дубових полезахисних насаджень на біогенність чорнозему типового агрогенного використання

  • С. В. Сидоренко Український НДІ лісового господарства і агромеліорації ім. Г. М. Висоцького, м. Харків https://orcid.org/0000-0003-1426-7614
  • О. І. Старченко Національний науковий центр "Інститут агрохімії та ґрунтознавства ім. О. Н. Соколовського", м. Харків
  • Г. Б. Гладун Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенка, м. Харків https://orcid.org/0000-0001-8762-5684
  • С. Г. Сидоренко Український НДІ лісового господарства і агромеліорації ім. Г. М. Висоцького, м. Харків
Ключові слова: полезахисна лісова смуга; еколого-трофічні угруповання; біогенність ґрунту; захисна висота; навітряний бік; завітряний бік

Анотація

Розглянуто особливості біогенності ґрунту в умовах сільськогосподарського освоєння в зоні впливу полезахисної лісової смуги. Зазначено особливий режим інтенсивності та спрямованості мікробіологічних процесів порівняно з відкритим полем, яке було контролем порівняно з лісовим фітоценозом. Оцінено біологічну активність ґрунту за чисельністю та співвідношенням основних агрономічно важливих груп мікроорганізмів чорнозему типового. Встановлено тенденцію щодо активізації просторової структури мікробного ценозу в напрямку від узлісся смуги і до центру поля: зі збільшенням відстані від смуги зростає чисельність оліготрофів, що свідчить про збільшення частини легкодоступних органічних сполук. Серед усіх груп найбільшу чисельність виявлено серед оліготрофних мікроорганізмів (максимальна – 29,22 млн КУО/г ґрунту з завітряного боку лісової смуги, мінімальна – 22,94 млн КУО/г ґрунту з навітряного боку). Значна чисельність мікроорганізмів, які засвоюють мінеральний азот (18,56-24,56 млн КУО/г ґрунту), було зосереджено як із завітряного, так і з навітряного боків. Такі показники зумовлені застосуванням агротехнічних прийомів на міжсмуговому полі порівняно з полезахисною смугою, де будь-які агротехнічні заходи не вживаються з часу їх створення. Виявлено сприятливі умови накопичення органічної речовини за показником мінералізації на відстані від лісової смуги 10 Н, що свідчить про оптимізацію процесів мінералізації ґрунту. За допомогою коефіцієнтів трансформації виявлено порушення ґрунтоутворювальних процесів на ріллі та їхню розбалансованість. Встановлено, що показник мікробної трансформації органічної речовини ґрунту в зоні дослідження мав тенденцію до зменшення на більшій відстані від лісової смуги.

Біографії авторів

С. В. Сидоренко, Український НДІ лісового господарства і агромеліорації ім. Г. М. Висоцького, м. Харків

мол. наук. співробітник, лабораторія лісових культур та агролісомеліорації

О. І. Старченко, Національний науковий центр "Інститут агрохімії та ґрунтознавства ім. О. Н. Соколовського", м. Харків

 канд. біол. наук, ст. наук. співробітник, завідувач сектору мікробіології ґрунтів

Г. Б. Гладун, Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенка, м. Харків

д-р с.-г. наук, професор, кафедра деревооброблювальних технологій та системотехніки лісового комплексу

С. Г. Сидоренко, Український НДІ лісового господарства і агромеліорації ім. Г. М. Висоцького, м. Харків

канд. с.-г. наук, ст. наук. співробітник, лабораторія екології

Посилання

Acci, Dzh. (1959). Agricultural ecology. Moscow: Inostrannaya literatura, 295 p. [In Russian].

Aristovskaya, T. V., & Hudyakova, Yu. A. (1977). Methods of studying the soil microflora and its activity. Methods stationary study soil. Moscow: Science, (pp. 141–286). [In Russian].

Bardgett, R. D., & van der Putten, W. H. (2014). Belowground biodiversity and ecosystem functioning. Nature 515, 505–511. https://doi.org/10.1038/nature13855

Bieliñska, J. E., Futa, B., & Mocek, A. (2008). Inynieria Rolnicza, 10(108), 7. Budziak, O. S. (2014). Degradation and revitalization measures of the lands of Ukraine. Zemleustrii, kadastr i monitorynh zemel, 1–2, 57–64. [In Ukrainian].

Cavagnaro, T. R., Cunningham, S. C., & Fitzpatrick, S. (2016). Pastures to woodlands: changes in soil microbial communities and carbon following reforestation. Appl. Soil Ecol., 107, 24–32. https://doi.org/10.1016/j.apsoi1.2016.05.003

Coe, R., Njoloma, J., & Sinclair, F. (2016). Loading the dice in favour of farmer: reducing the risk of agronomic innovations. Exp. Agric., 1–17. https://doi.org/10.1017/S0014479716000181

Dłużniewska, J., & Mazurek, R. (2011). Effect of extracts of soils from various distances from black locust (Robinia pseudoaccacia) shelterbelts on Trichoderma fungi. Ecological Chemistry and Engineering A, 18(5–6), 679–684.

Doni, S., Macci, C., Longo, V., Souid, A., Garcia, C., & Masciandaro, G. (2017). Innovative system for biochemical monitoring of degraded soils restoration. Catena, 152, 173–181. https://doi.org/10.1016/j.catena.2017.01.016

DSTU 7847:2015. (2016). Soil quality. Determination of the number of microorganisms in the soil by planting a solid (agar) culture medium, from 01 Jul 2016. Kiev: UkrNDNTs, III, 12 p. [In Ukrainian].

Gu, F. X., Pan, X. L., Pan, B. R., et al., (2002). Changing of aeolian soil fertility in central Taklimakan desert under impact of artificial vegetation. Acta Ecologica Sinica, 22(8), 1179−1188.

Hakeem, K. R., Akhtar, J., & Sabir, M. (Eds). (2016). Soil Science: Agricultural and Environmental Prospectives. (1st ed.). (Vol. 15). 430 p.

Horielov, O. M., Ellanska, N. E., Yunosheva, O. P., Horielov, O. O., & Virovka, V. M. (2017). Biological activity of energy crops soil. Naukovi dopovidi NUBIP Ukrainy, 1. [In Ukrainian].

Kovalov, V. B., Romanchyk, L. D., Trembitska, O. I., & Rybak, V. V. (2012). Cost-effectiveness of alternative systems of organic and mineral fertilizer in short rotational crop rotation. Ahropromyslove vyrobnytstvo Polissia, 5, 12–16. [In Ukrainian].

Krivoluckij, D. A. (1991). Bioindication and monitoring. Moscow: Science, 288 p. [In Russian].

Krokhin, S. V. (2012). Ecological state of black soil left-bank Ukraine steppe and steppe and its assessment on indicators of humus mode. Candidate dissertation for agricultural sciences (03.00.16 – Ekolohiia). Kharkiv, 221 p. [In Ukrainian].

Kryhanivskyi, V. H., & Kostohryz, P. V. (2010). Biological activity of black podzolized soil at the end of five-course rotation in its dependence on the measures of basic soil cultivation. Bulletin of the Bila Tserkva State Agrarian University, 2(69), 16–18. [In Ukrainian].

Kulik, A. F. (2011). Microbiocenosis in soils of forest biogeocenoses of the Samara river Catchment. Bioriznomanittia ta rol tvaryn v ekosystemakh: Proceedings of the 6th International Scientific Conference. (pp. 18–20). Dnipropetrovsk: Publishing House DNU. [In Ukrainian].

Lisovyi, M. M., & Chaika, V. M. (2008). Ecological function of entomological biodiversity. Fauna of phytophagous insects of tree and shrub plantations of the Forest-Steppe of Ukraine. Kamianets-Podilskyi: Aksioma, 384 p. [In Ukrainian].

Makliuk, O. I. (2011). Using the potential of microbial soil in organic agriculture. Bulletin of Agricultural Science, 12, 52–54. [In Ukrainian].

Malynovska, I. M. (2008). Influence of type of phytocenosis on the orientation and intensity of microbiological processes in soil of perennial soil. (Ser. Biology). Journal of Vasyl Stefanyk Precarpathian National University, 11, 68–75. [In Ukrainian].

Malynovska, I. M., & Tkachenko, M. A. (2015). The number of biochemical and physiological activity of microorganisms horizons of gray forest soils. Bulletin of the National Science Center "Institute of Agriculture of NAAS", 4, 13–24. [In Ukrainian].

Mechanism. (2017). Strategy to improve the mechanism to control the use and protection of agricultural land state property and disposal. Retrieved from: http://zakon3.rada.gov.ua/laws/show/413-2017-%D0%BF/page

Muhammed, U. P. F. B., Sindhu, P. V., Gopal, K. S., & Thomas, C. G. (2015). Influence of mulches on rhizosphere microflora, yield and weed competition in okra Abelmoschus esculentus (L.) Moench. J. Trop. Agric., 53, 70–74.

Mukha, V. D. (1980). About indicators reflecting the intensity and direction of soil processes. Sb. nauch. tr. Khark. s.-kh. yn-ta, 273, 13–16. [In Russian].

Murray, P. J., Clegg, C. D., Crotty, F. V., de la Fuente Martinez, N., Williams, J. K., & Blackshaw, R. P. (2009). Dissipation of bacterially derived C and N through the mesoand macrofauna of a grassland soil. Soil Biology and Biochemistry, 41, 1146–1150.

Murthy, I. K., Dutta, S, Vinisha, V., et al., (2016). Impact of agroforestry sytems on ecological and socioeconomic systems: a review. Glob J Sci Front Res: H Environ Earth Sci., 16(5), Version 1.0, no. 3:15–27.

Notaro, K., De Medeiros, E. V., Duda, G., Silva, A., & De Moura, P. (2014). Agroforestry systems, nutrients in litter and microbial activity in soils cultivated with coffee at high altitude. Sci. Agric., 71, 87–95. https://doi.org/10.1590/S0103-90162014000200001

Patyka, V. P., & Symochko, L. Yu. (2013). Microbiological monitoring of soil and natural ecosystems transformed Transcarpathian of Ukraine. Microbiological Journal, 75(2), 21–31. [In Ukrainian].

Rempel, J. C., Kulshreshtha, S. N., Amichev, B. Y., & van Rees, K. C. (2016). Costs and benefits of shelterbelts: A review of producers' perceptions and mind map analyses for Saskatchewan. Canadian Journal of Soil Science, 97(3), 341–352.

Report. (2019). The National Report on the State of Environment in Ukraine in 2012. Retrieved from: http://www.menr.gov.ua/index.php/dopovidi. [In Ukrainian].

Rokytianskyi, A. B. (2016). Particularities of changes in microbial communities of chernozem podzolized under two-years application of herbicides different danger class. Ahrokhimiia i gruntoznavstvo, 85, 130–136. [In Ukrainian].

Rokytianskyi, A. B., & Makliuk, O. I. (2015). The transformation of microbial coenosis podzolic chernozem under the joint application of microbial product and herbicides in soybean growing technology. Biolohiia ta ekolohiia gruntiv. Lviv, 88 p. [In Ukrainian].

Rozhkov, A. O., Puzik, V. K., Kalenska, S. M., et al., (2015). Performance management of hard spring wheat crop in the Left Bank and Northern Forest Steppe of Ukraine. Kharkiv: Maidan, 354 p. [In Ukrainian].

Shah, A. N., Tanveer, M., Shahzad, B., et al. (2017). Environ Sci Pollut Res, 24, 10056. https://doi.org/10.1007/s11356-017-8421-y

Sliusar, S. M., & Oksymets, O. L. (2014). Biological activity of dark gray podzolized soil for Sudan sorghum cultivation. Bulletin of the National Science Center "Institute of Agriculture of NAAS", 3, 134–141. [In Ukrainian].

Sudmeyer, R., Bicknell, D., & Coles, N. (2007). Tree windbreaks in the wheatbelt. Department of Agriculture and Food, Western Australia, Perth. Bulletin 4723.

Sustainable Use. (2012). The strategy of sustainable use, restoration and management of soil resources of Ukraine. (Sect. 5.8 Optimizing the biological condition of the soil). Kiev: Agrarian science. [In Ukrainian].

Sven Erik Jørgensen. (2009). "Ecological Models that Adapt", Denmark.dk, Retrieved May 4.

Symochko, L. Yu., Tsykun, T. V., & Symochko, V. V. (2008). Oligotrophic and pedotrophic indicators of the virgin soil of the Shirokoluzhansky massif of the Carpathian Biosphere Reserve. (Ser. Biology). Scientific Bulletin of Uzhhorod University, 24, 91–95. Uzhhorod: Publishing House UzhNU "Hoverla". [In Ukrainian].

Valetska, O. V., & Havryliuk, V. A. (2015). The dynamics of nitrogen cycle microorganisms number in sod-podzolic consolidated sandy soil as influenced by fertilization. Naukovi pratsi Instytutu bioenerhetychnykh kultur i tsukrovykh buriakiv, 23, 139–143. [In Ukrainian].

Von Holle, B., Joseph, K. A., Largay, E. F., & Lohnes, R. G. (2006). Facilitations between the introduced nitrogen-fixing tree, Robinia pseudoacacia, and nonnative plant species in the glacial outwash upland ecosystem of Cape Cod, MA. Biodiversity and Conservation, 15, 2197–2215.

Wall, D. H., Nielsen, U. N., & Six, J. (2015). Soil biodiversity and human health. Nature, 528, 69–76. https://doi.org/10.1038/nature15744

Опубліковано
2019-10-31
Як цитувати
Сидоренко, С. В., Старченко, О. І., Гладун, Г. Б., & Сидоренко, С. Г. (2019). Вплив лінійних дубових полезахисних насаджень на біогенність чорнозему типового агрогенного використання. Науковий вісник НЛТУ України, 29(8), 60-65. https://doi.org/10.36930/40290809
Розділ
Лісове та садово-паркове господарство