Soybean productivity depending on the elements of organic cultivation technology in the short-term crop rotation of ukrainian polissia

Abstract

Over the past decades, intensive farming has operated under conditions of progressive degradation of the soil cover, maintaining production levels only at the expense of inadequate expenditure of non-renewable energy resources. The soils have acquired irreversible excessive compaction in the sub-arable part of the profile, and the dehumification has acquired a threatening status. The humus content in the soils of Ukraine decreased by almost 25%, and the average annual losses amount to 0.6-0.7 t/ha. Therefore, the search for ways to guarantee the reproduction of soil organic matter, reliable control and restoration of the optimal humus status is extremely relevant. The purpose of the study is to activate natural nitrogen-fixing systems using a mix of green manure and by-products of agricultural crops of short-term leguminous crop rotation. Field experiments were conducted on light grey soils during 2018-2020 in the experimental field of Polissia National University in a leguminous short-term rotation system. This study uses general scientific methods to establish the area of research, plan and lay experiments, conduct observations and analysis; visual – during the implementation of phenological observations; field – to study the relationship with abiotic factors; physiological – to determine the symbiotic effectiveness of preparations of biological origin. The technology of growing agricultural crops in leguminous crop rotation, which ensures the supply of raw materials of organic origin and the accumulation of air nitrogen by root nodule bacteria, has been theoretically substantiated and improved. It is established that one hectare of crop rotation area receives 6.8 tonnes of dry organic raw materials, which corresponds to 78.3 kg/ha of biological nitrogen. It is found out that inoculation of soybean seeds with a preparation of biological origin – Optimise 400, and treatment of soybean crops at BBCH microstages 60-63 with a complex microfertiliser on a chelated basis Nanovit Super+Magnesium Sulphate contributes to the active development of nodule bacteria, the number and weight of which is 81-89 pcs per plant and 510-572 kg/ha. Thus, the active symbiotic potential was 34.2-38.9 thousand kg/day. It is proved that during the growing season soybeans generate 357-400 kg/ha of biological nitrogen in the air, which provides a seed yield of 2.96-2.64 t/ha and leaves 117-160 kg/ha of nitrogen in the soil. The practical value of this study lies in the possibility of enriching the soil with organic matter and the biological form of nitrogen.

Інтенсивне землеробство протягом останніх десятиріч функціонувало в умовах прогресуючої деградації ґрунтового покриву, підтримуючи виробничий рівень лише за рахунок неадекватних витрат невідновлюваних ресурсів енергії. Ґрунти набули незворотнього надмірного ущільнення в підорній частині профілю, а процес дегуміфікації набрав загрозливого статусу. Вміст гумусу в ґрунтах України знизився майже на 25 %, а середньорічні втрати становлять 0,6–0,7 т/га. Тому пошук шляхів гарантованого відтворення органічної речовини ґрунту, надійного контролю та відновлення оптимального гумусового стану є надзвичайно актуальними. Мета наукових досліджень полягає в активізації природних азотфіксуючих систем з використанням зеленої маси сидератів у суміші з побічною продукцією сільськогосподарських культур коротко-ротаційної зернобобової сівозміни. Польові досліди проводилися на ясно-сірих ґрунтах впродовж 2018–2020 рр. на дослідному полі Поліського національного університету у коротко-ротаційній зернобобовій сівозміні. У статті використовуються загальнонаукові методи для встановлення напряму досліджень, планування і закладання дослідів, проведення спостережень та аналізу; візуальний – під час здійснення фенологічних спостережень; польовий – для дослідження взаємозв’язку з абіотичними чинниками; фізіологічний – для визначення симбіотичної ефективності препаратів біологічного походження. Теоретично обґрунтовано та удосконалено технологію вирощування сільськогосподарських культур у зернобобовій сівозміні, яка забезпечує надходження сировини органічного походження та накопичення азоту повітря бульбочковими азотфіксаторами. Встановлено, що на один гектар сівозміної площі надходить 6,8 тонн сухої органічної сировини, що відповідає 78,3 кг/га біологічного азоту. З’ясовано, що проведення інокуляції насіння сої препаратом біологічного походження – азотфіксатором Оптимайз 400 і оброблення посівів сої за мікростадіями ВВСН 60-63 комплексним мікродобривом на хелатній основі Нановіт Супер + сульфат магнію сприяє активному розвитку бульбочкових бактерій, кількість і маса яких становить 81–89 шт. на рослину та 510–572 кг/га. Таким чином активний симбіотичний потенціал становив 34,2–38,9 тис. кг/діб. Доведено, що за вегетаційний період соя формує 357–400 кг/га біологічного азоту повітря, що забезпечує урожайність зерна 2,96–2,64 т/га і залишає в ґрунті 117–160 кг/га азоту. Практична цінність наукової роботи полягає в збагаченні ґрунту органічною речовиною та біологічною формою азоту.