ВПЛИВ СИСТЕМ УДОБРЕННЯ НА ФОРМУВАННЯ БАЛАНСУ ЕЛЕМЕНТІВ ЖИВЛЕННЯ В ПОСІВАХ СОРГО ЗЕРНОВОГО

В. В. Іваніна; К. Л. Пашинська

doi:10.32845/agrobio.2022.1.9

В. В. Іваніна http://orcid.org/0000-0002-9471-114X
К. Л. Пашинська http://orcid.org/0000-0002-5519-3087

DOI: https://doi.org/10.32845/agrobio.2022.1.9

Ключові слова: сорго зернове, елементи живлення, система удобрення, винос та баланс

Анотація

Вперше в умовах достатнього зволоження Лісостепу України за вирощування сорго зернового на чорноземі вилугуваному обґрунтовано систему удобрення, яка формує врівноважений баланс елементів живлення у ґрунті та забезпечує отримання врожайності зерна понад 8,5 т/га. Встановлено, що рослини сорго зернового з товарною продукцією із ґрунту виносили переважно азот, побічною – переважно калій. На контролі без добрив винос зерном (6,09 т/га) азоту становив 105 кг/га, фосфору – 24, калію – 27, стеблами (26,1 т/га) – відповідно 58, 12 та 140 кг/га. За вирощування на чорноземі вилугуваному сорго зернове позитивно відгукувалось на внесення високих доз мінеральних добрив. За відчуження із поля нетоварної частини врожаю внесення дози добрив N120Р120К120 забезпечило врожайність зерна – 7,91 т/га, стебел – 28,3 т/га зі збільшенням до контролю без добрив – відповідно на 1,82 та 2,2 т/га. За зазначеної системи удобрення з біологічним врожаєм рослини сорго зернового виносили із ґрунту азоту – 207 кг/га, фосфору – 46, калію – 192 зі зростанням до контролю без добрив – відповідно на 40, 10 та 25 кг/га. Підвищенню врожайності сорго зернового сприяло застосування альтернативної органо-мінеральної системи удобрення. За внесення 4 т/га соломи + N120Р120К120 врожайність зерна становила 8,54 т/га з перевищенням контролю без добрив – на 2,45 т/га. Така система удобрення забезпечила високу економічну ефективність вирощування сорго зернового, однак не формувала врівноваженого балансу елементів живлення у ґрунті. За внесення 4 т/га соломи + N120Р120К120 дефіцит азоту у ґрунті зберігався на рівні 74 кг/га, калію – 31 кг/га за позитивного балансу фосфору 79 кг/га. Найбільш продуктивною та екологічно стабільною визначено систему удобрення, яка передбачала вносити з осені під оранку 4 т/га соломи + N120Р120К120 та залишати нетоварну частину врожаю сорго зернового на полі. За таких умов формувався практично бездефіцитний баланс азоту (–4 кг/га) і накопичувались значні запаси фосфору і калію у ґрунті – відповідно 94 та 134 кг/га. За залишання нетоварної частини врожаю сорго зернового на полі раціональним за альтернативної органо-мінеральної системи удобрення є внесення з осені під орану лише азотних та фосфорних добрив – 4 т/га соломи + N120Р30. Така система удобрення формуватиме урівноважений баланс елементів живлення у ґрунті та істотно зменшить витрати на удобрення.

Посилання

1. Abunyewa, A. A., Ferguson, R. B., Wortmann, C. S., & Mason, S. C. (2017). Grain sorghum nitrogen use as affected by planting practice and nitrogen rate. Journal of soil science and plant nutrition, 17(1), 155–166. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-95162017005000012
2. Arun, G., Kulamarva, V. R., Sosle, G.S., & Vijaya, R. (2009). Nutritional and Rheological Properties of Sorghum. International Journal of Food Properties, 12, 55–69. doi: 10.1080/10942910802252148
3. Assefa, Y., Staggenborg, S. A., & Prasad, P. V. (2010). Grain sorghum water requirement and responses to drought stress: A review. Online. Crop management, 9(1). doi: 10.1094/CM-2010-1109-01-RV
4. Bayu, W., Rethman, N. F. G., Hammes, P. S., & Alemu, G. (2006). Effects of Farmyard Manure and Inorganic Fertilizers on Sorghum Growth, Yield, and Nitrogen Use in a Semi-Arid Area of Ethiopia. Journal of Plant Nutrition, 29(2), 391–407. doi: 1080/01904160500320962
5. Bazalii, V. V., Boiko, M. O., Almashova, V. S., & Onyshchenko, S. O. (2015). Roslynnytski aspekty ta ahroekolohichni zasady vyroshchuvannia sorho zernovoho na Pivdni Ukrainy [Plant aspects and agroecological principles of grain sorghum cultivation in the South of Ukraine]. Taurian Scientific Bulletin, 91, 3–6 (in Ukrainian).
6. Bhutada, P. O., Aundhekar, R. L., & Mehtre, S. P. (2019). Effect of different fertilizer levels on yield of grain sorghum genotypes. International Journal of Chemical Studies, 7(3), 1872–1874.
7. Boiko, M. O. (2016). Analiz struktury vrozhaiu hibrydiv sorho zernovoho pry riznykh hustotakh posiviv za dvokh strokiv sivby. Ontohenez – stan problemy ta perspektyvy vyvchennia roslyn v kulturnykh ta pryrodnykh tsenozakh [Analysis of the grain structure structure of grain sorghum hybrids at different crop densities at two sowing dates. Ontogenesis – the state of the problem and prospects for the study of plants in cultural and natural coenoses]: Collection of abstracts of the international conference. RVTs «Kolos». Kherson. 79–80 (in Ukrainian).
8. Dremliuk, H. K., Hamadii, V. L., & Hamadii, I. V. (2013). Osnovni elementy tekhnolohii vyroshchuvannia sorho [The main elements of sorghum growing technology]. Handbook of Ukrainian farmer, 3, 274–277 (in Ukrainian).
9. Gebremariam, G., & Assefa, D. (2015). Nitrogen Fertilization Effect on Grain Sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) Yield, Yield Components and Witchweed (Striga hermonthica (Del.) Benth) Infestation in Northern Ethiopia. International Journal of Agricultural Research, 10, 14–23. doi: 10.3923/ijar.2015.14.23
10. Gupta, N., Gupta, A. K., Gaur, V. S., & Kumar, A. (2012). Relationship of nitrogen use efficiency with the activities of enzymes involved in nitrogen uptake and assimilation of finger millet genotypes grown under different nitrogen inputs. The Scientific World Journal, 10.
11. Hospodarenko, H. M., & Klymovych, P. V. (2006). Reaktsiia sorho zernovoho na udobrennia na chornozemi opidzolenomu [Reaction of grain sorghum to fertilizer on podzolic chernozem]. Collection of scientific works of Luhansk NAU, 69, 20–25 (in Ukrainian).
12. Hu, C., Zheng, C., Sadras, V. O., & Ding, M. (2018). Effect of straw mulch and seeding rate on the harvest index, yield and water use efficiency of winter wheat. Scientific reports, 8(1). doi: 10.1038/s41598-018-26615-x
13. Huang, Y., Chen, L., Fu, B., & Huang, Z. (2005). The wheat yields and water-use efficiency in the Loess Plateau: Straw mulch and irrigation effects. Agricultural Water Management, 72(3), 209–222. doi: 10.1016/j.agwat.2004.09.012
14. Karazhbei, H. M. (2012). Stan i perspektyvy sorho zernovoho v Ukraini [Status and prospects of grain sorghum in Ukraine]. Breeding and seed production, 101, 37–42 (in Ukrainian). doi: 10.30835/2413-7510.2012.59749
15. Kukh, M. V., & Sreda, V. Y. (2014). Vliianie udobrenia na urozhainost sortov sorho zernovoho [Effect of fertilizer on the yield of grain sorghum varieties]. Grain farming in Russia, 3, 21–27 (in Russian).
16. Kyzyn, V. V., & Yliuk, E. N. (2006). Ispolzovanie rasteniami i osobenosti transformatsii ammoniynoho i nitratnoho azota raznykh horizontov dernovo-podzolistoi pochvy [Use by plants and features of transformation of ammonium and nitrate nitrogen in different horizons of soddy-podzolic soil]. Agrochemistry, 11, 3–9 (in Russian).
17. Lofton, J., Arnall, D. B., Sharma, S., & Nisly, C. (2019). Evaluating Starter Fertilizer Applications in Grain Sorghum Production. Agrosystems, geoscinces and environment, 2. doi: 10.2134/age2019.01.0004
18. Lu, X. (2020). A meta-analysis of the effects of crop residue return on crop yields and water use efficiency. PLoS ONE, 15(4). doi: 10.1371/journal.pone.0231740
19. Lutsko, H. (2014). Sorho zernove: novyi pohliad na znaiomu kulturu [Grain sorghum: a new look at a familiar crop]. Proposition, 3, 68–70 (in Ukrainian).
20. Maccarthy, S. D., & Vlek, L. G. (2012). Impact of climate change on sorghum production under different nutrient and crop residue management in semi-arid region of China: modeling perspective. African Crop Science Journal, 20(2), 275–291. https://www.researchgate.net/publication/267748129
21. Mahama, G. Y., Prasad, P. V., Mengel, D. B., & Tesso, T. T. (2014). Influence of Nitrogen Fertilizer on Growth and Yield of Grain Sorghum Hybrids and Inbred Lines. Agronomy Journal, 106(5), 1623–1630. https://doi.org/10.2134/agronj14.0092
22. Maliarchuk, N. P., Maliarchuk, A. S., Luzhanskyi, I. Yu, Markovska, E. E., & Maliarchuk, V. N. (2019). Vplyv system osnovnoho obrobitku ta udobrennia na humusovyi stan gruntu i produktyvnist sorho zernovoho u sivozmini ta zroshenni [Influence of basic tillage and fertilization systems on soil humus condition and grain sorghum productivity in crop rotation and irrigation]. Bioresources and nature management, 1–2, 98–107 (in Ukrainian). doi: 10.31548/bio2019.01.011
23. Masebo, N., & Menamo, M. (2016). The Effect of Application of Different Rate of N-P Fertilizers Rate on Yield and Yield Components of Sorghum (Sorghum bicolor): Case of Derashe Woreda, SNNPR, Ethiopia. Journal of Natural Sciences Research, 6(5), 2224–3186.
24. Maslak, O. (2012). Stan i perspektyvy sorho zernovoho v Ukraini [Status and prospects of grain sorghum in Ukraine]. Agribusiness today, 11(234), 14 (in Ukrainian).
25. Melaku, N. D., Bayu, W., & Ziadat, F. (2018). Effect of nitrogen fertilizer rate and timing on sorghum productivity in Ethiopian highland Vertisols. Arch. Agronomy Soil Science, 64(4), 480–491. doi: 10.1080/03650340.2017.1362558
26. Pale, S., Mason, S. C., & Taonda, J. B. (2009). Water and fertilizer influence on yield of grain sorghum varieties produced in Burkina Faso. South African Journal of Plant and Soil, 26(2), 91–97. doi: 10.1080/02571862.2009.10639939
27. Pale, S., Taonda, S. J. B., Bougouma, B., & Mason, S. C. (2010). Water and fertilizer influence on sorghum grain quality for traditional beer (dolo) production in Burkina Faso. African Journal of Food Science, 4(11), 723–734. Access mode: http://www.academicjournals.org/ajfs
28. Sebnie, W., Mengesha, M., Girmay, G., Tesfaye, F., Asgedom, B., Beza, G., & Dejene, D. (2020). Evaluation of micro-dosing fertilizer application on sorghum (Sorghum bicholor L) production at Wag-Lasta Areas of Amhara Region, Ethiopia. Scientific Reports, 10, 6889. https://doi.org/10.1038/s41598-020-63851-6
29. Zhang, P., Chen, X., Wei, T., Yang, Z., Jia, Z., Yang, B., Han, Q., & Ren, X. (2016). Effects of straw incorporation on the soil nutrient contents, enzyme activities, and crop yield in a semiarid region of China. Soil and Tillage Research, 160, 65–72. doi: 10.1016/j.still.2016.02.006
30. Zhukova, M. P., & Honchar-Zaikyn, P. P. (2002). Vybor i obosnovanie elementov tekhnolohii vozdelyvania sorho [Selection and justification of the elements of sorghum cultivation technology]. Feed production, 4, 22–24 (in Russian).