SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 56
Downloaden Sie, um offline zu lesen
No 83 (2021)
Vol. 2
Sciences of Europe
(Praha, Czech Republic)
ISSN 3162-2364
The journal is registered and published in Czech Republic.
Articles in all spheres of sciences are published in the journal.
Journal is published in Czech, English, Polish, Russian, Chinese, German and French, Ukrainian.
Articles are accepted each month.
Frequency: 24 issues per year.
Format - A4
All articles are reviewed
Free access to the electronic version of journal
Edition of journal does not carry responsibility for the materials published in a journal.
Sending the article to the editorial the author confirms it’s uniqueness and takes full responsibility for possible
consequences for breaking copyright laws.
Chief editor: Petr Bohacek
Managing editor: Michal Hudecek
 Jiří Pospíšil (Organic and Medicinal Chemistry) Zentiva
 Jaroslav Fähnrich (Organic Chemistry) Institute of Organic Chemistry and Biochemistry
Academy of Sciences of the Czech Republic
 Smirnova Oksana K., Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Department of History
(Moscow, Russia);
 Rasa Boháček – Ph.D. člen Česká zemědělská univerzita v Praze
 Naumov Jaroslav S., MD, Ph.D., assistant professor of history of medicine and the social
sciences and humanities. (Kiev, Ukraine)
 Viktor Pour – Ph.D. člen Univerzita Pardubice
 Petrenko Svyatoslav, PhD in geography, lecturer in social and economic geography.
(Kharkov, Ukraine)
 Karel Schwaninger – Ph.D. člen Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava
 Kozachenko Artem Leonidovich, Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Department
of History (Moscow, Russia);
 Václav Pittner -Ph.D. člen Technická univerzita v Liberci
 Dudnik Oleg Arturovich, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor, De-
partment of Physical and Mathematical management methods. (Chernivtsi, Ukraine)
 Konovalov Artem Nikolaevich, Doctor of Psychology, Professor, Chair of General Psy-
chology and Pedagogy. (Minsk, Belarus)
«Sciences of Europe» -
Editorial office: Křižíkova 384/101 Karlín, 186 00 Praha
E-mail: info@european-science.org
Web: www.european-science.org
CONTENT
AGRICULTURAL SCIENCES
Tao Ye, Vlasenko V., Wu Liuliu
RESEARCH PROGRESS ON IDENTIFICATION OF WHEAT
MAIN DISEASES AND INSECT PESTS, POWDERY
MILDEW AND PATHOGEN...........................................3
Wu Liuliu, Tao Ye, Zhatova H.
MECHANISMS OF DETOXIFICATION TOLERANCE TO
HEAVY METALS IN WHEAT..........................................5
Vasylchuk V., Halitskyi L., Bobovskyi B.,
Zemlianyi Ye., Panchenko A.
PRODUCTIVITY OF AGRICULTURAL CROPS DEPENDING
ON THE METHODS OF SOIL TILLAGE IN THE
CONDITIONS OF POLISSYA OF UKRAINE .....................9
Polischuk V., Vdovychenko V., Sarnitskyi V.,
Fedorovych O., Khrobust B., Kudriashova O.
EFFICIENCY OF BIOLOGIZATION ELEMENTS OF
AGROTECHNOLOGIES IN THE CONDITIONS OF
CENTRAL POLISSIA OF UKRAINE................................14
Matsay N., Masliiov S.,
Havryliuk Y., Beseda O.
ECOLOGICAL APPROACHES IN CULTIVATION OF
SUGAR MAIZE IN THE CONDITIONS OF THE
NORTHERN STEPPE OF UKRAINE...............................19
Onuchina O., Korneva I.
DEPENDENCE OF FODDER PRODUCTIVITY OF RED
CLOVER VARIETIES ON ACIDITY OF SOD-
MESOPODZOLIC SOIL UNDER CONDITIONS OF KIROV
REGION......................................................................22
Stoliar S., Potiychuk T., Rak M.,
Plushko A., Menshikova I., Teodoryshyna O.,
Danylyshyn O., Kononchuk V., Gnitetsky O.
DOMINANT MYCOSIS OF TRITICUM AESTIVUM,
PANICUM MILIACEUM, SORGHUM BICOLOR AND
THEIR YIELD IN POLISY OF UKRAINE..........................27
CHEMICAL SCIENCES
Sharipov G., Abdrakhmanov A.,
Gareev B., Yakshembetova L.
ESTIMATION OF THE ENERGY PARAMETERS OF THE
MULTIBUBBLE SONOLUMINESCENCE OF THE TB3+
ION
DURING SONOLYSIS OF AQUEOUS SOLUTIONS ........34
Sadigov F., Ismailov Z.,
Mirzoeva R., Qasanova Z., Mamadova S.
STUDY OF THE Tm-Sb-Te SYSTEM .............................38
PHYSICS AND MATHEMATICS
Kozhevnikova I.
REGRESSION ANALYSIS OF THE RESERVOIR LEVEL
BASED ON AN AUTONOMOUS DIFFERENTIAL
EQUATION.................................................................41
Sciences of Europe # 83, (2021) 3
AGRICULTURAL SCIENCES
RESEARCH PROGRESS ON IDENTIFICATION OF WHEAT MAIN DISEASES AND INSECT
PESTS, POWDERY MILDEW AND PATHOGEN
Tao Ye
Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang, China
Sumy National Agrarian University, Sumy, Ukraine
ORCID: 0000-0002-4675-1294
Vlasenko V.
Doctor (Agricultural Sciences), Professor, Department of plant protection, Sumy National Agrarian Uni-
versity, Sumy, Ukraine
ORCID: 0000-0002-5535-6747
Wu Liuliu
Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang, China
Sumy National Agrarian University, Sumy, Ukraine
ORCID:0000-0001-2345-6789
DOI: 10.24412/3162-2364-2021-83-2-3-5
ABSTRACT
Wheat is one of the most widely planted food crops in the world, and at least 1/3 of the world's population
feeds on wheat as the staple food. With the progress and development of society, the requirements for agricultural
quality are getting higher and higher, especially for wheat cultivation. Wheat is an important crop related to the
economic benefits of local agriculture. Wheat fruit is one of the most common foods and the main source of
carbohydrates for people. However, wheat is very susceptible to diseases in the process of planting, and in severe
cases, it may even lead to a reduction in wheat production and no harvest. In this article, the main diseases faced
in wheat planting are analyzed, and the research progress of crop powdery mildew and pathogen identification is
described, in order to provide a theoretical reference for the research on wheat powdery mildew and its control.1.
Main diseases in wheat cultivation.
Keywords: Wheat; Powdery mildew; Fusarium head blight; Pathogen identification.
China has a long history of planting wheat, and
wheat planting occupies an important position in the
development of China's agricultural economy. In order
to improve the yield and quality of wheat and increase
the economic income of farmers, it is necessary to im-
prove the prevention and research of wheat-related dis-
eases, so as to further optimize disease prevention and
control technologies.
1.1 Powdery mildew of wheat
Powdery mildew of wheat can injure some organs
of wheat plant and do great harm to wheat yield. At the
beginning of the disease, the leaves appeared 2 ~ 3mm
pale gray mildew spots, with the passage of time ex-
panded to nearly round to oval white mildew spots.
Mildew surface will produce white powder, when the
wind or external vibration will fly away. The white
powder is called conidia, and in this way it spreads to
other wheat. In the later stage, the mildewing layer of
the disease turned to grayish white to light brown, and
small black dots about the size of needles were scat-
tered on the disease spots, forming an obturator shell
(Li Juan, 2019).Powdery mildew of wheat mainly oc-
curred in spring in the winter wheat area, and powdery
mildew pathogen mainly came from the local area, and
also from the neighboring areas with early disease. The
onset of powdery mildew was slow when the tempera-
ture was below 12℃, and it was easy to cause the spread
of powdery mildew when the relative humidity was
above 75%, which seriously affected the yield and qual-
ity of wheat. If there is little rain in the local environ-
ment, the disease will be severe if there is more rain that
year. If it is a rainy area, rainy days, excessive rainfall,
wheat powdery mildew situation will be alleviated to a
certain extent. Continuous rainfall washes away the
surface conidia, preventing widespread spread of the
pathogen. In the process of planting, we should also pay
attention to fertilizer management, reduce the utiliza-
tion rate of nitrogen fertilizer, to avoid the situation of
green wheat. If there are problems in field management
during the planting process, insufficient water and fer-
tilizer for wheat, coupled with dry land, weak growth
and low resistance to disease, powdery mildew can also
cause large-scale transmission.
1.2 Fusarium head blight
Fusarium head blight is the main disease affecting
wheat growth quality and quantity. When it occurs, it is
easy to cause seedling blight, ear rot, stem base rot,
stem rot and ear rot, and wheat from seedling to head-
ing can be affected. The buds turn brown, then the root
crowns rot. In mild cases, the seedlings are yellow and
thin, and in severe cases, it can kill a lot of wheat. The
withered seedlings produced a large amount of red mil-
dew, and the late wheat produced dense bacterial asco-
cysts. Touch with the hand, there is a distinct sense of
protuberance. Bacteria can live and winter on other
crops, spread effectively by wind and air currents in the
second year, sputtering on the withered anthers of
flower vessels to germinate, first living saprophytic,
then infusing spikelets, and a few days later producing
a large number of pink mildew layers. Wheat suffers
the highest infection rate of fusarium graminearum dur-
ing flowering, especially to the full flowering stage of
wheat. However, after the main body of the wheat spike
is formed, the conidia's influence on the field will be
4 Sciences of Europe # 83, (2021)
reduced to some extent, but with the wind or other
means of transmission, they will infect the surrounding
wheat field. The gibberellum can survive both winter
and summer inside the seed as mycelium. Fusarium
graminearum is widely spread mainly through wind
and rain, among which rain water plays a very im-
portant role in virus transmission. When the ambient
temperature is above 7℃, the water content in the soil
is more than 50%, and the virus will form shells, and
the ambient temperature is above 15℃, the formation
of transmitting ascospores. In the rainfall environment,
the ascospores will mature rapidly, and under the influ-
ence of the environment, the virus scattered on the an-
ther, the amount of bacteria in the field of disease and
residual body, serious disease; Topographic reasons are
mainly due to the low-lying rural terrain and poor drain-
age, which leads to the deposition of precipitation in the
field. Moreover, the high density of wheat planting is
not conducive to the field management of planters,
which makes fusarium graminearum more serious.
2. Research progress of powdery mildew
Erysiphales are a very important group of bio-
trophic pathogens, mainly parasitizing the aboveground
parts of cruciferous plants. Can cause harm to a variety
of crops (Ellingham et al., 2019) (Ellingham O, David
J, Culham A. Enhancing identification accuracy for
powdery mildews using previously underexploited
DNA loci[J]. Mycologia, 2019, 111(2): 1-15.) Since the
first scientific name of Powdery mildew was first iden-
tified by Linnaeus, they have played an important role
in the history of plant pathology for more than 280
years (Yao Yijian, 1988). The morphological charac-
teristics of white, powdery surface mycelium, conidia
and dark brown tea spore make Powdery Mildew be-
come one of the most famous and easily recognized
plant pathogens (Yang Li, 2013). Powdery mildew
fungi often develop in a relatively humid environment,
and their high water content of conidia, compatibility
with host and sensitivity to chemical fungicides make
them significantly different from other plant pathogens
(Gay et al., 2010). Powdery mildew will become en-
demic in a relatively short time after landing on the host
surface in the field and can be identified and managed
by culture of different crops, chemistry, biology, and
host resistance (Burie and Ducrot, 2015). Powdery mil-
dew can cause disease in many angiosperms. In fact,
most of them harm dicotyledons, except for Erysiphe
graminis and Blumeria graminis, which cause disease
in monocotyledons. The conidia and conidia of pow-
dery mildew are white and powdery, and the diseased
plant can be identified from a distance (Qi Peikun,
2007).The most obvious characteristic of Powdery mil-
dew is that it has two different growth stages. The first
stage is asexual reproduction or conidia stage, which
forms a large number of white conidia on the diseased
host plants. These conidia are easily transmitted by air
flow and become the source of secondary inoculation.
The second is the stage of sexual reproduction, in which
sexual spores are formed in the later asexual stage. The
spores in the ascus are called perithecia in the mature
stage. These fruitoids are cephalic, small, globular at
first, and yellowish brown, dark brown, brown, or
black. The obturator shell has distinct appendages,
which are filiform and branching, bulbous at the base
and curved or spiky at the apex. The appendages are of
great value to the classification and identification of
this genus. Ascus are sac-like structures, mostly oval in
shape, and contain 2 to 8 ascospores at maturity, de-
pending on the fungus species (Braun, 1981).
3. Research progress of pathogen identification
The ability to identify organisms that cause spe-
cific crop diseases is the cornerstone and prerequisite
for preventing crop diseases and understanding and
controlling them. Traditional methods of identifying
fungal plant pathogens rely on interpretation of visual
symptoms and/or isolation, culture and laboratory iden-
tification of pathogens. The accuracy and reliability of
these methods largely depend on the experience and
skills of diagnosers (Gong Meng, 2006). New methods
such as immunological methods, DNA/RNA probes
and PCR amplification techniques are increasingly ap-
plied to the diagnosis of plant pathogens. The greatest
advantage of these techniques over traditional diagnos-
tic methods may be their high specificity. They can tell
the difference between different fungal species, A sin-
gle species can also be identified (Bailey et al., 2002).It
provides new opportunities for studying and under-
standing the biology of plant pathogenic fungi, the
structure and dynamics of pathogen population,
host/pathogen interaction, gene flow in pathogen pop-
ulation and inoculant movement. As more information
becomes available on fungal genomics and gene func-
tion, The range of application of molecular diagnostic
techniques will also expand (Heath and Geitmann,
2000). Pcr-based methods are sensitive and can detect
traces of pathogen DNA, which is useful for studying
systemic infections or early detection of disease before
symptoms develop. Compared with culture method,
PCR method is faster and results can be obtained within
1-2 days after sampling. Is more reliable than visual
symptom recognition because they do not rely on the
skills required to distinguish the nuances of disease
symptoms (Li Fenglan et al., 2010) .The combination
of morphological and molecular identification will
greatly accelerate and improve the identification speed
and accuracy of pathogenic bacteria, and provide tech-
nical support for disease prevention and monitoring in
wheat production.
References
1. Li J, WANG W L, WANG Q, et al. Analysis
on resistance trend of wheat varieties (lines) in Shaanxi
Province during 2009-2018 [J]. Journal of Triticeae
Crops, 2019 (12): 1443-1449.
2. Ellingham O, David J, Culham A. Enhanc-
ing identification accuracy for powdery mildews using
previously underexploited DNA loci[J]. Mycologia,
2019, 111 (2): 1-15.
3. Yao Yi-jian. The ASEXUAL Genus of Pow-
dery Mildew [J]. Plant Protection, 1988, 14(1): 42-43.
4. Yang L. Identification of Phyllactinia Mori-
cola as a pathogen of Powdery mildew in Yunnan and
study on conidial germination characteristics [D].
Chongqing: Southwest University, 2013.
5. Gay J L, Martin M, Ball E. The impermea-
bility of powdery mildew conidia and their germination
Sciences of Europe # 83, (2021) 5
in arid environments[J]. Plant Pathology, 2010, 34 (3):
353-362.
6. Burie J.Ducrot A. A field scale model for the
spread of fungal diseases in crops: the example of a
powdery mildew epidemic over a large vineyard[J].
Mathematical Methods in the Applied Sciences, 2015,
38 (17): 3720-3737.
7. QI P K. Fungi of China (Vol. 34) -- Phyto-
philia: [M]. Beijing: Science Press, 2007.
8. Braun U. Taxonomic studies in the genus Er-
ysiphe I. Generic delimitation and position in the sys-
tem of the Erysiphaceae[J]. Nova Hedwigia, 1981, 34:
679-719
9. Gong M. Identification of Bacillus pY-1 and
isolation, purification, characterization and structure
identification of its antifungal products [D]. Chengdu:
Sichuan University, 2006
10. Bailey A M, Mitchell D J, Manjunath K L,
et al. Identification to the species level of the plant path-
ogens phytophthora and pythium by using unique se-
quences of the ITS1 region of ribosomal DNA as cap-
ture probes for PCR ELISA[J]. Fems Microbiology
Letters, 2002, 207(02): 153-158
11. Heath I B, Geitmann A. Cell biology of plant
and fungal tip growth - Getting to the point[J]. The
Plant Cell, 2000, 12 (9): 1513-1517
12. Li Fenglan, Li Xuezhan, Min Fanxiang, et al.
Application of real-time quantitative PCR in quantita-
tive detection of plant fungal pathogens [J]. Journal of
Northeast Agricultural University, 2010, 41(04): 151-
155.
MECHANISMS OF DETOXIFICATION TOLERANCE TO HEAVY METALS IN WHEAT
Wu Liuliu
PhD student
Sumy National Agrarian University, Sumy, Ukraine
ORCID: 0000-0001-2345-6789
Tao Ye
PhD student
Sumy National Agrarian University, Sumy, Ukraine
ORCID: 0000-0002-4675-1294
Zhatova H.
PhD (Agricultural Sciences), Professor
Sumy National Agrarian University, Sumy, Ukraine
ORCID: 0000-0002-8606-6750
DOI: 10.24412/3162-2364-2021-83-2-5-9
ABSTRACT
As a non-essential nutrient element, cadmium in soil and water can be absorbed and accumulated by crops,
affecting the normal growth and development of plants, and then causing serious phytotoxic reactions in a variety
of physiological levels, thus affecting the health of animals and humans through the food chain, causing great harm
to human health. This paper discusses the mechanism of plant resistance to heavy metal detoxification, studies the
molecular mechanism of cadmium absorption, transport and exportation of wheat, reduces the accumulation of
cadmium in crops, the treatment of cadmium pollution and the creation of wheat varieties with low accumulation
of cadmium, which is of great significance to ensure food safety and food safety.
Keywords: wheat, cadmium, absorption, transport, distribution, tolerance mechanism, molecular mecha-
nisms.
Soil contains excessive or harmful heavy metals,
absorbed by plant roots to the plant, in the process of
long-term heavy metal stress, plants through various re-
sistance mechanisms and regulatory mechanism to re-
duce or avoid heavy metal poisoning, allow it to grow
in the high concentration of heavy metals in the envi-
ronment to complete its development process, this de-
fense mechanism is called detoxification tolerance
mechanism. Since it is difficult to control the accumu-
lation of heavy metals in soil environment, it is neces-
sary to master the detoxification mechanism and de-
fense system of plants to heavy metals, and to under-
stand the way that plants absorb, transport and
accumulate heavy metals, so as to better avoid the
heavy metal stress of plants [1-2]
. Tolerance and detoxi-
fication mechanisms in plants can be divided into two
categories: internal tolerance and external rejection.
The internal tolerance mechanism is the complexation
and chelation of some substances in plants with heavy
metals[3]
, Limiting heavy metals to some specific tissue
parts of plants can reduce the effectiveness of heavy
metals and alleviate the toxic effects of heavy metals on
plants. The mechanism of external rejection is that
plants prevent heavy metal ions from entering the plant
cells or expel excessive heavy metals from the cells to
avoid accumulation in the cells. These detoxification
mechanisms are not independent, but mutually rein-
forcing[3]
. So the patient detoxification mechanism of
heavy metals by plants, separation and accumulation of
cadmium absorption or cloning of functional genes, re-
veal the accumulation of low accumulation or not of
grain crops cultivated on the molecular mechanism of
the absorption, transport and accumulation of cad-
mium, can clear the key process plants absorb cad-
mium, cadmium accumulation in the crop resistance
control, reduce the consumption risks of heavy metals.
6 Sciences of Europe # 83, (2021)
Detoxification of plant root exudates
The first barrier for cadmium to enter the plant is
the root system, which is the most critical part to reduce
its toxic effect. When the root system is under cadmium
stress, some organic acids and sugars will be secreted
by the root system[4]
, it can form soluble complex with
cadmium and other heavy metal ions, reduce the effi-
ciency and mobility of heavy metal ions, inhibit the
transport of heavy metal ions, so as to reduce the ab-
sorption of heavy metals by plants. Studies have shown
that under heavy metal stress, plant roots change the
form and availability of heavy metals in rhizosphere
soil by regulating the composition of organic acids with
low molecular weight, so that plants can adapt to the
external environment [5]
. Other studies have shown that
maize root tips can secrete viscous substances with
strong affinity, which reduces the mobility of metal
ions, and thus most metal ions are retained outside the
roots[6]
. Many microorganisms also play a significant
role in plant detoxification[7]
. kai[8]
Studies have shown
that plants can automatically adjust the pH gradient dis-
tribution in the rhizosphere environment when exposed
to aluminum poisoning, and aluminum deposition
around the root system, thus reducing aluminum entry
into the plant body. In conclusion, the detoxification of
plant root exudates plays a connecting role in coping
with heavy metal stress.
Fixation and dynamic response of cell wall
Plant cell wall is the necessary part and primary
site for plant root to absorb cadmium[9]
It plays an im-
portant role in plant tolerance and detoxification. The
cell wall has negatively charged binding sites that bind
positively charged metal ions[3]
, adsorbed or complexed
heavy metal ions, and prevented cadmium and other
heavy metals from entering the cell interior;Plant cell
wall can improve the ability to accumulate and detoxify
heavy metals by adjusting its components. Zhang
Guojun et al. found that heavy metal ions can enter cell
protoplasts in cell walls to protect and reduce the dam-
age of heavy metal cadmium to plant cells[10]
.
Krzeslowska[11]
It was found that under the stress of Cd
and other heavy metals, the activity of pectin methyl
ester in plant cell wall increased, and the pectin content
increased and rearranged in space, which significantly
improved the absorption and accumulation capacity of
plant cell wall to heavy metals[12]
. Other scholars have
found that increasing the contents of cysteine protein
and hemicellulose in root cell wall can significantly in-
crease the adsorption and fixation ability of plant cell
wall to heavy metal ions[13]
. In conclusion, cell wall is
involved in the transport process of heavy metal ions in
plant cells, and the fixation and adsorption of cell wall
can reduce the influx of heavy metal ions into the cyto-
plasm.
Selective permeability of cytoplasmic mem-
brane
The plasma membrane is also a natural barrier for
material exchange in plant cells and a key part of block-
ing heavy metal ions from entering cells. The surface
of plasma membrane has strong electronegativity,
which can adsorb positively charged cadmium ions on
its surface, thus affecting the transmembrane transport
of cadmium ions in cells. Studies have shown that
plasma membrane transporters can transport metal ions
to the extracellular level and play an important role in
the selective transport of metal ions[11, 14]
, ABC mem-
brane transporter is the main representative of mem-
brane transporter. It has been reported that a metal-ex-
creting protein OsPDR9 located on the plasma mem-
brane can transport heavy metal Cd to vacuoles, which
is closely related to the detoxification of heavy
metal[15]
. Heavy metal transporters, such as AtPDR8,
AtHMA2 and AtHMA4, are involved in excreting
heavy metal Cd from the cytoplasm and transporting it
to the cell wall to precipitate heavy metals outside the
cell membrane[16-21]
.
Compartmentalization of vacuoles
Vacuole compartmentalization refers to the ability
of plant cells to isolate heavy metal ions within vacu-
oles. When cadmium passes through the plant cell wall
and enters the protoplast through the plasma mem-
brane, it accumulates in vacuoles[22, 23]
. Vacuole is rich
in organic acids and can form complex with heavy
metal cadmium and reduce its toxicity[24]
. Shim etc[25]
.
The expression of vacuolar transporter gene ScYCF1 in
poplar seedlings could improve their ability to repair
Cd contaminated soil. Plant research invented chelating
peptide (PCs) can combine with heavy metals such as
cadmium form a complex, enter the vacuole and plant
combining chelating peptide, formation of lower tox-
icity of high molecular weight compounds, and the
membrane transporters HMT1, HMT2, transferred to
the vacuole in heavy metal chelate form, in the physical
section of cadmium in the immobilized and isolation,
Alleviate the toxicity of heavy metals to plants [26-28]
.
Vacuolar compartmentalization is considered to be an
effective way to degrade cadmium toxicity.
chelation of metal-organic ligands
Chelation of heavy metal ions in plants is mainly
through inducing the synthesis of metal ligands in
plants to form metal-organic ligands, so as to change
the mobility and utilization of heavy metal ions and re-
duce their toxicity to plants [29-31]
. Metallothionein
(MT) and phytochelin (PC) are mainly studied proteins
that chelate heavy metal ions[32, 33]
. After some heavy
metals pass through the cell wall and cell membrane
into the cytoplasm, they can form complex stable che-
lates with organic acids, proteins and other substances,
and transform into non-toxic or less toxic combination
forms, alleviating the toxic effects of heavy metals on
plants[34]
. When plants are exposed to external cad-
mium stress, PCs, MT and Cd combine to form non-
toxic compounds, which reduce the concentration of in-
tracellular free heavy metal ions, thus alleviating cad-
mium toxicity of rice[34, 35]
.
Antioxidant effect
The antioxidant system in plants is a widely avail-
able detoxification strategy. The antioxidant system in
plants can protect cells from oxidative stress by scav-
enging free radicals produced by heavy metal stress[36-
39]
. Studies have shown that scavenging free radicals
produced by heavy metal stress can improve tolerance
of plants to heavy metals[7]
. Under heavy metal stress,
rice produces a variety of antioxidant defense systems,
which scavenge oxygen free radicals and prevent plant
cells from being damaged[40-42]
. Wang Haiou etc[43]
. It
Sciences of Europe # 83, (2021) 7
was found that under copper and cadmium stress, wheat
leaves produced a large amount of GSH to effectively
remove reactive oxygen species and free radicals and
prevent membrane lipid peroxidation, suggesting that
GSH plays a major role in leaf detoxification. There-
fore, the study of antioxidant system is of great signifi-
cance to understand the physiological mechanism of
plant stress adaptation and heavy metal detoxification
mechanism.
Heavy metal transporters
Heavy metal transporters are involved in heavy
metal uptake and transport in plants and play a key role
in tolerance mechanisms such as organic ligand chela-
tion and vacuolar compartmentation. Heavy metal
transporters can transport heavy metal ions out of the
cytoplasm or localize them to specific organelles, or
transport heavy metals from non-plastids or organelles
to the cytoplasm for detoxification of heavy metals[3]
.
Atp-binding cassette transporters (ABC transporters)
are widely distributed in prokaryotes and eukaryotes.
They mainly bind and hydrolyze ATP to release energy
to achieve substrate transport across membranes. The
ABCB transporter gene mediates the transport of heavy
metal ions such as cadmium, lead and aluminum, and
improves the tolerance of plants to heavy metals[44]
.
Many authors have found that heavy metal excretion
proteins associated with vacuolar compartmentaliza-
tion in plants can transport heavy metals to vacuoles.
Amtp1 and Ahmtp1 transporters can transfer excess
Zn2 +To take the excess zinc out of the cell, or from the
cell2 +Compartmentalization to reduce Zn2 +Damage
to cells[45-47]
. Other studies have shown that the heavy
metal absorbing proteins AtNRAMP1, AtNRAMP3
and AtNRAMP4 can transport heavy metal ions such
as Cd from vacuoles to the cytoplasm[48-49]
. Moons et
al. demonstrated that OsPDR9 transported heavy metal
cadmium to vacuoles[50]
. Other studies have shown that
proteins Athma1 and Athma6 can transport excess Zn
and Cu from cytoplasm to chloroplast[51-52]
. Proteins
Athma7 and Athma8 can transport excessive Cu from
cytoplasm and chloroplast matrix to golgi apparatus
and thylakoid[53, 54]
. The Zinc-iron transporter (ZIP)
family (such as IRT1, Osirt1, Osirt2) is involved in the
absorption and chelation of Cd and other heavy metals
in plants[55-57]
. Thus, for different kinds of heavy metal
transport protein, under the stress of different heavy
metals, transportation way and the way of tolerance is
differ, the combined transport way how, in the same
kind of plants of different heavy metal detoxification of
heavy metal ion transporters exists between joint coor-
dination effect, are subject to further study.
To sum up, it is an effective way to improve heavy
metal pollution to further study the mechanism of
heavy metal detoxification tolerance, use advanced mo-
lecular research methods to isolate heavy metal re-
sistance genes and analyze the causes of key plants'
heavy metal resistance[58]
. To summarize and analyze
the detoxification mechanism of heavy metal transport-
ers, antioxidant enzyme system, cell wall and vacuole
in plants, in order to provide reference for future detox-
ification mechanism and tolerance mechanism of
plants.
References
1. Xiao Q T. Physiological response of rice to
cadmium stress [D]. Fuzhou: Fujian Agriculture and
Forestry University, 2011.
2. Duan De-chao, Yu Ming-ge, Shi Ji-yan. Chi-
nese journal of applied ecology, 2014, 25(01):287-296.
3. Zhang Liqiang. Studies on the absorption,
transport and accumulation of cadmium in rice [D].
Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2012.
4. Chen Bin, TAN Shuduan, DONG Fangxu, et
al. [J]. Jiangsu agricultural sciences, 2019, 47(4):34-38.
5. Xiao Yatao. Response and resistance control
mechanism of cadmium stress in winter wheat seed-
lings [D]. Chinese Academy of Agricultural Sciences,
2019.
6. FU Xiaoping, Dou Changming, Hu
Shaoping, et al. Effects of organic acids on tolerance
and detoxification of heavy metals in plants [J]. Chi-
nese journal of plant ecology, 2010, 34(11):1354-1358.
7. Zhao Xinhua, Ma Weifang, Sun Jingmei, et
al. Journal of Agro-Environment Science, 2006, 25 (1):
100-106. (in Chinese with English abstract)
8. Wang Zhixiang, ZHOU Guangyi, Wu
Zhongmin, et al. Research progress of heavy metal tox-
icity and resistance mechanism in plants [J]. Henan for-
estry science and technology, 2007, 27(02):26-28.
9. Wu Jia, Tu Shuxin. Research progress on re-
sponse of plant root exudates to pollution stress [J].
Journal of nuclear agricultural sciences, 2010,
24(06):1320-1327.
10. Huang Qiu-chan, Li Xiao-feng, Li Yaoyan.
Research progress on toxic effect and tolerance mech-
anism of Cadmium on rice [J]. Journal of Anhui Agri-
cultural Sciences, 2007(07):1971-1974.
11. Zhang Guojun. Molecular response of rice
calmodulin to cadmium stress [D]. Fuzhou: Fujian Ag-
riculture and Forestry University, 2013.
12. Krzeowska M. The cell wall in plant cell re-
sponse to trace metals: Polysaccharide remodeling and
its role in defense strategy. Acta Physiologiae Planta-
rum, 2011, 33:35-51
13. Jiang W S, Liu D H. Pb-induced cellular de-
fense system in the root meristematic cells of Allium
sativum L [J]. BMC Plant Biology, 2010, 10(1):1-8
14. Zhu X F, Wang Z W, Dong F, et al. Exoge-
nous auxin alleviates cadmium toxicity in Arabidopsis
thaliana by stimulating synthesis of hemicellulose 1
and increasing the cadmium fixation capacity of root
cell walls[J]. Journal of Hazardous Materials, 013,
263:398-403
15. Duan D C. Effect of humic acid on bioavail-
ability and toxicity of lead in tea plant [D]. Zhejiang
University, 2014.
16. Moons A. Ospdr9, which encodes a PDR-
type ABC transporter, is induced by heavy metals, hy-
poxic stress and redox perturbations in rice roots[J].
FEBS Letters, 2003, 553(3):370-376
17. Eren E, Argüello J. Arabidopsis HMA2, a
divalent heavy metal-transporting PIB-type ATPase, is
involved in cytoplasmic Zn2+ homeostasis. Plant Phys-
iology, 2004, 136(3), 3712-3723.
8 Sciences of Europe # 83, (2021)
18. Takahashi R, Bashir K, Iishimaru Y, et al.
The role of heavy-metal atpases, hmas, in zinc and cad-
mium transport in rice. plant signaling & behavior,
2012, 7(12), 1605-1607.
19. Mills R F, Francini A, Ferreira da, et al. The
plant P1B‐type ATPase AtHMA4 transports Zn and Cd
and plays a role in detoxification of transition metals
supplied at elevated levels[J]. Febs Letters, 2005,
579(3), 783-791.
20. Kim D Y, Bovet L, Maeshima M, et al. The
abc transporter atpdr8 is a cadmium extrusion pump
conferring heavy metal resistance. The Plant Journal,
2007, 50(2), 207-218.
21. Hussain D, Haydon M J, Wang Y, et al. P-
type ATPase heavy metal transporters with roles in es-
sential zinc homeostasis in Arabidopsis[J]. Plant Cell,
2004, 16(5):1327-1339
22. Farzadfar S, Zarinkamar F, Modarres-Sa-
navy S A M, et al. Exogenously applied calcium allevi-
ates cadmium toxicity in Matricaria chamomilla L.
plants[J]. Environmental Science and Pollution Re-
search, 2013, 20(3), 1413-1422.
23. [23] Zhao Hu, Li Yuhong. Research pro-
gress on the tolerance mechanism of plant to heavy
metals [J]. Journal of fuyang normal university (natural
science edition), 2008, 25(03):35-40.
24. Huang Qiu-chan, Li Xiao-feng, Li Yaoyan.
Research progress on toxic effect and tolerance mech-
anism of Cadmium on rice [J]. Journal of Anhui Agri-
cultural
25. Wang Xuedong, Zhou Hongju, Hua Luo.
Research progress on resistance mechanism of plant to
heavy metals and phytoremediation [J]. South-to-north
Water Transfer and Water Science and Technology,
2006(02):43-46.
26. Shim D, Kim S, Choi YI, et al. Transgenic
poplar trees expressing yeast cadmium factor 1 exhibit
the characteristics necessary for the phytoremediation
of mine tailing soil. Chemosphere, 2013,90: 1478-
1486
27. CAI Baosong, Lei Mei, Chen Tongbin, et al.
Plant chelatins and their effects on resistance to heavy
metal stress [J]. Acta Ecologica Sinica, 2003(10):2125-
2132.
28. Mendoza-Cózatl D G, Jobe T O, et al. Long-
distance transport, vacuolar sequestration, tolerance,
and transcriptional responses induced by cadmium and
arsenic[J]. Current Opinion in Plant Biology, 2011, 14(
5):554-562
29. Huang J, Zhang Y, Peng J S, et al. Fission
yeast HMT1 lowers seed cadmium through phytochela-
tin dependent vacuolar sequestration in Arabidopsis[J].
Plant Physiology, 2012, 158( 4):1779-1788
30. Xue Huan, Liu Zhixiang, Yan Mingli. Re-
search progress on physiological mechanism of heavy
metal accumulation in plants [J]. Biological resources,
2019, 41(04):289-297.
31. Li Yang, Yu Lijie, Jin Xiaoxia. Chinese
journal of bioengineering, 2015, 35(09):94-104.
32. Cao Yuqiao, NIE Qingkai, GAO Yun, et al.
Research progress of Cadmium and its chelate-related
transporters in plants [J]. Crops, 2018(03):15-24.
33. HAN N. Studies on the mechanism of che-
lating peptide and chelating peptide synthase in cad-
mium tolerance and accumulation in plants [D].
Zhejiang University, 2005.
34. Zhang Zhongchun, QIU Baosheng. Re-
search progress in the transport and function of plant
chelatins [J]. Plant physiology journal, 2012,
48(05):425-428.
35. Hu Chao-hua, Zhang Lei, Zhu Duan-wei. Bi-
osynthesis, detoxification mechanism and application
prospect of phytochelatins in heavy metal remediation
[J]. Journal of Huazhong Agricultural University,
2006(05):575-580.
36. Li Anming, Li Dehua, Deng Qingyun, et al.
Research progress of chelating peptide synthase in
plants [J]. Plant physiology, 2011, 47(01):27-36.
37. Liu Cong, DONG Laai, Lin Jianzhong, et al.
Research progress of reactive oxygen species metabo-
lism and its regulation mechanism in plants under stress
[J]. Life science research, 2019, 23(03):253-258.
38. LUO Jiewen, LI Ying, Su Huishuo, et al. Re-
sponses of antioxidant enzymes and chelateptides in
roots of fenugreek fenugreek to Cd and Pb stress [J].
Ecology and environmental sciences, 2016,
25(06):1047-1053.
39. FAN Yegeng, LIAO Jie, WANG Tianshun,
et al. Effects of cadmium stress on antioxidant enzyme
system and non-protein sulfhydryl substances in sugar-
cane [J]. Hunan Agricultural Sciences, 2019(04):23-27.
40. Tian Dan, REN Yanfang, WANG Yanling,
et al. Effects of cadmium stress on seed germination
and antioxidant enzyme system of lettuce seedlings [J].
Northern Horticulture, 2018(02):15-21.
41. Shao Guosheng, Hassan Muhammad Jaffar,
Zhang Xiufu, et al. Effects of cadmium stress on plant
growth and antioxidant enzyme system of different rice
genotypes [J]. Chinese journal of rice science, 2004,
18(03):57-62
42. Huang Qiu-chan, Li Xiao-feng, Li Yaoyan.
Research progress on toxic effect and tolerance mech-
anism of Cadmium on rice [J]. Journal of Anhui Agri-
cultural Sciences, 2007(07):1971-1974.
43. Chen Kyodo. Study on the mechanism and
regulation effect of Cadmium stress response in Rice
[D]. Yangzhou University, 2013.
44. WANG Haiou, ZHONG Guangrong, Liu
Xiaofeng, et al. Study on detoxification mechanism of
Wheat containing sulfhydryl compounds under Cu and
CD stress [J]. Acta Agriculturae Sinica, 2008(03):158-
161.
45. Wang Xuan, Chen Haixia. Advances in plant
ABCB transporter [J]. Biotechnology Bulletin, 1-7.
46. Desbrosses-Fonrouge A G, Voigt K, Schr
der A, et al. Arabidopsis thaliana MTP1 is a Zn trans-
porter in the vacuolar membrane which mediates Zn de-
toxification and drives leaf Zn accumulation[J]. FEBS
Letters, 2005, 579(19):4165-4174
47. Dhankhar R, Sainger P A, Sainger M. Phy-
toextraction of zinc: physiological and molecular
mechanism[J]. Soil & Sediment Contamination. 2012,
21(1):115-133
48. Becher M, Talke I N, Krall L, et al. Cross-
species microarray transcript profiling reveals high
Sciences of Europe # 83, (2021) 9
constitutive expression of metal homeostasis genes in
shoots of the zinc hyperaccumulator Arabidopsis hal-
leri[J]. The Plant Journal, 2004, 37(2):251-268
49. Fulekar M H, Singh A, Bhaduri A M. Ge-
netic engineering strategies for enhancing phytoreme-
diation of heavy metals[J]. African Journal of Biotech-
nology, 2009, 8(4) :529 -535
50. Lanquar V, Lelievre F, Bolte S, et al. Mobi-
lization of vacuolar iron by AtNRAMP3 and
AtNRAMP4 is essential for seed germination on low
iron[J]. EMBO Journal, 2005, 24(23):4041-4051
51. Moons A. Ospdr9, which encodes a PDR-
type ABC transporter, is induced by heavy metals, hy-
poxic stress and redox perturbations in rice roots[J].
FEBS Letters, 2003, 553(3):370-376
52. Seigneurin-Berny D, Gravot A, Auroy P, et
al. HMA1, a new Cu-ATPase of the chloroplast enve-
lope, is essential for growth under adverse light condi-
tions[J]. Journal of Biological Chemistry, 2006, 281(5)
:2882-2892
53. Abdel-Ghany S E, Müller-Moulé P, Niyogi
K K, et al. Two P-type ATPases are required for copper
delivery in Arabidopsis thaliana chloroplasts[J]. The
Plant Cell, 2005, 17(4) :1233-1251
54. Himelblau E, Amasino R M. Nutrients mo-
bilized from leaves of Arabidopsis thaliana during leaf
senescence[J]. Journal of Plant Physiology, 2001,
158(10):1317-1323
55. Sancenón V, Puig S, Mira H, et al. Identifi-
cation of a copper transporter family in Arabidopsis
thaliana[J]. Plant Molecular Biology, 2003, 51(4):577-
587.
56. Vert G, Grotz N, Dédaldéchamp F, et al.
IRT1, an Arabidopsis transporter essential for iron up-
take from the soil and for plant growth[J]. Plant Cell,
2002, 14(6):1223-1233
57. Lee S, An G. Over-expression of OsIRT1
leads to increased iron and zinc accumulations in
rice[J]. Plant Cell & Environment, 2009, 32(4):408-
416.
58. Walker E L, Connolly E L. Time to pump
iron: iron-deficiency-signaling mechanisms of higher
plants[J]. Current Opinion in Plant Biology, 2008,
11(5):530-535
ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ЗАВИСИМО ОТ
СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ПОЛЕСЬЯ УКРАИНЫ
Земляной Е.А.
магистр
Бобовский Б.Л.
магистр
Панченко А.Н.
магистр
Галицкий Л.С.
магистр
Васильчук В.А.
магистр
Полесский национальный университет, Украина
PRODUCTIVITY OF AGRICULTURAL CROPS DEPENDING ON THE METHODS OF SOIL
TILLAGE IN THE CONDITIONS OF POLISSYA OF UKRAINE
Vasylchuk V.
master
Halitskyi L.
master
Bobovskyi B.
master
Zemlianyi Ye.
Master
Panchenko A.
Master
Polissya National University, Ukraine
DOI: 10.24412/3162-2364-2021-83-2-9-13
АННОТАЦИЯ
Одна из ключевых задач современного сельского хозяйства – эффективное управление почвенной
экосистемой, предотвращение распространения процессов деградации почвы и сохранение его энергети-
ческого потенциала. В этом смысле целью исследования было изучение возможности улучшения основ-
ных агрофизических и гидрофизических показателей пахотного слоя светло-серой лесной почвы как ком-
понента управления плодородием легких почв Полесья и формирование продуктивных агроценозов.
10 Sciences of Europe # 83, (2021)
ABSTRACT
One of the key tasks of modern agriculture is effective management of the soil ecosystem, preventing the
spread of soil degradation processes and preserving its energy potential. In this sense, the aim of the study was to
study the possibility of improving the main agrophysical and hydro-physical indicators of the arable layer of light
gray forest soil as a component of managing the fertility of light soils in Polesya and the formation of productive
agrocenosis.
Ключевые слова: плотность строения почвы, скважность почвы, урожайность сельскохозяйствен-
ных культур, агротехнологии, светло-серые лесные почвы.
Keywords: density of addition of the soil, soil porosity, crop yields, agrotechnology, light gray forest soils.
Постановка проблемы. Прогрессирующее
ухудшение качественного состояния агроландшаф-
тов в Украине, снижение плодородия почв создают
реальные предпосылки для дальнейшего обостре-
ния кризиса производства сельскохозяйственной
продукции и экологически чистых продуктов пита-
ния [1]. В нынешних условиях в Украине особое
значение приобретает проблема снижения антропо-
генного давления на агроэкосистему, что негативно
влияет на воспроизводство плодородия почвы в
процессе его интенсивного сельскохозяйственного
использования, в частности в Полесье.
В научной литературе широко отражены раз-
личные аспекты влияния способов обработки и
удобрения на агрофизические показатели почв и их
влияние на продуктивность культур [3, 6, 8]. Од-
нако некоторые из них носят противоречивый ха-
рактер. Так, наши исследования доказывают пре-
имущество мелкой безотвальной основной обра-
ботки и альтернативных систем удобрения по
улучшению агрофизических показателей почвы [5].
Однако некоторые исследователи указывают на
снижение влагоемкости на фонах, где применялась
мелкая обработка, обосновывая такие изменения
повышением плотности почвы [2, 7]. Некоторые ав-
торы отмечают, что изменения в плотности почвы
не оказывают прямого влияния на развитие корней,
но влияют на расположение и структуру пор, проч-
ность почвы, общую пористость, количество боль-
ших пор, объемное содержание воды, водопроница-
емость и аэрацию почвы [9]. Каждое из этих кос-
венных последствий изменения плотности почвы
может оказывать непосредственное влияние на раз-
витие корней. Другие указывают на замедление ро-
ста корней при неглубокой обработке почвы, что
обусловлено ухудшением водно-воздушного ре-
жима, в частности резким сокращением запасов до-
ступной влаги [4]. Авторы подчеркивают, что недо-
статочная интенсивность рыхления может приво-
дить к возникновению критических уровней
физических свойств почвы и нарушению роста и
развития корневых систем растений. Кроме того,
ухудшение агрофизических показателей (переуп-
лотнение) и переувлажнение ухудшают микробио-
логическую активность почвы и усугубляют непро-
дуктивные потери N [10, 11]. В этой связи исследо-
вание влияния элементов биологизации
агротехнологий на агрофизические и водно-физи-
ческие показатели в конкретных почвенно-клима-
тических условиях является важной составляющей
экологизации агротехнологий и формирования
устойчивых агроэкосистем.
Объекты и методики исследований. Цель ис-
следований – установить эффективность примене-
ния альтернативных органических, негумифициро-
ванных видов удобрений в сочетании с основной
обработкой почвы на агрофизические показатели
плодородия почвы, формирование, величину и ка-
чество урожая сельскохозяйственных культур в
условиях центральных районов Полесья Украины.
Исследования проводили в течение 2020-2021
гг. на опытном поле Волынской сельскохозяйствен-
ной опытной станции, расположенной на террито-
рии пгт. Рокыни, Луцкого района, Волынской обла-
сти в севообороте со следующим чередованием
культур: 1. Клевер; 2. Пшеница озимая: 3. Лен-дол-
гунец; 4. Овес; 5. Рапс яровой; 6. Рожь озимая; 7.
Картофель; 8. Ячмень яровой с подсевом клевера.
Схема опыта предполагала изучение 3-х спосо-
бов основной обработки и 4-х систем удобрения.
Способ обработки почвы (фактор А):
1. Вспашка на 18-20 см (контроль);
2. Плоскорезная обработка на 18-20 см;
3. Поверхностная обработка на 10-12 см.
Система удобрения (фактор Б):
1. Без удобрения (контроль);
2. Побочная продукция (солома) + N10;
3. Сидерат (люпин жёлтый);
4. Навоз 40 т/га;
Почва опытного участка – дерново-подзоли-
стая супесчаная. Содержание пахотного слоя почвы
характеризуется следующими агрохимическими
показателями: содержание гумуса – 1,04-1,05%, рН
– солевой вытяжки – 4,1-5,7, подвижных форм фос-
фора (по Чирикову) – 17,3-19,5, калия (по Чири-
кову) – 7,8-9,6, щелочно-гидролизуемого азота (по
Корнфилду) – 6,4-8,4 мг на 100 г абсолютно сухой
почвы.
Навоз и альтернативные виды органических
удобрений зарабатывали основным возделыванием
почвы, с предварительным дискованием, по схеме
опыта. В качестве сидерата использовали люпин
желтый сорта Янтарь.
Площадь посевного участка – 50 м2
, учетного
– 35 м2
. Повторность в опыте трехкратная, разме-
щение участков систематизировано.
Результаты исследований. Физические свой-
ства почвы определяют минералогический, грану-
лометрический и химический состав, содержание
органических веществ, соотношение катионов в
почвенно-поглощающем комплексе, вид растений,
растущих в ценозе и т.д.
Культурные растения хорошо растут и разви-
ваются только при благоприятных физических па-
Sciences of Europe # 83, (2021) 11
раметрах почвы, которые регулируют возделыва-
нием почвы. С наступлением физической спелости
почвы оптимального физического состояния дости-
гают крошением.
В результате рациональной обработки почвы
создаются оптимальные условия для роста и разви-
тия культур. При этом улучшают физические свой-
ства почвы, ее тепловой, воздушный, водный и пи-
тательный режимы; уничтожают сорняки, возбуди-
тели болезней и вредители сельскохозяйственных
культур; почву защищают от водной и ветровой
эрозии; обеспечивают заделывание в почву удобре-
ний и семян на оптимальную глубину, активизи-
руют микробиологические процессы и т.д.
На удельный вес почвы оказывает влияние гра-
нулометрический состав, влажность, способы и
глубина возделывания и выращиваемые культуры.
Без обработки плотность строения под влиянием
силы тяжести и других факторов достигает опреде-
ленной величины, которую принято называть рав-
новесной [5]. Равновесная плотность изменяется в
значительных пределах и зависит от степени окуль-
туривания и является показателем величины плодо-
родия почвы.
Уплотнение почвы происходит также тяже-
лыми сельскохозяйственными машинами, тракто-
рами и транспортными средствами, удельное дав-
ление которых превышает 0,8 кг/см2
, недостаточ-
ная глубина рыхления, обработка почвы при
чрезмерной влажности, недостаточное внесение в
почву органических веществ, не сбалансирован-
ность минеральных удобрений и т.д. [7].
По результатам наших исследований, способ
основного возделывания почвы на удельный вес
почвы практически не влиял, лишь имел суще-
ственную тенденцию к снижению (рис. 1).
1,18
1,20
1,22
1,24
1,26
1,28
1,30
1,32
Без
удобрения
(контроль)
Побочна
я
продукция
+
N10
Сидера
т
(люпин
жёлтый)
На
воз
40
т/га
Без
удобрения
(контроль)
Побочна
я
продукция
+
N10
Сидера
т
(люпин
жёлтый)
На
воз
40
т/га
Без
удобрения
(контроль)
Побочна
я
продукция
+
N10
Сидера
т
(люпин
жёлтый)
На
воз
40
т/га
Вспашка на 18-20 см Плоскорезная обработка
на 18-20 см
Поверхностнаяобработка
на 10-12 см
Пшеница озимая Рожь озимая Ячмень яровой Картофель
Рис. 1. Удельный вес 0-30 см слоя почвы в зависимости от способа основного возделывания и
альтернативных видов удобрений, г/см3
(среднее за 2020–2021 гг.)
Скважность, как и плотность строения, явля-
ются взаимосвязанными объективными показате-
лями агрофизических свойств и экологического со-
стояния почвы. Лучшие условия для деятельности
микрофлоры почвы и продуктивности сельскохо-
зяйственных культур складываются при соотноше-
нии твердой фазы почвы и пор в пределах 50%. При
такой скважности складываются оптимальные
условия для водного и воздушного режимов почвы
[9].
По вариантам способа основной обработки
почвы общая скважность колебалась от 52,2 до 60,9
% (рис. 2).
В вариантах плоскорезной обработки и диско-
вания, по сравнению со вспашкой, скважность
почвы существенно не увеличивалась.
Таким образом, эти и другие факторы оказы-
вали значительное влияние на продуктивность
сельскохозяйственных культур. Несмотря на уве-
личение засоренности, продуктивность сельскохо-
зяйственных культур возрастала при применении
безотвальных способов обработки почвы, эффек-
тивность которых статистически является досто-
верной.
12 Sciences of Europe # 83, (2021)
Рис. 2. Скважность 0-30 см слоя почвы в зависимости от основной обработки почвы и альтернативных
удобрений, % (среднее за 2020–2021 гг.)
Урожайность полевых культур является инте-
гральным показателем влияния системы приемов
по оптимизации условий их выращивания. Это в
полной мере относится и к элементам технологии
выращивания озимой пшеницы. Биологические
особенности сорта, густота стояния растений, дли-
тельность периода вегетации, выбор предшествен-
ника, способов возделывания почвы, система удоб-
рения, степень защиты растений от вредоносных
организмов является определяющим в формирова-
нии урожая.
Для реализации потенциальной продуктивно-
сти сельскохозяйственных культур важное значе-
ние имеет рациональная обработка почвы. С помо-
щью обработки почвы можно регулировать почвен-
ные процессы, которые происходят в пахотном
слое почвы и способствуют накоплению достаточ-
ного количества влаги в зоне размещения основной
массы корней, а также питательного и воздушно-
теплового режимов.
Фактическая урожайность сельскохозяйствен-
ных культур в зависимости от опытных элементов
технологии выращивания представлена в табл. 1.
Таблица 1
Урожайность сельскохозяйственных культур в зависимости от основной обработки почвы и альтернатив-
ных удобрений, т/га
(среднее за 2020–2021 гг.)
Основная об-
работка почвы
Система удобрения
Сельскохозяйственные культуры
Пшеница
озимая
Рожь
озимая
Ячмень
яровой
Картофель
Вспашка
на 18-20 см
Без удобрения (контроль) 2,9 2,2 1,9 15,8
Побочная продукция + N10 3,2 2,5 2,4 18,5
Сидерат (люпин жёлтый) 3,5 2,8 2,6 18,8
Навоз 40 т/га 3,7 2,9 2,8 21,9
Плоскорезная
обработка на
18-20 см
Без удобрения (контроль) 3,4 2,6 2,1 17,1
Побочная продукция + N10 3,5 2,8 2,6 18,8
Сидерат (люпин жёлтый) 3,6 3,2 2,9 21,8
Навоз 40 т/га 3,9 3,6 3,4 25,9
Поверхност-
ная обра-
ботка на 10-
12 см
Без удобрения (контроль) 3,6 2,8 2,3 17,9
Побочная продукция + N10 3,7 2,9 2,7 18,9
Сидерат (люпин жёлтый) 3,9 3,2 3,4 22,4
Навоз 40 т/га 4,2 3,7 3,5 26,2
Sciences of Europe # 83, (2021) 13
Выводы. Проведенные исследования по эф-
фективности различных видов органических удоб-
рений и способов обработки почвы при выращива-
нии сельскохозяйственных культур показали, что
альтернативные виды органических удобрений в
сочетании с безотвальными обработками почвы
способствуют повышению их продуктивности, а
также дают возможность повышения плодородия
светло серых лесных почв, в комплексе с другими
факторами.
Литература
1. Lisovyi M. V. (1998). Zastosuvannia miner-
alnykh dobryv ta vidnovlennia rodiuchosti gruntiv v
umovakh suchasnoho zemlerobstva [Application of
mineral fertilizers and restoration of soil fertility in
modern agriculture]. Visnyk ahrarnoi nauky, 3, 15-19.
2. Budonnyi, Yu. V. & Shevchenko, M. V.
(2004). Gruntozakhysna resursozberihaiucha systema
osnovnoho obrobitku gruntu pid kultury v polovykh
sivozminakh dlia umov Livoberezhnoho Lisostepu
Ukrainy [The soil-protective resource-saving system of
the main soil tillage under cultures in field rotations for
conditions of the Left-bank Forest-steppe of Ukraine].
Visnyk Lvivskoho DAU. Ser. Ahronomiia, 8, 67–72.
3. Chen, Y. L., Palta, J., Clements, J.,
Buirchell, B., Kadambot, H. M. & Siddique, R. Z.
(2014). Root architecture alteration of narrow-leafed
lupin and wheat in response to soil compaction. Field
Crops Research, 165, 61–70. doi:
https://doi.org/10.1016/ j.fcr.2014.04.007.
4. Kadžienė, G., Munkholm, L. J. & Mutegi, J.
K. (2011). Root growth conditions in the topsoil as af-
fected by tillage intensity Geoderma, 166, 1, 66–73.
doi: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2011.07.013.
5. Kravchuk, M. M., Kropyvnytskyi, R. B.,
Dovbysh, L. L. & Yakovenko, O. P. (2016). Zmina
ahrofizychnykh pokaznykiv svitlo-siroho lisovoho
gruntu zalezhno vid sposobiv osnovnoho obrobitku ta
udobrennia v Pravoberezhnomu Polissi [Change in ag-
rophysical indicators of light-gray forest soil, depend-
ing on the methods of basic processing and fertilization
in Pravoberezhniy Polesie]. Zb. nauk. pr. Nats. nauk.
tsentru «Instytut zemlerobstva NAAN», 3–4, 12–22.
6. Kyryliuk, V. P. (2011). Produktyvnist kultur
sivozminy zalezhno vid system osnovnoho obrobitku
gruntu [Productivity of cultures of a crop rotation de-
pending on the systems of the main soil tillage].
Zbirnyk naukovykh prats NNTs «Instytut zemlerobstva
NAAN», 1–2, 77–85.
7. Kyryliuk, V. P., Tymoshchuk, T. M. &
Kotelnytska, H. M. (2019). Vplyv system osnovnoho
obrobitku gruntu ta udobrennia na produktyvnist yach-
meniu yaroho [Influence of basic tillage and fertilizer
systems on spring barley productivity]. Naukovi
horyzonty. «Scientific horizons», 9 (82), 36–44. doi:
https://doi.org/10.33249/2663-2144-2019-82-9-36- 44.
8. Medvedev, V. V. (2007). Neodnorodnost
pochv y tochnoe zemledelye. Chast I. Vvedenye v
problemu [Heterogeneity of soils and exact agriculture.
Part I. Introduction to a problem]. Kharkiv : Drukarnia
№13.
9. Taylor, H. M. & Brar, G. S. (1991). Effect of
soil compaction on root development. Soil and Tillage
Research, 19 (2–3), 111–119. doi:
https://doi.org/10.1016/0167-1987(91)90080-H.
10. Torbert, H. A. & Wood, C. W. (1992). Ef-
fects of soil compaction and water‐filled pore space on
soil microbial activity and N losses. Communications
in Soil Science and Plant Analysis, 23 (11–12), 1321–
1331, doi: https://doi.org/10.1080/
00103629209368668
11. Kropyvnytskyi, R. B., Bendiukevych, V. V.,
Halitskyi, P. S., Antoniuk, M. P., & Kravchuk, O. A.
(2020). Produktyvnist silskohospodarskykh kultur
zalezhno vid elementiv biolohizatsii zemlerobstva v
umovakh tsentralnoho Polissia Ukrainy. Sciences of
Europe, (59-2 (59)), 4-7.
ЕФЕКТИВНІСТЬ ЕЛЕМЕНТІВ БІОЛОГІЗАЦІЇ АГРОТЕХНОЛОГІЙ В УМОВАХ
ЦЕНТРАЛЬНОГО ПОЛІССЯ УКРАЇНИ
Поліщук В.О.
асистент кафедри ґрунтознавства та землеробства
Вдовиченко В.М.
магістр
Сарніцький В.В.
магістр
Федорович О.В.
магістр
Хробуст Б.О.
магістр
Кудряшова О.В.
магістр
Поліський національний університет, Україна
14 Sciences of Europe # 83, (2021)
EFFICIENCY OF BIOLOGIZATION ELEMENTS OF AGROTECHNOLOGIES IN THE
CONDITIONS OF CENTRAL POLISSIA OF UKRAINE
Polischuk V.
assistant of Department of Soil Science and Agriculture
Vdovychenko V.
master
Sarnitskyi V.
master
Fedorovych O.
master
Khrobust B.
master
Kudriashova O.
master
Polissia National University, Ukraine
DOI: 10.24412/3162-2364-2021-83-2-13-18
АНОТАЦІЯ
У статті наведено аналіз результатів досліджень щодо впливу тривалого застосування агротехнологій,
що передбачали рихлення без обороту пласта, на агроекологічний стан ґрунту. Проаналізовано їх вплив на
урожайність двох різних за біологією та агротехнікою культур: картоплі і жита озимого. Також у експери-
менті вивчався вплив способів основного обробітку, а також рідких комплексних добрив на продуктив-
ність цих культур. Доведена ефективність зазначених технологій на покращання основних агрофізичних і
водно-фізичних показників орного шару ясно-сірого лісового ґрунту. Встановлено, що за 3 роки спостере-
жень перевага по продуктивності зафіксована лише на удобрених варіантах, особливо по картоплі. Поряд
з цим, включення до системи удобрення операції з позакореневого підживлення посівів рідкими комплек-
сними добривами Гумат калію і Органік Д2М, забезпечило значне збільшення урожайності культур: по
картоплі – на 5,03–8,01 т/га або 15,8–27,3 %., а по житу озимому – на 0,68–1,16 т/га або 18,2–29,9 %.
ABSTRACT
In article the research results of influence of prolonged use of the agrotechnologies based on moldboardless
tillage on an agroecological condition of the soil are analyzed. Their influence on the yield of two crops different
in biology and an agrotechnics: potatoes and winter rye is analyzed. The experiment also studied the effect of basic
tillage methods, as well as liquid complex fertilizers on the productivity of these crops. The efficiency of these
technologies on improvement of the main agrophysical and water-physical indicators of the arable layer of light-
gray forest soil is proved. It is established that for 3 years of observations the advantage in productivity is fixed
only on the fertilized variants, especially on potatoes. In addition, the inclusion in the fertilization system of the
operation of foliar fertilization of crops with liquid complex fertilizers Potassium Humate and Organic D2M, pro-
vided a significant increase in crop yields: for potatoes - by 5.03-8.01 t/ha or 15.8-27.3 %, and for winter rye - by
0.68–1.16 t/ha or 18.2–29.9 %.
Ключові слова: агротехнології, показники родючості орного шару, картопля, жито озиме, обробіток
ґрунту, удобрення, рідкі органо-мінеральні добрива, урожайність, ясно-сірі лісові ґрунти.
Keywords: agrotechnology, indicators of the efficiency of arable layer, potato, winter rye, tillage of soil,
liquid organo-mineral fertilizers, system, fertilization, yield, light gray forest soils.
Постановка проблеми. Широке застосування
ґрунтозахисних агротехнологій, а також застосу-
вання інших елементів екологізації, які б сприяли
формуванню сталої екосистеми ґрунту є важливим
завданням галузі землеробства. Актуальність зазна-
чених технологій зростає в умовах Полісся, у ґрун-
товому покриві якого значну частку займають легкі
ґрунти, які мають низьку стійкість до антропоген-
ного навантаження, невисоку здатність до саморе-
гуляції основних ґрунтових процесів і режимів, а
також несприятливі агрофізичними і водно-фізичні
властивості.
Аналіз останніх досліджень і публікацій.
Оцінці ефекту від застосування зазначених техно-
логій вирощування на зональних дерново-підзоли-
стих ґрунтах присвячена значна кількість публіка-
цій [1, 2, 3]. В той же час, їх ефективність на ясно-
сірих і сірих лісових ґрунтах відкриває значні мож-
ливості. Ці ґрунти займають значно менші площі,
проте володіють вищою потенційною родючістю і
можуть бути гарним базисом для розвитку органіч-
ного агровиробництва в зоні Полісся та основою
широкого застосування ґрунтозахисних технологій
[1, 2, 4].
З метою оцінки доцільності застосування гру-
нтозахисних агротехнологій та формування сталих
агроценозів проаналізовано результати дослі-
дження впливу тривалого застосування як способів
основного обробітку, так і систем удобрення на аг-
роекологічний стан ясно-сірого лісового ґрунту та
урожайність двох різних за біологією й агротехні-
кою культур: картоплі і жита озимого. Так, карто-
пля має значний потенціал продуктивності, але з
економічної й еколого-енергетичної точок зору є
досить затратною культурою [5]. Її вирощування
Sciences of Europe # 83, (2021) 15
чинить значний тиск на ґрунт внаслідок інтенсив-
ного рихлення ґрунту, впливу важкої техніки, за-
стосування підвищених норм добрив та необхід-
ність проведення багаторазових обприскувань пес-
тицидами [6]. Крім того, культура вибаглива до
агрофізичного стану ґрунту і потребує високих аг-
рофонів. Тому застосування рідких органо-мінера-
льних добрив є важливою передумовою одержання
сталих врожаїв відповідної якості і підвищення
ефективності самої системи удобрення [6, 7, 8].
Найбільш ефективним (і екологічним) органічним
добривом для картоплі є перегній, але наразі за су-
часних систем господарювання його не вистачає у
зв’язку з різким зменшенням поголів’я тварин. За
цих умов, важливим є максимальне надходження
органічної маси до ґрунту, що сприятиме не лише
отриманню високих врожаїв, але й підтриманню
високої біологічної активності кореневмісного
шару та забезпеченню поліпшення ґрунтових режи-
мів і розширене відтворення родючості ґрунтів.
Жито озиме, навпаки, не висуває значних вимог до
агрофонів і ґрунтової агрофізики. Культура виро-
щується на відносно бідних за родючістю ґрунтах,
забезпечує поліпшення їх властивостей і режимів за
рахунок формування потужної кореневої маси. У
науковій літературі досить широко висвітлено по-
зитивні сторони впливу безполицевих способів об-
робітку ґрунту і альтернативних систем удобрення
на основні показники родючості ґрунтів, а також їх
вплив на продуктивність культур [8, 9, 10]. Інші до-
слідники відмічають уповільнення росту коренів за
умови мілкого обробітку ґрунту, що пов’язують з
погіршенням водно-повітряного режиму, зокрема,
різким зменшенням запасів доступної вологи [11].
Ці автори підкреслюють, що недостатня інтенсив-
ність та якість розпушування може призводити до
виникнення критичних рівнів фізичних властивос-
тей ґрунту, а також порушення розвитку коренів ро-
слин. В зв’язку з цим, дослідження елементів еко-
логізації агротехнологій технологій (спосіб основ-
ного обробітку, система удобрення) на показники
родючості у відповідних ґрунтово-кліматичних
умовах є необхідною складовою формування ста-
лих агроекосистем.
Об’єкти та методика досліджень. У статті
узагальнено результати наукових спостережень, які
виконувались на дослідному полі Поліського наці-
онального університету (Черняхівський район Жи-
томирської області, Україна) на базі двох стаціона-
рних дослідів «Екологічно безпечні агротехноло-
гії» (НТП “Екологічно безпечні агротехнології та
моделі землекористування”, номер держреєстрації
0107U003280) і «Розробка та оцінка елементів біо-
логізації в системі землеробства в умовах Полісся
України» (номер державної реєстрації
0112U000338) [8, 12]. Схема досліду І передбачала
дослідження ефективності застосування традицій-
ного полицевого обробітку (оранка на 18-20 см –
контроль) і безполицевого розпушування (плоско-
різне розпушування на 18-20 см). Також у досліді
вивчалась ефективність двох систем удобрення з
використанням у сівозміні побічної продукції та си-
дератів: 1. Без добрив – контроль. 2. Традиційна ор-
гано-мінеральна (ТОМ) система удобрення, яка пе-
редбачала внесення на 1 га сівозмінної площі 6,25 т
гною і N50P48K55. 3. Альтернативна органо-міне-
ральна (АОМ) система удобрення (в сівозміні: гній,
6,25 т/га + солома, 1,25 т/га + N, 12,5 кг/га (компен-
саційний) + сидерат, 5,62 т/га + N31P32K36) [8].
В досліді ІІ застосовували органо-мінеральні
препарати у розчинній формі: Органік Д2М (1 л/га)
та Гумат калію (2 л/га). Зазначені рідкі органо-мі-
неральні добрива внесені до Переліку пестицидів і
агрохімікатів, які дозволені для застосування в Ук-
раїні. Ефективність вказаних препаратів вивчали на
фоні органічної (гній, 50 т/га), органо-мінеральної
(гній, 25 т/га + N25Р20К35) та мінеральної (N50Р40К70)
систем удобрення [12].
Ґрунт дослідного поля – ясно-сірий лісовий
легкосуглинковий на лесовидному суглинку з 1,02-
1,16 % гумусу, 76-117 мг/кг легкогідролізованого
азоту (за Корнфілдом), 145-235 мг/кг рухомого фо-
сфору (за Кірсановим) та 76-130 мг/кг обмінного
калію (за Кірсановим) при 2,28-3,97 мг/екв. на 100
г ґрунту гідролітичної кислотності.
Перегній і інші види органічних добрив вно-
сили під основний обробіток ґрунту (з попереднім
дискуванням) за схемою досліду, яким і здійснюва-
лась їх заробка у ґрунт. В якості сидерату викорис-
товували післяжнивний повів люпину жовтого
сорту Бурштин.
Результати досліджень. Сприятливі агрофізи-
чні показники ґрунту визначаються, передусім, вмі-
стом органічної частини ґрунту, залежать від його
гранулометричного складу (вміст фізичної глини і
колоїдної фракції) і фізико-хімічних особливостей
ґрунту. Проте, вони добре реагують на регулю-
вання агротехнічними заходами.
При аналізі результатів досліджень перед посі-
вом культур за шкалою Горячкіна зафіксовано
щільне складення шару 0–20 см на варіанті тради-
ційного полицевого обробітку без добрив – твер-
дість становила 31,3–33,7 кг/см2
(рис. 1) [8]. Як на-
голошує В. В. Медведєв, твердість вище 25–
30 кг/см2
суттєво ускладнює ріст і розвиток коренів
рослин [13]. Автор встановив, що оптимальний діа-
пазон для суглинкового ґрунту знаходиться в ме-
жах 5–15 кг/см2
, а для легких грунтів, він може бути
дещо вищим [8]. В досліді тривале застосування
плоскорізного розпушування без внесення добрив
сприяло суттєвому зниженню показника перед по-
садкою картоплі на 9,4 кг/см2
(30,0 %), а перед по-
сівом жита – на 9,5 кг/см2
(28,2 %) відносно оранки.
На удобрених варіантах твердість ґрунту у шарі 0–
20 см знизилась до 16,2–17,9 кг/см2
(щільнувата),
забезпечивши комфортний для росту і розвитку ко-
реневих систем рослин агрофізичний стан ґрунту
[8, 13].
Застосування органо-мінеральних систем удо-
брення сприяло зниженню показника твердості у
шарі 0–20 см на 15,0–15,9 %. Перед збиранням ку-
льтур було відмічено суттєвий ріст твердості на
усіх варіантах агротехнологій, що досліджувались.
При цьому, зафіксовано збільшення переваги варі-
анту з безполицевим основним обробітком, особ-
ливо, в шарі 0–10 см. Останнє можна обґрунтувати
кращими умовами щодо вологозабезпеченості по-
садок картоплі, які сформувались за умов плоскорі-
зного розпушування [8].
16 Sciences of Europe # 83, (2021)
Рис. 1.
Зміна твердості ясно-сірого лісового ґрунту під впливом різних агротехнологій в шарі 0-20 см, кг/см2
Аналіз наявних запасів продуктивної вологи,
як одного з основних і інформативних водно-фізи-
чних показників, показав, що технології на базі пло-
скорізного рихлення сприяли покращанню волого-
забезпеченості ґрунту (рис. 2). Так, зокрема, перед
посадкою картоплі на фоні плоскорізного обробі-
тку у шарі 0–30 см приріст становив 6,1 мм або
19,7 % порівняно з контролем. Тривале застосу-
вання агротехнологій на базі традиційної органо-
мінеральної та альтернативної систем удобрення
сприяло збільшенню запасів продуктивної вологи
[8]. У посівах жита спостерігалась подібна тенден-
ція.
Система обробітку ґрунту має не менш важ-
ливе значення для максимальної реалізації потен-
ційної продуктивності культур, ніж система удоб-
рення, оскільки в значній мірі визначає характер пе-
ребігу ґрунтових процесів і режимів, які
відбуваються в орному шарі та рівень доступної во-
логи у кореневмісному шарі. Під час аналізу уро-
жайних даних було встановлено, що в середньому
за 3 роки перевага технологій, які передбачають
безполицеве розпушування, проявилась лише за
умови застосування системи удобрення (на удобре-
них варіантах), забезпечивши лише тенденційне
підвищення показника на варіанті без внесення до-
брив (рис. 3, 4).
Рис. 2. Зміна запасу продуктивної вологи у посадках картоплі за різних способів основного обробітку і
систем удобрення (середнє за 3 роки, шар 0-30 см), мм [8]
Sciences of Europe # 83, (2021) 17
Рис. 3. Зміна урожайності картоплі в досліді за різних способів основного обробітку і систем
удобрення, т/га (НІР05 (заг.) = 0,92–0,98 т/га) [8]
Традиційна система удобрення забезпечила
приріст врожаю бульб картоплі відносно контролю
(без добрив) за полицевого обробітку на 4,0 т/га або
26,3 %, а плоскорізного розпушування – на 5,0 т/га
або 32,5 %. За умови застосування альтернативної
системи удобрення, приріст становив 4,3 т/га або
28,3 % відносно контролю [8]. По зерновій культурі
системи удобрення підвищили урожайність відно-
сно контролю за полицевого обробітку на 0,41–
0,42 т/га або 19,4–19,9 %, а за умови плоскорізного
розпушування – 0,44–0,46 т/га або 20,6–21,5 %.
Обробка рідкими органо-мінеральними добри-
вами у стаціонарному досліді ІІ «Розробка та оці-
нка елементів біологізації в системі землеробства в
умовах Полісся України» підвищила загальну ефе-
ктивність технології вирощування досліджуваних
культур.
Рис. 4. Зміна урожайності жита озимого у досліді за різних способів основного обробітку і систем
удобрення, т/га (НІР05 (заг.) =0,22-0,30 т/га)
Так, при вирощуванні картоплі, в середньому
за 3 роки досліджень, органічна система удобрення
без застосування позакореневого підживлення за-
безпечила приріст 5,17 т/га або 21,4%, органо-міне-
ральна – 7,77 т/га, або 32,2%, а мінеральна система
удобрення – 6,84 т/га або 28,3% порівняно з абсо-
лютним контролем. Приріст урожайності за умови
застосування рідких комплексних добрив в системі
удобрення був ще вищим. Так, як елемент органіч-
ної системи, рідкі комплексні добрива Гумат калію
і Органік Д2М додатково підвищили урожайність
картоплі на 6,78 і 8,01 т/га або 23,1 і 27,3 %, відпо-
відно. На фоні мінеральної системи приріст стано-
вив 6,77 і 5,41 т/га або 21,8 і 17,5%, відповідно.
По житу озимому, в середньому за роки дослі-
джень, органічна система удобрення (без позакоре-
невого підживлення) забезпечила приріст 0,60 т/га
або 19,3%, органо-мінеральна – 0,75 т/га, або 24,0%,
а мінеральна система удобрення – 1,07 т/га або
34,4% порівняно з абсолютним контролем. Приріст
18 Sciences of Europe # 83, (2021)
урожайності відносно контролю за умови застосу-
вання Гумату калію і Органік Д2М на органічній
системі становив 0,68 і 0,73 т/га або 18,2 і 19,6 %,
органо-мінеральній – 0,74 і 1,16 т/га або 19,2 і 29,9
%, мінеральній – 1,03 і 0,82 т/га або 24,5 і 19,5 %,
відповідно.
Висновки. Встановлено, що тривале застосу-
вання ґрунтозахисних агротехнологій забезпечило
покращання ряду агрофізичних і водно-фізичних
показників. Перевага зазначених технологій по
урожайності культур за 3 роки спостережень зафік-
сована лише на удобрених варіантах, особливо по
картоплі. Позакоренева обробка рідкими комплекс-
ними добривами значно підвищує ефективність си-
стем удобрення, зокрема, і технологій вирощування
досліджуваних культур, в цілому. Так, по житу ози-
мому, в середньому за 3 роки досліджень, позако-
реневе підживлення рідкими комплексними добри-
вами Гумат калію і Органік Д2М на фоні різних си-
стем удобрення забезпечило додатковий приріст
урожайності на 0,68–1,16 т/га або 18,2–29,9 %, а по
картоплі прирости від застосування від зазначених
вище препаратів були більш відчутними – 5,03–8,01
т/га або 15,8–27,3 %.
Подальші дослідження будуть сконцентровані
на вивчення ефективності безполицевих способів
основного обробітку, а також позакореневого пі-
дживлення рідкими комплексними добривами у си-
стемі органічного виробництва.
Література
1. Веремеєнко С. І. (1997). Агроекологічні
принципи оцінки стану та управління продуктивні-
стю грунтів Західного Полісся України: дис... д-ра
с.-х. наук: 06.00.03 / Веремеєнко Сергій Іванович;
Українська держ. академія водного господарства.
Рівне. 460 с.
2. Галич М. А., Стрельченко В. П. (2004). Аг-
роекологічні основи використання земельних ресу-
рсів Житомирщини. Житомир: Волинь. 184с.
3. Балюк С. А. (2010). Ґрунтові ресурси Укра-
їни: стан і заходи їх поліпшення Вісник аграрної на-
уки. № 6. С.6–7.
4. Дібров Б. І. (1969). Ґрунти Житомирської об-
ласті; за ред. Н. Б. Вернандер. К.: Урожай, 59 с.
5. Власенко М. Ю., Руденко Г. С. (1987). Вплив
різних норм мінеральних добрив на врожайність і
якість нових сортів картоплі. Картоплярство. Вип.
18. К.: «Урожай». С. 40-42.
6. Powell, Sh. M., McPhee, J. E., Dean, G, Hinton,
S. [et al.] (2020). Managing soil health and crop
productivity in potato: a challenging test system. Soil
research doi: https://doi.org/10.1071/SR20032.
7. Бондарчук А. А. Стан і пріоритетні напрями
розвитку галузі картоплярства в Україні. Картоп-
лярство. 2008. № 37. С. 7–13.
8. Кравчук М. М., Кропивницький Р. Б., Анд-
ріяш В. В., Климчук В. В., Мисько К. В. Зміна агро-
фізичних показників ґрунту та продуктивності кар-
топлі за ґрунтозахисних агротехнологій. Наукові
горизонти, «Scientific horizons». 2019. № 11 (84).
С.61-68. doi: 10.33249/2663-2144-2019-84-11-61-68.
9. Chen, Y. L., Palta, J., Clements, J., Buirchell,
B., Kadambot, H. M. & Siddique, R. Z. (2014). Root
architecture alteration of narrow-leafed lupin and wheat
in response to soil compaction. Field Crops Research,
165, 61–70. doi: https://doi.org/10.1016/
j.fcr.2014.04.007.
10. Кирилюк В. П. (2011). Продуктивність
культур сівозміни залежно від систем основного
обробітку ґрунту. Збірник наукових праць ННЦ «Ін-
ститут землеробства НААН». Вип. 1–2. С.77–85.
11. Kadžienė, G., Munkholm, L. J. & Mutegi, J.
K. (2011). Root growth conditions in the topsoil as af-
fected by tillage intensity Geoderma, 166, 1, 66–73.
doi: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2011.07.013.
12. Поліщук В. О., Журавель С. В., Кравчук М.
М., Залевський Р. А. (2020). Ефективність рідких
комплексних добрив за різних систем удобрення
картоплі в умовах Полісся України. Наукові гори-
зонти, 2020, № 08 (93). – С. 141-148. doi:
10.33249/2663-2144-2020-93-8-141-148.
13. Медведев В. В. (2009). Твердость и твердо-
граммы в исследованиях по обработке почв. Почво-
ведение. № 3. С. 325–336.
ЕКОЛОГІЧНІ ПІДХОДИ У ВИРОЩУВАННІ КУКУРУДЗИ ЦУКРОВОЇ В УМОВАХ
ПІВНІЧНОГО СТЕПУ УКРАЇНИ
Мацай Н.
ДЗ «Луганський національний університет імені Тараса Шевченка», Україна, кандидат сільськогоспо-
дарських наук
Маслійов С.
ДЗ «Луганський національний університет імені Тараса Шевченка», Україна,
доктор сільськогосподарських наук
Гаврилюк Ю.
ДЗ «Луганський національний університет імені Тараса Шевченка», Україна,
кандидат сільськогосподарських наук
Бесєда О.
ДЗ «Луганський національний університет імені Тараса Шевченка», Україна, кандидат технічних наук
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2
Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

LinkedIn Resume 2016
LinkedIn Resume 2016LinkedIn Resume 2016
LinkedIn Resume 2016
Shek Sesay
 
Curriculum_vitae_Antria_Nikolaidou
Curriculum_vitae_Antria_NikolaidouCurriculum_vitae_Antria_Nikolaidou
Curriculum_vitae_Antria_Nikolaidou
ANTRIA NIKOLAIDOU
 

Was ist angesagt? (17)

The scientific heritage No 73 (73) (2021) Vol 2
The scientific heritage No 73 (73) (2021) Vol 2The scientific heritage No 73 (73) (2021) Vol 2
The scientific heritage No 73 (73) (2021) Vol 2
 
The scientific heritage No 73 (73) (2021) Vol 1
The scientific heritage No 73 (73) (2021) Vol 1The scientific heritage No 73 (73) (2021) Vol 1
The scientific heritage No 73 (73) (2021) Vol 1
 
The scientific heritage No 71 (71) (2021) Vol 1
The scientific heritage No 71 (71) (2021) Vol 1The scientific heritage No 71 (71) (2021) Vol 1
The scientific heritage No 71 (71) (2021) Vol 1
 
The scientific heritage No 71 (71) (2021) Vol 2
The scientific heritage No 71 (71) (2021) Vol 2The scientific heritage No 71 (71) (2021) Vol 2
The scientific heritage No 71 (71) (2021) Vol 2
 
The scientific heritage No 79 (79) (2021) Vol 1
The scientific heritage No 79 (79) (2021) Vol 1The scientific heritage No 79 (79) (2021) Vol 1
The scientific heritage No 79 (79) (2021) Vol 1
 
The scientific heritage No 74 (74) (2021) Vol 4
The scientific heritage No 74 (74) (2021) Vol 4The scientific heritage No 74 (74) (2021) Vol 4
The scientific heritage No 74 (74) (2021) Vol 4
 
The scientific heritage No 79 (79) (2021) Vol 2
The scientific heritage No 79 (79) (2021) Vol 2The scientific heritage No 79 (79) (2021) Vol 2
The scientific heritage No 79 (79) (2021) Vol 2
 
LinkedIn Resume 2016
LinkedIn Resume 2016LinkedIn Resume 2016
LinkedIn Resume 2016
 
The scientific heritage No 79 (79) (2021) Vol 4
The scientific heritage No 79 (79) (2021) Vol 4The scientific heritage No 79 (79) (2021) Vol 4
The scientific heritage No 79 (79) (2021) Vol 4
 
Tver State University
Tver State UniversityTver State University
Tver State University
 
The scientific heritage No 77 (77) (2021) Vol 1
The scientific heritage No 77 (77) (2021) Vol 1The scientific heritage No 77 (77) (2021) Vol 1
The scientific heritage No 77 (77) (2021) Vol 1
 
The scientific heritage No 75 (75) (2021) Vol 2
The scientific heritage No 75 (75) (2021) Vol 2The scientific heritage No 75 (75) (2021) Vol 2
The scientific heritage No 75 (75) (2021) Vol 2
 
The scientific heritage No 75 (75) (2021) Vol 1
The scientific heritage No 75 (75) (2021) Vol 1The scientific heritage No 75 (75) (2021) Vol 1
The scientific heritage No 75 (75) (2021) Vol 1
 
The scientific heritage No 72 (72) (2021) Vol 4
The scientific heritage No 72 (72) (2021) Vol 4The scientific heritage No 72 (72) (2021) Vol 4
The scientific heritage No 72 (72) (2021) Vol 4
 
The scientific heritage No 77 (77) (2021) Vol 2
The scientific heritage No 77 (77) (2021) Vol 2The scientific heritage No 77 (77) (2021) Vol 2
The scientific heritage No 77 (77) (2021) Vol 2
 
The scientific heritage No 72 (72) (2021) Vol 2
The scientific heritage No 72 (72) (2021) Vol 2The scientific heritage No 72 (72) (2021) Vol 2
The scientific heritage No 72 (72) (2021) Vol 2
 
Curriculum_vitae_Antria_Nikolaidou
Curriculum_vitae_Antria_NikolaidouCurriculum_vitae_Antria_Nikolaidou
Curriculum_vitae_Antria_Nikolaidou
 

Ähnlich wie Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2

387005224-Plant-Diseases-Lec-1-2-pptx.pptx
387005224-Plant-Diseases-Lec-1-2-pptx.pptx387005224-Plant-Diseases-Lec-1-2-pptx.pptx
387005224-Plant-Diseases-Lec-1-2-pptx.pptx
AnasShah27
 
L 1.Introduction to PDM kkungggfdrrfftghhh
L 1.Introduction to PDM kkungggfdrrfftghhhL 1.Introduction to PDM kkungggfdrrfftghhh
L 1.Introduction to PDM kkungggfdrrfftghhh
Akash486765
 

Ähnlich wie Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2 (20)

Sciences of Europe No 90 (2022) Vol. 1
Sciences of Europe No 90 (2022) Vol. 1Sciences of Europe No 90 (2022) Vol. 1
Sciences of Europe No 90 (2022) Vol. 1
 
The scientific heritage Vol 3, № 63 (63) (2021)
The scientific heritage Vol 3, № 63 (63) (2021)The scientific heritage Vol 3, № 63 (63) (2021)
The scientific heritage Vol 3, № 63 (63) (2021)
 
The scientific heritage vol 1-no-62-2021
The scientific heritage vol 1-no-62-2021The scientific heritage vol 1-no-62-2021
The scientific heritage vol 1-no-62-2021
 
Epidemiology and plant disease forecasting
Epidemiology and plant disease forecastingEpidemiology and plant disease forecasting
Epidemiology and plant disease forecasting
 
PLCP 521.ppt
PLCP 521.pptPLCP 521.ppt
PLCP 521.ppt
 
The scientific heritage VOL-2-No-61-2021
The scientific heritage VOL-2-No-61-2021The scientific heritage VOL-2-No-61-2021
The scientific heritage VOL-2-No-61-2021
 
Sciences of Europe No 71 (2021) Vol 2
Sciences of Europe No 71 (2021) Vol 2Sciences of Europe No 71 (2021) Vol 2
Sciences of Europe No 71 (2021) Vol 2
 
Plant virology
Plant virologyPlant virology
Plant virology
 
Epidemiology of viral diseases
Epidemiology of viral diseasesEpidemiology of viral diseases
Epidemiology of viral diseases
 
Breeding for MLN.pptx
Breeding for MLN.pptxBreeding for MLN.pptx
Breeding for MLN.pptx
 
387005224-Plant-Diseases-Lec-1-2-pptx.pptx
387005224-Plant-Diseases-Lec-1-2-pptx.pptx387005224-Plant-Diseases-Lec-1-2-pptx.pptx
387005224-Plant-Diseases-Lec-1-2-pptx.pptx
 
PLPA 532.ppt
PLPA 532.pptPLPA 532.ppt
PLPA 532.ppt
 
Sclerotinia sclerotiorum – A threat and challenge for crops
Sclerotinia sclerotiorum – A threat and challenge for cropsSclerotinia sclerotiorum – A threat and challenge for crops
Sclerotinia sclerotiorum – A threat and challenge for crops
 
Disease triangle and disease cycle
Disease triangle and disease cycleDisease triangle and disease cycle
Disease triangle and disease cycle
 
Plant_Disease_Epidemiology_An_Introducto.ppt
Plant_Disease_Epidemiology_An_Introducto.pptPlant_Disease_Epidemiology_An_Introducto.ppt
Plant_Disease_Epidemiology_An_Introducto.ppt
 
Diksha kumari virology viral disease of field crop
Diksha kumari virology viral disease of field cropDiksha kumari virology viral disease of field crop
Diksha kumari virology viral disease of field crop
 
L 1.Introduction to PDM kkungggfdrrfftghhh
L 1.Introduction to PDM kkungggfdrrfftghhhL 1.Introduction to PDM kkungggfdrrfftghhh
L 1.Introduction to PDM kkungggfdrrfftghhh
 
Disease development: Role of enzymes, toxins and growth regulators.
Disease development: Role of enzymes, toxins and growth regulators.Disease development: Role of enzymes, toxins and growth regulators.
Disease development: Role of enzymes, toxins and growth regulators.
 
ROLE OF DISEASE CYCLE STUDY IN MANAGEMENT OF PLANT DISEASES
ROLE OF DISEASE CYCLE STUDY IN MANAGEMENT OF PLANT DISEASESROLE OF DISEASE CYCLE STUDY IN MANAGEMENT OF PLANT DISEASES
ROLE OF DISEASE CYCLE STUDY IN MANAGEMENT OF PLANT DISEASES
 
Importance of plant diseases
Importance of plant diseasesImportance of plant diseases
Importance of plant diseases
 

Mehr von Sciences of Europe

Mehr von Sciences of Europe (20)

Sciences of Europe jounal No 140 (2024)
Sciences of Europe jounal  No 140 (2024)Sciences of Europe jounal  No 140 (2024)
Sciences of Europe jounal No 140 (2024)
 
Sciences of Europe journal No 139 (2024).pdf
Sciences of Europe journal No 139 (2024).pdfSciences of Europe journal No 139 (2024).pdf
Sciences of Europe journal No 139 (2024).pdf
 
Sciences of Europe journal No 138 (2024)
Sciences of Europe journal No 138 (2024)Sciences of Europe journal No 138 (2024)
Sciences of Europe journal No 138 (2024)
 
Sciences of Europe journal No 137 (2024)
Sciences of Europe journal No 137 (2024)Sciences of Europe journal No 137 (2024)
Sciences of Europe journal No 137 (2024)
 
Sciences of Europe journal No 136 (2024)
Sciences of Europe journal No 136 (2024)Sciences of Europe journal No 136 (2024)
Sciences of Europe journal No 136 (2024)
 
"Sciences of Europe" journal No 135 (2024)
"Sciences of Europe" journal No 135 (2024)"Sciences of Europe" journal No 135 (2024)
"Sciences of Europe" journal No 135 (2024)
 
Sciences of Europe No 134 (2024)
Sciences of Europe No 134 (2024)Sciences of Europe No 134 (2024)
Sciences of Europe No 134 (2024)
 
Sciences of Europe No 133 (2024)
Sciences of Europe No 133 (2024)Sciences of Europe No 133 (2024)
Sciences of Europe No 133 (2024)
 
Sciences of Europe No 132 (2023)
Sciences of Europe No 132 (2023)Sciences of Europe No 132 (2023)
Sciences of Europe No 132 (2023)
 
Sciences of Europe No 131 (2023)
Sciences of Europe No 131 (2023)Sciences of Europe No 131 (2023)
Sciences of Europe No 131 (2023)
 
Sciences of Europe No 130 (2023)
Sciences of Europe No 130 (2023)Sciences of Europe No 130 (2023)
Sciences of Europe No 130 (2023)
 
Sciences of Europe No 129 (2023)
Sciences of Europe No 129 (2023)Sciences of Europe No 129 (2023)
Sciences of Europe No 129 (2023)
 
Sciences of Europe No 128 (2023)
Sciences of Europe No 128 (2023)Sciences of Europe No 128 (2023)
Sciences of Europe No 128 (2023)
 
Sciences of Europe No 127 (2023)
Sciences of Europe No 127 (2023)Sciences of Europe No 127 (2023)
Sciences of Europe No 127 (2023)
 
Sciences of Europe No 126 (2023)
Sciences of Europe No 126 (2023)Sciences of Europe No 126 (2023)
Sciences of Europe No 126 (2023)
 
Sciences of Europe No 125 (2023)
Sciences of Europe No 125 (2023)Sciences of Europe No 125 (2023)
Sciences of Europe No 125 (2023)
 
Sciences of Europe No 124 (2023)
Sciences of Europe No 124 (2023)Sciences of Europe No 124 (2023)
Sciences of Europe No 124 (2023)
 
Sciences of Europe No 123 (2023)
Sciences of Europe No 123 (2023)Sciences of Europe No 123 (2023)
Sciences of Europe No 123 (2023)
 
Sciences of Europe No 122 (2023)
Sciences of Europe No 122 (2023)Sciences of Europe No 122 (2023)
Sciences of Europe No 122 (2023)
 
Sciences of Europe No 121 (2023)
Sciences of Europe No 121 (2023)Sciences of Europe No 121 (2023)
Sciences of Europe No 121 (2023)
 

Kürzlich hochgeladen

POGONATUM : morphology, anatomy, reproduction etc.
POGONATUM : morphology, anatomy, reproduction etc.POGONATUM : morphology, anatomy, reproduction etc.
POGONATUM : morphology, anatomy, reproduction etc.
Silpa
 
The Mariana Trench remarkable geological features on Earth.pptx
The Mariana Trench remarkable geological features on Earth.pptxThe Mariana Trench remarkable geological features on Earth.pptx
The Mariana Trench remarkable geological features on Earth.pptx
seri bangash
 
Module for Grade 9 for Asynchronous/Distance learning
Module for Grade 9 for Asynchronous/Distance learningModule for Grade 9 for Asynchronous/Distance learning
Module for Grade 9 for Asynchronous/Distance learning
levieagacer
 
Biogenic Sulfur Gases as Biosignatures on Temperate Sub-Neptune Waterworlds
Biogenic Sulfur Gases as Biosignatures on Temperate Sub-Neptune WaterworldsBiogenic Sulfur Gases as Biosignatures on Temperate Sub-Neptune Waterworlds
Biogenic Sulfur Gases as Biosignatures on Temperate Sub-Neptune Waterworlds
Sérgio Sacani
 
development of diagnostic enzyme assay to detect leuser virus
development of diagnostic enzyme assay to detect leuser virusdevelopment of diagnostic enzyme assay to detect leuser virus
development of diagnostic enzyme assay to detect leuser virus
NazaninKarimi6
 
Asymmetry in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-76 b
Asymmetry in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-76 bAsymmetry in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-76 b
Asymmetry in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-76 b
Sérgio Sacani
 
Porella : features, morphology, anatomy, reproduction etc.
Porella : features, morphology, anatomy, reproduction etc.Porella : features, morphology, anatomy, reproduction etc.
Porella : features, morphology, anatomy, reproduction etc.
Silpa
 

Kürzlich hochgeladen (20)

Bhiwandi Bhiwandi ❤CALL GIRL 7870993772 ❤CALL GIRLS ESCORT SERVICE In Bhiwan...
Bhiwandi Bhiwandi ❤CALL GIRL 7870993772 ❤CALL GIRLS  ESCORT SERVICE In Bhiwan...Bhiwandi Bhiwandi ❤CALL GIRL 7870993772 ❤CALL GIRLS  ESCORT SERVICE In Bhiwan...
Bhiwandi Bhiwandi ❤CALL GIRL 7870993772 ❤CALL GIRLS ESCORT SERVICE In Bhiwan...
 
Zoology 5th semester notes( Sumit_yadav).pdf
Zoology 5th semester notes( Sumit_yadav).pdfZoology 5th semester notes( Sumit_yadav).pdf
Zoology 5th semester notes( Sumit_yadav).pdf
 
POGONATUM : morphology, anatomy, reproduction etc.
POGONATUM : morphology, anatomy, reproduction etc.POGONATUM : morphology, anatomy, reproduction etc.
POGONATUM : morphology, anatomy, reproduction etc.
 
TransientOffsetin14CAftertheCarringtonEventRecordedbyPolarTreeRings
TransientOffsetin14CAftertheCarringtonEventRecordedbyPolarTreeRingsTransientOffsetin14CAftertheCarringtonEventRecordedbyPolarTreeRings
TransientOffsetin14CAftertheCarringtonEventRecordedbyPolarTreeRings
 
CURRENT SCENARIO OF POULTRY PRODUCTION IN INDIA
CURRENT SCENARIO OF POULTRY PRODUCTION IN INDIACURRENT SCENARIO OF POULTRY PRODUCTION IN INDIA
CURRENT SCENARIO OF POULTRY PRODUCTION IN INDIA
 
PATNA CALL GIRLS 8617370543 LOW PRICE ESCORT SERVICE
PATNA CALL GIRLS 8617370543 LOW PRICE ESCORT SERVICEPATNA CALL GIRLS 8617370543 LOW PRICE ESCORT SERVICE
PATNA CALL GIRLS 8617370543 LOW PRICE ESCORT SERVICE
 
Genome sequencing,shotgun sequencing.pptx
Genome sequencing,shotgun sequencing.pptxGenome sequencing,shotgun sequencing.pptx
Genome sequencing,shotgun sequencing.pptx
 
GBSN - Microbiology (Unit 3)Defense Mechanism of the body
GBSN - Microbiology (Unit 3)Defense Mechanism of the body GBSN - Microbiology (Unit 3)Defense Mechanism of the body
GBSN - Microbiology (Unit 3)Defense Mechanism of the body
 
Gwalior ❤CALL GIRL 84099*07087 ❤CALL GIRLS IN Gwalior ESCORT SERVICE❤CALL GIRL
Gwalior ❤CALL GIRL 84099*07087 ❤CALL GIRLS IN Gwalior ESCORT SERVICE❤CALL GIRLGwalior ❤CALL GIRL 84099*07087 ❤CALL GIRLS IN Gwalior ESCORT SERVICE❤CALL GIRL
Gwalior ❤CALL GIRL 84099*07087 ❤CALL GIRLS IN Gwalior ESCORT SERVICE❤CALL GIRL
 
The Mariana Trench remarkable geological features on Earth.pptx
The Mariana Trench remarkable geological features on Earth.pptxThe Mariana Trench remarkable geological features on Earth.pptx
The Mariana Trench remarkable geological features on Earth.pptx
 
Selaginella: features, morphology ,anatomy and reproduction.
Selaginella: features, morphology ,anatomy and reproduction.Selaginella: features, morphology ,anatomy and reproduction.
Selaginella: features, morphology ,anatomy and reproduction.
 
Module for Grade 9 for Asynchronous/Distance learning
Module for Grade 9 for Asynchronous/Distance learningModule for Grade 9 for Asynchronous/Distance learning
Module for Grade 9 for Asynchronous/Distance learning
 
Biogenic Sulfur Gases as Biosignatures on Temperate Sub-Neptune Waterworlds
Biogenic Sulfur Gases as Biosignatures on Temperate Sub-Neptune WaterworldsBiogenic Sulfur Gases as Biosignatures on Temperate Sub-Neptune Waterworlds
Biogenic Sulfur Gases as Biosignatures on Temperate Sub-Neptune Waterworlds
 
development of diagnostic enzyme assay to detect leuser virus
development of diagnostic enzyme assay to detect leuser virusdevelopment of diagnostic enzyme assay to detect leuser virus
development of diagnostic enzyme assay to detect leuser virus
 
Asymmetry in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-76 b
Asymmetry in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-76 bAsymmetry in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-76 b
Asymmetry in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-76 b
 
FAIRSpectra - Enabling the FAIRification of Analytical Science
FAIRSpectra - Enabling the FAIRification of Analytical ScienceFAIRSpectra - Enabling the FAIRification of Analytical Science
FAIRSpectra - Enabling the FAIRification of Analytical Science
 
Genetics and epigenetics of ADHD and comorbid conditions
Genetics and epigenetics of ADHD and comorbid conditionsGenetics and epigenetics of ADHD and comorbid conditions
Genetics and epigenetics of ADHD and comorbid conditions
 
Thyroid Physiology_Dr.E. Muralinath_ Associate Professor
Thyroid Physiology_Dr.E. Muralinath_ Associate ProfessorThyroid Physiology_Dr.E. Muralinath_ Associate Professor
Thyroid Physiology_Dr.E. Muralinath_ Associate Professor
 
Porella : features, morphology, anatomy, reproduction etc.
Porella : features, morphology, anatomy, reproduction etc.Porella : features, morphology, anatomy, reproduction etc.
Porella : features, morphology, anatomy, reproduction etc.
 
module for grade 9 for distance learning
module for grade 9 for distance learningmodule for grade 9 for distance learning
module for grade 9 for distance learning
 

Sciences of Europe No 83 (2021) Vol. 2

  • 1. No 83 (2021) Vol. 2 Sciences of Europe (Praha, Czech Republic) ISSN 3162-2364 The journal is registered and published in Czech Republic. Articles in all spheres of sciences are published in the journal. Journal is published in Czech, English, Polish, Russian, Chinese, German and French, Ukrainian. Articles are accepted each month. Frequency: 24 issues per year. Format - A4 All articles are reviewed Free access to the electronic version of journal Edition of journal does not carry responsibility for the materials published in a journal. Sending the article to the editorial the author confirms it’s uniqueness and takes full responsibility for possible consequences for breaking copyright laws. Chief editor: Petr Bohacek Managing editor: Michal Hudecek  Jiří Pospíšil (Organic and Medicinal Chemistry) Zentiva  Jaroslav Fähnrich (Organic Chemistry) Institute of Organic Chemistry and Biochemistry Academy of Sciences of the Czech Republic  Smirnova Oksana K., Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Department of History (Moscow, Russia);  Rasa Boháček – Ph.D. člen Česká zemědělská univerzita v Praze  Naumov Jaroslav S., MD, Ph.D., assistant professor of history of medicine and the social sciences and humanities. (Kiev, Ukraine)  Viktor Pour – Ph.D. člen Univerzita Pardubice  Petrenko Svyatoslav, PhD in geography, lecturer in social and economic geography. (Kharkov, Ukraine)  Karel Schwaninger – Ph.D. člen Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava  Kozachenko Artem Leonidovich, Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Department of History (Moscow, Russia);  Václav Pittner -Ph.D. člen Technická univerzita v Liberci  Dudnik Oleg Arturovich, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor, De- partment of Physical and Mathematical management methods. (Chernivtsi, Ukraine)  Konovalov Artem Nikolaevich, Doctor of Psychology, Professor, Chair of General Psy- chology and Pedagogy. (Minsk, Belarus) «Sciences of Europe» - Editorial office: Křižíkova 384/101 Karlín, 186 00 Praha E-mail: info@european-science.org Web: www.european-science.org
  • 2. CONTENT AGRICULTURAL SCIENCES Tao Ye, Vlasenko V., Wu Liuliu RESEARCH PROGRESS ON IDENTIFICATION OF WHEAT MAIN DISEASES AND INSECT PESTS, POWDERY MILDEW AND PATHOGEN...........................................3 Wu Liuliu, Tao Ye, Zhatova H. MECHANISMS OF DETOXIFICATION TOLERANCE TO HEAVY METALS IN WHEAT..........................................5 Vasylchuk V., Halitskyi L., Bobovskyi B., Zemlianyi Ye., Panchenko A. PRODUCTIVITY OF AGRICULTURAL CROPS DEPENDING ON THE METHODS OF SOIL TILLAGE IN THE CONDITIONS OF POLISSYA OF UKRAINE .....................9 Polischuk V., Vdovychenko V., Sarnitskyi V., Fedorovych O., Khrobust B., Kudriashova O. EFFICIENCY OF BIOLOGIZATION ELEMENTS OF AGROTECHNOLOGIES IN THE CONDITIONS OF CENTRAL POLISSIA OF UKRAINE................................14 Matsay N., Masliiov S., Havryliuk Y., Beseda O. ECOLOGICAL APPROACHES IN CULTIVATION OF SUGAR MAIZE IN THE CONDITIONS OF THE NORTHERN STEPPE OF UKRAINE...............................19 Onuchina O., Korneva I. DEPENDENCE OF FODDER PRODUCTIVITY OF RED CLOVER VARIETIES ON ACIDITY OF SOD- MESOPODZOLIC SOIL UNDER CONDITIONS OF KIROV REGION......................................................................22 Stoliar S., Potiychuk T., Rak M., Plushko A., Menshikova I., Teodoryshyna O., Danylyshyn O., Kononchuk V., Gnitetsky O. DOMINANT MYCOSIS OF TRITICUM AESTIVUM, PANICUM MILIACEUM, SORGHUM BICOLOR AND THEIR YIELD IN POLISY OF UKRAINE..........................27 CHEMICAL SCIENCES Sharipov G., Abdrakhmanov A., Gareev B., Yakshembetova L. ESTIMATION OF THE ENERGY PARAMETERS OF THE MULTIBUBBLE SONOLUMINESCENCE OF THE TB3+ ION DURING SONOLYSIS OF AQUEOUS SOLUTIONS ........34 Sadigov F., Ismailov Z., Mirzoeva R., Qasanova Z., Mamadova S. STUDY OF THE Tm-Sb-Te SYSTEM .............................38 PHYSICS AND MATHEMATICS Kozhevnikova I. REGRESSION ANALYSIS OF THE RESERVOIR LEVEL BASED ON AN AUTONOMOUS DIFFERENTIAL EQUATION.................................................................41
  • 3. Sciences of Europe # 83, (2021) 3 AGRICULTURAL SCIENCES RESEARCH PROGRESS ON IDENTIFICATION OF WHEAT MAIN DISEASES AND INSECT PESTS, POWDERY MILDEW AND PATHOGEN Tao Ye Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang, China Sumy National Agrarian University, Sumy, Ukraine ORCID: 0000-0002-4675-1294 Vlasenko V. Doctor (Agricultural Sciences), Professor, Department of plant protection, Sumy National Agrarian Uni- versity, Sumy, Ukraine ORCID: 0000-0002-5535-6747 Wu Liuliu Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang, China Sumy National Agrarian University, Sumy, Ukraine ORCID:0000-0001-2345-6789 DOI: 10.24412/3162-2364-2021-83-2-3-5 ABSTRACT Wheat is one of the most widely planted food crops in the world, and at least 1/3 of the world's population feeds on wheat as the staple food. With the progress and development of society, the requirements for agricultural quality are getting higher and higher, especially for wheat cultivation. Wheat is an important crop related to the economic benefits of local agriculture. Wheat fruit is one of the most common foods and the main source of carbohydrates for people. However, wheat is very susceptible to diseases in the process of planting, and in severe cases, it may even lead to a reduction in wheat production and no harvest. In this article, the main diseases faced in wheat planting are analyzed, and the research progress of crop powdery mildew and pathogen identification is described, in order to provide a theoretical reference for the research on wheat powdery mildew and its control.1. Main diseases in wheat cultivation. Keywords: Wheat; Powdery mildew; Fusarium head blight; Pathogen identification. China has a long history of planting wheat, and wheat planting occupies an important position in the development of China's agricultural economy. In order to improve the yield and quality of wheat and increase the economic income of farmers, it is necessary to im- prove the prevention and research of wheat-related dis- eases, so as to further optimize disease prevention and control technologies. 1.1 Powdery mildew of wheat Powdery mildew of wheat can injure some organs of wheat plant and do great harm to wheat yield. At the beginning of the disease, the leaves appeared 2 ~ 3mm pale gray mildew spots, with the passage of time ex- panded to nearly round to oval white mildew spots. Mildew surface will produce white powder, when the wind or external vibration will fly away. The white powder is called conidia, and in this way it spreads to other wheat. In the later stage, the mildewing layer of the disease turned to grayish white to light brown, and small black dots about the size of needles were scat- tered on the disease spots, forming an obturator shell (Li Juan, 2019).Powdery mildew of wheat mainly oc- curred in spring in the winter wheat area, and powdery mildew pathogen mainly came from the local area, and also from the neighboring areas with early disease. The onset of powdery mildew was slow when the tempera- ture was below 12℃, and it was easy to cause the spread of powdery mildew when the relative humidity was above 75%, which seriously affected the yield and qual- ity of wheat. If there is little rain in the local environ- ment, the disease will be severe if there is more rain that year. If it is a rainy area, rainy days, excessive rainfall, wheat powdery mildew situation will be alleviated to a certain extent. Continuous rainfall washes away the surface conidia, preventing widespread spread of the pathogen. In the process of planting, we should also pay attention to fertilizer management, reduce the utiliza- tion rate of nitrogen fertilizer, to avoid the situation of green wheat. If there are problems in field management during the planting process, insufficient water and fer- tilizer for wheat, coupled with dry land, weak growth and low resistance to disease, powdery mildew can also cause large-scale transmission. 1.2 Fusarium head blight Fusarium head blight is the main disease affecting wheat growth quality and quantity. When it occurs, it is easy to cause seedling blight, ear rot, stem base rot, stem rot and ear rot, and wheat from seedling to head- ing can be affected. The buds turn brown, then the root crowns rot. In mild cases, the seedlings are yellow and thin, and in severe cases, it can kill a lot of wheat. The withered seedlings produced a large amount of red mil- dew, and the late wheat produced dense bacterial asco- cysts. Touch with the hand, there is a distinct sense of protuberance. Bacteria can live and winter on other crops, spread effectively by wind and air currents in the second year, sputtering on the withered anthers of flower vessels to germinate, first living saprophytic, then infusing spikelets, and a few days later producing a large number of pink mildew layers. Wheat suffers the highest infection rate of fusarium graminearum dur- ing flowering, especially to the full flowering stage of wheat. However, after the main body of the wheat spike is formed, the conidia's influence on the field will be
  • 4. 4 Sciences of Europe # 83, (2021) reduced to some extent, but with the wind or other means of transmission, they will infect the surrounding wheat field. The gibberellum can survive both winter and summer inside the seed as mycelium. Fusarium graminearum is widely spread mainly through wind and rain, among which rain water plays a very im- portant role in virus transmission. When the ambient temperature is above 7℃, the water content in the soil is more than 50%, and the virus will form shells, and the ambient temperature is above 15℃, the formation of transmitting ascospores. In the rainfall environment, the ascospores will mature rapidly, and under the influ- ence of the environment, the virus scattered on the an- ther, the amount of bacteria in the field of disease and residual body, serious disease; Topographic reasons are mainly due to the low-lying rural terrain and poor drain- age, which leads to the deposition of precipitation in the field. Moreover, the high density of wheat planting is not conducive to the field management of planters, which makes fusarium graminearum more serious. 2. Research progress of powdery mildew Erysiphales are a very important group of bio- trophic pathogens, mainly parasitizing the aboveground parts of cruciferous plants. Can cause harm to a variety of crops (Ellingham et al., 2019) (Ellingham O, David J, Culham A. Enhancing identification accuracy for powdery mildews using previously underexploited DNA loci[J]. Mycologia, 2019, 111(2): 1-15.) Since the first scientific name of Powdery mildew was first iden- tified by Linnaeus, they have played an important role in the history of plant pathology for more than 280 years (Yao Yijian, 1988). The morphological charac- teristics of white, powdery surface mycelium, conidia and dark brown tea spore make Powdery Mildew be- come one of the most famous and easily recognized plant pathogens (Yang Li, 2013). Powdery mildew fungi often develop in a relatively humid environment, and their high water content of conidia, compatibility with host and sensitivity to chemical fungicides make them significantly different from other plant pathogens (Gay et al., 2010). Powdery mildew will become en- demic in a relatively short time after landing on the host surface in the field and can be identified and managed by culture of different crops, chemistry, biology, and host resistance (Burie and Ducrot, 2015). Powdery mil- dew can cause disease in many angiosperms. In fact, most of them harm dicotyledons, except for Erysiphe graminis and Blumeria graminis, which cause disease in monocotyledons. The conidia and conidia of pow- dery mildew are white and powdery, and the diseased plant can be identified from a distance (Qi Peikun, 2007).The most obvious characteristic of Powdery mil- dew is that it has two different growth stages. The first stage is asexual reproduction or conidia stage, which forms a large number of white conidia on the diseased host plants. These conidia are easily transmitted by air flow and become the source of secondary inoculation. The second is the stage of sexual reproduction, in which sexual spores are formed in the later asexual stage. The spores in the ascus are called perithecia in the mature stage. These fruitoids are cephalic, small, globular at first, and yellowish brown, dark brown, brown, or black. The obturator shell has distinct appendages, which are filiform and branching, bulbous at the base and curved or spiky at the apex. The appendages are of great value to the classification and identification of this genus. Ascus are sac-like structures, mostly oval in shape, and contain 2 to 8 ascospores at maturity, de- pending on the fungus species (Braun, 1981). 3. Research progress of pathogen identification The ability to identify organisms that cause spe- cific crop diseases is the cornerstone and prerequisite for preventing crop diseases and understanding and controlling them. Traditional methods of identifying fungal plant pathogens rely on interpretation of visual symptoms and/or isolation, culture and laboratory iden- tification of pathogens. The accuracy and reliability of these methods largely depend on the experience and skills of diagnosers (Gong Meng, 2006). New methods such as immunological methods, DNA/RNA probes and PCR amplification techniques are increasingly ap- plied to the diagnosis of plant pathogens. The greatest advantage of these techniques over traditional diagnos- tic methods may be their high specificity. They can tell the difference between different fungal species, A sin- gle species can also be identified (Bailey et al., 2002).It provides new opportunities for studying and under- standing the biology of plant pathogenic fungi, the structure and dynamics of pathogen population, host/pathogen interaction, gene flow in pathogen pop- ulation and inoculant movement. As more information becomes available on fungal genomics and gene func- tion, The range of application of molecular diagnostic techniques will also expand (Heath and Geitmann, 2000). Pcr-based methods are sensitive and can detect traces of pathogen DNA, which is useful for studying systemic infections or early detection of disease before symptoms develop. Compared with culture method, PCR method is faster and results can be obtained within 1-2 days after sampling. Is more reliable than visual symptom recognition because they do not rely on the skills required to distinguish the nuances of disease symptoms (Li Fenglan et al., 2010) .The combination of morphological and molecular identification will greatly accelerate and improve the identification speed and accuracy of pathogenic bacteria, and provide tech- nical support for disease prevention and monitoring in wheat production. References 1. Li J, WANG W L, WANG Q, et al. Analysis on resistance trend of wheat varieties (lines) in Shaanxi Province during 2009-2018 [J]. Journal of Triticeae Crops, 2019 (12): 1443-1449. 2. Ellingham O, David J, Culham A. Enhanc- ing identification accuracy for powdery mildews using previously underexploited DNA loci[J]. Mycologia, 2019, 111 (2): 1-15. 3. Yao Yi-jian. The ASEXUAL Genus of Pow- dery Mildew [J]. Plant Protection, 1988, 14(1): 42-43. 4. Yang L. Identification of Phyllactinia Mori- cola as a pathogen of Powdery mildew in Yunnan and study on conidial germination characteristics [D]. Chongqing: Southwest University, 2013. 5. Gay J L, Martin M, Ball E. The impermea- bility of powdery mildew conidia and their germination
  • 5. Sciences of Europe # 83, (2021) 5 in arid environments[J]. Plant Pathology, 2010, 34 (3): 353-362. 6. Burie J.Ducrot A. A field scale model for the spread of fungal diseases in crops: the example of a powdery mildew epidemic over a large vineyard[J]. Mathematical Methods in the Applied Sciences, 2015, 38 (17): 3720-3737. 7. QI P K. Fungi of China (Vol. 34) -- Phyto- philia: [M]. Beijing: Science Press, 2007. 8. Braun U. Taxonomic studies in the genus Er- ysiphe I. Generic delimitation and position in the sys- tem of the Erysiphaceae[J]. Nova Hedwigia, 1981, 34: 679-719 9. Gong M. Identification of Bacillus pY-1 and isolation, purification, characterization and structure identification of its antifungal products [D]. Chengdu: Sichuan University, 2006 10. Bailey A M, Mitchell D J, Manjunath K L, et al. Identification to the species level of the plant path- ogens phytophthora and pythium by using unique se- quences of the ITS1 region of ribosomal DNA as cap- ture probes for PCR ELISA[J]. Fems Microbiology Letters, 2002, 207(02): 153-158 11. Heath I B, Geitmann A. Cell biology of plant and fungal tip growth - Getting to the point[J]. The Plant Cell, 2000, 12 (9): 1513-1517 12. Li Fenglan, Li Xuezhan, Min Fanxiang, et al. Application of real-time quantitative PCR in quantita- tive detection of plant fungal pathogens [J]. Journal of Northeast Agricultural University, 2010, 41(04): 151- 155. MECHANISMS OF DETOXIFICATION TOLERANCE TO HEAVY METALS IN WHEAT Wu Liuliu PhD student Sumy National Agrarian University, Sumy, Ukraine ORCID: 0000-0001-2345-6789 Tao Ye PhD student Sumy National Agrarian University, Sumy, Ukraine ORCID: 0000-0002-4675-1294 Zhatova H. PhD (Agricultural Sciences), Professor Sumy National Agrarian University, Sumy, Ukraine ORCID: 0000-0002-8606-6750 DOI: 10.24412/3162-2364-2021-83-2-5-9 ABSTRACT As a non-essential nutrient element, cadmium in soil and water can be absorbed and accumulated by crops, affecting the normal growth and development of plants, and then causing serious phytotoxic reactions in a variety of physiological levels, thus affecting the health of animals and humans through the food chain, causing great harm to human health. This paper discusses the mechanism of plant resistance to heavy metal detoxification, studies the molecular mechanism of cadmium absorption, transport and exportation of wheat, reduces the accumulation of cadmium in crops, the treatment of cadmium pollution and the creation of wheat varieties with low accumulation of cadmium, which is of great significance to ensure food safety and food safety. Keywords: wheat, cadmium, absorption, transport, distribution, tolerance mechanism, molecular mecha- nisms. Soil contains excessive or harmful heavy metals, absorbed by plant roots to the plant, in the process of long-term heavy metal stress, plants through various re- sistance mechanisms and regulatory mechanism to re- duce or avoid heavy metal poisoning, allow it to grow in the high concentration of heavy metals in the envi- ronment to complete its development process, this de- fense mechanism is called detoxification tolerance mechanism. Since it is difficult to control the accumu- lation of heavy metals in soil environment, it is neces- sary to master the detoxification mechanism and de- fense system of plants to heavy metals, and to under- stand the way that plants absorb, transport and accumulate heavy metals, so as to better avoid the heavy metal stress of plants [1-2] . Tolerance and detoxi- fication mechanisms in plants can be divided into two categories: internal tolerance and external rejection. The internal tolerance mechanism is the complexation and chelation of some substances in plants with heavy metals[3] , Limiting heavy metals to some specific tissue parts of plants can reduce the effectiveness of heavy metals and alleviate the toxic effects of heavy metals on plants. The mechanism of external rejection is that plants prevent heavy metal ions from entering the plant cells or expel excessive heavy metals from the cells to avoid accumulation in the cells. These detoxification mechanisms are not independent, but mutually rein- forcing[3] . So the patient detoxification mechanism of heavy metals by plants, separation and accumulation of cadmium absorption or cloning of functional genes, re- veal the accumulation of low accumulation or not of grain crops cultivated on the molecular mechanism of the absorption, transport and accumulation of cad- mium, can clear the key process plants absorb cad- mium, cadmium accumulation in the crop resistance control, reduce the consumption risks of heavy metals.
  • 6. 6 Sciences of Europe # 83, (2021) Detoxification of plant root exudates The first barrier for cadmium to enter the plant is the root system, which is the most critical part to reduce its toxic effect. When the root system is under cadmium stress, some organic acids and sugars will be secreted by the root system[4] , it can form soluble complex with cadmium and other heavy metal ions, reduce the effi- ciency and mobility of heavy metal ions, inhibit the transport of heavy metal ions, so as to reduce the ab- sorption of heavy metals by plants. Studies have shown that under heavy metal stress, plant roots change the form and availability of heavy metals in rhizosphere soil by regulating the composition of organic acids with low molecular weight, so that plants can adapt to the external environment [5] . Other studies have shown that maize root tips can secrete viscous substances with strong affinity, which reduces the mobility of metal ions, and thus most metal ions are retained outside the roots[6] . Many microorganisms also play a significant role in plant detoxification[7] . kai[8] Studies have shown that plants can automatically adjust the pH gradient dis- tribution in the rhizosphere environment when exposed to aluminum poisoning, and aluminum deposition around the root system, thus reducing aluminum entry into the plant body. In conclusion, the detoxification of plant root exudates plays a connecting role in coping with heavy metal stress. Fixation and dynamic response of cell wall Plant cell wall is the necessary part and primary site for plant root to absorb cadmium[9] It plays an im- portant role in plant tolerance and detoxification. The cell wall has negatively charged binding sites that bind positively charged metal ions[3] , adsorbed or complexed heavy metal ions, and prevented cadmium and other heavy metals from entering the cell interior;Plant cell wall can improve the ability to accumulate and detoxify heavy metals by adjusting its components. Zhang Guojun et al. found that heavy metal ions can enter cell protoplasts in cell walls to protect and reduce the dam- age of heavy metal cadmium to plant cells[10] . Krzeslowska[11] It was found that under the stress of Cd and other heavy metals, the activity of pectin methyl ester in plant cell wall increased, and the pectin content increased and rearranged in space, which significantly improved the absorption and accumulation capacity of plant cell wall to heavy metals[12] . Other scholars have found that increasing the contents of cysteine protein and hemicellulose in root cell wall can significantly in- crease the adsorption and fixation ability of plant cell wall to heavy metal ions[13] . In conclusion, cell wall is involved in the transport process of heavy metal ions in plant cells, and the fixation and adsorption of cell wall can reduce the influx of heavy metal ions into the cyto- plasm. Selective permeability of cytoplasmic mem- brane The plasma membrane is also a natural barrier for material exchange in plant cells and a key part of block- ing heavy metal ions from entering cells. The surface of plasma membrane has strong electronegativity, which can adsorb positively charged cadmium ions on its surface, thus affecting the transmembrane transport of cadmium ions in cells. Studies have shown that plasma membrane transporters can transport metal ions to the extracellular level and play an important role in the selective transport of metal ions[11, 14] , ABC mem- brane transporter is the main representative of mem- brane transporter. It has been reported that a metal-ex- creting protein OsPDR9 located on the plasma mem- brane can transport heavy metal Cd to vacuoles, which is closely related to the detoxification of heavy metal[15] . Heavy metal transporters, such as AtPDR8, AtHMA2 and AtHMA4, are involved in excreting heavy metal Cd from the cytoplasm and transporting it to the cell wall to precipitate heavy metals outside the cell membrane[16-21] . Compartmentalization of vacuoles Vacuole compartmentalization refers to the ability of plant cells to isolate heavy metal ions within vacu- oles. When cadmium passes through the plant cell wall and enters the protoplast through the plasma mem- brane, it accumulates in vacuoles[22, 23] . Vacuole is rich in organic acids and can form complex with heavy metal cadmium and reduce its toxicity[24] . Shim etc[25] . The expression of vacuolar transporter gene ScYCF1 in poplar seedlings could improve their ability to repair Cd contaminated soil. Plant research invented chelating peptide (PCs) can combine with heavy metals such as cadmium form a complex, enter the vacuole and plant combining chelating peptide, formation of lower tox- icity of high molecular weight compounds, and the membrane transporters HMT1, HMT2, transferred to the vacuole in heavy metal chelate form, in the physical section of cadmium in the immobilized and isolation, Alleviate the toxicity of heavy metals to plants [26-28] . Vacuolar compartmentalization is considered to be an effective way to degrade cadmium toxicity. chelation of metal-organic ligands Chelation of heavy metal ions in plants is mainly through inducing the synthesis of metal ligands in plants to form metal-organic ligands, so as to change the mobility and utilization of heavy metal ions and re- duce their toxicity to plants [29-31] . Metallothionein (MT) and phytochelin (PC) are mainly studied proteins that chelate heavy metal ions[32, 33] . After some heavy metals pass through the cell wall and cell membrane into the cytoplasm, they can form complex stable che- lates with organic acids, proteins and other substances, and transform into non-toxic or less toxic combination forms, alleviating the toxic effects of heavy metals on plants[34] . When plants are exposed to external cad- mium stress, PCs, MT and Cd combine to form non- toxic compounds, which reduce the concentration of in- tracellular free heavy metal ions, thus alleviating cad- mium toxicity of rice[34, 35] . Antioxidant effect The antioxidant system in plants is a widely avail- able detoxification strategy. The antioxidant system in plants can protect cells from oxidative stress by scav- enging free radicals produced by heavy metal stress[36- 39] . Studies have shown that scavenging free radicals produced by heavy metal stress can improve tolerance of plants to heavy metals[7] . Under heavy metal stress, rice produces a variety of antioxidant defense systems, which scavenge oxygen free radicals and prevent plant cells from being damaged[40-42] . Wang Haiou etc[43] . It
  • 7. Sciences of Europe # 83, (2021) 7 was found that under copper and cadmium stress, wheat leaves produced a large amount of GSH to effectively remove reactive oxygen species and free radicals and prevent membrane lipid peroxidation, suggesting that GSH plays a major role in leaf detoxification. There- fore, the study of antioxidant system is of great signifi- cance to understand the physiological mechanism of plant stress adaptation and heavy metal detoxification mechanism. Heavy metal transporters Heavy metal transporters are involved in heavy metal uptake and transport in plants and play a key role in tolerance mechanisms such as organic ligand chela- tion and vacuolar compartmentation. Heavy metal transporters can transport heavy metal ions out of the cytoplasm or localize them to specific organelles, or transport heavy metals from non-plastids or organelles to the cytoplasm for detoxification of heavy metals[3] . Atp-binding cassette transporters (ABC transporters) are widely distributed in prokaryotes and eukaryotes. They mainly bind and hydrolyze ATP to release energy to achieve substrate transport across membranes. The ABCB transporter gene mediates the transport of heavy metal ions such as cadmium, lead and aluminum, and improves the tolerance of plants to heavy metals[44] . Many authors have found that heavy metal excretion proteins associated with vacuolar compartmentaliza- tion in plants can transport heavy metals to vacuoles. Amtp1 and Ahmtp1 transporters can transfer excess Zn2 +To take the excess zinc out of the cell, or from the cell2 +Compartmentalization to reduce Zn2 +Damage to cells[45-47] . Other studies have shown that the heavy metal absorbing proteins AtNRAMP1, AtNRAMP3 and AtNRAMP4 can transport heavy metal ions such as Cd from vacuoles to the cytoplasm[48-49] . Moons et al. demonstrated that OsPDR9 transported heavy metal cadmium to vacuoles[50] . Other studies have shown that proteins Athma1 and Athma6 can transport excess Zn and Cu from cytoplasm to chloroplast[51-52] . Proteins Athma7 and Athma8 can transport excessive Cu from cytoplasm and chloroplast matrix to golgi apparatus and thylakoid[53, 54] . The Zinc-iron transporter (ZIP) family (such as IRT1, Osirt1, Osirt2) is involved in the absorption and chelation of Cd and other heavy metals in plants[55-57] . Thus, for different kinds of heavy metal transport protein, under the stress of different heavy metals, transportation way and the way of tolerance is differ, the combined transport way how, in the same kind of plants of different heavy metal detoxification of heavy metal ion transporters exists between joint coor- dination effect, are subject to further study. To sum up, it is an effective way to improve heavy metal pollution to further study the mechanism of heavy metal detoxification tolerance, use advanced mo- lecular research methods to isolate heavy metal re- sistance genes and analyze the causes of key plants' heavy metal resistance[58] . To summarize and analyze the detoxification mechanism of heavy metal transport- ers, antioxidant enzyme system, cell wall and vacuole in plants, in order to provide reference for future detox- ification mechanism and tolerance mechanism of plants. References 1. Xiao Q T. Physiological response of rice to cadmium stress [D]. Fuzhou: Fujian Agriculture and Forestry University, 2011. 2. Duan De-chao, Yu Ming-ge, Shi Ji-yan. Chi- nese journal of applied ecology, 2014, 25(01):287-296. 3. Zhang Liqiang. Studies on the absorption, transport and accumulation of cadmium in rice [D]. Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2012. 4. Chen Bin, TAN Shuduan, DONG Fangxu, et al. [J]. Jiangsu agricultural sciences, 2019, 47(4):34-38. 5. Xiao Yatao. Response and resistance control mechanism of cadmium stress in winter wheat seed- lings [D]. Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2019. 6. FU Xiaoping, Dou Changming, Hu Shaoping, et al. Effects of organic acids on tolerance and detoxification of heavy metals in plants [J]. Chi- nese journal of plant ecology, 2010, 34(11):1354-1358. 7. Zhao Xinhua, Ma Weifang, Sun Jingmei, et al. Journal of Agro-Environment Science, 2006, 25 (1): 100-106. (in Chinese with English abstract) 8. Wang Zhixiang, ZHOU Guangyi, Wu Zhongmin, et al. Research progress of heavy metal tox- icity and resistance mechanism in plants [J]. Henan for- estry science and technology, 2007, 27(02):26-28. 9. Wu Jia, Tu Shuxin. Research progress on re- sponse of plant root exudates to pollution stress [J]. Journal of nuclear agricultural sciences, 2010, 24(06):1320-1327. 10. Huang Qiu-chan, Li Xiao-feng, Li Yaoyan. Research progress on toxic effect and tolerance mech- anism of Cadmium on rice [J]. Journal of Anhui Agri- cultural Sciences, 2007(07):1971-1974. 11. Zhang Guojun. Molecular response of rice calmodulin to cadmium stress [D]. Fuzhou: Fujian Ag- riculture and Forestry University, 2013. 12. Krzeowska M. The cell wall in plant cell re- sponse to trace metals: Polysaccharide remodeling and its role in defense strategy. Acta Physiologiae Planta- rum, 2011, 33:35-51 13. Jiang W S, Liu D H. Pb-induced cellular de- fense system in the root meristematic cells of Allium sativum L [J]. BMC Plant Biology, 2010, 10(1):1-8 14. Zhu X F, Wang Z W, Dong F, et al. Exoge- nous auxin alleviates cadmium toxicity in Arabidopsis thaliana by stimulating synthesis of hemicellulose 1 and increasing the cadmium fixation capacity of root cell walls[J]. Journal of Hazardous Materials, 013, 263:398-403 15. Duan D C. Effect of humic acid on bioavail- ability and toxicity of lead in tea plant [D]. Zhejiang University, 2014. 16. Moons A. Ospdr9, which encodes a PDR- type ABC transporter, is induced by heavy metals, hy- poxic stress and redox perturbations in rice roots[J]. FEBS Letters, 2003, 553(3):370-376 17. Eren E, Argüello J. Arabidopsis HMA2, a divalent heavy metal-transporting PIB-type ATPase, is involved in cytoplasmic Zn2+ homeostasis. Plant Phys- iology, 2004, 136(3), 3712-3723.
  • 8. 8 Sciences of Europe # 83, (2021) 18. Takahashi R, Bashir K, Iishimaru Y, et al. The role of heavy-metal atpases, hmas, in zinc and cad- mium transport in rice. plant signaling & behavior, 2012, 7(12), 1605-1607. 19. Mills R F, Francini A, Ferreira da, et al. The plant P1B‐type ATPase AtHMA4 transports Zn and Cd and plays a role in detoxification of transition metals supplied at elevated levels[J]. Febs Letters, 2005, 579(3), 783-791. 20. Kim D Y, Bovet L, Maeshima M, et al. The abc transporter atpdr8 is a cadmium extrusion pump conferring heavy metal resistance. The Plant Journal, 2007, 50(2), 207-218. 21. Hussain D, Haydon M J, Wang Y, et al. P- type ATPase heavy metal transporters with roles in es- sential zinc homeostasis in Arabidopsis[J]. Plant Cell, 2004, 16(5):1327-1339 22. Farzadfar S, Zarinkamar F, Modarres-Sa- navy S A M, et al. Exogenously applied calcium allevi- ates cadmium toxicity in Matricaria chamomilla L. plants[J]. Environmental Science and Pollution Re- search, 2013, 20(3), 1413-1422. 23. [23] Zhao Hu, Li Yuhong. Research pro- gress on the tolerance mechanism of plant to heavy metals [J]. Journal of fuyang normal university (natural science edition), 2008, 25(03):35-40. 24. Huang Qiu-chan, Li Xiao-feng, Li Yaoyan. Research progress on toxic effect and tolerance mech- anism of Cadmium on rice [J]. Journal of Anhui Agri- cultural 25. Wang Xuedong, Zhou Hongju, Hua Luo. Research progress on resistance mechanism of plant to heavy metals and phytoremediation [J]. South-to-north Water Transfer and Water Science and Technology, 2006(02):43-46. 26. Shim D, Kim S, Choi YI, et al. Transgenic poplar trees expressing yeast cadmium factor 1 exhibit the characteristics necessary for the phytoremediation of mine tailing soil. Chemosphere, 2013,90: 1478- 1486 27. CAI Baosong, Lei Mei, Chen Tongbin, et al. Plant chelatins and their effects on resistance to heavy metal stress [J]. Acta Ecologica Sinica, 2003(10):2125- 2132. 28. Mendoza-Cózatl D G, Jobe T O, et al. Long- distance transport, vacuolar sequestration, tolerance, and transcriptional responses induced by cadmium and arsenic[J]. Current Opinion in Plant Biology, 2011, 14( 5):554-562 29. Huang J, Zhang Y, Peng J S, et al. Fission yeast HMT1 lowers seed cadmium through phytochela- tin dependent vacuolar sequestration in Arabidopsis[J]. Plant Physiology, 2012, 158( 4):1779-1788 30. Xue Huan, Liu Zhixiang, Yan Mingli. Re- search progress on physiological mechanism of heavy metal accumulation in plants [J]. Biological resources, 2019, 41(04):289-297. 31. Li Yang, Yu Lijie, Jin Xiaoxia. Chinese journal of bioengineering, 2015, 35(09):94-104. 32. Cao Yuqiao, NIE Qingkai, GAO Yun, et al. Research progress of Cadmium and its chelate-related transporters in plants [J]. Crops, 2018(03):15-24. 33. HAN N. Studies on the mechanism of che- lating peptide and chelating peptide synthase in cad- mium tolerance and accumulation in plants [D]. Zhejiang University, 2005. 34. Zhang Zhongchun, QIU Baosheng. Re- search progress in the transport and function of plant chelatins [J]. Plant physiology journal, 2012, 48(05):425-428. 35. Hu Chao-hua, Zhang Lei, Zhu Duan-wei. Bi- osynthesis, detoxification mechanism and application prospect of phytochelatins in heavy metal remediation [J]. Journal of Huazhong Agricultural University, 2006(05):575-580. 36. Li Anming, Li Dehua, Deng Qingyun, et al. Research progress of chelating peptide synthase in plants [J]. Plant physiology, 2011, 47(01):27-36. 37. Liu Cong, DONG Laai, Lin Jianzhong, et al. Research progress of reactive oxygen species metabo- lism and its regulation mechanism in plants under stress [J]. Life science research, 2019, 23(03):253-258. 38. LUO Jiewen, LI Ying, Su Huishuo, et al. Re- sponses of antioxidant enzymes and chelateptides in roots of fenugreek fenugreek to Cd and Pb stress [J]. Ecology and environmental sciences, 2016, 25(06):1047-1053. 39. FAN Yegeng, LIAO Jie, WANG Tianshun, et al. Effects of cadmium stress on antioxidant enzyme system and non-protein sulfhydryl substances in sugar- cane [J]. Hunan Agricultural Sciences, 2019(04):23-27. 40. Tian Dan, REN Yanfang, WANG Yanling, et al. Effects of cadmium stress on seed germination and antioxidant enzyme system of lettuce seedlings [J]. Northern Horticulture, 2018(02):15-21. 41. Shao Guosheng, Hassan Muhammad Jaffar, Zhang Xiufu, et al. Effects of cadmium stress on plant growth and antioxidant enzyme system of different rice genotypes [J]. Chinese journal of rice science, 2004, 18(03):57-62 42. Huang Qiu-chan, Li Xiao-feng, Li Yaoyan. Research progress on toxic effect and tolerance mech- anism of Cadmium on rice [J]. Journal of Anhui Agri- cultural Sciences, 2007(07):1971-1974. 43. Chen Kyodo. Study on the mechanism and regulation effect of Cadmium stress response in Rice [D]. Yangzhou University, 2013. 44. WANG Haiou, ZHONG Guangrong, Liu Xiaofeng, et al. Study on detoxification mechanism of Wheat containing sulfhydryl compounds under Cu and CD stress [J]. Acta Agriculturae Sinica, 2008(03):158- 161. 45. Wang Xuan, Chen Haixia. Advances in plant ABCB transporter [J]. Biotechnology Bulletin, 1-7. 46. Desbrosses-Fonrouge A G, Voigt K, Schr der A, et al. Arabidopsis thaliana MTP1 is a Zn trans- porter in the vacuolar membrane which mediates Zn de- toxification and drives leaf Zn accumulation[J]. FEBS Letters, 2005, 579(19):4165-4174 47. Dhankhar R, Sainger P A, Sainger M. Phy- toextraction of zinc: physiological and molecular mechanism[J]. Soil & Sediment Contamination. 2012, 21(1):115-133 48. Becher M, Talke I N, Krall L, et al. Cross- species microarray transcript profiling reveals high
  • 9. Sciences of Europe # 83, (2021) 9 constitutive expression of metal homeostasis genes in shoots of the zinc hyperaccumulator Arabidopsis hal- leri[J]. The Plant Journal, 2004, 37(2):251-268 49. Fulekar M H, Singh A, Bhaduri A M. Ge- netic engineering strategies for enhancing phytoreme- diation of heavy metals[J]. African Journal of Biotech- nology, 2009, 8(4) :529 -535 50. Lanquar V, Lelievre F, Bolte S, et al. Mobi- lization of vacuolar iron by AtNRAMP3 and AtNRAMP4 is essential for seed germination on low iron[J]. EMBO Journal, 2005, 24(23):4041-4051 51. Moons A. Ospdr9, which encodes a PDR- type ABC transporter, is induced by heavy metals, hy- poxic stress and redox perturbations in rice roots[J]. FEBS Letters, 2003, 553(3):370-376 52. Seigneurin-Berny D, Gravot A, Auroy P, et al. HMA1, a new Cu-ATPase of the chloroplast enve- lope, is essential for growth under adverse light condi- tions[J]. Journal of Biological Chemistry, 2006, 281(5) :2882-2892 53. Abdel-Ghany S E, Müller-Moulé P, Niyogi K K, et al. Two P-type ATPases are required for copper delivery in Arabidopsis thaliana chloroplasts[J]. The Plant Cell, 2005, 17(4) :1233-1251 54. Himelblau E, Amasino R M. Nutrients mo- bilized from leaves of Arabidopsis thaliana during leaf senescence[J]. Journal of Plant Physiology, 2001, 158(10):1317-1323 55. Sancenón V, Puig S, Mira H, et al. Identifi- cation of a copper transporter family in Arabidopsis thaliana[J]. Plant Molecular Biology, 2003, 51(4):577- 587. 56. Vert G, Grotz N, Dédaldéchamp F, et al. IRT1, an Arabidopsis transporter essential for iron up- take from the soil and for plant growth[J]. Plant Cell, 2002, 14(6):1223-1233 57. Lee S, An G. Over-expression of OsIRT1 leads to increased iron and zinc accumulations in rice[J]. Plant Cell & Environment, 2009, 32(4):408- 416. 58. Walker E L, Connolly E L. Time to pump iron: iron-deficiency-signaling mechanisms of higher plants[J]. Current Opinion in Plant Biology, 2008, 11(5):530-535 ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ЗАВИСИМО ОТ СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ПОЛЕСЬЯ УКРАИНЫ Земляной Е.А. магистр Бобовский Б.Л. магистр Панченко А.Н. магистр Галицкий Л.С. магистр Васильчук В.А. магистр Полесский национальный университет, Украина PRODUCTIVITY OF AGRICULTURAL CROPS DEPENDING ON THE METHODS OF SOIL TILLAGE IN THE CONDITIONS OF POLISSYA OF UKRAINE Vasylchuk V. master Halitskyi L. master Bobovskyi B. master Zemlianyi Ye. Master Panchenko A. Master Polissya National University, Ukraine DOI: 10.24412/3162-2364-2021-83-2-9-13 АННОТАЦИЯ Одна из ключевых задач современного сельского хозяйства – эффективное управление почвенной экосистемой, предотвращение распространения процессов деградации почвы и сохранение его энергети- ческого потенциала. В этом смысле целью исследования было изучение возможности улучшения основ- ных агрофизических и гидрофизических показателей пахотного слоя светло-серой лесной почвы как ком- понента управления плодородием легких почв Полесья и формирование продуктивных агроценозов.
  • 10. 10 Sciences of Europe # 83, (2021) ABSTRACT One of the key tasks of modern agriculture is effective management of the soil ecosystem, preventing the spread of soil degradation processes and preserving its energy potential. In this sense, the aim of the study was to study the possibility of improving the main agrophysical and hydro-physical indicators of the arable layer of light gray forest soil as a component of managing the fertility of light soils in Polesya and the formation of productive agrocenosis. Ключевые слова: плотность строения почвы, скважность почвы, урожайность сельскохозяйствен- ных культур, агротехнологии, светло-серые лесные почвы. Keywords: density of addition of the soil, soil porosity, crop yields, agrotechnology, light gray forest soils. Постановка проблемы. Прогрессирующее ухудшение качественного состояния агроландшаф- тов в Украине, снижение плодородия почв создают реальные предпосылки для дальнейшего обостре- ния кризиса производства сельскохозяйственной продукции и экологически чистых продуктов пита- ния [1]. В нынешних условиях в Украине особое значение приобретает проблема снижения антропо- генного давления на агроэкосистему, что негативно влияет на воспроизводство плодородия почвы в процессе его интенсивного сельскохозяйственного использования, в частности в Полесье. В научной литературе широко отражены раз- личные аспекты влияния способов обработки и удобрения на агрофизические показатели почв и их влияние на продуктивность культур [3, 6, 8]. Од- нако некоторые из них носят противоречивый ха- рактер. Так, наши исследования доказывают пре- имущество мелкой безотвальной основной обра- ботки и альтернативных систем удобрения по улучшению агрофизических показателей почвы [5]. Однако некоторые исследователи указывают на снижение влагоемкости на фонах, где применялась мелкая обработка, обосновывая такие изменения повышением плотности почвы [2, 7]. Некоторые ав- торы отмечают, что изменения в плотности почвы не оказывают прямого влияния на развитие корней, но влияют на расположение и структуру пор, проч- ность почвы, общую пористость, количество боль- ших пор, объемное содержание воды, водопроница- емость и аэрацию почвы [9]. Каждое из этих кос- венных последствий изменения плотности почвы может оказывать непосредственное влияние на раз- витие корней. Другие указывают на замедление ро- ста корней при неглубокой обработке почвы, что обусловлено ухудшением водно-воздушного ре- жима, в частности резким сокращением запасов до- ступной влаги [4]. Авторы подчеркивают, что недо- статочная интенсивность рыхления может приво- дить к возникновению критических уровней физических свойств почвы и нарушению роста и развития корневых систем растений. Кроме того, ухудшение агрофизических показателей (переуп- лотнение) и переувлажнение ухудшают микробио- логическую активность почвы и усугубляют непро- дуктивные потери N [10, 11]. В этой связи исследо- вание влияния элементов биологизации агротехнологий на агрофизические и водно-физи- ческие показатели в конкретных почвенно-клима- тических условиях является важной составляющей экологизации агротехнологий и формирования устойчивых агроэкосистем. Объекты и методики исследований. Цель ис- следований – установить эффективность примене- ния альтернативных органических, негумифициро- ванных видов удобрений в сочетании с основной обработкой почвы на агрофизические показатели плодородия почвы, формирование, величину и ка- чество урожая сельскохозяйственных культур в условиях центральных районов Полесья Украины. Исследования проводили в течение 2020-2021 гг. на опытном поле Волынской сельскохозяйствен- ной опытной станции, расположенной на террито- рии пгт. Рокыни, Луцкого района, Волынской обла- сти в севообороте со следующим чередованием культур: 1. Клевер; 2. Пшеница озимая: 3. Лен-дол- гунец; 4. Овес; 5. Рапс яровой; 6. Рожь озимая; 7. Картофель; 8. Ячмень яровой с подсевом клевера. Схема опыта предполагала изучение 3-х спосо- бов основной обработки и 4-х систем удобрения. Способ обработки почвы (фактор А): 1. Вспашка на 18-20 см (контроль); 2. Плоскорезная обработка на 18-20 см; 3. Поверхностная обработка на 10-12 см. Система удобрения (фактор Б): 1. Без удобрения (контроль); 2. Побочная продукция (солома) + N10; 3. Сидерат (люпин жёлтый); 4. Навоз 40 т/га; Почва опытного участка – дерново-подзоли- стая супесчаная. Содержание пахотного слоя почвы характеризуется следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса – 1,04-1,05%, рН – солевой вытяжки – 4,1-5,7, подвижных форм фос- фора (по Чирикову) – 17,3-19,5, калия (по Чири- кову) – 7,8-9,6, щелочно-гидролизуемого азота (по Корнфилду) – 6,4-8,4 мг на 100 г абсолютно сухой почвы. Навоз и альтернативные виды органических удобрений зарабатывали основным возделыванием почвы, с предварительным дискованием, по схеме опыта. В качестве сидерата использовали люпин желтый сорта Янтарь. Площадь посевного участка – 50 м2 , учетного – 35 м2 . Повторность в опыте трехкратная, разме- щение участков систематизировано. Результаты исследований. Физические свой- ства почвы определяют минералогический, грану- лометрический и химический состав, содержание органических веществ, соотношение катионов в почвенно-поглощающем комплексе, вид растений, растущих в ценозе и т.д. Культурные растения хорошо растут и разви- ваются только при благоприятных физических па-
  • 11. Sciences of Europe # 83, (2021) 11 раметрах почвы, которые регулируют возделыва- нием почвы. С наступлением физической спелости почвы оптимального физического состояния дости- гают крошением. В результате рациональной обработки почвы создаются оптимальные условия для роста и разви- тия культур. При этом улучшают физические свой- ства почвы, ее тепловой, воздушный, водный и пи- тательный режимы; уничтожают сорняки, возбуди- тели болезней и вредители сельскохозяйственных культур; почву защищают от водной и ветровой эрозии; обеспечивают заделывание в почву удобре- ний и семян на оптимальную глубину, активизи- руют микробиологические процессы и т.д. На удельный вес почвы оказывает влияние гра- нулометрический состав, влажность, способы и глубина возделывания и выращиваемые культуры. Без обработки плотность строения под влиянием силы тяжести и других факторов достигает опреде- ленной величины, которую принято называть рав- новесной [5]. Равновесная плотность изменяется в значительных пределах и зависит от степени окуль- туривания и является показателем величины плодо- родия почвы. Уплотнение почвы происходит также тяже- лыми сельскохозяйственными машинами, тракто- рами и транспортными средствами, удельное дав- ление которых превышает 0,8 кг/см2 , недостаточ- ная глубина рыхления, обработка почвы при чрезмерной влажности, недостаточное внесение в почву органических веществ, не сбалансирован- ность минеральных удобрений и т.д. [7]. По результатам наших исследований, способ основного возделывания почвы на удельный вес почвы практически не влиял, лишь имел суще- ственную тенденцию к снижению (рис. 1). 1,18 1,20 1,22 1,24 1,26 1,28 1,30 1,32 Без удобрения (контроль) Побочна я продукция + N10 Сидера т (люпин жёлтый) На воз 40 т/га Без удобрения (контроль) Побочна я продукция + N10 Сидера т (люпин жёлтый) На воз 40 т/га Без удобрения (контроль) Побочна я продукция + N10 Сидера т (люпин жёлтый) На воз 40 т/га Вспашка на 18-20 см Плоскорезная обработка на 18-20 см Поверхностнаяобработка на 10-12 см Пшеница озимая Рожь озимая Ячмень яровой Картофель Рис. 1. Удельный вес 0-30 см слоя почвы в зависимости от способа основного возделывания и альтернативных видов удобрений, г/см3 (среднее за 2020–2021 гг.) Скважность, как и плотность строения, явля- ются взаимосвязанными объективными показате- лями агрофизических свойств и экологического со- стояния почвы. Лучшие условия для деятельности микрофлоры почвы и продуктивности сельскохо- зяйственных культур складываются при соотноше- нии твердой фазы почвы и пор в пределах 50%. При такой скважности складываются оптимальные условия для водного и воздушного режимов почвы [9]. По вариантам способа основной обработки почвы общая скважность колебалась от 52,2 до 60,9 % (рис. 2). В вариантах плоскорезной обработки и диско- вания, по сравнению со вспашкой, скважность почвы существенно не увеличивалась. Таким образом, эти и другие факторы оказы- вали значительное влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур. Несмотря на уве- личение засоренности, продуктивность сельскохо- зяйственных культур возрастала при применении безотвальных способов обработки почвы, эффек- тивность которых статистически является досто- верной.
  • 12. 12 Sciences of Europe # 83, (2021) Рис. 2. Скважность 0-30 см слоя почвы в зависимости от основной обработки почвы и альтернативных удобрений, % (среднее за 2020–2021 гг.) Урожайность полевых культур является инте- гральным показателем влияния системы приемов по оптимизации условий их выращивания. Это в полной мере относится и к элементам технологии выращивания озимой пшеницы. Биологические особенности сорта, густота стояния растений, дли- тельность периода вегетации, выбор предшествен- ника, способов возделывания почвы, система удоб- рения, степень защиты растений от вредоносных организмов является определяющим в формирова- нии урожая. Для реализации потенциальной продуктивно- сти сельскохозяйственных культур важное значе- ние имеет рациональная обработка почвы. С помо- щью обработки почвы можно регулировать почвен- ные процессы, которые происходят в пахотном слое почвы и способствуют накоплению достаточ- ного количества влаги в зоне размещения основной массы корней, а также питательного и воздушно- теплового режимов. Фактическая урожайность сельскохозяйствен- ных культур в зависимости от опытных элементов технологии выращивания представлена в табл. 1. Таблица 1 Урожайность сельскохозяйственных культур в зависимости от основной обработки почвы и альтернатив- ных удобрений, т/га (среднее за 2020–2021 гг.) Основная об- работка почвы Система удобрения Сельскохозяйственные культуры Пшеница озимая Рожь озимая Ячмень яровой Картофель Вспашка на 18-20 см Без удобрения (контроль) 2,9 2,2 1,9 15,8 Побочная продукция + N10 3,2 2,5 2,4 18,5 Сидерат (люпин жёлтый) 3,5 2,8 2,6 18,8 Навоз 40 т/га 3,7 2,9 2,8 21,9 Плоскорезная обработка на 18-20 см Без удобрения (контроль) 3,4 2,6 2,1 17,1 Побочная продукция + N10 3,5 2,8 2,6 18,8 Сидерат (люпин жёлтый) 3,6 3,2 2,9 21,8 Навоз 40 т/га 3,9 3,6 3,4 25,9 Поверхност- ная обра- ботка на 10- 12 см Без удобрения (контроль) 3,6 2,8 2,3 17,9 Побочная продукция + N10 3,7 2,9 2,7 18,9 Сидерат (люпин жёлтый) 3,9 3,2 3,4 22,4 Навоз 40 т/га 4,2 3,7 3,5 26,2
  • 13. Sciences of Europe # 83, (2021) 13 Выводы. Проведенные исследования по эф- фективности различных видов органических удоб- рений и способов обработки почвы при выращива- нии сельскохозяйственных культур показали, что альтернативные виды органических удобрений в сочетании с безотвальными обработками почвы способствуют повышению их продуктивности, а также дают возможность повышения плодородия светло серых лесных почв, в комплексе с другими факторами. Литература 1. Lisovyi M. V. (1998). Zastosuvannia miner- alnykh dobryv ta vidnovlennia rodiuchosti gruntiv v umovakh suchasnoho zemlerobstva [Application of mineral fertilizers and restoration of soil fertility in modern agriculture]. Visnyk ahrarnoi nauky, 3, 15-19. 2. Budonnyi, Yu. V. & Shevchenko, M. V. (2004). Gruntozakhysna resursozberihaiucha systema osnovnoho obrobitku gruntu pid kultury v polovykh sivozminakh dlia umov Livoberezhnoho Lisostepu Ukrainy [The soil-protective resource-saving system of the main soil tillage under cultures in field rotations for conditions of the Left-bank Forest-steppe of Ukraine]. Visnyk Lvivskoho DAU. Ser. Ahronomiia, 8, 67–72. 3. Chen, Y. L., Palta, J., Clements, J., Buirchell, B., Kadambot, H. M. & Siddique, R. Z. (2014). Root architecture alteration of narrow-leafed lupin and wheat in response to soil compaction. Field Crops Research, 165, 61–70. doi: https://doi.org/10.1016/ j.fcr.2014.04.007. 4. Kadžienė, G., Munkholm, L. J. & Mutegi, J. K. (2011). Root growth conditions in the topsoil as af- fected by tillage intensity Geoderma, 166, 1, 66–73. doi: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2011.07.013. 5. Kravchuk, M. M., Kropyvnytskyi, R. B., Dovbysh, L. L. & Yakovenko, O. P. (2016). Zmina ahrofizychnykh pokaznykiv svitlo-siroho lisovoho gruntu zalezhno vid sposobiv osnovnoho obrobitku ta udobrennia v Pravoberezhnomu Polissi [Change in ag- rophysical indicators of light-gray forest soil, depend- ing on the methods of basic processing and fertilization in Pravoberezhniy Polesie]. Zb. nauk. pr. Nats. nauk. tsentru «Instytut zemlerobstva NAAN», 3–4, 12–22. 6. Kyryliuk, V. P. (2011). Produktyvnist kultur sivozminy zalezhno vid system osnovnoho obrobitku gruntu [Productivity of cultures of a crop rotation de- pending on the systems of the main soil tillage]. Zbirnyk naukovykh prats NNTs «Instytut zemlerobstva NAAN», 1–2, 77–85. 7. Kyryliuk, V. P., Tymoshchuk, T. M. & Kotelnytska, H. M. (2019). Vplyv system osnovnoho obrobitku gruntu ta udobrennia na produktyvnist yach- meniu yaroho [Influence of basic tillage and fertilizer systems on spring barley productivity]. Naukovi horyzonty. «Scientific horizons», 9 (82), 36–44. doi: https://doi.org/10.33249/2663-2144-2019-82-9-36- 44. 8. Medvedev, V. V. (2007). Neodnorodnost pochv y tochnoe zemledelye. Chast I. Vvedenye v problemu [Heterogeneity of soils and exact agriculture. Part I. Introduction to a problem]. Kharkiv : Drukarnia №13. 9. Taylor, H. M. & Brar, G. S. (1991). Effect of soil compaction on root development. Soil and Tillage Research, 19 (2–3), 111–119. doi: https://doi.org/10.1016/0167-1987(91)90080-H. 10. Torbert, H. A. & Wood, C. W. (1992). Ef- fects of soil compaction and water‐filled pore space on soil microbial activity and N losses. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 23 (11–12), 1321– 1331, doi: https://doi.org/10.1080/ 00103629209368668 11. Kropyvnytskyi, R. B., Bendiukevych, V. V., Halitskyi, P. S., Antoniuk, M. P., & Kravchuk, O. A. (2020). Produktyvnist silskohospodarskykh kultur zalezhno vid elementiv biolohizatsii zemlerobstva v umovakh tsentralnoho Polissia Ukrainy. Sciences of Europe, (59-2 (59)), 4-7. ЕФЕКТИВНІСТЬ ЕЛЕМЕНТІВ БІОЛОГІЗАЦІЇ АГРОТЕХНОЛОГІЙ В УМОВАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПОЛІССЯ УКРАЇНИ Поліщук В.О. асистент кафедри ґрунтознавства та землеробства Вдовиченко В.М. магістр Сарніцький В.В. магістр Федорович О.В. магістр Хробуст Б.О. магістр Кудряшова О.В. магістр Поліський національний університет, Україна
  • 14. 14 Sciences of Europe # 83, (2021) EFFICIENCY OF BIOLOGIZATION ELEMENTS OF AGROTECHNOLOGIES IN THE CONDITIONS OF CENTRAL POLISSIA OF UKRAINE Polischuk V. assistant of Department of Soil Science and Agriculture Vdovychenko V. master Sarnitskyi V. master Fedorovych O. master Khrobust B. master Kudriashova O. master Polissia National University, Ukraine DOI: 10.24412/3162-2364-2021-83-2-13-18 АНОТАЦІЯ У статті наведено аналіз результатів досліджень щодо впливу тривалого застосування агротехнологій, що передбачали рихлення без обороту пласта, на агроекологічний стан ґрунту. Проаналізовано їх вплив на урожайність двох різних за біологією та агротехнікою культур: картоплі і жита озимого. Також у експери- менті вивчався вплив способів основного обробітку, а також рідких комплексних добрив на продуктив- ність цих культур. Доведена ефективність зазначених технологій на покращання основних агрофізичних і водно-фізичних показників орного шару ясно-сірого лісового ґрунту. Встановлено, що за 3 роки спостере- жень перевага по продуктивності зафіксована лише на удобрених варіантах, особливо по картоплі. Поряд з цим, включення до системи удобрення операції з позакореневого підживлення посівів рідкими комплек- сними добривами Гумат калію і Органік Д2М, забезпечило значне збільшення урожайності культур: по картоплі – на 5,03–8,01 т/га або 15,8–27,3 %., а по житу озимому – на 0,68–1,16 т/га або 18,2–29,9 %. ABSTRACT In article the research results of influence of prolonged use of the agrotechnologies based on moldboardless tillage on an agroecological condition of the soil are analyzed. Their influence on the yield of two crops different in biology and an agrotechnics: potatoes and winter rye is analyzed. The experiment also studied the effect of basic tillage methods, as well as liquid complex fertilizers on the productivity of these crops. The efficiency of these technologies on improvement of the main agrophysical and water-physical indicators of the arable layer of light- gray forest soil is proved. It is established that for 3 years of observations the advantage in productivity is fixed only on the fertilized variants, especially on potatoes. In addition, the inclusion in the fertilization system of the operation of foliar fertilization of crops with liquid complex fertilizers Potassium Humate and Organic D2M, pro- vided a significant increase in crop yields: for potatoes - by 5.03-8.01 t/ha or 15.8-27.3 %, and for winter rye - by 0.68–1.16 t/ha or 18.2–29.9 %. Ключові слова: агротехнології, показники родючості орного шару, картопля, жито озиме, обробіток ґрунту, удобрення, рідкі органо-мінеральні добрива, урожайність, ясно-сірі лісові ґрунти. Keywords: agrotechnology, indicators of the efficiency of arable layer, potato, winter rye, tillage of soil, liquid organo-mineral fertilizers, system, fertilization, yield, light gray forest soils. Постановка проблеми. Широке застосування ґрунтозахисних агротехнологій, а також застосу- вання інших елементів екологізації, які б сприяли формуванню сталої екосистеми ґрунту є важливим завданням галузі землеробства. Актуальність зазна- чених технологій зростає в умовах Полісся, у ґрун- товому покриві якого значну частку займають легкі ґрунти, які мають низьку стійкість до антропоген- ного навантаження, невисоку здатність до саморе- гуляції основних ґрунтових процесів і режимів, а також несприятливі агрофізичними і водно-фізичні властивості. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Оцінці ефекту від застосування зазначених техно- логій вирощування на зональних дерново-підзоли- стих ґрунтах присвячена значна кількість публіка- цій [1, 2, 3]. В той же час, їх ефективність на ясно- сірих і сірих лісових ґрунтах відкриває значні мож- ливості. Ці ґрунти займають значно менші площі, проте володіють вищою потенційною родючістю і можуть бути гарним базисом для розвитку органіч- ного агровиробництва в зоні Полісся та основою широкого застосування ґрунтозахисних технологій [1, 2, 4]. З метою оцінки доцільності застосування гру- нтозахисних агротехнологій та формування сталих агроценозів проаналізовано результати дослі- дження впливу тривалого застосування як способів основного обробітку, так і систем удобрення на аг- роекологічний стан ясно-сірого лісового ґрунту та урожайність двох різних за біологією й агротехні- кою культур: картоплі і жита озимого. Так, карто- пля має значний потенціал продуктивності, але з економічної й еколого-енергетичної точок зору є досить затратною культурою [5]. Її вирощування
  • 15. Sciences of Europe # 83, (2021) 15 чинить значний тиск на ґрунт внаслідок інтенсив- ного рихлення ґрунту, впливу важкої техніки, за- стосування підвищених норм добрив та необхід- ність проведення багаторазових обприскувань пес- тицидами [6]. Крім того, культура вибаглива до агрофізичного стану ґрунту і потребує високих аг- рофонів. Тому застосування рідких органо-мінера- льних добрив є важливою передумовою одержання сталих врожаїв відповідної якості і підвищення ефективності самої системи удобрення [6, 7, 8]. Найбільш ефективним (і екологічним) органічним добривом для картоплі є перегній, але наразі за су- часних систем господарювання його не вистачає у зв’язку з різким зменшенням поголів’я тварин. За цих умов, важливим є максимальне надходження органічної маси до ґрунту, що сприятиме не лише отриманню високих врожаїв, але й підтриманню високої біологічної активності кореневмісного шару та забезпеченню поліпшення ґрунтових режи- мів і розширене відтворення родючості ґрунтів. Жито озиме, навпаки, не висуває значних вимог до агрофонів і ґрунтової агрофізики. Культура виро- щується на відносно бідних за родючістю ґрунтах, забезпечує поліпшення їх властивостей і режимів за рахунок формування потужної кореневої маси. У науковій літературі досить широко висвітлено по- зитивні сторони впливу безполицевих способів об- робітку ґрунту і альтернативних систем удобрення на основні показники родючості ґрунтів, а також їх вплив на продуктивність культур [8, 9, 10]. Інші до- слідники відмічають уповільнення росту коренів за умови мілкого обробітку ґрунту, що пов’язують з погіршенням водно-повітряного режиму, зокрема, різким зменшенням запасів доступної вологи [11]. Ці автори підкреслюють, що недостатня інтенсив- ність та якість розпушування може призводити до виникнення критичних рівнів фізичних властивос- тей ґрунту, а також порушення розвитку коренів ро- слин. В зв’язку з цим, дослідження елементів еко- логізації агротехнологій технологій (спосіб основ- ного обробітку, система удобрення) на показники родючості у відповідних ґрунтово-кліматичних умовах є необхідною складовою формування ста- лих агроекосистем. Об’єкти та методика досліджень. У статті узагальнено результати наукових спостережень, які виконувались на дослідному полі Поліського наці- онального університету (Черняхівський район Жи- томирської області, Україна) на базі двох стаціона- рних дослідів «Екологічно безпечні агротехноло- гії» (НТП “Екологічно безпечні агротехнології та моделі землекористування”, номер держреєстрації 0107U003280) і «Розробка та оцінка елементів біо- логізації в системі землеробства в умовах Полісся України» (номер державної реєстрації 0112U000338) [8, 12]. Схема досліду І передбачала дослідження ефективності застосування традицій- ного полицевого обробітку (оранка на 18-20 см – контроль) і безполицевого розпушування (плоско- різне розпушування на 18-20 см). Також у досліді вивчалась ефективність двох систем удобрення з використанням у сівозміні побічної продукції та си- дератів: 1. Без добрив – контроль. 2. Традиційна ор- гано-мінеральна (ТОМ) система удобрення, яка пе- редбачала внесення на 1 га сівозмінної площі 6,25 т гною і N50P48K55. 3. Альтернативна органо-міне- ральна (АОМ) система удобрення (в сівозміні: гній, 6,25 т/га + солома, 1,25 т/га + N, 12,5 кг/га (компен- саційний) + сидерат, 5,62 т/га + N31P32K36) [8]. В досліді ІІ застосовували органо-мінеральні препарати у розчинній формі: Органік Д2М (1 л/га) та Гумат калію (2 л/га). Зазначені рідкі органо-мі- неральні добрива внесені до Переліку пестицидів і агрохімікатів, які дозволені для застосування в Ук- раїні. Ефективність вказаних препаратів вивчали на фоні органічної (гній, 50 т/га), органо-мінеральної (гній, 25 т/га + N25Р20К35) та мінеральної (N50Р40К70) систем удобрення [12]. Ґрунт дослідного поля – ясно-сірий лісовий легкосуглинковий на лесовидному суглинку з 1,02- 1,16 % гумусу, 76-117 мг/кг легкогідролізованого азоту (за Корнфілдом), 145-235 мг/кг рухомого фо- сфору (за Кірсановим) та 76-130 мг/кг обмінного калію (за Кірсановим) при 2,28-3,97 мг/екв. на 100 г ґрунту гідролітичної кислотності. Перегній і інші види органічних добрив вно- сили під основний обробіток ґрунту (з попереднім дискуванням) за схемою досліду, яким і здійснюва- лась їх заробка у ґрунт. В якості сидерату викорис- товували післяжнивний повів люпину жовтого сорту Бурштин. Результати досліджень. Сприятливі агрофізи- чні показники ґрунту визначаються, передусім, вмі- стом органічної частини ґрунту, залежать від його гранулометричного складу (вміст фізичної глини і колоїдної фракції) і фізико-хімічних особливостей ґрунту. Проте, вони добре реагують на регулю- вання агротехнічними заходами. При аналізі результатів досліджень перед посі- вом культур за шкалою Горячкіна зафіксовано щільне складення шару 0–20 см на варіанті тради- ційного полицевого обробітку без добрив – твер- дість становила 31,3–33,7 кг/см2 (рис. 1) [8]. Як на- голошує В. В. Медведєв, твердість вище 25– 30 кг/см2 суттєво ускладнює ріст і розвиток коренів рослин [13]. Автор встановив, що оптимальний діа- пазон для суглинкового ґрунту знаходиться в ме- жах 5–15 кг/см2 , а для легких грунтів, він може бути дещо вищим [8]. В досліді тривале застосування плоскорізного розпушування без внесення добрив сприяло суттєвому зниженню показника перед по- садкою картоплі на 9,4 кг/см2 (30,0 %), а перед по- сівом жита – на 9,5 кг/см2 (28,2 %) відносно оранки. На удобрених варіантах твердість ґрунту у шарі 0– 20 см знизилась до 16,2–17,9 кг/см2 (щільнувата), забезпечивши комфортний для росту і розвитку ко- реневих систем рослин агрофізичний стан ґрунту [8, 13]. Застосування органо-мінеральних систем удо- брення сприяло зниженню показника твердості у шарі 0–20 см на 15,0–15,9 %. Перед збиранням ку- льтур було відмічено суттєвий ріст твердості на усіх варіантах агротехнологій, що досліджувались. При цьому, зафіксовано збільшення переваги варі- анту з безполицевим основним обробітком, особ- ливо, в шарі 0–10 см. Останнє можна обґрунтувати кращими умовами щодо вологозабезпеченості по- садок картоплі, які сформувались за умов плоскорі- зного розпушування [8].
  • 16. 16 Sciences of Europe # 83, (2021) Рис. 1. Зміна твердості ясно-сірого лісового ґрунту під впливом різних агротехнологій в шарі 0-20 см, кг/см2 Аналіз наявних запасів продуктивної вологи, як одного з основних і інформативних водно-фізи- чних показників, показав, що технології на базі пло- скорізного рихлення сприяли покращанню волого- забезпеченості ґрунту (рис. 2). Так, зокрема, перед посадкою картоплі на фоні плоскорізного обробі- тку у шарі 0–30 см приріст становив 6,1 мм або 19,7 % порівняно з контролем. Тривале застосу- вання агротехнологій на базі традиційної органо- мінеральної та альтернативної систем удобрення сприяло збільшенню запасів продуктивної вологи [8]. У посівах жита спостерігалась подібна тенден- ція. Система обробітку ґрунту має не менш важ- ливе значення для максимальної реалізації потен- ційної продуктивності культур, ніж система удоб- рення, оскільки в значній мірі визначає характер пе- ребігу ґрунтових процесів і режимів, які відбуваються в орному шарі та рівень доступної во- логи у кореневмісному шарі. Під час аналізу уро- жайних даних було встановлено, що в середньому за 3 роки перевага технологій, які передбачають безполицеве розпушування, проявилась лише за умови застосування системи удобрення (на удобре- них варіантах), забезпечивши лише тенденційне підвищення показника на варіанті без внесення до- брив (рис. 3, 4). Рис. 2. Зміна запасу продуктивної вологи у посадках картоплі за різних способів основного обробітку і систем удобрення (середнє за 3 роки, шар 0-30 см), мм [8]
  • 17. Sciences of Europe # 83, (2021) 17 Рис. 3. Зміна урожайності картоплі в досліді за різних способів основного обробітку і систем удобрення, т/га (НІР05 (заг.) = 0,92–0,98 т/га) [8] Традиційна система удобрення забезпечила приріст врожаю бульб картоплі відносно контролю (без добрив) за полицевого обробітку на 4,0 т/га або 26,3 %, а плоскорізного розпушування – на 5,0 т/га або 32,5 %. За умови застосування альтернативної системи удобрення, приріст становив 4,3 т/га або 28,3 % відносно контролю [8]. По зерновій культурі системи удобрення підвищили урожайність відно- сно контролю за полицевого обробітку на 0,41– 0,42 т/га або 19,4–19,9 %, а за умови плоскорізного розпушування – 0,44–0,46 т/га або 20,6–21,5 %. Обробка рідкими органо-мінеральними добри- вами у стаціонарному досліді ІІ «Розробка та оці- нка елементів біологізації в системі землеробства в умовах Полісся України» підвищила загальну ефе- ктивність технології вирощування досліджуваних культур. Рис. 4. Зміна урожайності жита озимого у досліді за різних способів основного обробітку і систем удобрення, т/га (НІР05 (заг.) =0,22-0,30 т/га) Так, при вирощуванні картоплі, в середньому за 3 роки досліджень, органічна система удобрення без застосування позакореневого підживлення за- безпечила приріст 5,17 т/га або 21,4%, органо-міне- ральна – 7,77 т/га, або 32,2%, а мінеральна система удобрення – 6,84 т/га або 28,3% порівняно з абсо- лютним контролем. Приріст урожайності за умови застосування рідких комплексних добрив в системі удобрення був ще вищим. Так, як елемент органіч- ної системи, рідкі комплексні добрива Гумат калію і Органік Д2М додатково підвищили урожайність картоплі на 6,78 і 8,01 т/га або 23,1 і 27,3 %, відпо- відно. На фоні мінеральної системи приріст стано- вив 6,77 і 5,41 т/га або 21,8 і 17,5%, відповідно. По житу озимому, в середньому за роки дослі- джень, органічна система удобрення (без позакоре- невого підживлення) забезпечила приріст 0,60 т/га або 19,3%, органо-мінеральна – 0,75 т/га, або 24,0%, а мінеральна система удобрення – 1,07 т/га або 34,4% порівняно з абсолютним контролем. Приріст
  • 18. 18 Sciences of Europe # 83, (2021) урожайності відносно контролю за умови застосу- вання Гумату калію і Органік Д2М на органічній системі становив 0,68 і 0,73 т/га або 18,2 і 19,6 %, органо-мінеральній – 0,74 і 1,16 т/га або 19,2 і 29,9 %, мінеральній – 1,03 і 0,82 т/га або 24,5 і 19,5 %, відповідно. Висновки. Встановлено, що тривале застосу- вання ґрунтозахисних агротехнологій забезпечило покращання ряду агрофізичних і водно-фізичних показників. Перевага зазначених технологій по урожайності культур за 3 роки спостережень зафік- сована лише на удобрених варіантах, особливо по картоплі. Позакоренева обробка рідкими комплекс- ними добривами значно підвищує ефективність си- стем удобрення, зокрема, і технологій вирощування досліджуваних культур, в цілому. Так, по житу ози- мому, в середньому за 3 роки досліджень, позако- реневе підживлення рідкими комплексними добри- вами Гумат калію і Органік Д2М на фоні різних си- стем удобрення забезпечило додатковий приріст урожайності на 0,68–1,16 т/га або 18,2–29,9 %, а по картоплі прирости від застосування від зазначених вище препаратів були більш відчутними – 5,03–8,01 т/га або 15,8–27,3 %. Подальші дослідження будуть сконцентровані на вивчення ефективності безполицевих способів основного обробітку, а також позакореневого пі- дживлення рідкими комплексними добривами у си- стемі органічного виробництва. Література 1. Веремеєнко С. І. (1997). Агроекологічні принципи оцінки стану та управління продуктивні- стю грунтів Західного Полісся України: дис... д-ра с.-х. наук: 06.00.03 / Веремеєнко Сергій Іванович; Українська держ. академія водного господарства. Рівне. 460 с. 2. Галич М. А., Стрельченко В. П. (2004). Аг- роекологічні основи використання земельних ресу- рсів Житомирщини. Житомир: Волинь. 184с. 3. Балюк С. А. (2010). Ґрунтові ресурси Укра- їни: стан і заходи їх поліпшення Вісник аграрної на- уки. № 6. С.6–7. 4. Дібров Б. І. (1969). Ґрунти Житомирської об- ласті; за ред. Н. Б. Вернандер. К.: Урожай, 59 с. 5. Власенко М. Ю., Руденко Г. С. (1987). Вплив різних норм мінеральних добрив на врожайність і якість нових сортів картоплі. Картоплярство. Вип. 18. К.: «Урожай». С. 40-42. 6. Powell, Sh. M., McPhee, J. E., Dean, G, Hinton, S. [et al.] (2020). Managing soil health and crop productivity in potato: a challenging test system. Soil research doi: https://doi.org/10.1071/SR20032. 7. Бондарчук А. А. Стан і пріоритетні напрями розвитку галузі картоплярства в Україні. Картоп- лярство. 2008. № 37. С. 7–13. 8. Кравчук М. М., Кропивницький Р. Б., Анд- ріяш В. В., Климчук В. В., Мисько К. В. Зміна агро- фізичних показників ґрунту та продуктивності кар- топлі за ґрунтозахисних агротехнологій. Наукові горизонти, «Scientific horizons». 2019. № 11 (84). С.61-68. doi: 10.33249/2663-2144-2019-84-11-61-68. 9. Chen, Y. L., Palta, J., Clements, J., Buirchell, B., Kadambot, H. M. & Siddique, R. Z. (2014). Root architecture alteration of narrow-leafed lupin and wheat in response to soil compaction. Field Crops Research, 165, 61–70. doi: https://doi.org/10.1016/ j.fcr.2014.04.007. 10. Кирилюк В. П. (2011). Продуктивність культур сівозміни залежно від систем основного обробітку ґрунту. Збірник наукових праць ННЦ «Ін- ститут землеробства НААН». Вип. 1–2. С.77–85. 11. Kadžienė, G., Munkholm, L. J. & Mutegi, J. K. (2011). Root growth conditions in the topsoil as af- fected by tillage intensity Geoderma, 166, 1, 66–73. doi: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2011.07.013. 12. Поліщук В. О., Журавель С. В., Кравчук М. М., Залевський Р. А. (2020). Ефективність рідких комплексних добрив за різних систем удобрення картоплі в умовах Полісся України. Наукові гори- зонти, 2020, № 08 (93). – С. 141-148. doi: 10.33249/2663-2144-2020-93-8-141-148. 13. Медведев В. В. (2009). Твердость и твердо- граммы в исследованиях по обработке почв. Почво- ведение. № 3. С. 325–336. ЕКОЛОГІЧНІ ПІДХОДИ У ВИРОЩУВАННІ КУКУРУДЗИ ЦУКРОВОЇ В УМОВАХ ПІВНІЧНОГО СТЕПУ УКРАЇНИ Мацай Н. ДЗ «Луганський національний університет імені Тараса Шевченка», Україна, кандидат сільськогоспо- дарських наук Маслійов С. ДЗ «Луганський національний університет імені Тараса Шевченка», Україна, доктор сільськогосподарських наук Гаврилюк Ю. ДЗ «Луганський національний університет імені Тараса Шевченка», Україна, кандидат сільськогосподарських наук Бесєда О. ДЗ «Луганський національний університет імені Тараса Шевченка», Україна, кандидат технічних наук