Agrophysical indicators of soil for growing winter barley in the Transcarpathia of Ukraine | Агрофізичні показники ґрунту за вирощування ячменю озимового в Закарпатті України

Inglés. The study presents the values, tasks, and results of various methods of basic tillage for different predecessors on its agrophysical properties for growing winter barley in the Transcarpathia of Ukraine. The soil of the experimental field is sod-podzolic gumbo, which contains an average of 2.6% humus in the humus horizon. With depth, the amount of humus decreases gradually and at a depth of 100-130 cm it reaches 1.0-1.7%. The soil is typical for the area where the study was conducted and is moderately provided with mobile forms of phosphorus, potassium, and nitrogen. A qualitative assessment of the examined soils showed that the soil requires constant use of organic and mineral fertilisers, liming, and the introduction of crop rotations. The soil density is an important indicator of the physical properties of the soil, which affects not only the soil regimes but also the quality of its cultivation, which ultimately affects the yield of the crop and its quality. For the period of sowing winter barley, the most favourable indicators of the volume mass of 0-10 cm of the soil layer were provided by all systems of basic cultivation. The average soil density for the main cultivation options ranged between 1.09-1.17 g/cm3, at HIP0.5 = 0.01 g/cm3. At a depth of 10-20 cm, the average volume mass of soil during ploughing was 1.14 g/cm3, for chiselling, it was without substantial differences – 1.15 g/cm3. Conducting shallow (12-14 cm) and surface (6-8 cm) cultivation was accompanied by an increase in volume mass indicators to 1.16 and 1.19 g/cm3, respectively. In the soil layer of 20-30 cm, it was similar: with shallow chisel cultivation, the average density was at the level of 1.24 g/cm3, and on the surface – 1.25 g/cm3. The precursors did not substantially affect the change in the density of the tillage layer of the soil. However, after corn for grain and sunflower, there is a tendency to increase the volume mass of the soil after chisel shallow and surface cultivation, especially in the lower layers of the soil. This soil density was at the level of 1.24-1.26 g/cm3, which is within the optimal limit. The soil, loosened by mechanical cultivation, self-compacts during the growing season to an equilibrium density under the influence of its own mass, moisture, and drying. Therefore, during the period of earing and harvesting of winter barley, the soil gradually compacted to natural values. In a 0-10 cm layer of soil, the volume mass varied in the range of 1.20-1.27 g/cm3, in the soil layer of 10-20 cm – from 1.25 to 1.30 g/cm3, and in 20-30 cm – from 1.34 to 1.37 g/cm3. For the effective activity of microorganisms, the growth and development of the root system of plants, and the accumulation of moisture in the soil, density (porosity) is important. It was identified that long-term use of the deep and chisel tillage did not reduce the overall porosity below 50% of the structure of the cultivated layer, which ensured the high productivity of cultivated plants. For the surface and shallow chisel tillage, the total porosity in the lower layers was up to 50% of the structure of the cultivation layer, and in some cases less than 47%. This structure of the cultivation layer negatively affected the water and air regimes of the soil, the growth and development of the root system, and, ultimately, the yield of winter barley. The highest yield of winter barley was obtained after buckwheat, winter rapeseed and soybeans (6.0-6.3 t/ha) during chisel tillage to the depth of 20-22 cm. After corn for grain and sunflower, the yield was 5.1-5.7 t/ha

Ucranio. У статі подані значення, завдання та результати різних способів основного обробітку ґрунту за різних попередників на агрофізичні його властивості за вирощування ячменю озимого в Закарпатті України. Ґрунти дослідного поля – дернові опідзолені оглеєні, які містять у гумусовому горизонті в середньому 2,6 % гумусу. З глибиною кількість перегною зменшується дуже поступово й на глибині 100-130 см він досягає ще 1,0-1,7 %. Ґрунт є типовим для зони проведення досліджень, середньо забезпечений рухомими формами азоту, фосфору та калію. Якісна оцінка обстежених ґрунтів показала, що ґрунти потребують постійного застосування органічних і мінеральних добрив, проведення вапнування та впровадження сівозмін. Щільність ґрунту є важливим показником фізичних властивостей ґрунту, який впливає не лише на ґрунтові режими, а й на його якість обробітку, що в підсумку впливає на урожайність культури та її якість. На період сівби ячменю озимого найбільше сприятливі показники об’ємної маси 0-10 см шару ґрунту забезпечували всі системи основного обробітку. Щільність ґрунту в середньому по варіантах основного обробітку коливалася в межах 1,09-1,17 г/см3, за НІР0,5 0,01 г/см3 . На глибині 10-20 см середня об’ємна маса ґрунту за оранки становила 1,14 г/см3 , за чизельного обробітку вона була без істотних відмінностей – 1,15 г/ см3. Проведення мілкого на 12-14 см та поверхневого на 6-8 см супроводжувалося підвищенням показників об’ємної маси до, відповідно, 1,16 і 1,19 г/см3 . У шарі ґрунту 20-30 см була аналогічною: за мілкого безполицевого обробітку середня щільність була на рівні 1,24 г/см3 , а за поверхневого – 1,25 г/см3 . Попередники суттєво не впливали на зміну щільності оброблювального шару ґрунту. Проте, після кукурудзи на зерно та соняшника спостерігається тенденція до підвищення об’ємної маси ґрунту після безполицевого мілкого та поверхневого обробітку, особливо в нижніх шарах ґрунту. Ця щільність ґрунту була на рівні 1,24-1,26 г/см3 , що не виходила за межі оптимальної. Розпушений у процесі механічного обробітку ґрунт упродовж вегетаційного періоду під впливом сили власної маси, зволоження і висихання самоущільнюється до рівноважної щільності. Тому на період колосіння і збирання врожаю ячменю озимого відбулося поступове ущільнення ґрунту до природних значень. У 0-10 см шарі ґрунту об’ємна маса варіювала в межах 1,20-1,27 г/см3 у шарі ґрунту 10-20 см – 1,25-1,30 г/см3 і 20-30 см – 1,34-1,37 г/см3 . Для ефективної діяльності мікроорганізмів, росту й розвитку кореневої системи рослин та нагромадження вологи в ґрунті важливе значення має щільність (пористість). Встановлено, що тривале застосування полицевих і безполицевих обробітків ґрунту не знижувало загальної щілинності нижче 50 % будови оброблюваного шару, що забезпечило високу продуктивність культурних рослин. За безполицевих поверхневого та мілкого обробітку ґрунту загальна щілинність у нижніх шарах становила до 50 % будови оброблювального шару, а в деяких випадках менш як 47 %. Така будова оброблювального шару негативно впливала на водний та повітряний режими ґрунту, на ріст і розвиток кореневої системи і, у кінцевому результаті на урожайність ячменю озимого. Найвища урожайність ячменю озимого отримана після гречки, ріпаку озимого та сої (6,0-6,3 т/га) за проведення безполицевого чизельного обробітку ґрунту на 20-22 см. Після кукурудзи на зерно і соняшнику урожайність становила 5,1-5,7 т/га