Інтенсивність, емісія СО2 та біологічна активність дренованих органогенних ґрунтів залежно від способів їхнього використання за умов змін клімату
DOI:
https://doi.org/10.33730/2077-4893.4.2024.317173Ключові слова:
біогенні речовини, дихання ґрунту, карбонові гази, мінералізація органічної речовини, удобрення, поживний режим, продуктивність, урожайністьАнотація
Процес мінералізації торфовищ в умовах гумідної зони України є важливим екологічним показником, що впливає на емісію вуглекислого газу і тому є надзвичайно важливим чинником з урахуванням якого проводиться вибір способу їх використання, підбір культур у сівозміні та проведення основного обробітку ґрунту. Площа органогенних ґрунтів в Україні сягає близько 1 млн/га, що є вагомою складовою кругообігу вуглекислого газу в природі, та за великих показників його емісії можна впливати на зміну. Встановлено, що в умовах дренованих органогенних ґрунтів інтенсивність емісії СО2, як правило, істотно залежала від вологості ґрунту. Як пересушення ґрунту, так і його перезволоження негативно діють на біологічну активність ґрунту, оптимальні умови яких складаються за рівнів ґрунтових вод 60–120 см від поверхні ґрунту. Науковими дослідженнями виявлено, що виділення СО2 та розкладу льонової тканини (методом аплікації) на різних культурах у сівозміні за різних систем мінерального удобрення істотно впливають на мінералізацію і залежать від способів використання дренованих органогенних ґрунтів. Дослідженнями визначено, що процеси біологічної активності дренованих органогенних ґрунтів та розкладу льонового полотна в шарі ґрунту 0–30 см має прямий зв’язок та діє на виділення вуглекислого газу з ґрунту, що, своєю чергою, змінює формування поживного режиму ґрунту та продуктивність сільськогосподарських культур. Згідно з результатами наукових досліджень виявлено, що способи використання дренованих органогенних ґрунтів істотно впливають на інтенсивність мінералізації торфовищ, та емісію СО2 з ґрунту. Застосування дренова- них органогенних ґрунтів під залуження багаторічних травосумішей сприяє зниженню інтенсивності мінералізації органічної речовини торфовищ на 21–53%. Такі заходи впливають на збереження органогенних ґрунтів, а також зменшенню надлишковому виділенню карбонових газів в атмосферу, до того ж кількість продуктів розкладу органічної речовини зменшується, що призводить до зниження вимивання та забруднення річкових і ґрунтових вод біогенними речовинами.
Посилання
Sliusar, I.T., Serbeniuk, V.O., Solianyk, O.P. & Tarasenko, O.A. (2023). Ahrobiolohichni zasady pryrodookhoronnoho ta efektyvnoho vykorystannia drenovanykh orhanohennykh gruntiv za zmin klimatu [Agrobiological principles of environmental protection and effective use of drained organic soils under climate change]. Visnyk ahrarnoi nauky – Herald of Agrarian Science, 4 (841), 67–78. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202304-09 [in Ukrainian].
Gadzala, Y.M., Stashuka, V.A. & Rokochinsky, A.M. (Eds.). (2017). Stan i zavdannia podalshykh doslidzhen bolit, torfovykh vidkladiv i gruntiv Polissia ta Lisostepu pivnichno-zakhidnoho rehionu Ukrainy: ekolohichni, enerhetychni ta praktychni aspekty vykorystannia, zberezhennia i vidnovlennia [The state and tasks of further research of swamps, peat deposits and soils of Polissia and Forest-Steppe of the northwestern region of Ukraine: ecological, energetic and practical aspects of use, preservation and restoration]. Melioratsiia ta oblashtuvannia Ukrainskoho Polissia [Reclamation and development of the Ukrainian Polissia]. (рр. 36–85). URL: https://ep3.nuwm.edu.ua/15540/1/Polissya_ukr_T2.pdf [in Ukrainian]
Strokal, V.P., Berezhniak, Ye.M., Naumovska, O.I. et al. (2023). Vplyv rosiiskoi ahresii na stan pryrodnykh resursiv Ukrainy: monohrafiia [The impact of Russian aggression on the state of Ukraine’s natural resources]. Kyiv. URL: https://nubip.edu.ua/sites/default/files/u341/monografiya-ostanniy_variant_isbn_5.pdf [in Ukrainian].
Gadzala, Y.M., Stashuka, V.A. & Rokochinsky, A.M. (Eds.). (2018). Rezhymno-tekhnolohichni, hidrolohichni ta ekolohichni aspekty melioratsiy [Regimetechnological, hydrological and ecological aspects of land reclamation]. Melioratsiia ta oblashtuvannia Ukrainskoho Polissia [Reclamation and development of the Ukrainian Polissia]. (рр. 12–59). URL: https://ep3.nuwm.edu.ua/18525/1/%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%B3%202020_1.pdf [in Ukrainian].
Volkogon, V.V., Pyrig, O.V., Dimova, S.B. & Volkogon, K.I. (2020). Focus of mineralization-synthesis processes of the organic matter in the leached chernozem while cultivating potatoes on different fertilization backgrounds. Agricultural Sciense and Practice, 7 (1), 40–48. DOI: https://doi.org/10.15407/agrisp7.01 [in English].
Sliusar, I.T. (2016). Vplyv osushuvanykh melioratsii na transformatsiiu orhanohennykh gruntiv [The influence of drained land reclamation on the transformation of organic soils]. Posibnyk Ukrainskoho khliboroba, Ukrainskyi chornozem na pochatku tretoho tysiacholittia [Handbook of the Ukrainian farmer, Ukrainian chernozem at the beginning of the third millennium]. (рр. 295–305). [in Ukrainian].
Sliusar, I.T. & Ryzhuk, S.M. (2002). Kompleksne obstezhennia osushuvanykh torfovykh i torfobolotnykh gruntiv [Comprehensive examination of drained peat and peat bog soils]. Ahroekolohichnyi monitorynh ta pasportyzatsiia silskohospodarskykh zemel (metodychno-normatyvne zabezpechennia) [Agro-ecological monitoring and certification of agricultural land (methodological and regulatory support)]. (рр. 76–82). [in Ukrainian].
Malynovska, I.M., Sliusar, I.T. & Chernysh, O.O. (2018). Mikrobiolohichnyi monitorynh intensyvnosti mineralizatsii orhanichnoi rechovyny torfovoho gruntu [Microbiological monitoring of the intensity of mineralization of organic matter in peat soil]. Monitorynh ta indykator neitralnoho rivnia dehradatsii zemel v Ukraini [Monitoring and indicator of the neutral level of land degradation in Ukraine]. (рр. 24–32). [in Ukrainian].
Tararyko, Yu.O., Datsko, L.V., Stetsiuk, M.H. & Zosymchuk, M.D. (2016). Transformatsiia osushuvanykh torfovykh gruntiv Zakhidnoho Polissia za dovhostrokovoho silskohospodarskoho vykorystannia [Transformation of drained peat soils of the Western Polissia under long-term agricultural use]. Visnyk ahrarnoi nauky – Herald of Agrarian Science, 9, 56–60. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201609-11 [in Ukrainian]
Prymak, I.D., Tkachuk, V.M., Demydas, H.I. et al. (2015). Naukovi osnovy pidvyshchennia produktyvnosti system zemlerobstva v Ukraini [Scientific basis of predicting the productivity of agricultural systems in Ukraine]. [in Ukrainian].
Sliusar, I.T., Serbeniuk, V.O. & Serbeniuk, H.A. (2023). Ekolohichni aspekty mineralnoho udobrennia bahatorichnykh travosumishei na drenovanykh orhanohennykh gruntakh [Ecological aspects of mineral fertilization of perennial grass mixtures on drained organic soils]. Ahroekolohichnyi zhurnal – Achroecological journal, 2, 100–108. DOI: https://doi.org/10.33730/2077-4893.2.2023.283702 [in Ukrainian].
Sliusar, I.T., Serbeniuk, V.O., Serbeniuk, H.A. & Zosymchuk, O.A. (2023). Vplyv sposobiv silskohospodarskoho vykorystannia orhanohennykh gruntiv na vymyvannia biohennykh rechovyn u drenovani vody [The influence of methods of agricultural use of organic soils on the leaching of biogenic substances into drained waters]. Ahroekolohichnyi zhurnal – Achroecological journal, 4, 80–88. DOI: https://doi.org/10.33730/2077-4893.4.2023.293757 [in Ukrainian]
Gadzala, Y.M. & Kaminsky, V.F. (Eds.). (2016). Naukovi osnovy vyrobnytstva orhanichnoi produktsii v Ukraini: monohrafiia [Scientific basis of production of organic products in Ukraine: monograph]. (рр. 27–90). URL: https://dspace.organic-platform.org/xmlui/handle/data/117 [in Ukrainian].
Slyusar, I.T., Solyanik, O.P., Serbenyuk, V.O. et al. (2020). Effect of the water regime, crop rotation and fertilizers in biogenic matters leaching into ground water and surface water. Ukrainian J. of Ecology, 10 (3), 197–200. DOI: https://doi.org/10.15421/2020_154. URL: https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000576691500013 [in English].
Lennartz, B., Cambinda, R., Liu, H. & Rezanezhad, F. (2024). Pore-Size-Class Dependent Carbon Turnover in Peat Soils, EGU General Assembly 2024, Vienna, Austria, 14–19 Apr 2024, EGU24-15930. DOI: https://doi.org/10.5194/egusphere-egu24-15930 [in English].
Linden, F., Fereidoun, R., Mehdi, G. et al. (2023). Relationship between soil CO2 fluxes and soil moisture: Anaerobic sources explain fluxes at high water content. Geoderma, 434. DOI: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2023.116493 [in English].
Havryliuk, V.A., Kovalchuk, N.S., Melymuka, R.Ia. & Doliuk, A.V. (2022). Emisiia СO2 yak prychyna znyzhennia produktyvnosti meliorovanykh gruntiv zony Zakhidnoho Polissia v umovakh zmin klimatu ta zakhody shchodo yikh adaptatsii [CO2 emission as a reason for the decrease in the productivity of reclaimed soils of the Western Polissia zone in the conditions of climate change and measures for their adaptation]. Materialy III Mizhnarodnoi naukovopraktychnoi internet-konferentsii, prysviachenoi pamiati ta 95-richchiu z Dnia narodzhennia profesora S.T. Vozniuka [Materials of the 3rd International Scientific and Practical Internet Conference dedicated to the memory and 95th anniversary of the birth of Professor S.T. Vozniuk]. (рр. 86–90). Rivne. URL: https://nuwm.edu.ua/university/ads/naukovo-innovatsiinyisuprovid-zbalansovanoho-pryrodokorystuvannia [in Ukrainian].
IPCC, 2007: Summary for Policymakers. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group 1 to the Fourth Assesment Report of the IPCC. Cambridge Univ. Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA. URL: summary_report_maket.indd (ipcc.ch) [in English].
Shumlianskyi, V. (2008). Klimat Vyklyky hlobalizatsii [Climate Challenges of globalization]. Svitohliad — Svitogliad, 3 (1), 26–30 [in Ukrainian].
Zemelni resursy Ukrainy [Land resources of Ukraine]. (1998). 150 р. [in Ukrainian].
Medvedev, V.V. & Lisoval, M.B. (2001). Stan rodiuchosti gruntiv Ukrainy i shliakhy yikh polipshennia [The state of soil fertility in Ukraine and ways to improve it]. Kharkiv [in Ukrainian].
Truskavetskyi, R.S. (2010). Torfovi grunty i torfovyshcha v Ukraini [Peat soils and peatlands in Ukraine]. Kharkiv [in Ukrainian].
Vozniuk, S.T. & Halkina, A.O. (1974). Vodno-fizychni vlastyvosti vyroblenykh torfovyshch Polissia i Lisostepu Ukrainy ta Peredkarpattia [Water-physical properties of produced peatlands of Polyssia and Forest-Steppe of Ukraine and Precarpathia]. Visnyk s.-h. nauk – Herald of Agrarian Science, 9, 48–53 [in Ukrainian].
Domenek, K., Kantoni-Homes, E., Uord, P. et al. (2024). Rol sposterezhennia za Zemleiu v otsintsi ta upravlinni bahatma (nebezpechnymy) ryzykamy, Heneralna asambleia EGU 2024 [The role of Earth observation in the assessment and management of multiple (hazardous) risks, EGU General Assembly 2024]. Viden. DOI: https://doi.org/10.5194/egusphere-egu24-3392 [in Ukrainian].
Yeshchenko, V.O., Kopytko, P.H., Opryshko, V.P. & Kostohryz, P.V. (2005). Osnovy naukovykh doslidzhen v ahronomii [Basics of scientific research in agronomy]. [in Ukrainian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторське право і ліцензування
Умови ліцензії: автори зберігають авторські права і надають журналу право першої публікації з роботою, одночасно ліцензованої за ліцензією Creative Commons Attribution License International CC-BY, яка дозволяє іншим ділитися роботою з визнанням авторства роботи і початкової публікації в цьому журналі.
Якщо стаття прийнята до публікації в «Агроекологічний журнал», автор повинен підписати угоду про передачу авторських прав. Угода відправляється на поштову (оригінал) або адресу електронної пошти (відсканована копія) редакції журналу.
Цією угодою автор підтверджує, що представлені матеріали:
- не порушують авторських прав інших осіб або організацій;
- раніше не публікувались в інших видавництвах і не були представлені для публікації в інших виданнях.
Автор передає редакції «Агроекологічного журналу» права на:
- публікації статті українською (англійською) мовою і поширення її друкованої копії;
- поширення електронної копії статті, а також електронної копії перекладу статті на англійську мову (для статей українською мовою), будь-якими електронними засобами (розміщення на офіційному сайті журналу, електронних баз даних, сховищ тощо) друкована копія перекладу.
Автор залишає за собою право без згоди редакції та засновників:
- Використовувати матеріали статті повністю або частково в ознайомлювальних цілях.
- Використовувати матеріали статті повністю або частково для написання власних дисертацій.
- Використовувати матеріали статті для підготовки тез доповідей, доповідей конференцій, а також усних доповідей.
- Додати електронні копії статті (включаючи остаточну електронну копію, завантажену з офіційного сайту журналу) за адресою:
- персональні веб-ресурси всіх авторів (веб-сайти, веб-сторінки, блоги тощо);
- веб-ресурси установ, в яких працюють автори;
- некомерційні веб-ресурси відкритого доступу (наприклад, arXiv.org).
У всіх випадках наявність бібліографічного посилання на статтю або гіперпосилання на її електронну копію на офіційному сайті журналу є обов'язковим.
