Вплив енергетичних культур на якість екосистемних послуг чорнозему опідзоленого важкосуглинкового
DOI:
https://doi.org/10.31073/acss91-08Ключові слова:
екосистемні послуги; енергетичні культури; мікроартроподи; міскантус гігантський; сіда багаторічна; сильфій пронизанолистий; чорнозем опідзоленийАнотація
У статті представлено результати досліджень щодо впливу енергетичних культур на якість таких екосистемних послуг чорнозему опідзоленого (Luvic Chernic Phaozem) важкосуглинкового, як постачання, регулювання та підтримання екосистем. Спостереження вели протягом 2019-2020 рр. у досліді на території Державного підприємства ДГ «Граківське», сел. Новий Коротич у Харківській області України. Енергетичні багаторічні культури, вирощувані у досліді: Міскантус гігантський (Miscanthus Giganteus) (посадки 2016 (І) і 2019 (ІІ) років); Сіда багаторічна (Sida hermophrodita) (2018 р.); Сильфій пронизанолистий (Silphium perfoliatum L.) (2018 р.). Контрольовані показники: вміст органічного вуглецю в ґрунті; рН; чисельність мікроартропод у ґрунті; довжина стебла рослин. Виявлено, що у верхніх шарах ґрунту під рослинами енергетичних культур, а особливо у прикореневій зоні сильфію, відбувається підвищення вмісту органічного вуглецю. За рахунок кореневих виділень культур також, спостерігається невелике зниження рН. Позитивний вплив рослин спостерігається, також і на чисельності ґрунтових безхребетних – мікроартропод, а саме, колембол та орибатид. Їх кількість збільшується, що свідчить про утворення сприятливих для цих живих істот умов у прикореневій зоні всіх енергетичних культур. Наприклад, у травні 2019 року під міскантусом чотирирічним їх стало майже утричі більше (6120 екз./м2), під однорічним – 4860, під сильфієм – 5040, а під сідою 4320 екз./м2, порівняно з контрольною ділянкою без рослин (2700 екз./м2). Відмічено позитивні зміни й щодо оструктурення ґрунту, під впливом вирощування міскантусу гігантського, особливо у верхньому шарі. Коефіцієнт структурності на варіантах зріс від 1,39 на контролі, до 2,26 у шарі 0-20 під міскантусом. Вимірювання висоти стебел, показало, що всі обрані культури здатні нормально функціонувати незважаючи на зменшення опадів та підвищення температур в останні роки. Рослини не пригнічуються у посушливих умовах і з часом тільки збільшують об’єми біомаси. Таким чином, на плантаціях з енергетичними культурами покращуються послуги постачання – отримання енергетичної сировини, регулювання – поліпшення якості ґрунту і підтримання екосистем – депонування органічного вуглецю.
Посилання
References
Shevchuk R.V. Bioenergy crops for the Polissya. URL: https://a7d.com.ua/plants/13853-boenergetichn-kulturi-dlya-polssya.html (date of application 10.02.2021) [in Ukrainian].
Cumplido-Marin L., Graves A.R., Burgess P.J., Marhart C., Paris P., Jablonowski N.D., Facciotto G., Bury M., Martens R., Nahm M. 2020. Two Novel Energy Crops: Sida hermaphrodita (L.) Rusby and Silphium perfoliatum L. — State of Knowledge. Agronomi. V. 10(7). 928. URL: https://doi.org/10.3390/agronomy10070928.
Kaňová H., Carre J., Vranová V., Rejšek K., Formánek P. 2010 Organic compounds in root exudates of Miscanthus × Giganteus greef et deu and limitation of microorganisms in its rhizosphere by nutrients. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae V. LVIII Number 5. P. 203-208. URL: https://doi.org/10.11118/actaun201058050203.
Kaletnik G.M. 2013. Biofuels: food, energy and environmental security of Ukraine. Bioenergy. № 2. P. 12-14. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Bioen_2013_2_6 [in Ukrainian].
Zhilen D., Sajhin D., Vagner N. 2015. IRENA. Prospects for the development of renewable energy in Ukraine until 2030. REMAP. Abu Dhabi. URL: http://uwea.com.ua/uploads/docs/IRENA_REmap_2015_ukr.pdf [in Ukrainian].
Vasyliuk O., Ilminska L. 2020. Ecosystem services. Review. CO «CF «Biodiversity Protection Fund of Ukraine». Ukrainian Nature Conservation Group. 82 p. [in Ukrainian].
Shevchuk R.V., Guk B.V., Shevchuk G.M. Yuvchyk N.O. 2015. Energy and economic efficiency of growing Sylphium perfoliatum on solid biofuels. Bioenergy. №. 1. P. 28-29. [in Ukrainian].
Beale C.V., Long S.P. 1997. Seasonal dynamics of nutrient accumulation and partitioning in the perennial C4-grasses Miscanthus × giganteus and Spartina cynosuroides. Biomass and Bioenergy. V. 12. Iss.6. P. 419-428. https://doi.org/10.1016/S0961-9534(97)00016-0 .
Christian D.G., Riche N.E., Yates N.E. 2008. Growth, yield and mineral content of Miscanthus × giganteus grown as a biofuel for 14 successive harvests. Industrial Crops and Products. V. 28. P. 320-327. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2008.02.009 .
Baran S., Wójcikowska-Kapusta A., Oleszczuk P. 2005. Changes of pollutant content during sewage sludge composting process. Part I: Total polycyclic aromatic hydrocarbonus content. 2005. Inżynieria Ekologiczna. V. 12, P. 19–25.
Bury M., Możdżer E., Kitczak T., Siwek H., Włodarczyk M. 2020. Yields, calorific value and chemical properties of cup plant Silphium perfoliatum L. biomass, depending on the method of establishing the plantation. Agronomy. 10(6):851. https://doi.org/10.3390/agronomy10060851 .
Heaton E.A., Dohlemanw F.G., Long S.P. 2009. Seasonal nitrogen dynamics of Miscanthus x giganteus and Panicum virgatum. GBC Bioenergy. V. 1. P. 297-307. https://doi.org/10.1111/j.1757-1707.2009.01022.x.
Šiaudinis G., Liaudanskienė I., Šlepetienė A. 2017. Changes in soil carbon, nitrogen and sulphur content as influenced by liming and nitrogen fertilization of three energy crops. 2017. Icelandic Agricultural Sciences. V. 30. P. 43-50. https://doi.org/10.16886/IAS.2017.05.
Nahm M., Morhart C. 2018. Virginia mallow (Sida hermaphrodita (L.) Rusby) as perennial multipurpose crop: biomass yields, energetic valorization, utilization potentials, and management perspectives. GBC Bioenergy. V. 10. Iss. 6. P. 393-404. https://doi.org/10.1111/gcbb.12501.
Ustac S., Munoz J. 2018. Cup-plant potential for biogas production compared to reference maize in relation to the balance needs of nutrients and some microelements for their cultivation. Journal of Environmental Management. V. 228. P. 260–266. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.09.015.
Kiesel A., Lewandowski I. 2016. Miscanthus as biogas substrate-cutting tolerance and potential for an aerobic digestion. 2016. GCB Bioenergy. V.9. Iss.1. P. 153–167. https://doi.org/10.1111/gcbb.12330.
Mola-Yudego B., Aronsson P. 2008. Yield models for commercial willow biomass plantations in Sweden. 2008. Biomass and Bioenergy. V. 32 (9). P. 829-837. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2008.01.002.
Wanat N., Austruy A., Joussein E., Soubrand M., Hitmi A., Gauthier-Moussard C., Lenain J.F., Vernay P., Charles J., Munch C., Pichon M. 2013. Potential of Miscanthus × giganteus grown on highly contaminated Technosols. Jurnal of Geochemical Exploration. V. 126–127. P. 78–84.
Kulyk M.I., Galytska M.A., Samoylik M.S., Zhornyk I.I. 2019. Phytoremediation aspects of energy crops use in Ukraine. Agrology. V. 2(1), P. 65-73. https://doi.org/10.32819/2617-6106.2018.14020.
Meteo.farm. Агро погода. [Електронне джерело]. Режим доступу: https://www.meteo.farm/dashboard.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Поширення статті здійснюється на умовах ліцензії відкритого доступу Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
