Skip to main content

FOLIA GEOGRAPHICA

Menu

Folia Geographica 2019, 61/1, pp. 98-119

PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF SOILS IN POTENTIAL APPROACHES OF VOLYNIC POLISSE, VIOLATED BY ROOT SPONGE

Volodymyr LUKYANETS A, Anatoliy LISNYAK B*, Oksana TARNOPILSKA C, Sergey MUSIENKO D, Alla GARBUZ E, Alexey KRAYNUKOV F

Received: January 17, 2019 | Revised: February 28, 2019 | Accepted: March 3, 2019

Paper No. 19-61/1-524

A Ukrainian Research Institute of Forestry & Forest Melioration G.N. Vysotsky, Kharkiv, Ukraine
lukyanetc@uriffm.org.ua

B* Ukrainian Research Institute of Forestry & Forest Melioration G.N. Vysotsky, Ukraine; V. N. Karazin Kharkiv National University, Ukraine
anlisnyak@gmail.com (corresponding author)

C Ukrainian Research Institute of Forestry & Forest Melioration G.N. Vysotsky, Kharkiv, Ukraine; O. M. Beketov National University of Urban Economy, Kharkiv, Ukraine
tarnopilskaya@gmail.com

D O. M. Beketov National University of Urban Economy, Kharkiv, Ukraine
ispg@ukr.net

E V. N. Karazin Kharkiv National University, Kharkiv, Ukraine
eco-life@i.ua

F V. N. Karazin Kharkiv National University, Kharkiv, Ukraine
alkraynukov@gmail.com


PDF
FULL TEXT

Abstract
Peculiarities of growth, productivity and health condition of pine stands affected by annosum root rot were investigated in conditions of Volyn Polissya of Ukraine. The research was conducted in the forests of the State Enterprise „Gorodotsky FH“ and SE „Manevitsky LH“, which are subordinated to the State Agency of Ukraine for Natural Resources of Ukraine and located in the Manevytsky-Volodymyrets Physical-Geographic District of the Volyn Polissya of Ukraine. The purpose of the research is to detect differences in physical and chemical properties of soils in the center of drying out of the plumage and in the interfacial space (control) affected by the root sponge of pine plantations. It was revealed that the soil in the root of the root spider’s lesion is poorer than organic soil (humus) compared with the soil of the interfacial space. At the same time, these soils are richer in the content of nutrients (NРК). The granulometric composition and specific gravity in soils in the center of drying out of the crumbling and in the interfacial space practically do not change. Humidity in all experimental soils in the center of drying out of the drooping to a depth of 50 cm is higher on average by 28%, and in deeper horizons – by 6% less than in the intercostal space. The hardness of the soil in the foaming areas throughout the depth of the profile is greater (especially at the depth of the arable layer) than in the interfacial space. It was discovered that the damage by the root sponge of pine stands established on the ancient lands depends on a complex of factors limiting the toppling of the soil layer due to its consolidation, especially at a depth of 50 cm. This contributed to the concentration of root systems in the upper layers of the soil, which in conditions abrupt changes in the hydrological regime can lead to a decrease in the stability of plantings, in particular to the root sponge.

Key words
Root sponge, center of drying out, interfacial space, soils, humidity, hardness, site between disease centers

REFERENCES

  1. ARINUSHKINA V. (1970). Manual of chemical soil analysis / V. E. Arinushkina. – Moscow: Moscow State University Publishing House, 1970. – 120 p. / Аринушкина В. Е. Руководство по химическому анализу почв / В.Е. Аринушкина. – М.: Изд-во МГУ, 1970. – 120 с.
  2. ARTYUKHOVSKY A. (1998). On the role of insects in the emergence and development of foci of the root sponge. / A. K. Artyukhovsky // News of higher educational institutions. Forest Journal. 1998, №5. – p. 33 – 37. / Артюховский, А.К. О роли насекомых в возникновении и развитии очагов корневой губки. / А.К. Артюховский // Известие высших учебных заведений. Лесной журнал. 1998, №5. – С. 33 – 37.
  3. BELOUS M. (2009). Ecological-forestry features of reproduction of forest plantations in the old lands of Chernihiv Polissya. Author’s abstract. dis Cand. s.c. Sciences: 06.03.01 / Belous Maxim Mikhailovich; National un-t biores. and naturedocor. Ukraine – K., 2009. – 20 p. / Білоус М. М. Еколого-лісівничі особливості відтворення лісових насаджень на староорних землях Чернігівського Полісся автореф. дис. канд. с.-х. наук: 06.03.01 / Білоус Максим Михайлович; Нац. ун–т біорес. і природокор. України – К., − 2009. – 20 с.
  4. BENDZ-HELLGREN M., BRANDTBERG P.-O., JOHANSSON M., SWEDJEMARK G., STENLID J. (1999). Growth rate of Heterobasidion annosum in Picea abies established on forest land and arable land. Scand. J. For. Res., 14(5). – pp. 402-407.
  5. BEREZHNYAK M. (2012). Laboratory Workshop on Soil Science / MF Berezhnyak. – Kyiv, 2012. – 269 p. / Бережняк М. Ф. Лабораторний практикум з ґрунтознавства / М. Ф. Бережняк. – Київ, 2012. – 269 с.
  6. BRANDTBERG P. O., JOHANSSON M., SEEGER P. (1996). Effects of season and urea treatment on infection of stumps of Picea abies by Heterobasidion annosum in stands on former arable land. Scandinavian Journal of Forest Research, 11. – pp. 261–268.
  7. DAI Y. C., VAINIO E. J., HANTULA J., NIEMELÄ T., KORHONEN K. (2003). Investigations on Heterobasidion annosum s.lat. in central and eastern Asia with the aid of mating tests and DNA fingerprinting. Forest Pathology 33(5). – pp. 269–286. Available online at: https://doi.org/10.1046/j.1439-0329.2003.00328.x.
  8. HARRINGTON T. C., WORRALL J. J., RIZZO D. M. (1989). Compatibility among host-specialized isolates of Heterobasidion annosum from western North America. Phytopathology 79(3). – pp. 290-296.
  9. HARRINGTON T. C., WORRALL J. J., RIZZO D. M. (1989). Compatibility among host-specialized isolates of Heterobasidion annosum from western North America. Phytopathology 79(3). – pp. 290-296.
  10. HRONEC O., VILCEK J., TORMA S., LISNYAK A. (2012). Environmental aspects of Phragmites Australis use at fertilization of contaminated soils // Man and the environment. Problems of neoecology. – Kharkiv: KNU named after V.N. Karazin, 2012, № 3-4. – pp. 113-119. – ISSN 1992-4224. / Hronec O., Vilcek J., Torma S., Lisnyak A. Environmental aspects of Phragmites Australis use at fertilization of contaminated soils // Людина та довкілля. Проблеми неоекології. – Харків: ХНУ імені В.Н. Каразіна, 2012, № 3-4. – с. 113-119. – ISSN 1992-4224.
  11. KOCO S. et al. (2014). Analysis of the state of soil erosion and soil conservation measures in the loess plateau of China. / S. Torma, J. Vilček, G. Barančíková, Y. Tong, L. Liang, P. Ji, T. Hou. – Folia geographica 2014, 56/1. – pp. 57-68. Available online at: http://www.foliageographica.sk/unipo/journals/2014-56-1/4
  12. KOVALETS Y. (2007). Transformation of the humus state of sod-podzolic soils of Western Polissya of Ukraine under the influence of long-term agricultural use / Y. M. Kovalets // Sb. sciences works of Podilsky agrar. un-th – 2007. – №15. – pp. 251-253. / Ковалець Ю.М. Трансформація гумусового стану дерново-підзолистих ґрунтів Західного Полісся України під впливом тривалого сільськогосподарського використання / Ю.М. Ковалець // Зб. наук. праць Подільського аграр.-тех. ун-ту. – 2007. – №15. – С. 251–253.
  13. KOVALEV V. (1998). Patterns of the influence of granulometric composition on the content of humus in soils of the accumulative row / V. G. Kovalev // Agrochemistry and Soil Science: specialty. Issue of the V-rally of UTGA. – 1998. – V.2. – P. 55-56. / Ковальов В.Г. Закономірності впливу гранулометричного складу на вміст гумусу в ґрунтах акумулятивного ряду / В.Г. Ковальов // Агрохімія і ґрунтознавство: спец. випуск до V з’їзду УТГА. – 1998. – Ч.2. – С. 55–56.
  14. KUZNETSOV I. (2005). Ecological features of the root sponge in pine plantations of the Middle Don River: Author. dis. Cand. biol. Sciences: 03.00.16 / Kuznetcov, Ivan Vasilevich; Voronezh. state forestry. Acad. – V., 2005. – 18 p. / Кузнецов И. В. Экологические особенности корневой губки в насаждениях сосны обыкновенной Среднего Подонья: автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.16 / Кузнецов, Иван Васильевич; Воронеж. гос. лесотехнич. акад. – В., 2005. – 18 с.
  15. LADIESHCHIKOVA O. (2001). A guide to protecting pine plantations from the root sponge [Instruction. : O. I. Ladeyschikova, I. M. Ustsky, O. G. Chernykh, etc.]. – Kh.: URIFFM, 2001. – 28 p. / Ладейщікова О. І. Настанова по захисту соснових насаджень від кореневої губки / [Уклад. : О. І. Ладєйщікова, І. М. Усцький, О. Г. Черних та ін.]. – Х. : УкрНДІЛГА, 2001. – 28 с.
  16. LEWIS J. W. (2002). Mapping risk from forest insects and diseases. USDA Forest Service, United States Department of Agriculture, 60 pp. Available at: https://www.fs.fed.us/foresthealth/technology/pdfs/riskmap_2002.pdf.
  17. LISNYAK A. (2015). Methodical bases for estimating the ecological risk of soil degradation // Man and environment. Problems of neoecology. – Kharkiv: VN Karazin Kharkiv National University, 2015, No. 1-2. – P. 50-55. – ISSN 1992-4224. / Лисняк А. А. Методические основы оценивания экологического риска деградации почвенного покрова // Людина та довкілля. Проблеми неоекології. – Харків: ХНУ імені В. Н. Каразіна, 2015, № 1-2. – С. 50-55. – ISSN 1992-4224.
  18. LYAMTSEV, N. (2015). Results of the study of root sponge in Buzuluksky Bor / N. I. Lyamtsev // Problems of forest phytopathology and mycology: materials of the IX International Conference dedicated to the 90th anniversary of the birth of prof. NI Fedorova, [October 19-24, 2015] / Belarusian State Technological University; [Editorial: I. M. Zharsky and others]. – Minsk; Moscow; Petrozavodsk: BSTU, 2015. – p. 118-121. / Лямцев, Н. И. Результаты изучения корневой губки в Бузулукском бору / Н. И. Лямцев // Проблемы лесной фитопатологии и микологии: материалы IX Международной конференции, посвященной 90-летию со дня рождения проф. Н. И. Федорова, [19-24 октября 2015] / Белорусский государственный технологический университет; [редкол.: И. М. Жарский и др.]. – Минск; Москва; Петрозаводск: БГТУ, 2015. – С. 118-121.
  19. LYGIS V., VASILIAUSKAS R., STENLID J. (2004). Planting Betula pendula on pine sites infested by Heterobasidion annosum: Disease transferred, silvicultural evaluation, and community of wood-inhabiting fungi // Can. J. Forest Res. 2004. 34(1). – pp. 120—130.
  20. MARINICH, A. M., PASHCHENKO, V. M., SHISHCHENKO, P.G. (1985). The nature of the Ukrainian SSR. Landscapes and physiographic mapping. Kyiv, Naukova Dumka, 224 p. [in Russian]
  21. MEAD, D. J. (2013). Sustainable management of Pinus radiata plantations. FAO Forestry Paper No. 170. FAO, Rome, 246 pp. Available online at: http://www.fao.org/docrep/018/i3274e/i3274e.pdf.
  22. NEGRUTSKY, S. (1986). Root sponge / S.F. Negrutsky. – M .: Agropromizdat, 1986. – 196 p. / Негруцкий С.Ф. Корневая губка / С.Ф. Негруцкий. – М.: Агропромиздат, 1986. – 196 с.
  23. ORLOV D. (1981). Workshop on Humus Chemistry: Teaching. allowance / D.S. Orlov, L.A. Grishina – Moscow: Izv. Mosk. Un-ta, 1981. – 272 pp. / Орлов Д.С. Практикум по химии гумуса: учебн. пособие / Д.С. Орлов, Л.А. Гришина. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981. – 272 с.
  24. PARMASTO E. (1986). Preliminary list of Vietnamese Aphyllophorales and Polyporaceae s. str. Tallin, 88 p.
  25. PARMASTO E. (1986). Preliminary list of Vietnamese Aphyllophorales and Polyporaceae s. str. Tallin, 88 p.
  26. RAPTUNOVICH Y. (1981). The influence of soil conditions on the spread of the root sponge in pine plantations / Y. S. Raptunovich, G. S. Snigiryov Tez. report scientific-pr. conf. Belarus and the Baltic republics (Minsk, September 9–10, 1981) Protection of coniferous plantations from root rot. – Minsk, 1981. – p. 60–61 / Раптунович Е. С. Влияние почвенных условий на распространение корневой губки в соснових насаждениях / Е. С. Раптунович, Г. С. Снигирёв Тез. докл. научн. – пр. конф. Белоруссии и Прибалтийских республик (Минск, 9–10 сент., 1981 г.) Защита хвойных насаждений от корневых гнилей. – Минск, 1981. – С. 60–61
  27. SHATYAEV A. (1987). Root sponge Fomitopsis annosa (Fr.) Karst. in the ribbon forests of Kazakhstan and the biological justification of measures for the protection of pine crops: author. diss. cand. biol. sciences: 06.01.11 / A.V. Shatyaev – Sverdlovsk, 1987. – 22 p. / Шатяев А. В. Корневая губка Fomitopsis annosa (Fr.) Karst. в ленточных борах Казахстана и биологическое обоснование мероприятий по защите культур сосны: Автореф. дисс. канд. биол. наук: 06.01.11 / А. В. Шатяев – Свердловск, 1987. – 22 с.
  28. SHEIN E. (2007). Theories and Methods of Soil Physics: Collective Monograph, ed. E.V. Sheina and L.O. Karpachevsky – M.: Grif and K, 2007. – 616 p. / Шеин Е. В.Теории и методы физики почв: коллективная монография / под ред. Е.В. Шеина и Л.О. Карпачевского. – М.: Гриф и К, 2007. – 616 с.
  29. SIROTA Z. (1996). Evaluation of the Heterobasidion annosum (Fr.) Bref. Infection risk of 2-nd rotation Scots pine cultures in post-agricultural lands / Z. Sirota // Zakladu Instytutu Badawczego Lesnictwa. – 1996. – V. 3. – pp. 147 – 152.
  30. SSTU 4289: 2004. Quality of soil. Methods of Determination of Organic Substances – Kyiv: Derzhspozhyvstandart of Ukraine, 2005. – 18 p. / ДСТУ 4289: 2004 Якість ґрунту. Методи визначання органічної речовини – Київ: Держспоживстандарт України, 2005. – 18 с.
  31. SSTU 4730: 2007. Quality of soil. Determination of granulometric composition by the pipette method in the modification of NA Kachinsky – Kyiv: Derzhspozhyvstandart of Ukraine, 2005. – 24 p. / ДСТУ 4730: 2007 Якість ґрунту. Визначання гранулометричного складу методом піпетки в модифікації Н.А.Качинського – Київ: Держспоживстандарт України, 2005. – 24 с.
  32. SSTU ISO 10390: 2007. Quality of soil. Determination of pH. – Kyiv: Derzhspozhyvstandart of Ukraine, 2012. – 14 p. / ДСТУ ISO 10390:2007 Якість ґрунту. Визначення рН. – Київ: Держспоживстандарт України, 2012. – 14 с.
  33. TIKHONENKO, D. (2010). Laboratory Workshop on Soil Science: Teacher. manual / D.G. Tikhonenko, V.V. Degtyarev, L.L. Velichko, etc. – Vinnitsa: New book, 2010. – 443 p. / Тихоненко Д. Г. Лабораторний практикум з ґрунтознавства: навч. посіб. / Д. Г. Тихоненко, В. В. Дегтярьов, Л. Л. Величко та ін. – Вінниця: Нова кн., 2010. – 443 с.
  34. TKACHUK, V. (2002). Grant conditions of pine plantations of the Zhytomyr region affected by root sponge / V.I. Tkachuk, I.M. Ustsky // Scientific herald of UkrDLTU. – Lviv, 2002. – Vip. 12.4 – P. 143-149. / Ткачук В.І. Грантові умови соснових насаджень Житомирської області, уражених кореневою губкою / В. І. Ткачук, І. М. Усцький // Науковий вісник УкрДЛТУ. – Львів, 2002. – Вип. 124. – С. 143–149.
  35. USTSKY I. (2011). Soil features of pine plantations of Novgorod-Siversky Polissya affected by root sponge / I. M. Ustsky // Forest Journal. – No. 2 of the „Publishing House ECO-Inform“ LLC and LLC: „New Printing“ Ltd. – Kyiv, 2011 – P. 48-52 / Усцький, І. М. Ґрунтові особливості соснових насаджень Новгород-Сіверського Полісся уражених кореневою губкою / І. М. Усцький // Лісовий журнал. – № 2 ТОВ «Видавничий дім ЕКО-інформ» та ТОВ: «Новий друк» – Київ, 2011 р. – С. 48–52.
  36. VASILIAUSKAS, A. (1989). Root sponge and the stability of ecosystems of coniferous forests / A. P. Vasiliauskas. – Vilnius: Moxlas, 1989. – 175 p. / Василяускас А. П. Корневая губка и устойчивость екосистем хвойных лесов / А. П. Василяускас. – Вильнюс: Мокслас, 1989. – 175 с.
  37. VASILIAUSKAS, R., JUSKA, E., VASILIAUSKAS, A., STENLID, J. (2002). Community of Aphyllophorales and root rot in stumps of Picea abies on clear-felled forest sites in Lithuania. Scandinavian Journal of Forest Research 17(5). – pp. 398–407. https://doi.org/10.1080/028275802320435414.
  38. VOLCHENKOVA G. (2012). Prevalence of root sponge foci in pine stands of Vitebsk, Minsk and Mogilev GPLHO / G. A. Volchenkova, V. B. Zvyagintsev, Z. I. Krivitskaya, S. A. Zhdanovich // Trudy BSTU. – Minsk: BSTU, 2012. – № 1. – p. 225-228. / Волченкова Г. А. Распространенность очагов корневой губки в сосновых насаждениях Витебского, Минского и Могилевского ГПЛХО / Г. А. Волченкова, В. Б. Звягинцев, З. И. Кривицкая, С. А. Жданович // Труды БГТУ. – Минск: БГТУ, 2012. – № 1. – С. 225-228.
  39. VOLLBRECHT G., GEMMEL P., ELFVING B. (1994). Forest management with the purpose of reducing windthrow and infection by Heterobasidion annosum in Picea abies – preliminary results from a field experiment. In: G. Vollbrecht: Effects of silvicultural practices on the incidence of root and butt rot in Norway spruce with special emphasis on Heterobasidion annosum. Doctoral thesis, Swedish University of Agricultural Sciences, Alnarp, Sweden.
  40. VORONTSOV A. (1978). Pathology of the forest. / A.I. Vorontsov. M., 1978. – 267 p. / Воронцов А. И. Патология леса. / А.И. Воронцов. М., 1978. – 267 с.
  41. WANG L. Y. (2012). Impact of Heterobasidion spp. root rot in conifer trees and assessment of stump treatment. With emphasis on Picea abies, Pinus sylvestris and Larix × eurolepis. Doctoral Thesis (Summary). Swedish University of Agricultural Sciences, Alnarp, Acta Universitatis agriculturae Sueciae (1652-6880): 97, 66 pр. ISBN: 978-91-576-7744-0. Available online at: https://pub.epsilon.slu.se/9387/1/Wang_LY_130121.pdf.
  42. ZHIGUNOV A. (2007). Study of the water regime of forest soils / A.V. Zhigunov, O.G. Solution, V.S. Zuev // Methodical instructions. – L.: Publishing house LTA, 1980. – 52 p. / Жигунов А. В. Изучение водного режима лесных почв / А.В. Жигунов, О.Г. Растворова, В.С. Зуев // Методические указания. – Л.: Изд-во ЛТА, 1980. – 52 с.
  43. ZVYAGINTSEV V. (2013). Forestry and forest protection measures in pine plantations affected by root sponge / V. B. Zvyagintsev, G. A. Volchenkova, S. A. Zhdanovich // Trudy BSTU. – Minsk: BSTU, 2013. – № 1. – p. 223-226 / Звягинцев, В. Б. Лесоводственные и лесозащитные мероприятия в пораженных корневой губкой сосновых насаждений / В. Б. Звягинцев, Г. А. Волченкова, С. А. Жданович // Труды БГТУ. – Минск: БГТУ, 2013. – № 1. – С. 223-226.