CC BY
70
ОБРАБОТКА ПОЧВЫ
СЫ: 10.24411/0044-3913-2020-10606 УДК 631.46:631.51
Биологическая активность и питательный режим почвы при различных приемах обработки под однолетние травы
В. И. ТУРУСОВ, академик РАН, доктор сельскохозяйственных наук (e-mail: niish1c@mail.ru) В. М. ГАРМАШОВ, доктор сельскохозяйственных наук, зав. отделом Н. А. НУЖНАЯ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник И. М. КОРНИЛОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научных сотрудник В. Н. ГОВОРОВ, научный сотрудник
М. П. КРЯЧКОВА, научный сотрудник
Л. В. ГАРМАШОВА, научный сотрудник
Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центрально-Черноземной полосы им. В. В. Докучаева, квартал 5, 81, пос. 2 участка Института имени Докучаева, Таловский р-н, Воронежская обл., 397463, Российская Федерация
Исследования проводили с целью выявления эффективных приемов обработки почвы под однолетние травы в Воронежской области в 2018-2020 гг. Схема опыта предполагала изучение следующих вариантов: прием обработки почвы (фактор А) - ежегодная вспашка на 20...22 см; ежегодная вспашка на 14...16 см; ежегодная безотвальная обработка на 14. 16 см; ежегодная поверхностная обработка на 6.8 см; нулевая; удобрения (фактор В) - без удобрений, N60P60K60. Почва опытного участка - чернозем обыкновенный среднегумусный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса в слое 0.30 см 6,48 %, Р2О5 - 100.140 мг/кг, К2О - 50.90 мг/кг, рН солевой вытяжки - 6,99 ед. Изменение свойств почвы сравнивали с залежью. Применение мелкой безотвальной, поверхностной и нулевой обработок приводит к снижению биологической активности почвы и обеспеченности почвы нитратным азотом, по сравнению с вспашкой на глубину 20... 22 см. Урожайность однолетних трав (горох + овес) на зеленый корм имела четкую тенденцию к снижению при минимали-
зации обработки почвы, статистически доказуемую при нулевой обработке. В почвенно-климатических условиях юго-востока ЦЧР при выращивании однолетних трав (горох + овес) на зеленый корм возможно уменьшение глубины обработки почвы независимо от способа до 14.16 см и даже применение поверхностной обработки на глубину 6.8 см при тенденции к снижению урожайности. Нулевая обработка почвы под однолетние травы приводит к существенному (в 1,5.1,8 раза) уменьшению сбора продукции на удобренном и неудобренном фонах.
Ключевые слова: обработка почвы, биологическая активность почвы, питательный режим, однолетние травы, урожайность.
Для цитирования: Биологическая активность и питательный режим почвы при различных приемах обработки под однолетние травы / В. И. Турусов, В. М. Гармашов, Н. А. Нужная, и др. // Земледелие. 2020. № 6. С. 25-28. doi: 10.24411/0044-3913-2020-10606.
В современных условиях возрастает роль полевого травосеяния как фактора повышения плодородия и снижения деградации почвы, а также обеспечения животноводства полноценными кормами [1, 2]. Смешанные посевы однолетних трав - эффективный путь управления количеством и качеством растительной продукции, процессами оптимизации плодородия почвы и функционирования агроландшафтов [2, 3, 4].
Однолетние травы, выращиваемые на зеленый корм, в условиях Центрально-Черноземного района (ЦЧР) служат хорошей парозанимающей культурой. Бобово-злаковые смеси однолетних трав, ввиду короткого вегетационного периода, позволяют сохранить ценные качества пара как влагонакопителя и очистителя почвы от сорняков, обогащают почву органическим веществом, тем самым снижают эффект негативного влияния чистых паров [5]. Однако при их низкой продуктивности уменьшается
средообразующая и агроэкологиче-ская эффективность травосеяния в ландшафтных системах земледелия. В складывающихся условиях решать проблему необходимо на основании рационального использования биологических и почвенно-климатических ресурсов, а также применения ресурсосберегающих технологий.
Необходимость перехода к менее трудоемким энергосберегающим технологиям возделывания основных сельскохозяйственных культур связана, прежде всего, с увеличением топливно-энергетических затрат в структуре себестоимости продукции сельского хозяйства [6, 7, 8]. Однако, как показывает практика, минимальная обработка почвы в различных почвенно-климатических условиях распространения черноземных почв и под культуры с разными биологическими особенностями часто приводит к противоречивым результатам как по урожайности, так и по показателям почвенного плодородия [9, 10, 11].
Цель наших исследований - изучить изменение плодородия почвы и урожайности однолетних трав (смесь горох + овес) при различных способах основной обработки.
Объект исследований - чернозем обыкновенный среднегумусный, среднемощный, тяжелосуглинистый с благоприятными физико-химическими и агрохимическими характеристиками 30-сантиметрового слоя: содержание гумуса (по Тюрину в модификации В. Н. Симакова, ГОСТ 2613-91) - 6,48 %, общего азота (по Гинзбург) - 0,36 %, общего фосфора (по Гинзбург и Щегловой) - 0,35 %, общего калия (по Ожигову) - 1,85 %, подвижного фосфора и калия (по Чирикову, ГОСТ 26204-91) - 100.. .140 и 50.90 мг/кг, азота гидролизуемого (по Тюрину и Кононовой) - 61,2 мг/ кг, сумма поглощенных оснований (ГОСТ 27821-88) - 66,4 мг-экв./100 г почвы, рН солевой вытяжки - 6,99 ед., гидролитическая кислотность - 0,57 мг-экв./100 г. ы
Схема стационарного двухфак- е торного полевого опыта включала л следующие варианты: Д
обработка почвы (фактор А) - еже- л годная отвальная вспашка на глубину е 20.22 см; ежегодная отвальная 2 вспашка на 25.27 см; ежегодная 6 отвальная вспашка на 14.16 см; м ежегодная безотвальная обработка 2 на 14.16 см; комбинированная обра- 0
ботка в севообороте (под однолетние травы - безотвальная на 20...22 см); разноглубинная вспашка в севообороте (под однолетние травы - на 20.22 см); разноглубинная безотвальная обработка в севообороте (под однолетние травы - на 20.22 см); ежегодная поверхностная обработка почвы на глубину 6.8 см; ежегодная нулевая обработка;
удобрение (фактор В) - без удобрений (0); N60P60K6c.
Отвальную обработку почвы проводили плугом ПКС-4, безотвальную и поверхностную - противоэрозионным культиватором КПЭ-3,8. Удобрения вносили под основную обработку почвы вручную в разброс. Посев однолетних трав (горох + овес) осуществляли сеялкой С3-3,6. В вариантах с различными системами обработки почвы допосевные и послепосевные обработки выполняли в соответствии с зональными рекомендациями, за исключением прямого посева (без обработки), где после уборки предшественника применяли гербицид Торнадо 500, ВР нормой 2,5 л/га.
Исследования проводили в севообороте со следующим чередованием культур: горох - озимая пшеница - кукуруза на зерно - ячмень - однолетние травы - озимая пшеница - подсолнечник - ячмень. Для сравнения использовали почву под косимой залежью.
Полевой опыт заложен методом расщепленных делянок. Повторность трехкратная. Общая площадь делянок по фактору обработка почвы - 390 м2, удобрения - 195 м2. Высевали смесь горох + овес. Учет урожая выполняли путем скашивания и взвешивания зеленой массы с пробных площадок (1 м2) в четырехкратной повторности на каждом повторении опыта.
Наблюдения, анализы и учеты осуществляли согласно действующим методикам и существующим ГОСТам, принятым в полевых и лабораторных исследованиях по земледелию (Б. А. Доспехов, 1985; Б. А. Доспехов и др., 1986; А. Ф. Вадюнина, З. А. Корчагина, 1986).
Биологическую активность почвы изучали по интенсивности разложения клетчатки (И. С. Востров, А.Н. Петрова, 1961) и биосинтезу аминокислот на льняном полотне (Е. Н. Мишустин, А. Н. Петрова, 1963). Содержание нитратного азота в по° чве определяли дисульфофеноловым «о методом; подвижного фосфора и g калия - по Чирикову (ГОСТ 26204-о 91). Обработку экспериментальных | данных осуществляли методом дисперсионного анализа (Б. А. Доспехов, ® 1985) с использованием программ-S ного обеспечения Microsoft Office $ Excel 2016 ПК.
Включение кормовых культур в полевые севообороты - один из приемов интенсификации растениеводства. Посевы однолетних бобово-злаковых трав имеют большое аг-роэкологическое и практическое значение, так как их продуктивность меньше зависит от погодных условий, более стабильна по годам и обеспечивает формирование большего урожая, сбалансированного по качественному составу, по сравнению с одновидовыми посевами [12, 13].
Положительный эффект от посевов трав, который заключается в повышении плодородия почвы, зависит от их продуктивности, влияющей на
накопление органического вещества в почве [2, 14].
Биологическая активность почвы, определяемая по интенсивности разложения клетчатки, наиболее точно отражает комплекс условий, оказывающих влияние на растение, и служит достаточно объективным показателем плодородия почвы [11, 15].
Целлюлозолитическая активность микрофлоры и накопление аминокислот на хлопчатобумажной ткани -интегральный показатель актуальной биологической активности почвы. Она весьма лабильна и зависит как от гидротермических условий, так и от конкретных агротехнических приемов [16].
Вегетационный период 2018 г. складывался неблагоприятно для однолетних трав. За время от всходов до уборки культуры выпало 49 мм (36 % от среднемноголетней нормы) осадков. Гидротермический коэффициент (ГТК) за период вегетации составил 0,3.
В 2019 г рост и развитие однолетних трав проходили при повышенном температурном режиме и в большинстве случаев недостаточном увлажнении. ГТК в мае составил 0,77, в июне - 0,53, что привело к ускоренному прохождению фенологических фаз, ухудшению условий формирования зеленой массы и, соответственно, урожайности трав.
Вегетация однолетних трав в 2020 г протекала в благоприятных метеоусловиях при несколько повышенном температурном режиме: ГТК в мае составил 1,0, в июне - 0,9, в июле - 1,0, при среднемноголет-них значениях соответственно 0,96, 1,00 и 0,96, что положительно сказалось на урожайности.
Изучение биологической активности почвы в течение вегетации однолетних трав при различных приемах основной обработки почвы показало, что наибольшей в слое 0.20 см она была при ежегодной вспашке на глубину 14.16 см, в слое 0.40 см - при вспашке на 20.22 см (табл. 1).
Минимализация обработки (мелкая безотвальная, поверхностная и нулевая обработки) приводила к снижению биологической активности почвы. Интенсивность разложения клетчатки в слое 0.20 см снижалась, по отношению к вспашке на 20. 22 см, при мелкой безотвальной и поверхностной обработках в 1,2 раза, при нулевой - в 2,0 раза, а в слое 0.40 см - соответственно в 1,2 и 1,6 раза. При этом ее статистически доказуемое уменьшение отмечено только на фоне нулевой обработки.
При мелкой (на 14.16 см) отвальной обработке почвы интенсивность разложения клетчатки оставалась на уровне вспашки на глубину 20.22 см и в слое 0.40 см составляла 12,0 %, а в слое 0.20 см - 13,9 % при величине этого показателя на вспашке на 20.22 см 12,4 %.
Аналогично интенсивности разложения льняного полотна в зависимости от приемов обработки почвы под однолетние травы, изменялись процессы синтеза аминокислот. Максимальное в опыте их накопление отмечено при отвальной системе обработки почвы на 20.22 и 14.16 см: в слое 0.20 см - соответственно 0,230 и 0,227 ед. опт. плотности; в слое 0.40 см - 0,195 и 0,185 ед. опт. плотности. Минимизация обработки почвы под однолетние травы приводила к снижению интенсивности синтеза аминокислот, по сравнению
1. Биологическая активность почвы в зависимости от приемов обработки почвы под однолетние травы (2018-2019 гг.)
Слой почвы, см Обработка почвы Залежь НСР05
вспашка на 20.22 см вспашка на 14.16 см безотвальная на 14.16 см поверхностная на 6.8 см нулевая
Разложение полотна, %
0.10 13,3 16,1 11,0 8,91 5,58 5,82 4,94
10.20 11,4 11,7 8,40 12,0 7,08 10,9 2,90
0.20 12,4 13,9 9,68 10,5 6,33 8,35 2,95
0.40 12,0 12,0 10,4 10,1 7,42 11,4 2,34
Синтез аминокислот, ед. опт. плотности
0.10 0,264 0,252 0,197 0,173 0,166 0,146 0,028
10.20 0,195 0,202 0,132 0,182 0,134 0,170 0,041
0.20 0,230 0,227 0,164 0,177 0,150 0,158 0,030
0.40 0,195 0,185 0,145 0,153 0,132 0,154 0,020
2. Содержание подвижных форм элементов питания в почве (0...40 см) под однолетними травами при различных приемах основной обработки почвы в среднем за вегетационный период (2018-2020 гг.), мг/кг
Удобрения Обработка почвы Залежь
вспашка на глубину, см безотвальная поверхност- нуле- НСр05
20.22 | 14.16 на 14.16 см ная на 6.8 см вая
N-N0.,
N Р К 60 60 60 0 21,4 20,1 183 ,8 17,0 15,2 2,7
16,6 16,9 16,3 15,7 15,6 10,1 2,0
Р О 2 5 111
N Р К 60 60 60 0 138 111 95 118 9,5
110 109 116 102 105 61 6,5
К20
N Р К 60 60 60 0 88 72 65 64 62 11
69 62 58 51 58 27 4
со вспашкой на глубину 20.22 см, в слое 0.20 см при мелкой безотвальной на 28,7 %, поверхностной -на 23,0 %, нулевой обработке - на 34,8 %, в слое 0.40 см - соответственно на 25,6 %, 21,5 % и 32,3 %. Минимальную в опыте величинуэтого показателя отмечали на залежи и нулевой обработке: в слое 0.20 см соответственно 0,158 и 0,150 ед. опт. плотности, в слое 0.40 см - 0,154 и 0,132 ед. опт. плотности.
Изменение микробиологической активности почвы под влиянием механической обработки происходит в зависимости от поступления и распределения в обрабатываемом слое пожнивных и корневых остатков, водного, воздушного и теплового режимов почвенного профиля. Поэтому при отвальных обработках почвы, обеспечивающих поступление в обрабатываемый слой свежего органического вещества, прослеживается тенденция к увеличению целлюлозо-литической активности почвы.
Как показывают результаты исследований в почвах юго-востока ЦЧЗ под однолетними травами наиболее благоприятные условия для микробиологических процессов складывались при отвальной системе обработки в севообороте - вспашке на глубину 20.22 см или 14.16 см (см. табл. 1).
Применение мелкой безотвальной или отказ от обработки почвы под однолетние травы приводили к дифференциации пахотного слоя по интенсивности разложения льняного полотна и накопления аминокислот. В слое 10.20 см в указанных вариантах отмечено значительное снижение величин этих показателей, по сравнению с контролем. В почве залежи интенсивность разложения клетчатки и накопление аминокислот была значительно ниже, чем при отвальных обработках.
Обеспеченность почвы элементами минерального питания - важный показатель плодородия, определяющий продуктивность возделываемых культур. Способы обработки, изменяя биологическую активность чернозема обыкновенного, оказывали
различное влияние на содержание нитратного азота в почве в среднем за вегетацию (табл. 2).
На неудобренном фоне максимальное в опыте содержание нитратного азота в слое почвы 0.40 см под однолетними травами в среднем за вегетационный период отмечено при вспашке на глубину 14.16 и 20.22 см - 16,6.16,9 мг/ кг. При минимализации обработки почвы оно снижалось до 15,6 мг/ кг при нулевой обработке. На фоне максимальное в опыте в
60 60 60
слое почвы 0.40 см содержание нитратного азота также наблюдали при вспашке на глубину 14.16 и 20.22 см - 20,1.21,4 мг/кг. При мелкой безотвальной, поверхностной и нулевой обработках средняя за вегетацию величина этого показателя была на 2,6...6,2 мг/кг (НСР05 = 2,7 мг/кг), или на 12,1.29,0 % меньше, чем при отвальной вспашке на 20.22 см.
Среднее за вегетацию содержание подвижного фосфора в почве под однолетними травами мало зависело от способа и глубины обработки почвы
ботки почвы приводила к ухудшению обеспеченности почвы подвижным фосфором до 95.118 мг/кг
Аналогичная зависимость отмечена и для обменного калия. Уменьшение интенсивности обработок приводило к снижению обеспеченности почвы доступными для растений формами этого минерального элемента в слое почвы 0.40 см под однолетними травами без удобрений с 62.69 мг/кг при отвальных обработках до 51.58 мг/кг в вариантах с мелкой безотвальной, поверхностной и нулевой обработками. На фоне Ы60Р60К60 различия в обеспеченности почвы обменным калием в зависимости от способа обработки сохранялись, а его содержание составляло соответственно 72.88 и 62.65 мг/кг
В почве залежи содержание подвижных форм азота, фосфора и калия было соответственно в 1,5.1,7, 1,7.1,9 и 1,9.2,6 раза ниже, чем в почве, используемой всельскохозяй-ственном производстве.
Урожайность сельскохозяйственных культур - результирующий показатель почвенного плодородия и складывающихся погодных условий и главный критерий оценки эффективности агротехнических приемов. В среднем за годы исследований сбор однолетних трав (горох + овес) на зеленый корм мало различался по вариантам обработки почвы (табл. 3), но имел тенденцию к снижению при ее минимализации и в среднем за три года исследований составлял от 19,9 т/га при ежегодной вспашке на 25.27 см до 17,2 т/га при поверхностной обработке почвы (НСР05 = 2,2 т/га).
3. Урожайность однолетних трав в зависимости от приемов основной обработки почвы (средняя за 2018-2020 гг.), т/га
Обработка почвы (фактор А) Удобрение (фактор В) Средняя по фактору А
0 1 N Р К 1 |ч60 60 60
Вспашка на 20.22 см (контроль) 19,2 23,0 21,1
Вспашка на 25.27 см 19,9 22,9 21,4
Вспашка на 14.16 см 18,8 21,6 20,2
Безотвальная на 14.16 см 18,3 22,0 20,2
Комбинированная в севообороте, под однолет-
ние травы - безотвальная на 20.22 см 19,0 22,3 20,6
Отвальная разноглубинная в севообороте, под
однолетние травы - вспашка на 20.22 см 19,8 23,2 21,5
Безотвальная разноглубинная в севообороте,
под однолетние травы - на 20.22 см 18,3 22,0 20,2
Поверхностная на 6.8 см 17,2 21,6 19,4
Нулевая 11,2 13,0 12,1
Средняя по фактору В 18,0 21,3
НСР для фактора А - 2,2; для фактора В - 2,4
и в слое 0.40 см на неудобренном фоне составляло от 109.116 мг/кг при мелких безотвальных и отвальных обработках до 102.105 мг/кг при поверхностной и нулевой обработках. На фоне применения Ы60Р60К60 максимальную в опыте величину этого показателя в слое почвы 0.40 см отмечали при вспашке на 20.22 см - 138 мг/кг Минимализация обра-
Достоверное снижение урожайности зеленой массы однолетних трав установлено только при нулевой обработке почвы. В этом же варианте отмечено существенное снижение биологической активности почвы и обеспеченности элементами минерального питания.
Внесение Ы60Р60К60 под основную обработку почвы способствовало
и
ф
з
ь
ф
д
ф
ь
ф
О)
О м о
увеличению урожайности зеленой массы однолетних трав в среднем по обработкам на 3,3 т/га. На фоне удобрений наибольший в опыте сбор продукции однолетних трав отмечен при отвальной обработке почвы: разноглубинной отвальной системе обработки почвы в севообороте со вспашкой на глубину 20.22 см под однолетние травы и ежегодной вспашке на глубину 20.22 см. Нулевая обработка почвы под однолетние травы и при использовании удобрений привела к существенному снижению урожайности зеленой массы однолетних трав, по сравнению с контролем, на 10 т/га.
Таким образом, в условиях юго-востока ЦЧР минимализация обработки почвы под однолетние травы в результате снижения поступления органического вещества растительных остатков в корнеобитаемый слой почвы, а также частого пересыхания 0.10 см слоя при безотвальной, поверхностной и нулевой обработках приводит к снижению биологической активности чернозема обыкновенного, независимо от фона удобрен-ности.
Применение мелкой безотвальной, поверхностной и нулевой обработки почвы под однолетние травы сопровождалось снижением обеспеченности 0.40 см слоя в среднем за вегетацию нитратным азотом на 12,1.29,0 %, обменным калием - на 16.26 %, по сравнению со вспашкой на глубину 20.22 см. Уменьшение глубины отвальной обработки почвы до 14.16 см практически не приводило к ухудшению изучаемых показателей плодородия чернозема обыкновенного. Урожайность однолетних трав (горох + овес) на зеленый корм мало различалась по вариантам обработки почвы, но имела выраженную тенденцию к снижению при ее минимализации, статистически доказуемую при нулевой обработке.
В почвенно-климатических условиях юго-востока ЦЧР при выращивании однолетних трав (горох + овес) на зеленый корм возможна минимализация обработки почвы: снижение глубины обработки почвы независимо от способа до 14.16 см и даже применение поверхностной обработки на глубину 6.8 см при тенденции к снижению урожайности. ^ Отказ от основной обработки почвы ° под однолетние травы приводит к «о существенному уменьшению сбора ^ зеленой массы на удобренном и
о» неудобренном фонах. ^
Литература.
о
| 1. К 95-летию Воронежской опытной О станции по многолетним травам / И. М. СО
Шатский, И. С. Иванов, И. А. Новикова и др. // Кормопроизводство. 2015. № 1. С. 3-7.
2. Трофимов И. А., Трофимова Л. С., Яковлева Е. П. «Тихий кризис» агроланд-шафтов Центрального Черноземья // Земледелие. 2014. № 4. С. 3-6.
3. Вороничев Б. А., Коломейченко В. В. Продуктивность однолетних трав // Кормопроизводство. 2003. № 3. С. 5.
4. Кубарев В. А., Финагин В. А. Смеси однолетних трав // Кормопроизводство. 2002. № 9. С. 28.
5. Биологически активное органическое вещество в почвах европейской части России / В. М. Семенов, Б. М. Когут, Н. Б. Зинякова и др. // Почвоведение. 2018. № 4. С. 457-472.
6. Котлярова Е. Г., Лубенцов С. М. Экономическая и энергетическая эффективность возделывания гороха на зерно // Земледелие. 2013. № 8. С. 34-35.
7. Черкасов Г. Н., Пыхтин И. Г., Гостев
A. В. Возможности применения нулевых и поверхностных способов основной обработки почвы в различных регионах // Земледелие. 2014. № 5. С. 13-16.
8. Турусов В. И., Гармашов В. М. Влияние способов обработки на плодородие чернозема обыкновенного и урожайность ячменя в условиях юго-востока ЦЧР // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 12. С. 20-25.
9. Оценка степени физической деградации и пригодности черноземов к минимализации основной обработки почвы / Т. А. Трофимова, С. И. Коржов,
B. А. Гулевский и др. // Почвоведение. 2018. Т. 51. № 9. С. 1080-1085.
10. Королев В. А., Громовик А. И., Боронтов О. К. Изменение основных показателей плодородия чернозема выщелоченного при разных способах основной обработки // Почвоведение. 2016. Т. 49. № 1. С. 95-101.
11.Сезонная динамика биомассы микроорганизмов в дерново-подзолистой почве / Д. А. Никитин, Т. И. Чернов, А. Д. Железова и др. // Почвоведение. 2019. № 11. С. 1356-1364.
12. Яковлева Е. П. Кормопроизводство в управлении агроландшафтами // Инновационные технологии в адаптивно-ландшафтном земледелии: Коллективная монография. Книга 2 / под ред. А. И. Еськова. Иваново: ПресСто, 2015.
C. 28-34.
13. Шпаков А. С., Воловик В. Т. Развитие полевого кормопроизводства в России // Земледелие. 2009. № 6. С. 22-24.
14. Аксенова Ю. В., Бойко В. С. Роль многолетних трав и интенсивной системы земледелия в повышении энергетического потенциала органического вещества длительно орошаемой лугово-черноземной почвы // Земледелие. 2017. № 5. С. 18-20.
15. Турусов В. И., Гармашов В. М., Гармашова Л. В. Структура микробного-ценозаагрогенных почв и естественных экосистем // Плодородие. 2011. № 1. С. 34-35.
16. Микробиологические показатели агрегатов типичных черноземов в многолетних полевых опытах / А. Д. Железова, А. К. Тхакахова, Н. В. Ярославцева и др. // Почвоведение. 2017. № 6. С. 711-717.
Biological activity and soil nutritional regime with various treatments for annual herbs
V. I. Turusov, V. M. Garmashov, N. A. Nuzhnaya, I. M. Kornilov, V. N. Govorov, M. P. Kryachkova, L. V. Garmashova
Dokuchaev Research Institute of Agriculture of the Central Black-Earth Zone, kvartal 5, 81, pos. 2 uchastka Instituta imeni Dokuchaeva, Talovskii r-n, Voronezhskaya obl., 397463, Russian Federation
Abstract. In 2018-2020 in the Voronezh region, we investigate effective tillage techniques for annual herbs. The design of the experiment provided for the study of tillage techniques and fertilizer application. Tillage methods (factor A) included annual ploughing at 20-22 cm (the control); annual ploughing at 14-16 cm; annual nonmoldboard processing at 14-16 cm; annual surface treatment at 6-8 cm; zero treatment. Fertilizer application (factor B) included two options: without fertilizers and N60P60K60. The soil of the experimental plot was ordinary chernozem, medium-humic, heavy loamy, with the humus content in the layer of 0-30 cm of 6.48%. The content of P2O5 was 100-140 mg/kg, of K2O - 50-90 mg/kg; the pH(salt) was equal to 6.99 units. The soil properties in the studied treatments were compared with the idle land. The use of shallow nonmoldboard, surface and zero treatments caused a decrease in the biological activity of the soil and in the provision of soil with nitrate nitrogen compared to the ploughing to the depth of20-22 cm. The yield of annual herbs (pea + oats) for green forage had a clear tendency to decrease with the minimization of soil treatment, statistically proven with zero treatment. Under the soil-climatic conditions of the southeast of the Central Chernozem region, when growing annual grasses (pea + oats) for green forage, it is possible to reduce the depth of soil treatment to 14-16 cm regardless of the tillage method. It is even possible to use surface treatment to the depth of 6-8 cm with a tendency to yield decrease. Zero tillage for annual grasses leads to a significant (1.5-1.8 times) decrease in the harvest against fertilized and unfertilized backgrounds.
Keywords: soil treatment; soil biological activity; nutritional regime; annual grasses; yield.
Author details: V. I. Turusov, member of the RAS, D. Sc. (Agr.), (e-mail: niish1c@ mail.ru); V. M. Garmashov, D. Sc. (Agr.), Head of Department; N. A. Nuzhnaya, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; I. M. Kornilov, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; V. N. Govorov, research fellow; M. P. Kryachkova, research fellow; L.V. Garmashova,research fellow.
For citation: Turusov VI, Garmashov VM, Nuzhnaya NA, et al. [Biological activity and soil nutritional regime with various treatments for annual herbs]. Zemledelie. 2020. (6):25-8. Russian. doi: 10.24411/0044-3913 -2020-10606.
