CC BY
9
УДК 633.85
DOI 10.36461/NP.2021.58.1.012
БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ МАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ
Е.И. Лупова, канд. биол. наук, доцент; Д.В. Виноградов, доктор биол. наук, профессор
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева», г. Рязань, Россия, тел. (8912)353516, e-mail: [email protected]
В статье предложен анализ многолетних исследований по разработке элементов технологий возделывания яровых рапса и сурепицы, обеспечивающих повышение урожайности маслосемян в условиях Рязанской области. По результатам опытов выявлено, что существенной разницы в биологической активности почвы по звену севооборота не наблюдалось. Максимальная урожайность у рапса отмечалась на варианте парового звена севооборота + отвальная обработка (31,3 ц/га), у сурепицы (25,6 ц/га). В опыте масличность ярового рапса сорта Ратник составила 43,4-47,6 %, яровой сурепицы сорта Липчанка - 42,0-45,1 % и не зависела от интенсивности обработки.
Ключевые слова: рапс, сурепица, серая лесная почва, биологическая активность, мас-лосемена, урожайность.
Введение
Первостепенное значение для повышения плодородия почвы к урожайности масличных культур имеет правильно выбранное звено севооборота и разработанный зяблевый комплекс. Главным звеном этого комплекса является осенняя основная обработка почвы [1-3].
Система основной обработки почвы в севооборот предусматривает сочетание переменной по глубине отвальной и безотвальной обработки, возможную периодическую замену глубоких обработок мелкими или поверхностными. Основная обработка почвы под масличные яровые культуры -вспашка зяби, которая должна проводиться с осени и как можно раньше [4, 5].
Важный резерв ускорения основной обработки - своевременное освобождение полей от соломы. Недопустимо оставлять на длительный срок солому на полях. Это ведет к росту засоренности, уплотнению почвы и ухудшению качества обработки [6].
Резервом ускорения обработки почвы является также увеличение рабочей скорости вспашки, применение более производительной плоскорезной обработки, широкое использование плугов-чизелей и других сельскохозяйственных орудий, оптимизация способов обработки. К зяблевой обработке полей после предшествующих культур необходимо подходить дифференцированно.
В любой системе земледелия большое значение имеет создание мощного, плодородного пахотного слоя с высокой биологической активностью. Только на почвах с
мощным и хорошо окультуренным пахотным слоем можно получать высокие и устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур, в том числе и яровых - рапса и сурепицы [7-10].
Исследования, проведенные в условиях Рязанской области на серых лесных тяжелосуглинистых почвах, показали возможность и необходимость широкого применения различных ресурсосберегающих приемов обработки почвы, которые являются актуальными в достижении цели повышения плодородия почв и увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур [11, 12]. Это и определило направление наших исследований.
Цель исследований - разработка элементов технологий возделывания яровых рапса и сурепицы, обеспечивающих повышение урожайности маслосемян, экономию затрат с учетом повышения плодородия серых лесных почв в условиях Рязанской области.
Методы и материалы
Опыт проведен в условиях Михайловского района Рязанской области, на темно-серых тяжелосуглинистых почвах, в 20152020 гг.
Агрохимические свойства опытных участков: гумус - 4,7-5,6 %, фосфор подвижный 148,0-170,4 мг/кг почвы, калий подвижный 164,1-167,2 мг/кг почвы, нитратный азот 15,6-18,9 мг/кг, аммонийный азот 0,70-1,07 мг/кг, рН солевой 5,5.
Изучали варианты звена севооборота (А) парового: занятый пар (однолетние травы на зеленый корм) - озимая пшеница
- масличные капустные; и пропашного: картофель - яровая пшеница - масличные капустные.
В качестве масличных капустных культур на семена (В) изучали яровой рапс сорт Ратник, яровую сурепицу сорт Липчанка.
Способ основной обработки (С) включал минимальную - дискатором БДМ-Агро 4х4 на глубину 8-10 см; фрезерную - вертикальной фрезой LemkenZirkon 7/400 на глубину 12-14 см; отвальную вспашку оборотным плугом KuhnMulti-Master 123/5-40 на глубину 18-20 см. Повторность четырёхкратная. Агротехнические мероприятия по возделыванию масличных капустных культур - общепринятые в Нечерноземной зоне России. Срок посева - III декада апреля.
С целью изучения биологической активности темно-серой лесной почвы
применялся метод льняного полотна с плотностью ткани 150 г/м2. Исследования выполняли с использованием общепринятых методик. Опытные данные, статистически обрабатывали с помощью метода дисперсионного анализа [13].
Результаты
Одним из значимых характеристик плодородия почв является функционирование микробиологических процессов, поэтому важнейшим показателем «биологической активности почвы» служит комплекс агробиологических реакций, процессов и преобразований, которые происходят в почвенном слое.
Анализ биологической активности изучаемой почвы в опыте с масличными капустными культурами представлен на рисунке 1.
0 паровое звено севооборота пропашное звено севооборота
10 --
2
о
ю
> 20 +
30 -L
10
15
20
РАПС
12,1
16
0 паровое звено севооборота пропашное звено севооборота
10
2
о
£ 20 + ц
30
11
18
СУРЕПИЦА
7,5
10
17,5
1 2 3
□ сильная степень разложения
1 2 3
□ средняя степнь разложения
Варианты основной обработки: 1 - минимальный; 2 - фрезерный; 3 - отвальный Рис. 1. Разложение льняных полотен по слоям почвы в зависимости от факторов
9
1
2
3
1
2
3
9
Средний показатель степени разложения льняного полотна по вариантам - 40,9 %. В сухие 2018-2019 гг. показатель разложения полотна оказался 33,8 и 29,3 % соответственно; в оптимальные для вегетации растений яровых - рапса и сурепицы (2015, 2020 гг.) составили 56,3 и 58,6% соответственно.
В среднем за годы исследований выявлено, что существенной разницы в биологической активности почвы по звену севооборота не обнаружено: в паровом звене степень разложения льняной ткани отмечено в 44,7 %, в пропашном - 42,5 %.
По капустным культурам выявлена закономерность к повышению биологической почвенной активности, у рапса степень разложения составила 45,3 %, у сурепицы -41,9%.
Максимальное действие на показатель биологической активности почвы оказали варианты со способами основной обработки. В среднем, минимальная дисковая обработка дискатором БДМ-Агро давала 32,4 % разложения льняного полотна, где
В опытах урожайные характеристики повышались с увеличением глубины почвенной обработки, а так же интенсивности варианта обработки, что прослеживалось как по яровому рапсу, так и по яровой сурепице. В среднем, максимальная урожайность у рапса отмечалась на варианте парового звена севооборота + отвальная обработка (31,3 ц/га), у сурепицы (25,6 ц/га). Фрезерование во все годы опытов дало средние показатели продуктивности яровых масличных культур по фактору С - от 20,5 ц/га (2019 год) до 29,0 ц/га (2020 год).
высокая степень разложения наблюдалась в верхнем слое 0-10 см.
Повышение биологической активности при фрезеровании с использованием фрезы LemkenZirkon вело к увеличению показателя до 44,6 %. При этом разложение льняной ткани фиксировалась уже в слое 015 см. В тоже время отвальный способ, осуществляемый оборотным плугом KuhnMultiMaster, способствовал достижению биологической активности почвы.
В среднем за годы опытов до 53,8 %. А в оптимальные для роста и развития масличных капустных культур годы (2015, 2020) биологическая активность почвы достигала до 66,4-70,4 % соответственно. При отвальном способе оборотным плугом степень разложения льняного полотна отмечена на глубину до 20 см и является в опыте максимальной.
Анализируя размещение ярового рапса и яровой сурепицы в паровом и пропашном звеньях севооборота в годы опытов подтверждается максимальная эффективность парового звена на урожайность мас-лосемян (табл. 1).
Отметим, что в среднем по годам опытов, масличность ярового рапса сорта Ратник варьировала в пределах 43,4-47,6 %, яровой сурепицы сорта Липчанка - 42,045,1 %. Существенных зависимостей от вариантов звена севооборота и интенсивности обработки не обнаружена.
Заключение
Резюмируя, отметим, что биологическая активность почвы зависела от погодных факторов, степени и глубины почвенной обработки. Максимальная интенсивность разложения льняной ткани зафиксирована в паровом звене севооборота с
Таблица 1
Урожайность маслосемян яровых рапса и сурепицы, среднее за 2015-2020 гг., ц/га
Звено севооборота (А) Культура (В) Способ основной обработки(С) Средняя урожайность, ц/га Среднее по фактору А Среднее по фактору В Среднее по фактору С
Паровое (А1) рапс (В1) Минимальный С1 27,1 26,4 28,0 23,5
Фрезерный С2 29,2 25,3
Отвальный С3 31,3 27,4
сурепица(В2) Минимальный С1 21,6 22,8 -
Фрезерный С2 23,4 -5,2 1,8 (7,7 %)
Отвальный С3 25,6 (-18,6 %) 3,9 (16,6 %)
Пропашное (А2) рапс (В1) Минимальный С1 25,1 24,4 -2,0 (7,6 %)
Фрезерный С2 26,5
Отвальный С3 28,8
сурепица (В2) Минимальный С1 20,1
Фрезерный С2 22,1
Отвальный С3 23,7
Среднее по годам 25,4
НСР05
применением отвального способа основной обработки почвы под масличные капустные культуры.
Максимальная урожайность у рапса отмечалась на варианте парового звена севооборота + отвальная обработка (31,3 ц/га), у сурепицы (25,6 ц/га). Высокая прибавка маслосемян на данном варианте 4,7 ц/га,
где НСР05 по фактору С 0,97 ц/га относительно с минимальной основной обработкой почвы зафиксировано в 2015 году.
Таким образом, в данном многофакторном полевом опыте выделяем тенденции увеличения урожайности маслосемян яровых рапса и сурепицы в паровом звене севооборота, относительно пропашного.
Литература
1. Mustafayev M.G., MazhayskiyYu.A. Diagnostic Parameters of Irrigated Meadow-Serozemic and Alluvial-Meadow Soils of the Mugan-Sal'yany Massif of Azerbaijan. Rus. Agric. Sc., 2018, v. 44(6), р. 551-558. D0l:10.3103/S1068367418060113.
2. Vinogradov D.V., Polyakov A.V., Kuntsevich A.A. Influence of technology of growing on yield and oil chemical composition of linseed in non-chernozem zone of Russia. Journal of Agricultural Sciences, 2012, v. 57, р. 135-142.
3. Ушаков Р.Н., Виноградов Д.В., Гусев В.И., Зубец А.Н. Физико-химическая модель плодородия серой лесной почвы как информационной ее устойчивости к неблагоприятным воздействиям. Почвы Азербайджана: генезис, мелиорация, рациональное использование и экология: сборник материалов международной научно-практической конференции. Баку: Национальная Академия наук Азербайджана, 2012, с. 1013-1018.
4. Филатова О.И., Лупова Е.И., Виноградов Д.В. Масличные культуры в Рязанской области. Интеграция научных исследований в решении региональных экологических и природоохранных проблем: сборник материалов международной научно-практической конференции. Рязань: РГАТУ, 2018, с. 104-108.
5. Gulidova V.A., Zubkova T.V., Kravchenko V.A., Dubrovina O.A. The dependence of photo-synthetic indices and the yield of spring rape on foliar fertilization with microfertilizers. OnLine Journal of Biological Sciences, 2017, v. 17, № 4, p. 404-407.
6. Shchur A.V., Vinogradov D.V., Valckho V.P. Effect of different levels agroecological loads on biochemical characteristics of soil. South of Russia: ecology, development, 2016, v. 11(4), р. 139148. DOI: 10.18470/1992-1098-2016-4-139-148.
7. Лупова Е.И., Виноградов Д.В. Технология производства яровых рапса и сурепицы в Нечерноземной зоне России: учебное пособие. Рязань, 2018, 86 с.
8. Соколов A.A., Лупова Е.И., Мазиров М.А., Виноградов Д.В. Влияние органоминераль-ного удобрения на продуктивность ярового рапса в условиях Рязанской области. Владимирский земледелец, 2020, № 1 (91), с. 29-33.
9. Glisic I. P., Milosevic T. M., Glisic I. S., Milosevic N. T. The effect of natural zeolites and organic fertilisers on the characteristics of degraded soils and yield of crops grown in Western Serbia. Land Degradation and Development, 2008, v. 20 (1), p. 33-40. https://doi.org/10.1002/ldr.875.
10. Vinogradov D. V., Lupova E. I., Byshov N. V. Production of Oil Flax Seed in Non-Black Earth Zone of Russia. International Journal of Advanced Biotechnology and Research (IJABR), 2019, v.10, № 2, p. 406-416.
11. Vinogradov D.V., Lupova E.I., Khromtsev D.F., Vasileva V.M. The influence of bio-stimulants on productivity of coriander in the non-chernozem zone of Russia. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 2018, v. 24(6), р. 1078-1084.
12. Werteker M., Lorenz A., Johannes H., Berghofer E., Findlay C.S. Environmental and Varietal Influences on the Fatty Acid Composition of Rapeseed, Soybeans and Sunflowers. Journal of agronomy and crop science, 2010, v. 196, р. 20-27. doi.org/10.1111/j.1439-037X.2009.00393.x
13. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: учебник для высших сельскохозяйственных учебных заведений. Москва, 2014, 351 с.
UDC 633.85
DOI 10.36461/NP.2021.58.1.012
BIOLOGICAL ACTIVITY OF GREY FOREST SOILS AND OIL-PLANT YIELDS WHEN USING THE METHODS OF BASIC CULTIVATION
E.I. Lupova, Candidate of Biological Sciences, Associate Professor; D.V. Vinogradov, Doctor of Biological Sciences, Professor
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Ryazan State Agrotechnological University Named After P.A. Kostychev", Ryazan, Russia, tel. (8912)353516, e-mail: [email protected]
The article presents an analysis of multi-year research on the development of the cultivation technology elements of the spring rape and winter cress, which provide an increase of oilseeds yield in the conditions of Ryazan Oblast. According to the experiment results, it was found that there was no significant difference in the biological activity of the soil in the crop rotation. The maximum yield of rape was observed in the option of the fallow link of crop rotation + mouldboard tillage - 31.3 q/ha, and of winter cress - 25.6 q/ha. In the research presented, the oil content of spring rape of the Ratnik variety was 43.4-47.6 %, of winter cress of the Lipchanka - 42.0-45.1 %. In addition, it did not depend on the cultivation intensity.
Keywords: rape, winter cress, grey forest soil, biological activity, oilseeds, yield.
References
1. Mustafayev M.G., MazhayskiyYu.A. Diagnostic Parameters of Irrigated Meadow-Serozemic and Alluvial-Meadow Soils of the Mugan-Sal'yany Massif of Azerbaijan. Rus. Agric. Sc., 2018, v. 44(6), p. 551-558. DOI:10.3103/S1068367418060113.
2. Vinogradov D.V., Polyakov A.V., Kuntsevich A.A. Influence of technology of growing on yield and oil chemical composition of linseed in non-chernozem zone of Russia. Journal of Agricultural Sciences, 2012, v. 57, p. 135-142.
3. Ushakov R.N., Vinogradov D.V., Gusev V.I., Zubets A.N. Physico-chemical model of grey forest soil fertility as an indicator of its resistance to adverse effects. Soils of Azerbaijan: genesis, melioration, rational use and ecology: proceedings of the international scientific and practical conference. Baku: Azerbaijan National Academy of Sciences, 2012, p. 1013-1018.
4. Filatova O.I., Lupova E.I., Vinogradov D.V. Oilseed crops in Ryazan Oblast. Integration of scientific research in solving regional environmental and conservational problems: proceedings of the international scientific and practical conference. Ryazan: Ryazan SAU, 2018, pp. 104-108.
5. Gulidova V.A., Zubkova T.V., Kravchenko V.A., Dubrovina O.A. The dependence of photo-synthetic indices and the yield of spring rape on foliar fertilization with microfertilizers. OnLine Journal of Biological Sciences, 2017, v. 17, № 4, p. 404-407.
6. Shchur A.V., Vinogradov D.V., Valckho V.P. Effect of different levels agroecological loads on biochemical characteristics of soil. South of Russia: ecology, development, 2016, v. 11(4), p. 139148. DOI: 10.18470/1992-1098-2016-4-139-148.
7. Lupova E.I., Vinogradov D.V. The technology of spring rape and winter cress production in the Non-Black Earth Zone of Russia: a textbook. Ryazan, 2018, 86 p.
8. Sokolov A.A., Lupova E.I., Mazirov M.A., Vinogradov D.V. Impact of the organomineral fertilizer on yield of spring rape in the Ryazan Region. Vladimir agricolist, 2020, No. 1 (91), pp. 29-33.
9. Glisic I. P., Milosevic T. M., Glisic I. S., Milosevic N. T. The effect of natural zeolites and organic fertilisers on the characteristics of degraded soils and yield of crops grown in Western Serbia. Land Degradation and Development, 2008, v. 20 (1), p. 33-40. https://doi.org/10.1002/ldr.875.
10. Vinogradov D. V., Lupova E. I., Byshov N. V. Production of Oil Flax Seed in Non-Black Earth Zone of Russia. International Journal of Advanced Biotechnology and Research (IJABR), 2019, v.10, № 2, p. 406-416.
11. Vinogradov D.V., Lupova E.I., Khromtsev D.F., Vasileva V.M. The influence of bio-stimulants on productivity of coriander in the non-chernozem zone of Russia. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 2018, v. 24(6), p. 1078-1084.
12. Werteker M., Lorenz A., Johannes H., Berghofer E., Findlay C.S. Environmental and Varietal Influences on the Fatty Acid Composition of Rapeseed, Soybeans and Sunflowers. Journal of agronomy and crop science, 2010, v. 196, p. 20-27. doi.org/10.1111/j.1439-037X.2009.00393.x
13. Dospekhov B.A. Methodology of field experience: a textbook for higher agricultural educational institutions. Moscow, 2014, 351 p.
HMBa noBonwbn № 1 (58) 2021
41
