CC BY
8
со сч о сч
со
ф
S
ф
ч
ф
^
2
ф
П
на и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2021. № 4. С. 3-8. doi: 10.31857/ S2500262721040013.
16. Чуян О. Г., Караулова Л. Н., Митрохина О. А. К системе оценки ресурсного потенциала агроландшафтов ЦЧР // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 11. С. 1017. doi: 10.24411/0235-2451-2020-11100
Yield dynamics of the main agricultural crops in the Central Black Earth Region*
O. G. Chujan, L. N. Karaulova
Federal Agricultural Kursk Research Center, ul. Karla Marksa, 70 b, Kursk, 305021, Russian Federation
Abstract. The research aimed to determine the parameters of yield stability of the main agricultural crops in the Central Black Earth Region and their link to agroclimatic and agrotechnical factors. On the territory of the Central Black Earth Region in 1960-2021 a positive trend in the average annual temperature (0.04 degrees Celsius per year) and the sum of temperatures over 10-5.67 degrees Celsius per year were observed. As a result of the spectral analysis, the presence of recurring fluctuations in average annual temperatures, total temperatures of more than 10 'C, annual prec'p'itation and prec'p'itation of a warm period with a frequency of 4-5 and 11-12 years was observed. According to the number of years with optimal moisture conditions, the territories of Belgorod (58 %), Kursk (53 %) and Lipetsk regions (59 %) are distinguished, with arid ones - Voronezh (50 %) and Tambov (52 %). The main agricultural crops, occupying up to 85 % in the structure of the sown areas of the Central Black Earth Region, were characterised by an increase in yield in the period 1996-2021 by 175-295 %. Among industrial crops, the average growth in sunflower yield in the regions was 357 %, soybean - 273 %, sugar beet - 221 %. More than half of the dispersion in the yield of the main crops was due to the intensification of agricultural technologies (53 %); fertilizers determined 25 % of the yield dynamics, the variation of the HTC - 22 %. In the study, the highest degree of stability of crop growth over a long period (according to the correlation index) was possessed by crops that have largely experienced genetic changes and variety renewal: soybean and corn - 0.85, sugar beet - 0.89, sunflower -0.93. The stability of crop yield growth in the Central Black Earth Region corresponds to the following hierarchy: Kursk (0.86) > Belgorod (0.82) > Voronezh (0.80) > Tambov(0.79) > Lipetsk region (0.74).
Keywords: crop yield; agroclimatic parameters; comprehensive assessment; crop stability parameters; Central Black Earth Region.
Author Details: O. G. Chujan, D. Sc. (Biol.), leading research fellow (e-mail: ag-rochemgis@mail.ru) L. N. Karaulova, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow (e-mail: karaulovaln@gmail.com).
For citation: Chujan OG, Karaulova LN [Yield dynamics of the main agricultural crops in the Central Black Earth Region]. Zemledelie. 2023; (3):3-8. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2023-3-3-8. ■
сЫ: 10.24412/0044-3913-2023-3-8-12. УДК 631; 133; 633.13.
Изменение свойств дерново-подзолистой почвы в зависимости от условий осушаемого агроландшафта при возделывании овса в фитоценозе с травами
М. В. РУБЛЮК, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник (e-mail: 2016vniimz-noo@list.ru) Д. А. ИВАНОВ, доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент РАН, зав. отделом Федеральный исследовательский центр - Почвенный институт имени В.В. Докучаева, Пыжевский пер., 7, стр. 2, Москва, 119017, Российская Федерация
Исследования проводили с целью изучения влияния осушаемого агроландшафта на свойства дерново-подзолистой почвы при возделывании овса посевного (Avena sativa L.) в фитоценозе с бобово-злаковыми травами. Стационарный полевой эксперимент заложен в Тверской области на конечно-моренном холме. Схема опыта включала следующие варианты: агромикроландшафты (фактор А) -транзитно-аккумулятивный южного склона (Т-Аю), транзитный южного склона (Тю), элювиально-транзитный южного склона (Э-Тю), элювиально-аккумулятивный (вершина холма, Э-А), элювиально-транзитный северного склона (Э-Тс), транзитный северного склона (Тс), транзитно-аккумулятивный северного склона (Т-Ас); годы исследований (фактор В) - 2020, 2021, 2022 гг. Максимальная в опыте влажность пахотного слоя почвы (72,1 % ППВ) в посевах овса в среднем за годы исследований была отмечена в транзитно-аккумулятивном микроландшафте северного склона, ее повышение, относительно средней по вариантам, составило 5 % ППВ. Плотность почвы в слое 0...20 см была равна 1,2. ..1,30 г/см3. Ее нижний предел (1,22 г/см3) характерен для транзитного ландшафта южного склона, что на 0,04 г/см3 ниже средней по опыту. Целлюлозоразрушающая активность почвы изменялась в пределах 43,4.83,0 %, ее максимальная в опыте величина отмечена в нижней части южного склона (в транзитно-аккумулятивном микроландшафте), а наибольшее снижение (на 13,5 %, относительно средней) - в элювиально-транзитном агро-ланшафте северного склона. Урожайность овса в среднем за годы исследований составила 3,45.3,92 т/га. Наибольшей (на 0,23 т/га выше средней) она была в элювиально-транзитном варианте южного склона. Установлена прямая средняя корреляционная связь урожайности с массой зерна с одной метелки (r = 0,48) и с количеством зерен в метелке (r = 0,47), обратная -с биологической (целлюлозоразрушающей) активностью почвы (r = -0,33). Число рас-
тений овса выше среднего по опыту на 67 шт./м2 отмечено в элювиально-транзитном варианте северного склона. Наибольшее увеличение массы зерна с одной метелки наблюдали в нижней части южного склона -на 0,2 г выше, чем в среднем по вариантам.
Ключевые слова: агроландшафт, склон, экспозиция, плотность, влажность почвы, целлюлозоразрушающая активность, овес, фитоценоз.
Для цитирования: РублюкМ. В., Иванов Д. А. Изменение свойств дерново-подзолистой почвы в зависимости от условий осушаемого агроландшафта при возделывании овса в фитоценозе с травами // Земледелие. 2023. № 3. С.8-12. doi: 10.24412/0044-3913-2023-3-8-12.
Лимитирующим фактором при возделывании овса часто выступает соотношение тепла и влаги (ГТК). В фитоценозе с травами он одинаково хорошо развивается на любом рельефе агроландшафта [1, 2]. При этом урожайность зеленой массы зависит в большей степени от площади листьев, чем от высоты растений. Наибольший урожай зерна овса формируется при условии раннего сева культуры в период физической спелости почвы [3, 4, 5]. Запасы влаги снижаются после уборки, в сравнении с вегетацией культур. На количество доступной влаги в слое 0...100 см значительное влияние оказывает содержание гумуса в почве, крутизна и экспозиция склона [6, 7]. Агрофизические свойства почвы (плотность, твердость, общая порозность) изменяются в зависимости от предшественника [8, 9, 10]. Одним из способов оптимизации агрофизических свойств служит применение ресурсосберегающей системы обработки почвы и ведение научно-обоснованных севооборотов [11, 12, 13]. Актуальность проводимых исследований основана на необходимости получения научных данных о водно-физических, биологических свойствах почвы и продуктивности овса, возделываемого в фитоценозе с травами в разных частях агроландшафта, которые могут быть использованы для оптимизации природопользования, создания адаптивных севооборотов и мониторинга состояния мелиорируемых земель.
Цель исследований - выявить влияние осушаемого агроландшафта на свойства дерново-подзолистой почвы при возделывании овса (Avena sativa L.)
1. Изменение агрофизических показателей пахотного слоя почвы в зависимости от условий осушаемого
агроландшафта при возделывании овса с травами
Вариант опыта Влажность % от ППВ Плотность, г/см3
2020 г. 2021 г. 2022 г. среднее 2020 г. 2021 г. 2022 г. среднее
Т-Аю 95,7 37,7 43,7 59,0 1,33 1,29 1,20 1,27
Тю 102 42,7 56,8 67,1 1,32 1,13 1,20 1,22
Э-Тю 101 59,4 51,3 70,5 1,37 1,20 1,25 1,27
Э-А (вершина холма) 88,0 61,9 42,0 64,0 1,40 1,23 1,34 1,27
Э-Тс 106 60,1 41,7 69,2 1,37 1,25 1,29 1,30
Тс 98,4 58,8 44,2 67,2 1,34 1,21 1,16 1,24
Т-Ас 101 56,2 59,3 72,1 1,36 1,21 1,18 1,25
среднее 98,8 53,8 48,4 67,1 1,35 1,22 1,23 1,26
НСР0 5 частных различий - 15,3; по фактору В - 5,8; по фактору А - различия недостоверны НСР05 частных различий - 0,08; по фактору А - 0,05; по фактору В - 0,03
в фитоценозе с травами для учета изменений показателей почвы в отдельных агромикроландшафтах.
Работу проводили в 2020-2022 гг. на агрополигоне Губино (г. Тверь, п. Эммаусс) в зернотравяном севообороте (овес + травы - травы 1-2 года пользования - озимая рожь - яровая пшеница). Экспериментальные участки в 4-х кратной повторности закладывали на вершине холма, склонах и в межхолмной депрессии. В опыте изучали следующие варианты: агро-микроландшафты (фактор А) - тран-зитно-аккумулятивный южного склона (Т-Аю), транзитный южного склона (Тю), элювиально-транзитный южного склона (Э-Тю), элювиально-аккумулятивный (вершина холма) (Э-А), элювиально-транзитный северного склона (Э-Тс), транзитный северного склона (Тс), транзитно-аккумулятивный северного склона (Т-Ас); год исследования (фактор В) - 2020, 2021 и 2022 гг.
Почвенная разность опытного участка - глееватая остаточно-карбонатная дерново-сильноподзолистая почва, гранулометрический состав которой в пределах южной части и вершины - супесчаный, в северной части - легкосуглинистый. Почвообразующие породы сформированы на двучлене. На склоне южной экспозиции морена находится ниже по профилю на 1 м, на северном -на 0,5...0,6 м и частично встречается в верхнем слое. Осушение участка осуществляется гончарным закрытым дренажем. Расстояние между дренами в элювиальных агроландшафтах - 40 м,
транзитных - 30 м, транзитно-аккуму-лятивных - 20 м.
Агрохимические свойства почвы опытного участка характеризовались следующими показателями: содержание гумуса - 2,1.3,6 % (по Тюрину), подвижного фосфора (по Кирсанову) - высокое (14,9.43,3 мг/100 г почвы), подвижного калия (по Кирсанову) -в пределах 8,8.14,6 мг/100 г почвы (самое низкое на северном склоне, среднее - на южном склоне и вершине), обменная кислотность (рНкс|) - 4,7.5,5.
Исследования проводили в посевах овса сорта Яков в фитоценозе с клеверотимофеечной травосмесью. Плотность почвы определяли в конце вегетации культуры буровым методом, влажность (по основным фазам развития - всходы, кущение, выметывание, созревание) - термостатно-весовым методом (Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почвы и грунтов. Изд. 2-е. Учеб. пособие для студентов вузов (специальность «Агрохимия и почвоведение») М.: Высшая школа, 1973), целюлозоразрушающую активность почвы - методом «аппликаций» со сроком экспозиции 45 суток. (Методы почвенной микробиологии и биохимии. Под редакцией профессора Д.Г. Звягинцева. Из-во Московского университета, 1991. 290 с.). Статистическую обработку результатов исследований осуществляли корреляционным и дисперсионным методами с использованием компьютерных программ
2. Изменение целлюлозоразрушающей активности почвы в слое 0...22 см в зависимости от условий осушаемого агроландшафта при возделывании
овса с травами, %
Вариант опыта (фактор А) Год (фактор В)
2020 2021 2022 среднее
Т-Аю 81,7 76,6 90,8 83,0
Тю 66,2 39,0 65,6 56,9
Э-Тю 55,1 46,5 69,6 57,0
Э-А (вершина холма) 98,8 43,2 67,8 69,9
Э-Тс 84,3 20,5 25,6 43,4
Тс 94,7 43,4 40,9 59,6
Т-Ас 57,9 64,0 39,8 53,9
среднее 76,8 47,6 57,1 60,5
НСР05 для частных различий - 32,6; по фактору А - 18 ,8; по фактору В - 12,3.
STATGRAFICS, EXCEL 2007.
Агрометеорологические условия вегетационных периодов 2020-2022 гг. были удовлетворительными для роста и развития культур. В начальный период развития растений (май) температура воздуха в 2020 г. была ниже нормы на 1,3 °С, в 2021 и 2022 гг. выше - на 1,5 и 2 °С соответственно. Количество осадков составило соответственно 191, 54 и 106 % от нормы. В июне температура воздуха в годы исследований превышала норму на 1,3.3,4 °С. Количество осадков за этот период в 2020 г. составило 112 % от нормы, в 2021 г. -140 %, в 2022 г. - 88 %. Июль характеризовался снижением температуры воздуха в 2020 гг. на 0,2 %, в 2021 и 2022 гг. - повышением на 3,5 и 1,4 % соответственно. Количество осадков в 2020 г. составляло 163 мм (73 % от нормы), в 2021 и 2022 гг. - 23 и 81 мм соответственно (25 и 86 % от нормы). Сумма температур за период вегетации составила по годам соответственно 2094, 2202 и 1923 °С, сумма осадков - 475, 212 и 247 мм. По гидротермическому коэффициенту (ГТК) 2020 г. - избыточно-влажный (2,26), 2021 г. - засушливый (0,96) и 2022 г. - оптимальный (1,28).
Влажность корнеобитаемого слоя почвы в условиях 2020 г. в среднем за вегетационный период находилась в пределах 88.106 % ППВ, что выше оптимальных значений на 8.26 % (табл. 1). Наиболее увлажненной она была в элювиально-транзитном варианте северного склона - 106 % ППВ, что больше средней по опыту на 7,2 % ППВ.
В засушливом 2021 г. влажность почвы варьировала от 37,7 до 61,9 % ППВ. Наибольший дефицит почвенной влаги наблюдали в нижней части ы южного склона, на 16,1 % ППВ ниже м средней по опыту. Максимальная в л эксперименте величина (на 8,1 % ППВ д выше средней) отмечена на вершине ® холма (в Э-А). В 2022 г. при наиболее s близких к оптимальным условиям для ю роста и развития растений влажность ю почвы в посевах овса находилась в ю пределах 41,7.59,3 % ППВ. Самой 0 высокой она была в нижней части 2 северного склона (Т-Ас). Увеличение w
3. Изменение урожайности овса в зависимости от условий осушаемого
агроландшафта, т/га
Вариант опыта Год (фактор В) среднее
(фактор А) 2020 2021 2022
Т-Аю 3,91 3,51 3,61 3,68
Тю 4,62 3,57 3,58 3,92
Э-Тю 4,30 3,10 4,52 3,97
Э-А (вершина холма) 3,42 4,05 4,45 3,84
Э-Тс Тс 3,94 2,66 2,70 3,03 4,89 4,70 3,46 3,45
Т-Ас среднее 3,07 3,70 3,0 3,28 4,29 4,29 3,86 3,74
НСР частных различий - 1,14; по фактору В - 0,53;
по фактору А - различия недостоверны.
составило 10,9 % ППВ. Наиболее сухой была почва элювиально-транзитного микроландшафта северного склона -на 6,7 % ППВ ниже средней.
В среднем за 2020-2022 гг. влажность пахотного слоя почвы в посевах овса с травами варьировала от 59,0 до 72,1 % ППВ. Наибольшая величина этого показателя зафиксирована в нижней части северного склона (в Т-Ас), где наблюдали ее незначительный рост, по сравнению со средней по опыту,- на 5 % ППВ. В аналогичном варианте склона южной экспозиции (Т-Аю) влажность почвы была наименьшей, на 13,1 % ниже, чем на северном склоне (Т-Ас). На других участках ее величина в пределах средней по опыту - 64...70,5 % ППВ. Влажность пахотного слоя зависела от гранулометрического состава почвы и ее влагоемкости. На южном склоне почва супесчаная с влагоемко-стью 18 %, а на вершине и северном склоне - легкосуглинистая с влагоем-костью 24.27 %.
При изучении плотности почвы в посевах овса в фитоценозе с травами на глубине 0.20 см установлено, что ее величина максимально возрастала (до 1,33.1,40 г/см3) в избыточно-влажный год (2020 г.). При этом наибольшая плотность отмечена в элювиально-аккумулятивном микроландшафте (вершина холма) - на 0,05 г/см3 выше средней. В засушливом 2021 г. и оптимальном для роста и развития растений 2022 г. плотность почвы снижалась в среднем по опыту до 1,22 и 1,23 г/см3 соответственно. Нижний предел плотности пахотного слоя установлен в транзите южного склона (2021 г.) и в транзите северного склона (2022 г.) -1,13 и 1,16 г/см3 соответственно.
В среднем за 2020-2022 гг. наибольшая в опыте плотность почвы отмечена в элювиально-транзитном о микроландшафте северного склона -ет 1,30 г/см3, что значительно выше (на 0| 0,08 г/см3), чем в транзитном микро-2 ландшафте южного склона (1,22 г/см3). ® В других вариантах опыта изменения ч плотности почвы относительно среден ней составляли 0,01.0,02 г/см3. На ^ вариабельность плотности пахотного 2 слоя оказали влияние гранулометри-$ ческий состав, влажность почвы и
возделываемая культура.
Целлюлозоразрушающая активность почвы в слое 0.22 см имела максимальные в опыте величины в избыточно влажном 2020 г. (ГТК = 2,2) и составила в среднем по агроланд-шафту 76,8 % (табл. 2).
При этом наибольшая биоактивность (98,8 %) отмечена на вершине холма - в элювиально-аккумулятивном варианте - на 22 % выше, по сравнению со средней по опыту. На склоновых участках наблюдали снижение величины активности почвы. Самое низкое разложение целлюлозы определено в Т-Ас и Э-Тю - 57,9 и 55,1 % соответственно, что на 18,9 и 21,7 % меньше средней по вариантам. В засушливом 2021 г. (ГТК = 0,96) разложение льняного полотна было наименьшим и составило в среднем 47,6 % с минимальной в опыте величиной этого показателя в элювиально-транзитном микроландшафте северного склона - 20,5 %. В нижних частях склонов северной и южной экспозиции микробиологическая активность почвы возрастала, по сравнению со средней, на 16,4 и 29,0 %. В оптимальных условиях 2022 г. (ГТК = 1,28) целлюлозоразрушающая активность почвы варьировала от 25,6 до 90,8 %. Во всех агроландшаф-тах северного склона ее величина была ниже средней на 16,2.31,5 %. На вершине и в вариантах южного склона микробиологическая активность почвы повышалась на 8,5.33,7 % с максимальным увеличением в тран-зитно-аккумулятивном микроландшафте южного склона.
В среднем за 2020-2022 гг. целлю-лозоразрушающая активность почвы в посевах овса с травами варьировала в пределах 43,4.83,0 %. Наибольший в опыте рост величины этого показателя, по сравнению со средней, отмечали в нижней части склона южной экспозиции (Т-Аю) - 22,5 %, наименьший в варианте Э-Тс - на 17,1 %.
В условиях переувлажнения (2020 г.) урожайность зерна овса составила в среднем по вариантам 3,7 т/га (табл. 3). Её максимальный в опыте уровень достигнут на участке транзитного микроландшафта южного склона (Тю), что достоверно выше, чем на транзитном и транзитно-аккумуля-тивном северного склона и на вер-
шине холма (Э-А), на 1,20.1,96 т/га (при НСР05=1,14). В транзитном варианте склона северной экспозиции (Тс) сбор зерна овса с единицы площади был минимальным в опыте - 2,66 т/га. Дефицит влаги в 2021 г., как и переувлажнение в 2020 г., негативно повлияли на урожайность культуры (3,28 т/га в среднем за 2021 г.). При этом наибольший сбор зерна зафиксирован на вершине склона (Э-А) - прибавка к средней урожайности составила 0,77 т/га. В верхней части склона северной экспозиции (в Э-Тс) урожайность овса максимально снижалась, по отношению к средней, на 0,58 т/га. Наиболее благоприятные для роста и развития растений метеоусловия 2022 г. позволили сформировать наибольшую в опыте среднюю по вариантам урожайность, которая значительно превышала сбор зерна в предыдущие годы на 0,59.1,01 т/га. Отмечен его рост в элювиальных агро-ландшафтах и снижение в транзитных вариантах южного склона. Максимальную в опыте урожайность наблюдали в элювиально-транзитном микроландшафте северного склона, прибавка, по отношению к средней урожайности, составила 0,7 т/га.
Средний за годы сбор зерна овса составил 3,74 т/га. Максимальная его величина в опыте отмечена в элювиально-транзитном агроландшафте южного склона - 3,97 т/га (прибавка к средней 0,23 т/га). Наименьший сбор зерна зафиксирован в транзитном варианте северного склона - 3,45 т/га (снижение - 0,29 т/га). Однако различия по урожайности межу вариантами недостоверны. Установлена прямая корреляционная связь средней силы между урожайностью овса и элементами структуры урожая (с массой зерна с одной метелки (г = 0,48) и с количеством зерен в метелке (г = 0,47)) и обратная - с биологической активностью почвы (г = -0,33). Это связано с тем, что при увеличении целюлозо-разрушающей активности повышается минерализация органического вещества почвы, порозность аэрации и может снижаться доступность влаги и питательных веществ для растений.
Анализ элементов структуры урожая овса сорта Яков показал, что количество растений к уборке в среднем за 20202022 гг. составило 371.492 шт./м2 (табл. 4). Высокая густота растений сформировалась в элювиальных вариантах микроландшафта, на склонах она снижалась. Ее максимальное в опыте увеличение относительно средней составило 67 шт./м2 в элювиально-транзитном варианте северного склона. Наименьшее количество растений овса наблюдали в Тс и в Т-Аю - на 52 и 54 шт./м2 соответственно ниже среднего. Число продуктивных стеблей в среднем по опыту составляло 491 шт./м2. Максимальное увеличение (на 64 шт./м2) стеблестоя, по сравнению со средней по опыту, отмечено в элювиально-
4. Изменение элементов структуры урожая зерна овса в зависимости от осушаемого агроландшафта
(среднее за 2020-2022 гг.)
Вариант опыта Количество растений, шт./м2 Количество стеблей, шт. /м2 Высота растения, см Количество зерен в метелке, шт. Масса 1ППП зерен, г Масса зерна 1 метелки, г
Т-Аю 371 420 87,5 39 36,8 1,45
Тю 429 540 83,1 37 35,4 1,33
Э-А (вершина холма) 465 500 82,2 80,5 35 34 35,9 35,2 1,19
Э-Тс Тс 492 373 555 438 77,7 75,6 32 32 35,3 34,8 1,11 1,12
Т-Ас среднее 397 425 470 491 75,4 80,3 35 35 35,3 35,5 1.24 1.25
НСР05 83 74 различия недостоверны 0,23
транзитном варианте северного склона. На южном склоне (в Т-Аю) зафиксирован минимальный в опыте стеблестой - 420 шт./м2, что на 71 шт./м2 ниже среднего.
Высота растений культуры изменялась от 75,4 до 87,5 см. Достоверных различий между вариантами опыта не установлено, однако отмечена тенденция к ее увеличению относительно средней на южном склоне и снижению на северном. Количество зерен в метелке составляло 32.39 шт. Различия между вариантами по величине этого показателя недостоверны, однако наблюдали ее рост в транзитных вариантах южного склона, по сравнению с северным. По массе 1000 зерен овса, которая варьировала в пределах 34,8.36,8 г, достоверных различий между вариантами не установлено. Масса зерна 1 метелки в среднем по опыту составила 1,25 г. Максимальное в опыте ее увеличение (на 16 %), по сравнению со средней, отмечено в нижней части южного склона (Т-Аю), что значительно выше, чем на северном склоне в Тс и Э-Тс, на 0,33 и 0,34 г соответственно.
Содержание азота в сухом веществе зерна овса составляло в среднем 1,64 % (табл. 5). Максимальную в опыте величину этого показателя (1,9 %) отмечали в варианте, расположенном в пределах плоской вершины склона северной экспозиции (в Э-Тс). В нижней части склона южной экспозиции (в Т-Аю) содержание азота в зерне было наименьшим - 1,47 %. Достоверных различий по содержанию фосфора и калия в зерне овса по вариантам опыта не наблюдали.
Доля зольных элементов в сухом веществе зерна составляла 2,16.2,56 %. Наибольшая величина этого показателя отмечена в продукции, выращенной на участке, расположенном в транзитном микроландшафте южного склона
(Тю). Содержание золы в этом варианте было значительно выше, чем в эл-лювиально-транзитных участках северного и южного склонов, на 0,4 и 0,26 % соответственно (при НСР=0,2 %). Количество жира в зерне овса варьировало в пределах от 4,84 до 5,14 %. Максимальное в опыте его содержание было в зерне, выращенном транзитном варианте северного склона (Тс) -на 0,13 % больше, по сравнению со средней по опыту. Самая низкая величина этого показателя отмечена в продукции, выращенной в нижней части южного склона (Т-Аю), одновременно содержание клетчатки в этом зерне было достоверно выше, чем во всех остальных вариантах, на 1,0.1,7 %. Процент гигровлаги в зерне овса различался незначительно по вариантам опыта и составлял 8,08.9,12 %.
Таким образом, свойства дерново-подзолистой почвы и продуктивность овса, возделываемого в фитоценозе с бобово-злаковой травосмесью, изменялись в зависимости от ландшафтных условий. В среднем за период исследований максимальную в опыте влажность почвы (на 5 % ППВ выше средней) наблюдали в транзит-но-аккумулятивном микроландшафте северного склона. В аналогичном варианте склона южной экспозиции она была наименьшей (на 8,1 % ППВ ниже средней). Плотность верхнего слоя почвы под посевом овса с травами изменялась в пределах 1,22.1,30 г/см3. Нижняя ее граница характерна для транзитного варианта склона южной экспозиции, в котором плотность была ниже средней по опыту на 0,04 г/см3. Наибольшую целлюлозоразрушающую активность почвы наблюдали в нижней части южного склона (Т-Аю), где она была на 22,5 % выше средней. Самая низкая микробиологическая активность почвы зафиксирована в эллювиально-тран-
зитном ландшафте северного склона.
Наибольшее в опыте повышение урожайности овса в пределах агроландшафта в среднем за годы исследований наблюдали в элювиально-транзитном варианте южного склона - на 0,23 т/га выше средней по вариантам. Установлена прямая корреляционная связь между урожайностью и массой зерна с одной метелки (r=0,48), а также количеством зерен в метелке (r=0,47) и обратная -с целюлозоразрушающей активностью почвы (r= -0,33). Самое высокое число растений к уборке отмечали в элювиальных вариантах (457.492 шт./м2), на склонах оно снижалось. Наибольшую густоту растений и продуктивных стеблей наблюдали в элювиально-транзитном микроландшафте северного склона - соответственно на 67 и 64 шт./м2 выше средних. Здесь же отмечено максимальное в опыте содержание азота в зерне овса - 1,9 %. Количество фосфора и калия по вариантам различалось незначительно, составив 0,95 и 0,59 % соответственно. Наибольшим содержанием жира характеризовалось зерно, выращенное в транзитном ландшафте северного склона - 5,14 %, клетчаткой богата продукция с нижней части южного склона (14,9 %).
Литература
1. Петрова Л.В., Осипова Г.М. Влияние влагообеспеченности на урожайность зерна сортов овса посевного (Avena sativa L.) в условиях Центральной Якутии // Международный сельскохозяйственный журнал. 2019. №1. С. 43-45. doi: 10.24411/2587-6740-2019-11011.
2. Иванов Д.А., Карасева О.В., Рублюк М.В. Влияние температуры воздуха на урожайность посевов овса в пределах агроландшафта моренного холма // Вестник РАСХН. 2022. № 3. С. 61-64. doi: 10.30850/ vrsn/2022/3/61 -64.
(О № г л
№ д
О
л
о
2 О
ю о
5. Изменение химического состава зерна овса в зависимости от условий осушаемого агроландшафта
(среднее за 2020-2022 гг.), % сухого вещества
Вариант опыта N Р, О5 К О Зольность Жир Клетчатка Гигровлага
Т-Аю 1,47 0,98 0,57 2,41 4,84 14,9 8,16
Тю 1,57 0,98 0,60 2,56 5,04 13,9 8,07
Э-Тю Э-А (вершина холма) 1,71 1,63 0,98 0,96 0,61 0,55 2,30 2,46 5,11 5,03 13,2 13,2 7,08 8,94
Э-Тс Тс 1,90 1,59 0,92 0,94 0,61 0,57 2,16 2,46 4,94 5,14 13,3 13,2 8,10 8,18
Т-Ас среднее 1,62 1,64 0,90 0,95 0,61 0,59 2,35 2,38 4,96 5,01 13.4 13.5 9,12 8,23
НСР05 0,22 различия недостоверны 0,20 0,19 0,8 различия недостоверны
3. Трифунтова А.Б., Асеева Т.А. Кормовая продуктивность сортов и линий овса конкурсного сортоиспытания в агроклиматических условиях Дальнего востока // Вестник РАСХН. 2021. №3. С. 50-53: doi: 10.30850/ vrsn/2021//20-53.
4. Власов А.Г., Халекий С.П., Булавина Т.М. Формирование продуктивности посевов овса при различных сроках сева и уровне азотного питания // Вестник Марийского ГСХУ. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2021. Т. 7. №2. С. 107-116. doi: 10.30914/241 -9687-2021 -7-2-107-116.
5. Снигирева О.М., Ведерников Ю.Е. Влияние сроков сева и уборки на урожайность и посевные качества семян ярового овса Сапсан // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2019. №20(3). С. 230-237. doi: 10.30766/20729081-2019-20.3:230-237.
6. Влияние агролесомелиоративного комплекса на агрофизические свойства почвы и урожайность культур на склонах центрального Черноземья / С.А. Тарасов, И.В. Подлесных, А.В. Прущик и др. // Земледелие. 2022. № 5. С. 3-7. doi: 10.24412/0044-39132022-5-3-7.
7. Глазунов Г.П., Афонченко Н.В, Золотухин А.Н. Агроэкологическая оценка пахотных земель в склоновых агроланд-шафтах // Земледелие. 2022. №2. С. 19-24. doi: 10.24412/0044-3913-2022-2-19-24.
8. Турусов В.И., Дронова Н.В., Балю-кова В.А. Влияние предшественников на изменение агрофизических свойств почвы в посеве озимой пшеницы // Плодородие. 2021. № 4 (121). С. 36-39. doi:10.25680/ s19948603.2021.121.11.
9. Оптимизация агрофизических свойств черноземных почв лесостепных агроланд-шафтов Западной Сибири / Л.В. Юшкевич, А.Г. Щитов, Д.Н. Ющенко и др. // Плодородие. 2022. №5(128). С. 26-29: doi:10.25680/ s19948603.2022.128.07.
10. Заболотских В.В., Наздрачёв Я.П., Журик С.А. Влияние обработки почвы и предшественника на агрофизические показатели и урожайность яровой пшеницы в условиях Северного Казахстана // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). 2019. № 1 (50). С. 26-33.
11. Изменение агрофизических свойств выщелоченного чернозема в зависимости от минимизации основной обработки почвы / М.М. Ильясов, И.М. Суханова, Л.М.Х. Биккинина и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т. 14. № S4-1 (55). С. 42-47.
12. Влияние способов обработки и средств биологизации на агрофизические свойства чернозема типичного тяжелосуглинистого среднемощного низкогумусного, подстилаемого галечником // Х.А. Хусайнов, А.В. Тунтаев, М.С. Муртазалиев и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2021. № 6. С. 19-23.
13. Ивенин А.В., Саков А.П. Влияние си-со стем обработки светло-серой лесной почвы О на урожайность и качество овса в Нижего-N родской области // Аграрная наука Еевро-п Северо-Востока. 2020. Т. 21. №5. С. 580-588. U doi: 10.30766/2072-9081.2020.21.5.580-588.
0
1 Changes in the properties з of soddy-podzolic soil dell pending on the conditions ,3 of the drained agricultural
landscape during the cultivation of oats in a plant community with grasses
M.V. Rubljuk, D.A. Ivanov
Federal Research Center "Dokuchaev Soil Science Institute", Pyzhevskii per., 7, str. 2, Moskva, 119017, Russian Federation
Abstract. The research aimed to study the effect of a drained agricultural landscape on the properties of soddy-podzolic soil when oat (Avena sativa L.) is cultivated in a plant community with legume-grass. A stationary field experiment was laid in the Tver region on a terminal moraine hill. The experimental design included the following options: agricultural microlandscapes (factor A) -transit-accumulative southern slope (T-As), transit southern slope (Ts), eluvial-transit southern slope (E-Ts), eluvial-accumulative (hilltop, E-A), eluvial-transit northern slope (E-Tn), transit northern slope (Tn), transit-accumulative northern slope (T-An); years of research (factor B) - 2020, 2021, 2022. The maximum humidity of the arable soil layer in the experiment (72.1% of the WST) in oat crops, on average over the years of research, was observed in the transit-accumulative microlandscape of the northern slope, its increase, relative to the average for the variants, was 5 % of the WST. Soil density in the 0-20 cm layer was 1.2-1.30 g/cm3. The lowest limit (1.22 g/cm3) was typical for the transit landscape of the southern slope, which was 0.04 g/cm3 lower than the average for the experiment. Cellulose-destroying activity of the soil varied within 43.4-83.0 %, its maximum value in the experiment was observed in the lower part of the southern slope (in the transit-accumulative microlandscape), and the largest decrease (by 13.5 %, relative to the average) - In the eluvial -transit agricultural landscape of the northern slope. The average yield of oats over the years of research was 3.45-3.92 t/ha. It was the highest (by 0.23 t/ha above the average) in the eluvial- transit variant of the southern slope. A direct average correlation was established between the yield and the mass of grain from one panicle (r = 0.48) and with the number of grains in the panicle (r = 0.47); the reverse correlation - with the biological (cellulose-destroying) activity of the soil (r = -0.33). The number of oat plants above the average for the experiment by 67pcs/m2 was observed in the eluvial-transit variant of the northern slope. The largest increase in grain mass from one panicle was observed in the lower part of the southern slope - 0.2 g higher than the average for the variants.
Keywords: agricultural landscape; slope; exposure; density; soil moisture; cellulose-degrading activity; oats; plant community.
Author Details: M. V. Rubljuk, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow (e-mail: 2016vniimz-noo@list.ru); D. A. Ivanov, D. Sc. (Agr.), corresponding member of RAS, head of division.
For citation: Rubljuk MV, Ivanov DA. [Changes in the properties of soddy-pod-zolic soil depending on the conditions of the drained agricultural landscape during the cultivation of oats in a plant community with grasses]. Zemledelie. 2023; (3): 8-12. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2023-3-8-12. ■
doi: 10.24412/0044-3913-2023-3-12-16 УДК631.559:631.582:631.87
Влияние
биологизации
земледелия на
продуктивность
зернопропашного
севооборота
Н.А. ЧУЯН, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: natalia-chuyan@yandex.ru) Г.М. БРЕСКИНА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник А.А. ОКУНЕВА, младший научный сотрудник, аспирант Курский федеральный аграрный научный центр, ул. Карла Маркса, 70 б, Курск, 305021, Российская Федерация.
Исследования проводили с целью изучения влияния совместного применения в качестве удобрения измельченной побочной продукции с биопрепаратами и азотными удобрениями на урожайность культур. Работу осуществляли в 2018-2021 гг. в условиях Курской области на черноземе типичном сла-боэродированном тяжелосуглинистом на карбонатном лессовидном суглинке. Чередование культур в зернопропашном севообороте: подсолнечник масличный -яровой - соя - гречиха. В опыте изучали следующие варианты: измельченная побочная продукция культур севооборота (контроль); измельченная побочная продукция + азотные удобрения; измельченная побочная продукция + биопрепараты; измельченная побочная продукция + биопрепараты + азотные удобрения. Биологические препараты содержали Trichoderma viride (споры и мицелий гриба) и Pseudomonas аureofaсieens (ризосферные бактерии), которыми обрабатывали семена, почву, посевы и побочную продукцию. Применение удобрений способствовало существенному увеличению урожайности всех культур зернопропашного севооборота, по сравнению с контролем: подсолнечника масличного - на 28,1 %, ячменя ярового - на 14,7 %, сои -на 16,9 %, гречихи - на 27,1 %. Совместное использование побочной продукции с азотными удобрениями и биопрепаратами обеспечивало наибольшую в опыте продуктивность севооборота, которая на 30,8 % превышала величину этого показателя в контроле, на 1,5 % в варианте с обработкой азотными удобрениями и на 10 % с биопрепаратами. Выявлена более высокая доля вклада азотных удобрений (на 29,3 %) в варьирование продуктивности севооборота, в сравнении с совместным внесением их с биопрепаратами. Инокуляция семян биопрепаратами на
