CC BY
24
doi:10.24412/0044-3913-2022-2-15-18 УДК 631.582
Продуктивность севооборотов с различным насыщением клевером в зависимости от фона
питания
П. А. ПОСТНИКОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: [email protected]) Ф. А. БОРОДУЛИНА, научный сотрудник
О. В. ВАСИНА, младший научный сотрудник
Е. Л. ТИХАНСКАЯ, младший научный сотрудник
Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук, ул. Белинского, 112а, Екатеринбург; 620142, Российская Федерация
Исследования проводили для определения влияние минеральных и органических удобрений на продуктивность полевых севооборотов с различным насыщением многолетними бобовыми травами. Работу выполняли в течение 2 ротаций севооборотов в 2011-2020 гг. на темно-серой лесной тяжелосуглинистой почве в стационарном двухфакторном опыте в условиях Среднего Урала. Схема опыта предусматривала изучение следующих факторов: А (севообороты) -зернопаросидеральный (без многолетних бобовых трав); зернотравяной с одним полем клевера; зернотравяной с двумя полями клевера; В (фон питания) - без удобрений (0); минеральный (N30P30K3в); органомине-ральный (N^^30 + сидераты, солома). По усредненным данным даже без применения минеральныхудобрений урожайность яровых зерновых культур в севооборотах составляла 2,3...2,7 т/га. Применение минеральных удобрений и их сочетаний с органическими обеспечило дополнительный сбор зерна в интервале от0,99 до 1,54 т/га, максимальная в опыте отдача от удобрений отмечена на ячмене. Включение гороха в зернопароси-деральный севооборот снижало среднюю урожайность яровых зерновых с 1 га пашни при внесении удобрений на в...7 %, по сравнению с зернотравяными. При отсутствии в структуре посевных площадей многолетних бобовых трав и насыщении зерновыми и зернобобовыми культурами до 80 % выход зерна с 1 га севооборотной площади увеличился на неудобренном фоне на 0,40.0,48 т, при использовании удобрений - на 0,52. 0,58 т/га. Наилучшая окупаемость 1 кгд.в. удобрений достигнута в зернотравяных севооборотах на фоне Она в среднем варьиро-
вала в интервале 11,7.13,0 кг зерна. При отсутствии клевера величина этого показа-
теля была ниже на 1,5.4,4 кг. Зернопаро-сидеральный севооборот без многолетних бобовых трав по всем параметрам продуктивности, за исключением выхода зерна с 1 га пашни, заметно уступал зернотравяным. Включение клевера (1 или 2 поля) в схемы севооборотов повысило энергетическую эффективность на13.25 %, по сравнению с зернопаросидеральным севооборотом.
Ключевые слова: темно-серая лесная почва, севооборот, фон питания, зерновые культуры, урожайность, кормовые единицы, переваримый протеин.
Для цитирования: Продуктивность севооборотов с различным насыщением клевером в зависимости от фона питания/П. А. Постников, Ф. А. Бородулина, О. В. Васина и др.//Земледелие. 2022. № 2. С. 15-18. с01: 10.24412/0044-3913-2022-2-15-18.
Резкий переход крыночной экономике в конце прошлого столетия привел к нарушению разработанных севооборотов, что связано со снижением ассортимента возделываемых культур из-за уменьшения поголовья крупного рогатого скота. Повышение объемов производства зерна в основном осуществляется путем расширения посевов яровой пшеницы, что не дает возможности размещать ее и другие яровые зерновые культуры по хорошим предшественникам. Для поддержания стабильныхурожаевзерновых культур и сохранения плодородия почв важным фактором становится использование приемов биологизации [1]. При ресурсосберегающих технологиях возделывания сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтных системах земледелия целесообразно освоение биологизированных севооборотов [2, 3, 4].
Севооборот с его научным чередованием сельскохозяйственных культур во времени и пространстве позволяет внедрять приемы биологизации с наименьшими затратами. Расширение в структуре посевов доли однолетних и многолетних бобовых культур, наряду с увеличением поступления легкодоступных элементов питания с растительными остатками, способствует накоплению биологического азота, который усваивается из атмосферы благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями [5, 6]. Использование сидератов и соломы наудо-
брение в севооборотах - важный прием в улучшении свойств почвы [7, 8].
В хозяйствах, занимающихся производством молока, ввиду резкого сокращения посевов под пропашными культурами, становится острой необходимостью возделывание многолетних бобовых трав, в первую очередь клевера. Это дает возможность благодаря их биологическому потенциалу производить высококачественный корм для животных и поддерживать плодородие пахотных земель через улучшение агрофизических и агрохимических свойств почвы и обеспечение положительного баланса гумуса [9]. Считается, что по воздействию на плодородие почв клевер практически не уступает органическим удобрениям [10, 11].
Цель исследования - выявить влияние минеральных и органических удобрений на продуктивность полевых севооборотов с различным насыщением многолетними бобовыми травами в условиях Среднего Урала.
Работу проводили в 2011-2020 гг в Уральском НИИСХ - филиале ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН в длительном стационарном опыте, схема которого предполагала изучение следующих вариантов:
севооборот и степень его насыщения многолетними бобовыми травами (фактор А) - зернопаросидеральный, без многолетних трав (сидеральный пар -пшеница - овес - горох - ячмень); зернотравяной с насыщением многолетними бобовыми травами 20 % (однолетние травы, поукосно рапс - ячмень с подсевом клевера - клевер 1 гп. - пшеница -овес); зернотравяной с насыщением многолетними бобовыми травами 40 % (ячмень с подсевом клевера - клевер 1 гп. - клевер 2 гп. - пшеница - овес);
фон питания (фактор В) - без удобрений (0); минеральный ^30Р30К36 в среднем на 1 га севооборотной площади,
сидераты + солома, ОМ).
Учеты, наблюдения и исследования выполняли во второй и третьей ротациях севооборотов, развернутых во времени и пространстве в 3-кратной повторно-сти. В качестве минерального удобрения использовали азофоску с врезанием в почву перед посевом. Для выравнивания баланса калия 1 раз за ротацию дополнительно вносили хлористый калий из расчета К30. В первом севообороте в качестве сидерата запахивали рапс, средняя урожайность которого в зависимости от фона питания варьировала от 12,7 до 20,4 т/га, во втором - отаву клевера (12,6 т/га) и поукосный рапс (7,74 т/га), а в третьем - второй укос клевера (9,0 т/га). В зернопаросидеральном севообороте на удобрение запахивали
М); органоминеральный (N^P^K^ +
*Исследования выполнены в рамках Государственного задания Министерства науки и высшего образования по теме № 0773-20190027.
Ы (D 3 ь
(D д
(D Ь 5
(D
М 2 О м м
1. Урожайность яровых зерновых культур в севооборотах (2011-2020 гг.), т/га
см см о см см
ш ^
Ф
и
ф
^
2
ш м
Севооборот (фактор А) Фон питания (фактор В) Культура
пшеница ячмень овес
Зернопаросидеральный 0 2,69 2,46 2,48
(без клевера) М 3,80 3,85 3,52
ОМ 3,70 3,92 3,52
среднее 3,40 3,41 3,17
Зернотравяной с насыщени- 0 2,55 2,52 2,53
ем многолетними бобовыми М 3,28 4,06 3,54
травами 20 % ОМ 3,20 3,99 3,52
среднее 3,01 3,52 3,20
Зернотравяной с насыщени- 0 2,40 2,30 2,46
ем многолетними бобовыми М 3,42 3,77 3,67
травами 40 % ОМ 3,33 3,73 3,65
среднее 3,05 3,27 3,25
Среднее по севооборотам 0 2,55 2,43 2,49
М 3,50 3,89 3,58
ОМ 3,41 3,88 3,56
среднее 3,15 3,40 3,21
НСР05 фактор А 0,16 0,20 0,16
НСР05 фактор В 0,12 0,15 0,14
НСР АВ 05 Fф < Fт
НСР05 для частных различий 0,32 0,34 0,27
солому гороха (2,48 т/га) и ячменя (3,93 т/га), в зернотравяном - солому яровой пшеницы (3,86 т/га).
Почва опытного участка - темно-серая лесная тяжелосуглинистая со следующей агрохимической характеристикой: содержание гумуса (по Тюрину) - 4,84...5,07 %, легкогидролизуе-мого азота (по Корнфилду) - 146...168, подвижного фосфора и калия (по Кирсанову) - соответственно 206...236 и 132...178 мг/кг; рН солевой вытяжки -4,97...5,09 (по методу ЦИНАО).
Учеты, наблюдения и статистическую обработку результатов исследований осуществляли общепринятыми методами (Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / 5 изд., перераб. и допол. М., Агропромиздат, 1985. 351 с.). Агротехника возделывания культур в севооборотах - рекомендуемая для Среднего Урала.
Агрометеорологические условия в период исследований имели заметные отклонения по осадкам и температуре воздуха от среднемноголетних норм. В 2012, 2016, 2020 гг отмечен существенный недобор атмосферной влаги в период вегетации растений, гидротермический коэффициент (ГТК) составил менее 1,0. В 2011, 2013, 2017-2018 гг в течение летнего периода сложились умерено влажные условия, ГТК составлял 1,2. ..1,6 ед. В 2014-2015 и 2019 гг отмечен избыток осадков, главным образом во второй половине лета, с температурой воздуха ниже средне-многолетнего уровня, в среднем ГТК составлял 2,03 [9].
На естественном (без применения удобрений) фоне плодородия урожайность яровых зерновых культур за 2011-2020 гг варьировала по севооборотам от 2,30 т до 2,69 т/га (табл. 1). Это свидетельствует о том, что на окультуренной темно-серой лесной почве при соблюдении технологий возделывания сельскохозяйственных культур возмож-
но формирование достаточно высокого урожая.
На неудобренном фоне максимальный в опыте сбор зерна яровой пшеницы отмечен при размещении ее по сидеральному пару, прибавка, по отношению к другим предшественникам, составляла 0,14.0,29 т/га. Более низкая эффективность клевера как предшественника обусловлена высокой засоренностью многолетними сорняками посевов многолетних бобовых трав и последующей культуры при недостаточном увлажнении в летний период. В зернопаросидеральном севообороте, независимо от предшественника, на неудобренном фоне зафиксирована равноценная урожайность ячменя и пшеницы. При посеве ячменя третьей культурой после пласта многолетних бобовых трав урожай зернофуражной культуры был ниже на 0,16.0,22 т/га, по сравнению с предшественниками
горох и клевер. Сбор зерна овса на фоне естественного плодородия практически не зависел от вида севооборота.
В условиях Среднего Урала, из-за недостаточного прогревания почвы, процессы минерализации в начале вегетации ослаблены, поэтому яровые зерновые хорошо отзываются на внесение удобрений. Из всех высеваемых культур наиболее высокие прибавки урожая отмечены на ячмене, дополнительный сбор зерна, по отношению к неудобренному фону, составлял 1,39.1,54т/га, на овсе -0,99.1,21, на пшенице - 0,65.1,13 т/га. На фоне применения минеральных удобрений и их сочетаний с органическими в большинстве вариантов, независимо от вида севооборотов, существенных различий по прибавкам урожая яровых зерновых культур не выявлено.
В среднем по фонам питания сбор зерна пшеницы в зернопаросиде-ральном севообороте был достоверно выше, по сравнению с зернотравяными севооборотами, на 0,35.0,39т/га. Наибольшая в опыте средняя урожайность ячменя достигнута в зернотравяном севообороте с долей трав 20 %, на овсе заметных различий по сбору зерна между севооборотами не установлено.
Математическая обработка показателей урожайности яровых зерновых культур выявила, что доля участия удобрений в формировании урожая пшеницы составила 35 %, ячменя - 43 %, овса - 30 %. Вклад севооборотов составлял 18.28 %.
В среднем за 2 ротации наибольшая в опыте урожайность зерновых культур достигнута в зернотравяном севообороте с одним полем клевера, по сравнению с другими севооборотами, разница составила 0,12.0,14 т/га (табл. 2). Систематическое применениеудобрений в севооборотах в среднем за2011-2020 гг
2. Сбор зерна с урожаем зерновых культур в севооборотах и окупаемость 1 кг д.в. удобрений (2011-2020 гг.)
Севооборот (фактор А) Фон питания (фактор В) Средняя урожайность зерновых и зернобобовых, т/га Выход зерна с 1 га севооборотной площади, т Окупаемость 1 кг д.в. удобрений, кг зерна
Зернопароси- 0 2,38 1,90 -
деральный М 3,38 2,70 8,93
(без клевера) ОМ 3,42 2,74 9,10
среднее 3,06 2,45 9,02
Зернотравяной с 0 2,50 1,50 -
насыщением много- М 3,62 2,18 11,7
летними бобовыми ОМ 3,58 2,16 7,60
травами 20 % среднее 3,23 1,95 9,65
Зернотравяной с 0 2,36 1,42 -
насыщением много- М 3,62 2,17 13,3
летними бобовыми ОМ 3,60 2,16 12,0
травами 40 % среднее 3,19 1,92 12,6
Среднее по севооборотам 0 2,41 1,61 -
М 3,54 2,35 11,3
ОМ 3,53 2,35 9,57
среднее 3,16 2,10 10,4
НСР05 А - 0,14 0,13 -
нср05 В - 0,18 0,10 -
НСР05 АВ - Fф < Fт
НСР,; частных 05 различий - 0,32 0,22 -
обеспечило прибавку в пределах от 1,00 до 1,24 т/га. Средний сбор зерна в зернотравяных севооборотах мало зависел от насыщенности многолетними травами. В то же время при включении гороха в зернопаросидеральный севооборот в удобренных вариантах средняя урожайность за ротацию снизилась на 0,16...0,24 т/га, по отношению к зернотравяным севооборотам. Наличие гороха в зернопаросидеральном севообороте обеспечивало насыщенность зерновыми и зернобобовыми культурами до 80 %, что позволяло увеличить выход зерна с 1 га севооборотной площади на 24.37 %, по сравнению с зернотравяными севооборотами.
Применение удобрений оказывало заметное влияние на среднюю урожайность зерновых культур и сбор зерна за ротацию севооборотов, доля их участия составляла 33. 42 %, на севообороты приходилось 14.24 %. Расчеты окупаемости 1 кг д.в. удобрений, внесенных за ротацию севооборотов, свидетельствуют, что максимальная в опыте отдача от 1 кг д.в. туков достигалась в зернотравяном севообороте с двумя полями клевера, наименьшая - в зернопаросидеральном (без многолетних трав). В зернотравяных севооборотах использование сидератов и соломы снижало окупаемость 1 кг д.в. на 1,3.4,7 кг по сравнению с минеральным фоном питания. В севообороте без клевера оба фона питания были практически равноценными.
Агрономическая оценка эффективности изучаемых севооборотов важна не только с точки зрения формирования урожаев сельскохозяйственных культур, но и выхода сухого вещества, кормовых единиц, протеина с 1 га севооборотной площади. В среднем за 2 ротации зер-нотравяные севообороты с насыщением клевером 20 и 40 % по всем показателям заметно превосходили зернопаросидеральный (без многолетних трав) севооборот.
Выход сухого вещества в зернотра-вяных севооборотах на фоне ^0Р30К36 составил 3,7.4,0 т (табл. 3). При сочетании минеральных и органических удобрений величина этого показателя была ниже из-за использования второго укоса на удобрение. Дополнительный выход сухой массы с урожаями культур, по сравнению с севооборотом без клевера, составлял 0,72.1,0 т/га.
Аналогичная тенденция отмечена по выходу кормовых единиц с максимумом в зернотравяных севооборотах на минеральном фоне питания, минимумом - в севообороте без клевера. Из всех возделываемых культур в севооборотах больше всего протеина накапливал клевер. При наличии двух полей этой культуры в севообороте выход протеина был максимальным, в среднем по фонам питания он составлял 386 кг/
га. В зернотравяных севооборотах сбор протеина дополнительно возрастал на 61.79 кг/га, по сравнению с зернопаро-сидеральным. Выход обменной энергии с урожаями культур при насыщенности многолетними бобовыми травами от 20 до 40 % на неудобренном фоне находился на уровне 31,9.32,7 ГДж/га, при использовании минеральных удобрений - 41,8.43,3 ГДж/га, что выше севооборота без клевера на 39...43 % на неудобренном фоне и на 25.30 % - при
внесении м30р30к36.
Согласно результатам математической обработки показателей продуктивности севооборотов, наибольший вклад в ее формирование вносили удобрения, доля которых изменялась в пределах от 35 до 42 %, севооборотов - 18.24 %.
Сравнивая между собой продуктивность зернотравяных севооборотов, следует отметить, что при достигнутом уровне урожайности многолетних бобовых трав наличие двух полей клевера не обеспечивало преимущества по выходу кормовых единиц и обменной энергии с урожаями культур, по сравнению с одногодичным использованием. Включение промежуточной культуры в виде поукосного рапса в севообороте с долей трав 20 % способствовало на минеральном фоне увеличению сбора сухого вещества на 0,28 т/га, по другим фонам питания различий не выявлено.
Многолетние данные, полученные в стационарном опыте, подтвердили, что в условиях Среднего Урала для хозяйств с развитым животноводством основным источником кормов на пашне выступает клевер. Включение в севооборот сиде-рального пара и гороха даже при отсутствии клевера не снижало урожайность яровых зерновых культур.
Постоянный рост цен на материальные ресурсы требует поиска путей
снижения энергопотребления в производстве зерна и кормов на пашне. Энергетическая оценка позволяет сравнивать различные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в севооборотах.
Обобщение многолетних данных по продуктивности культур показало, что, несмотря на низкую урожайность клевера в годы исследований, зернотравяные севообороты (с насыщением травами 20.40 %) обеспечили наибольший сбор валовой энергии с урожаем культур с максимумом на минеральном фоне питания (табл. 4). По отношению к зер-нопаросидеральному севообороту (без клевера) на естественном фоне плодородия накопление валовой энергии возросло на 53.58 %, при применении минеральных удобрений и их сочетании с органическими - на 25.28 %.
Наибольшее приращение энергии за ротацию по отношению к совокупным затратам на возделывание культур выявлено в зернотравяном севообороте с двумя полями клевера, независимо от фона питания. Севообороты с одним или двумя полями клевера обеспечивали накопление валовой энергии в 1,3. 1,9 раза выше, чем при отсутствии многолетних бобовых трав.
В среднем за годы исследований наибольшие энергозатраты на производство 1 кормовой единицы отмечены на неудобренном фонезернопаросиде-рального севооборота, в зернотравяных севооборотах они были на 5.16 % ниже. В удобренных вариантах разница по величине этого показателя между севооборотами сглаживается, за исключением органоминерального фона питания в зернотравяном севообороте с насыщением травами 20 %.
Согласно результатам расчетов, максимальная в опыте энергетическая
3. Агроэнергетическая продуктивность севооборотов (2011-2020 гг.)
Севооборот (фактор А) Фон питания (фактор В) Выход с 1 га*
сухого вещества, т кормовых единиц, тыс. протеина, кг обменной энергии, ГДж
Зернопаро- 0 2,08 2,63 232 22,9
сидеральный М 3,02 3,62 344 33,4
ОМ 3,01 3,61 345 33,6
среднее 2,70 3,29 307 30,0
Зернотравяной с 0 3,00 3,06 321 31,9
насыщением много- М 4,02 4,24 430 43,3
летними травами ОМ 3,52 3,71 353 38,2
20 % среднее 3,51 3,67 368 37,2
Зернотравяной с 0 2,99 3,12 326 32,7
насыщением много- М 3,74 4,12 438 41,8
летними травами ОМ 3,51 3,82 394 39,0
40 % среднее 3,41 3,69 386 37,8
Среднее по севоо- 0 2,69 2,94 293 29,2
боротам М 3,59 3,99 404 39,5
ОМ 3,35 3,71 364 36,9
среднее 3,21 3,55 354 35,2
нср05а - 0,19 0,21 23 1,6
нср05 В - 0,15 0,16 29 2,0
нср05ав - Fф < Fт
НСР05 для частных - 0,33 0,36 51 3,5
различий
м
*без учета побочной продукции. м
4. Биоэнергетическая эффективность полевых севооборотов (2011-2020 гг.),
ГДж/га
Севооборот (фактор А) Фон питания (фактор В) Выход валовой энергии с урожаем культур Затраты совокупной энергии на возделывание культур Затраты энергии на 1 кормовую ед., МДж КЭЭ
Зернопароси- 0 36,4 17,4 7,60 2,09
деральный М 51,3 21,1 6,08 2,43
ОМ 51,2 23,6 6,70 2,17
среднее 46,3 20,7 6,79 2,23
Зернотравяной 0 55,8 21,3 7,27 2,62
с насыщением М 75,4 25,1 6,14 3,00
многолетними ОМ 64,3 25,8 7,31 2,49
травами 20 % среднее 65,2 24,0 6,91 2,70
Зернотравяной 0 57,2 20,6 6,64 2,78
с насыщением М 74,5 24,4 6,24 3,05
многолетними ОМ 65,6 25,4 6,86 2,58
травами 40 % среднее 65,8 23,5 6,58 2,80
Среднее по севооборотам 0 49,8 19,8 7,17 2,50
М 67,1 23,5 6,15 2,83
ОМ 60,4 24,9 6,96 2,41
среднее 59,1 22,7 6,76 2,58
эффективность в среднем за 2 ротации достигалась на минеральном фоне питания в зернотравяных севооборотах. Севооборот без клевера заметно уступал им по величине коэффициента энергетической эффективности при наибольшей разнице между ними на неудобренном фоне.
Таким образом, в среднем по фонам питания урожайность пшеницы в зернопаросидеральном севообороте была выше, по сравнению с зерно-травяными, на 0,35.0,39 т/га. Наибольший в опыте сбор зерна ячменя отмечен в севообороте с одним полем клевера, урожайность овса практически не зависела от вида севооборота. Насыщенность зерновыми и зернобобовыми культурами до 80 % при включении гороха позволила увеличить выход зерна с 1 га севооборотной площади, по сравнению с зернотравя-ными севооборотами, на 24.37 %. В среднем за 2 ротации зернотравяные севообороты по сбору сухого вещества, кормовых единиц, переваримого протеина и обменной энергии заметно превосходили севооборот без клевера. Увеличение производства кормов на пашне возможно при расширении доли многолетних бобовых трав в севооборотах до 20.40 %. Для сельхозпредприятий, занимающихся в основном производством зерна, клевер можно заменить сидеральными парами или зернобобовыми культурами без снижения урожайности яровых зерновых культур.
Литература
о
^ 1. Лукин С. В. Влияние биологизации
о| земледелия на плодородие почв и продуктив-
^ ность агроценозов (на примере Белгородской
| области) // Земледелие. 2021. № 1. С. 11-15.
§ 10.24411/0044-3913-2021-10103.
г! 2. Беленков А. И., Зеленев А. В., Амантаев
§ Б. О. Приемы биологизации в севооборотах
£ Нижнего Поволжья // Земледелие. 2014. № 1.
$ С. 23-24.
3. Оленин О. А., Носкова Е. Н., Попов Ф. А. Приемы биологизации при возделывании яровой пшеницы на разных типах почвы // Достижения науки и техники АПК. 2016. № 2. С. 41-44.
4. Design and multicriteria assessment of low-input cropping systems based on plant diversification in southwestern France / C. Bonnet, N.Gaudio, L Alletto et al // Agronomy for Sustainable Development. 2021. 41. 65. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s13593-021-00719-7 (дата обращения: 30.11.2021). doi: 10.1007/s13593-021-00719-7.
5. Brankatschk G., Finkbeiner V. Grop rotations and crop residues are relevant parameters for agricultural carbon footprints // Agronomy for Sustainable Development. 2017. 37. 58. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s13593-017-0464-4 (дата обращения: 30.11.2021). doi: 10.1007/s13593-017-0464-4.
6. Ахметзянов М. Р., Таланов И. П. Продуктивность зернотравяного севооборота в зависимости от заделки навоза, соломы и промежуточного сидерата // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. № 4-2 (56). С. 9-13. doi: 10.12737/20730462-2020-11-15.
7. Ухов П. А., Ленточкин А. М. Производственная эффективность промежуточных культур при выращивании яровой пшеницы // Пермский аграрный вестник. 2020. № 1 (29). С.91-100. doi: 10.24411/2307-2873-202010009.
8. Семинченко Е. В. Урожайность севооборотов от приемов биологизации // Аграрная наука. 2021. № 1. С. 121-124. doi: 10.32634/08698155-2021-344-1-121-124.
9. Постников П. А., Попова В. В., Васина О. В. Продуктивность и биохимический состав клевера лугового при двухгодичном использовании в зернотравяном севообороте // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 6. С. 39-43. doi: 10.24411/0235-2451-2021-10600.
10. Ghimire B., Ghimire R., VanLeeuwen D. Cover crop residue amount and quality effects on soil organic carbon mineralization // Sustainability. 2017; 9 (12); 2316. URL: https://www.mdpi. com/2071-1050/9/12/2316 (дата обращения: 01.12.2021). doi: org/10.3390/su9122316.
11. Mckenna P., Cannon N., Conway J. The use of red clover (Trifolium pratense) in soil fertility-buiding: A review // Field Crops Research. 2018. Vol. 221. P. 38-49. doi: org/10.1016/ jfcr.2018.02.006.
Productivity of crop rotations with different clover saturation depending on the nutrition background
P. A. Postnikov, F. A. Borodulina, O. V. Vasina, E. L. Tikhanskaya
Ural Federal Agbirarian Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, ul. Belinskogo, 112a, Yekaterinburg, 620142, Russian Federation
Abstract. The investigations determined the effect of mineral and organic fertilizers on the productivity of field crop rotations with different saturation with perennial legumes. The work was carried out during 2 rotations in 2011-2020 on dark grey forest heavy loamy soil in a stationary two-factor experiment under the conditions of the Middle Urals. The design of the experiment provided for the examination of the crop rotation type (factor A) and nutrition background (factor B). We studied grain-fallow-green-manure rotation (without perennial legumes), grain-grass rotation with one field of clover, grain-grass crop rotation with two fields of clover. For factor B, there were the following options: control (without mineral fertilizers), mineral background (N30P30K36), organic-mineral background (N24P24K30+green manure, straw). According to averaged data, even without the use of mineral fertilizers, the yield of spring cereals in crop rotations was 2.3-2.7 t/ha. The use of mineral fertilizers and their combinations with organic ones provided additional grain harvest in the range from 0.99 to 1.54 t/ha, the maximum return from fertilizers in the experiment was noted for barley. The inclusion of pea in the grain-fallow-green-manure crop rotation reduced the average yield of spring cereals per 1 ha of arable land with the application of fertilizers by 6-7%, compared with the grain-grass ones. In the absence of perennial leguminous grasses in the structure of sown areas and saturation with grain and leguminous crops up to 80%, the yield of grain increased in control by0.40-0.48 t/ha, with the use of fertilizers - by0.52-0.58t/ha. The best payback of 1 kg of fertilizers was achieved in grain-grass crop rotations against the background of N30P30K36. It varied on average in the range of 11.7-13.0 kg of grain. In the absence of clover, the value of this indicator was lower by 1.5-4.4 kg. The grain-fallow-green-manure crop rotation without perennial leguminous grasses in all parameters of productivity, except for the yield of grain per 1 hectare of arable land, was noticeably inferior to the grain grass ones. The inclusion of clover (1 or 2 fields) in crop rotations increased the energy efficiency by 13-25%, compared with the grain-fallow-green-manure crop rotation.
Keywords: darkgreysoil; crop rotation; nutrition background; grain crops; yield; feed units; digestible protein.
Author Details: P. A. Postnikov, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow(e-mail: postnikov. [email protected]); F. A. Borodulina, research fellow, O. V. Vasina, junior research fellow; E. L. Tikhanskaya, junior research fellow.
For citation: Postnikov PA, Borodulina FA, Vasina OV, et al. [Productivity of crop rotations with different clover saturation depending on the nutrition background]. Zemledelie. 2022; (2):15-8. Russian. doi: 10.24412/0044-39132022-2-15-18.
