CC BY
32
001: 10.24411/0044-3913-2019-10806 УДК 631.417.2:631.559
Связь показателей гумусного состояния чернозема типичного с урожайностью озимой пшеницы
Н. П. МАСЮТЕНКО, доктор сельскохозяйственных наук, зам. директора (e-mail: vninp@ mail.ru)
А. В. КУЗНЕЦОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник М. Н. МАСЮТЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник М. А. ПРИПУТНЕВА, младший научный сотрудник Курский федеральный аграрный научный центр, ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, ул. Карла Маркса, 70б, Курск, 305021, Российская Федерация
Исследования проводили в 20172019 гг. на опытном поле в Медвенском районе Курской области с целью оценки связи показателей гумусного состояния чернозема типичного тяжелосуглинистого с урожайностью озимой пшеницы (сорт Синтетик) и выявления их оптимальных параметров методом площадок. Варьирование углерода подвижных фульвокис-лот в почве на исследуемых площадках было значительным (V = 20,3 %), гумуса незначительным (V = 2,3 %) , остальных показателей - средним(V = 10,8...17,7 %). Наблюдали сильную вариацию урожайности озимой пшеницы (от 1,87 до 7,15 т/га). На основе информационно-логического анализа установлена сильная связь урожайности озимой пшеницы с содержанием в почве углерода подвижных фульвокислот (Кэ = 0,17.0,23), отношением углерода подвижных гуминовых кислот к углероду гумуса (Кэ = 0,17.0,22), содержанием гумуса (Кэ = 0,17.0,20), отношением углерода подвижных гуминовых кислот к углероду подвижных фульвокислот (Кэ = 0,17.0,21); слабая связь - с содержанием в почве углерода подвижных гуминовых кислот (Кэ = 0,05.0,07), углерода микробной биомассы (Кэ = 0,06.0,07). Прямое влияние на урожайность изучаемой культуры оказывает величина показателя качества подвижных гумусовых веществ (отношение подвижных гуминовых кислот к подвижным фульвокислотам). Отмече-0) на сильная связь урожайности озимой О пшеницы с содержанием гумуса и его ^ лабильной части.Для формирования ^ 5,46.7,15 т/га зерна озимой пшеницы 2 Синтетикнеобходимо, чтобысодержание ^ углерода подвижных гумусовых веществ =« находилось на уровне 4560.5040 мг/кг ц и составляло бы 14.16 % от углерода ^ гумуса; содержание углерода подвиж-5 ных фульвокислот - 1885.2205 мг/кг ^ почвы, отношение углерода подвижных
гуминовых кислот к углероду подвижных фульвокислот - 1,2.1,4 содержание гумуса - 5,22.5,36 %.
Ключевые слова: чернозем типичный, озимая пшеница, связь, оптимальные параметры, информационно-логический анализ, гумус, углерод, подвижные гумусовые вещества, подвижные гуминовые кислоты, подвижные фульвокислоты, микробная биомасса.
Для цитирования: Связь показателей гумусного состояния чернозема типичного с урожайностью озимой пшеницы / Н. П. Масютенко, А. В. Кузнецов, М. Н. Масютенко и др. // Земледелие. 2019. № 8. С. 26-29. СЮ1:10.24411/0044-3913-2019-10в06.
Гумус и его качественный состав играют важную роль в плодородии черноземов, обеспечении экологической устойчивости почв [1, 2, 3]. Он оказывает как прямое, так и косвенное влияние на урожай сельскохозяйственных культур. Прямое воздействие связано с лабильной (активной) частью почвенного органического вещества. Косвенное - проявляется через влияние на агрохимические, агрофизические, водные и биологические свойства почвы, а также на тепловой, воздушный и другие режимы, которые обеспечивают условия развития и роста сельскохозяйственных растений.
Сегодня в условиях недостаточного поступления в почву органического вещества и снижения содержания гумуса, возникает проблема оптимизации содержания и состава органического вещества почвы и достижения параметров показателей гумусного состояния, способствующих росту урожайности сельскохозяйственных культур. Следует отметить, что наиболее эффективное влияние гумуса на почву в целом, а также на урожай и качество сельскохозяйственной продукции, достигается при оптимальном его содержании и качестве. Поэтому необходимо, с одной стороны,оценка значимости связи показателей гумусного состояния с урожайностью сельскохозяйственных культур, с другой, определение их оптимальных параметров, тесно связанных с урожайностью сельскохозяйственных культур. Ранее уже проводили исследования в этом направлении с использованием предлагаемого в нашей работе подхода [1], однако при более низких
уровнях урожайности сельскохозяйственных культур [4, 5, 6].
Цель исследований - оценить связь показателей гумусного состояния чернозематипичного сурожайностью озимой пшеницы и выявить их оптимальные параметры.
Исследования проводили в 20172019 гг. в опыте по биологизации земледелия ФГБНУ «Курский федеральный аграрный научный центр» (Медвенский р-н, Курская обл.) в посевах озимой пшеницы сорта Синтетик. Основной метод определения оптимальных параметров - сопряженное изучение свойств почвы и урожайности сельскохозяйственных культур в полевых опытах, проведенное с использованием метода площадок в сельскохозяйственных посевах [1]. Работу выполняли на 30 делянках (площадках) по 1 м2 каждая. Уборку осуществляли вручную в фазе полной спелости. Урожайность озимой пшеницы определяли индивидуально для каждой площадки.
Почва исследуемого поля представлена черноземом типичным тяжелосуглинистым на карбонатном лессовидном суглинке. В пахотном слое (0...20 см) содержание аммиачного азота (согласно методу ЦИНАО ГОСТ 2648985) находилось на уровне 0,23.0,56 мг/100 г почвы, нитратного азота (по Грандваля-Ляжу [7]) - 0,45.1,48 мг/100 г почвы. Реакция почвенного раствора слабокислая (рН водной вытяжки определяли потенциометри-чески [8], 6,2...6,5 ед.). Содержание обменного кальция и магния (ГОСТ 26487-85) варьировало от 20,0 до 21,6 и от 3,7 до 4,6 мг-экв/ 100 г почвы соответственно. Обеспеченность чернозема типичного подвижным калием (по Чирикову в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26204-91) была повышенной (9,4.12,8 мг/100 г почвы), подвижным фосфором - изменялась от средней (9,6 мг/100 г почвы) до высокой (16,2 мг/100 г почвы).
В ходе эксперимента на каждой площадке отбирали пробы почвы в виде смешанного образца из 3-х точек (всего 30 образцов). В отобранном почвенном материале определяли: содержание гумуса - методом Тюрина в модификации Б. Н. Никитина со спектрофотометрическим окончанием по Д. С. Орлову и Н. М. Гриндель [9]; содержание и состав подвижных гумусовых веществ - в 0,1 н вытяжке ЫаОН из почвы без декальцирования в модификации Почвенного института им. В. В. Докучаева [10] с предварительным компостированием (ВНИИЗиЗПЭ); содержание углерода микробной биомассы в свежих почвенных образцах - регидратацион-ным методом [11]; влажность почвы -термостат-весовым методом [12].
Метеорологические условия в годы исследований имели отличия. В сентябре 2016 г, когда была посеяна озимая пшеница, среднемесячная температура составляла +12,3 0С, что на 0,4 0С меньше нормы, осадков выпало 13 мм, или 20 % от нормы. В октябре среднемесячная температура находилась на уровне +5,4 0С, что на 1,10 С меньше нормы, осадков выпало 71 мм, или 123 % от среднемноголетнего. В осенний период вегетации озимой пшеницы гидротермический коэффициент был низким 0,69 - увлажненность недостаточная. Начальный период вегетации сельскохозяйственной культуры был не очень благоприятным. В зимнее время и в марте 2017 г среднемесячная температура была в среднем на 0,72 0С выше нормы, осадков выпало 232 мм, или 105 %. Следовательно, к активной весенней вегетации озимой пшеницы влага в почве была. Среднемесячная температура с апреля по июль была на 0,53 0С ниже нормы, осадков выпало 229 мм, или 92 % от среднемноголетнего количества, в основном в июне-июле. Гидротермический коэффициент в этот период составил 1,20, увлажненность территории была оптимальной, что способствовало формированию хорошего урожая озимой пшеницы.
В сентябре 2017 г (период сева и начальные фазы органогенеза) среднемесячная температура составила + 12,7 0С, что на 1,8 0С выше нормы, осадков выпало мало - 20 мм, или 29 %, гидротермический коэффициент был низким - 0,48, а увлажненность территории слабая. Поэтому начальный период вегетации пшеницы выдался не очень благоприятным. В октябре среднемесячная температура (+6,1 0С) находилась на 0,4 0С меньше нормы, а осадков выпало 80 мм, или 139 % от средне-многолетних показателей. В зимнее время и в марте 2018 г среднемесячная температура превосходили норму на 0,4 0С, осадки - на 73 % (303 мм). Следовательно, к активной весенней вегетации озимой пшеницы влаги в почве было достаточно. Среднемесячная температура с апреля по июль находилась примерно на 1,7 0С выше нормы, количество осадков составило 259 мм (174 % от нормы). Гидротермический коэффициент в этот период достигал 1,31, что выше, чем в 2017 г Увлажненность территории была близкой к оптимальной, что способствовало формированию хорошего урожая озимой пшеницы.
Обработку экспериментальных данных проводили методами математической статистики [13, 14] и с использованием информационно-логического анализа [15], который, на
основе теории информации в рамках анализируемой системы «почва-растение», позволяет выявить и количественно оценить силу, характер, направленность связей между урожаем сельскохозяйственной культуры и показателями гумусного состояния почвы, атакже определить их параметры, специфичные для определенного уровня урожаев [1]. Выявление характера связи показателей гумусного состояния чернозема типичного с урожайностью озимой пшеницы проводили по коэффициенту связи (по Генесу) [16].
Применяемый подход позволяет установить оптимальные параметры, которые соответствуют высоким рангам урожайности сельскохозяйственных культур. Критериями их отбора служат коэффициент эффективности передачи информации (Кэ) и коэффициент связи (по Генесу) [16]. Необходимо учитывать те показатели, у которых Кэ средний и выше среднего, а коэффициенты связи наибольшие.
В работе использовали программные средства Microsoft Office EXCEL, STATISTICA, информационно-
логический анализ проводили с помощью компьютерной программы, разработанной в среде EXCEL Г. П. Глазуновым [4].
В пахотном слое чернозема типичного показатели гумусного состояния на исследуемых площадках изменялись следующим образом: содержание гумуса от 5,22 до 5,70 %, углерода подвижных гумусовых веществ (Спгв) - от 4168 до 7158 мг/кг почвы, углерода подвижных гумино-вых кислот (Спгк) - от 2283 до 3402 мг/кг почвы, углерода подвижных фульвокислот (Спфк) - от 1885 до 3911 мг/кг почвы, углерода микробной биомассы - от 4168 до 7159 мг/ кг почвы; отношение углерода подвижных гуминовых кислот к углероду подвижным фульвокислотам (Спгк/ Спфк) - от 0,7 до 1,4 %; отношение углерода подвижных гуминовых кислот к углероду гумуса (Спгв/Сг) - от 12,9 до 22,6 %.
При этом изменчивость гумуса в почве на исследуемых площадках
была незначительная (коэффициент вариации = 2,3 %), Спгв, Спгк, Спгв/Сг Спгк/Спфк - средняя (коэффициенты вариации - соответственно 13,0 %; 10,8 %; 12,9 %; 17,7 %); углерода подвижных фульвокислот - значительная (коэффициент вариации = 20,3 %).
Урожайность озимой пшеницы изменялась от 1,87 до 7,15 т/га, коэффициент варьирования составлял 29,7 %, то есть изменчивость была значительной.
В процессе информационно-логического анализа данные по каждому показателю гумусного состояния почвы (для примера представлены результаты 2018 г, в котором был выше уровень урожайности) и по сбору зерна озимой пшеницы с единицы площади (п=30) были разделены на три класса (ранга). Наполнение классов по урожайности осуществляли согласно следующей градации - <3,62; 3,62...5,46; >5,46 т/га, по содержанию углерода подвижных гумусовых веществ в пахотном слое чернозема типичного (п=30) - соответственно < 5040; 5040.5720; >5720 мг/кг почвы (табл. 1).
С помощью математических расчетов была определена вероятность встречаемости каждого ранга урожайности озимой пшеницы - явление А, и показателей гумусного состояния почв -параметры В (в представленном примере параметром выступает содержание в почве углерода подвижных гумусовых веществ), неопределенность и информативность явления А и параметров В, а также количество информации и коэффициент эффективности передачи информации (см. табл. 1). Коэффициент эффективности передачи информации показывает значимость параметра для выбранного явления и характеризует ы степень влияния каждого параметра на о изучаемое явление. л
В рамках анализируемой системы Д «почва-растение»установленатесная л связь содержания в почве углеро- | да подвижных гумусовых веществ 2 (К = 0,23) с урожайностью озимой 8 пшеницы. Следовательно, этот пара- м метр оказывает значимое влияние на 1 изучаемое явление. 9
1. Зависимость (канал связи) между урожайностью озимой пшеницы и содержанием в черноземе типичном подвижных гумусовых веществ (Спгв)
Эмпирическая вероятность Вероят- Неопреде- Информа-
Спгв, мг/кг классов урожайности, т/га ность, ленность, тив-
<3,62 1 3,62.5,46 >5,46 P(B)** бит ность, бит
< 5040 0,200 0,100 0,700 0,333 1,1568 0,1411
5040...5720 0,300 0,500 0,200 0,333 1,4855 0,0316
>5720 0,500 0,500 0,001 0,334 1,0104 0,1901
Вероятность P(A)* 0,333 0,367 0,300 1,000
*вероятность встречаемости каждого ранга урожая озимой пшеницы, ** вероятность встречаемости каждого ранга углерода подвижных гумусовых веществ Н(А)=1,5802 бит Н(В)=1,5850 бит Т=0,363 бит К=0,23, где Н(А) - неопределенность для явления А, бит; Н(В) - неопределенность для параметра В (углерода подвижных гумусовых веществ), бит; Т - количество информации, бит; К - коэффициент эффективности передачи информации.
2. Оценка характера связи между урожайностью озимой пшеницы и содержанием в черноземе типичном подвижных гумусовых веществ (Спгв) по коэффициенту связи (по Генесу)
Спгв, мг/кг Ранг Урожайность, т/га
<3,62 3,62.5,46 >5,46
1 2 3
<5040 1 0,60 0,27 1,20*
5040.5720 2 0,90 1,36* 0,67
>5720 3 1,50* 1,36* 0,00
Р(А) 0,333 0,367 0,300
Специфические ранги
В качестве примера также представлены результаты оценки характера связи между урожайностью озимой пшеницы и содержанием в черноземе типичном подвижных гумусовых веществ в 2018 г (табл. 2).
В результате математических действий определены коэффициенты связи (по Генесу), представляющие отношение условной вероятности к общей вероятности для каждого ранга урожая озимой пшеницы по каждому рангу показателя гумусного состояния почвы. Чем больше величина коэффициента связи между фактором и явлением, тем, следовательно, устойчивее явление. На их основании, по наибольшим значениям выделены специфичные состояния (ранги) урожайности озимой пшеницы для каждого ранга показателей гумусного состояния и определен характер связи.
Между урожаем озимой пшеницы и содержанием в почве подвижных гумусовых веществ установлена зависимость, описываемая логической функцией конъюнкции (см. табл. 2, 3), для которой характерно, что значение функции равно минимальному значению любого аргумента. В нашем случае, наибольшему уровню (рангу урожая озимой пшеницы) соответствует наименьшее значение содержания в почве подвижных гумусовых веществ, а наименьшему - наоборот, следовательно связь обратная. Для наибольшего урожая озимой пшеницы (>5,46 т/га) специфично наименьшее содержание подвижных гумусовых веществ (<5040 мг/кг почвы), это и есть оптимальный параметр.
На основе информационно-логического анализа в рамках анализируемой системы «почва-растение»
по данным 2017 и 2018 гг. (см. табл. 3) установлена сильная связь с урожайностью озимой пшеницы углерода подвижных гумусовых веществ (Кэ = 0,16.0,23), содержания в почве углерода подвижных фульвокислот (Кэ = 0,17.0,23), отношения углерода подвижных гуминовых кислот к углероду гумуса (Кэ = 0,17.0,22), содержания гумуса (Кэ = 0,17.0,20), отношение углерода подвижных гуминовых кислот к углероду подвижных фульвокислот (Кэ = 0,17.0,21); слабая - содержания в почве углерода подвижных гуминовых кислот (Кэ =0,05.0,07), углерода микробной биомассы (Кэ = 0,06.0,07). Сила связи в исследуемые годы оставалась в одной категории, что свидетельствует об её устойчивости.
Зависимость между урожайностью озимой пшеницы и отношением углерода подвижных гуминовых кислот к углероду подвижных фульвокислот в исследуемые годы выражается логической функцией дизъюнкции (прямая связь); содержанием в почве углерода подвижных фульвокислот, микробной биомассы - в 2017 г логической функцией нелинейного произведения, в 2018 г. - логической функцией конъюнкции (обратная связь); отношением углерода подвижных гуминовых кислот к углероду гумуса, содержанием в почве гумуса, углерода подвижных гуминовых кислот - логической функцией нелинейного произведения (с тенденцией в направлениях связи к средним рангам урожайности озимой пшеницы). Следовательно, характер направленности связи может изменяться по годам, причем по показателям, отличающимся наибольшим варьированием в пространстве.
Из изучаемых показателей гумус-ного состояния наибольшее влияние на урожайность озимой пшеницы оказывают те, которые имеют с нею сильную связь - это содержание подвижных гумусовых веществ и подвижных фульвокислот, отношение углерода подвижных гуминовых кислот к углероду гумуса (лабильность гумуса), содержание гумуса, отношение углерода подвижных гуминовых кислот к углероду подвижных фульвокислот (качество лабильного гумуса). Причем связь Спгв и Спфк с урожаем озимой пшеницы (У) обратная, то есть наименьшему рангу Спгв соответствует наибольший ранг У. Возможно, это следствие минерализации подвижных гумусовых веществ в процессе роста озимой пшеницы в основном за счет подвижных фульвокислот, так как, по сравнению с подвижными гуминовыми кислотами, Спфк более трансформируемые. С содержанием подвижных гуминовых кислот связь слабая и не обратная, а нелинейного произведения.
Прямое влияние на урожайность изучаемой культуры оказывает показатель качества подвижных гумусовых веществ (Спгк/Спфк), с его увеличением сбор зерна возрастает. Влияние гумуса и относительного содержания подвижных гумусовых (Спгв/Сг) веществ осложнено нелинейной зависимостью. Обратный характер связи углерода микробной биомассы с урожайностью озимой пшеницы в 2018 г. свидетельствует о том, что наибольшая продуктивность (3 ранг) формируется при невысоких значениях (1 ранг) содержании Смб в почве.
В результате проведенных исследований с использованием информационно-логического анализа для наибольшей урожайности озимой пшеницы (>4,93 т/га в 2017 г.; >5,46 т/га в 2018 г.) установлены специфичные оптимальные параметры показателей гумусного состояния чернозема типичного (табл. 4).
Для формирования 5,46.7,15 т/ га зерна озимой пшеницы Синтетик необходимо, чтобы содержание угле-
3. Оценка связи урожайности озимой пшеницы с органическим веществом чернозема типичного
Показатель Количество информации (Т, бит) Коэффициент эффективности передачи информации (К) Оценка связи* Характер направленности связи**
2017 г. I 2018 г. 2017 г. 1 2018 г. 2017/2018 гг. 2017 г. 12018 г.
Углерод подвижных гумусовых веществ (Спгв) 0,26 0,36 0,16 0,23 С/С Л Л
Углерод подвижных фульвокислот (Спфк) 0,26 0,35 0,17 0,23 С/С ® Л
Отношение углерода подвижных гуминовых кислот 0,26 0,35 0,17 0,22 С/С ® ®
к углероду гумуса (Спгв/Сг) Гумус (Г) Отношение углерода подвижных гуминовых кислот к углероду подвижных фульвокислот (Спгк/Спфк) 0,26 0,33 0,31 0,27 0,17 0,21 0,20 0,17 С/С С/С ® ® V V
Углерод подвижных гуминовых кислот (Спгк) 0,08 0,10 0,05 0,07 Ссл/Ссл ® ®
Углерод микробной биомассы (Смб) 0,11 0,09 0,07 0,06 Сср/Ссл ® Л
О)
о
см 00
ш ^
Ф
и
ф
^
2
ш м
*С - сильная, Ср - средняя, Сл - слабая; **характер связи: V - дизъюнкция (прямая); Л - конъюнкция (обратная); <Е> - нелинейного произведения.
4. Оптимальные параметры показателей органического вещества чернозема типичного для озимой пшеницы в пахотном слое почвы
Показатели гумусного состояния почвы Оптимальные параметры для урожайности
4,93.6,46 т/га 5,46.7,15 т/га
Г, % 5,16.5,30 5,22.5,36
Спгв, мг/кг 4020.4510 4560.5040
Спфк, мг/кг 1828.2050 1885.2205
Спгв/Сг, % 12.14 14.16
Спгк/Спфк 1,0.1,2 1,2.1,4
рода подвижных гумусовых веществ 4560.5040 мг/кг что составляло бы 14.16 % от углерода гумуса; содержание углерода подвижных фульво-кислот - 1885.2205 мг/кг почвы, отношение Спгк/Спфк - 1,2.1,4, гумуса - 5,22.5,36 %.
Следует отметить, что уровень урожайности озимой пшеницы в 2017 г был несколько ниже, чем в 2018 г Оптимальные параметры гумусного состояния характеризуются меньшими величинами.
Таким образом, по результатам исследований, проведенных с использованием информационно-логического анализа установлена сильная устойчивая связь урожайности озимой пшеницы сорта Синтетик с характеристиками гумуса и его лабильной части. Повышение качества подвижных гумусовых веществ обеспечивает рост уровня урожайности культуры. Лабильность гумуса оказывает большее влияние на ее величину, чем содержание в почве. Установленные оптимальные параметры показателей гумусного состояния чернозема типичного характеризуют наиболее благоприятные условия для произрастания озимой пшеницы и формирования высокой урожайности на почвах такого типа. Это экологически и агрономически значимые показатели почвенных условий. Полученные результаты необходимы для оптимизации гумусного состояния черноземов с целью повышения урожайности озимой пшеницы, сохранения плодородия и экологической устойчивости почв.
Литература.
1. Масютенко Н. П. Трансформация органического вещества в черноземных почвах ЦЧР и системы его воспроизводства. М.: Россельхозакадемия, 2012. 150 с.
2. Концепция оптимизации режима органического вещества почв в агроланд-шафтах / В. И. Кирюшин, Н. Ф. Ганжара, И. С. Кауричев и др. М.: Изд-во МСХА им. К.А. Тимирязева, 1993. 99 с.
3. Семенов В. М., Когут Б. М. Почвенное органическое вещество. М.: ГЕОС, 2015. 223 с.
4. Глазунов Г. П. Активный пул органического вещества чернозема типичного и его связь с урожайностью зерновых культур // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук. Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии. Курск, 2009. 24 с.
5. Панкова Т. И., Масютенко Н. П., Кол-тышева Е. В. Возможности моделирования плодородия почв на основе информационно-логического анализа // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 4. С. 8-16.
6. Панкова Т. И. Оценка связи урожайности и качества зерна ячменя с агрохимическими свойствами чернозема типичного: материалы 51-й международной научной конференции. ВНИИ агрохимии им. Д. Н. Прянишникова «Агроэкологические и экономические аспекты применения средств химизации в условиях интенсификации сельскохозяйственного производства». Москва: ВНИИА, 2017. С. 68-71.
7. Александрова Л. Н., Найденова О. А. Лабораторно-практические занятия по почвоведению. Л.: Колос, 1986. 280 с.
8. Практикум по агрохимии / В. Г. Мине-ев, В. Г. Сычев, О. А. Амельянчик и др. М.: МГУ, 2001. 689 с.
9. Никитин Б. А. Уточнения к методике определения гумуса в почве // Агрохимия. 1983. № 8. С. 101-106.
10. Рекомендации для исследования баланса и трансформации органического вещества при сельскохозяйственном использовании и интенсивном окультуривании почв / Составитель К. В. Дьяконова. М.: ВАСХНИЛ. Почвенный институт им. В. В. Докучаева, 1984. 96 с.
11. Регидратационный метод определения биомассы микроорганизмов в почве / С. А. Благодатский, Е. В. Благодатская, А. Ю. Горбенко и др. // Почвоведение. 1987. № 4. С. 64-71.
12. Вадюнина А. Ф., Корчагина З. А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986. 416 с.
13. Дмитриев Д. А. Математическая статистика в почвоведении. М.: МГУ, 1972. 292 с.
14. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1979. 351 с.
15. Пузаченко Ю. Г., Карпачевский Л. О., Взнуздаев Н. А. Возможности применения информационно-логического анализа при изучении почвы на примере её влажности // Закономерности пространственного варьирования свойств почв и информационно-статистические методы их изучения. М.: Наука, 1970. С. 103-121.
16. Генес В. С. Некоторые простые методы кибернетической обработки данных диагностических и физиологических исследований. М.: Наука, 1967. 167 с.
Relationship of the Humus State Indicators of Typical Chernozem with Winter Wheat Yield
N. P. Masyutenko,
A. V. Kuznetsov, M. N. Masyutenko,
M. A. Priputneva
Kursk Federal Agrarian Scientific Center, All-Russian Research Institute of Farming and Soil Protection from Erosion, ul. Karla Marksa, 70 b, Kursk, 305021, Russian Federation
Abstract. The research was conducted in 2017-2019 in the experimental field of Kursk Federal Agricultural Research Center (Medvenskiy district, Kursk region) in order to assess the relationship between the humus state indicators of typical heavy loamy chernozem and the yield of winter wheat 'Sintetik' and to identify their optimal parameters using a method of plots. The variation of carbon of mobile fulvic acids in the soil on the studied plots was significant (the coefficient of variation V was 20.3%), the variation of humus content was insignificant (V = 2.3%), and the variation of the other indicators was average (V = 10.8-17.7%). There was a strong variation in winter wheat yield (from 1.87 t/ha to 7.15 t/ha). Based on the information-logical analysis, a strong relationship was established between the yield of winter wheat and the content of the carbon of mobile fulvic acids in the soil (Ke = 0.17-0.23), the ratio of carbon of mobile humic acids to humus carbon (Ke = 0.17-0.22) , the content of humus (Ke = 0.17-0.20), the ratio of carbon of mobile humic acids to the carbon of mobile fulvic acids (Ke = 0.17-0.21); the weak connection was established with the content of carbon of mobile humic acids in the soil (Ke = 0.05-0.07), carbon of microbial biomass (Ke = 0.06-0.07). It was revealed that the quality index of mobile humic substances (the ratio of mobile humic acids to mobile fulvic acids) had a direct effect on the productivity of the studied culture. A strong connection between the yield of winter wheat and humus and its labile part was noted. To obtain the yield of 5.46-7.15 t/ha of winter wheat 'Sintetik', the content of the labile part of humus should be at the level: the carbon of mobile humus substances -4560-5040 mg/kg, which would be 14-16% of humus carbon; the carbon content of mobile fulvic acids - 1885-2205 mg/kg of soil, the ratio of carbon of mobile humic acids to the carbon of mobile fulvic acids - 1.2-1.4, of humus - 5.22-5.36%.
Keywords: typical chernozem; winter wheat; connection; optimal parameters; information-logical analysis; humus; carbon; mobile humus substances; mobile humic acids; mobile fulvic acids; microbial biomass.
Author Details: N. P. Masyutenko, D. Sc. (Agr.), chief research fellow, deputy director (e-mail: vninp@mail.ru); A. V. Kuznetsov, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; M. N. Masyutenko, Cand. Sc. (Agr.), senior e research fellow; M. A. Priputneva, junior S research fellow. ^
For citation: Masyutenko N. P., Kuz- e netsov A. V., Masyutenko M. N., Priputneva S M. A. Relationship of the Humus State In- ® dicators of Typical Chernozem with Winter z Wheat Yield // Zemledelije. 2019. № 8. 8 Pp. 26-29 (in Russ.). D0I:10.24411/0044- M 3913-2019-10806.
