CC BY
27
НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И УПРАВЛ ЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННЫМ КОМПЛЕКСОМ
Ш
УДК 631.51.01:632.51 DOI: 10.24412/2587-6740-2021-3-49-53
ВЛИЯНИЕ МИНИМИЗАЦИИ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОСТЬ И ЗАСОРЕННОСТЬ ПОСЕВОВ ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР
Д.В. Дубовик, А.Н. Морозов, Е.В. Дубовик, А.В. Шумаков
ФГБНУ «Курский федеральный аграрный научный центр», г. Курск, Россия
Изучено влияние различных приемов основной обработки почвы (вспашка с оборотом пласта (20-22 см); комбинированная обработка (дискование + чизель) (20-22 см); поверхностная обработка (дискование) (до 8 см); прямой посев (No-till) на влагообеспеченность и засоренность посевов гороха и сои в условиях Курской области. В результате исследований установлено, что в период посева наиболее высокий запас продуктивной влаги формируется при прямом посеве (131,6 мм на горохе и 121,7 мм на сое). Созданная при прямом посеве стерня и мульча из растительных остатков позволяет создать лучший водный режим почвы и снизить непродуктивный расход влаги. Отсутствие механической обработки почвы при прямом посеве гороха привело к повышению количества сорных растений (в 2,2 раза) в критический для роста и развития культуры период, что обусловило непродуктивный расход влаги и, как следствие, снижение урожая зерна. Наиболее благоприятные условия вегетации гороха складывались на вспашке. Этот прием основной обработки способствовал снижению засоренности посевов, оптимизации агрофизических свойств почвы, что в конечном итоге позволило получить наибольшую урожайность гороха (2,2 т/га). При возделывании сои прямой посев способствовал созданию более оптимальных условий для ее вегетации. При этом отмечалось замедление роста и развития сорной растительности и снижение общего количества сорняков в критический период развития культуры. В результате прямой посев способствовал получению наибольшей урожайности сои (2,1 т/га) по сравнению с вспашкой и другими изучаемыми приемами основной обработки почвы.
Ключевые слова: основная обработка почвы, засоренность посевов, водный режим, горох, соя.
Введение
Горох и соя являются наиболее распространенными зернобобовыми культурами в России. Зерно гороха содержит от 20 до 23%, а зерно сои от 30 до 45% переваримого протеина [1], что определяет энергетическую ценность получаемых из этих зернобобовых культур продуктов питания и кормов. Кроме того, зернобобовые культуры играют важную роль в обогащении почвы биологическим азотом за счет симбиотиче-ской азотфиксации клубеньковыми бактериями [2]. При переходе на ресурсосберегающие и экологически безопасные для окружающей среды технологии возделывания особое значение имеет степень использования биологического азота из атмосферы в севооборотах с зернобобовыми культурами [3].
В зоне неустойчивого увлажнения ряд неблагоприятных факторов может снижать не только урожайность, но и азотфиксирующий потенциал бобовых растений [4]. К основным факторам можно отнести нестабильный водный режим почвы в результате воздействия неблагоприятных погодных условий [5] и ухудшение фи-тосанитарного состояния посевов, вызванного низким уровнем агротехники [6].
Водный режим почвы является одним из наиболее значимых показателей, характеризующих условия вегетации всех сельскохозяйственных и в том числе зернобобовых культур [7]. От содержания влаги в почве зависят физические, химические и микробиологические процессы, определяющие содержание элементов питания в почве и поступление их с водой в растения. На водный режим почвы кроме всех прочих факторов оказывают влияние способы ее обработ-
ки [8]. Благодаря улучшению фильтрационной способности и снижению испарения, оптимальная система основной обработки почвы позволяет улучшить влагообеспеченность посевов и повысить эффективность использования продуктивной влаги [9].
Применение различных способов основной обработки почвы является важным элементом в регулировании фитосанитарных условий возделывания зернобобовых культур и, в частности, борьбы с сорняками, так как горох и соя обладают слабой способностью к подавлению сорной растительности [10]. В связи с широким внедрением ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур наблюдается минимизация механической обработки почвы, вплоть до полного отказа от нее [11, 12]. Переход к минимальным системам обработки почвы и особенно к прямому посеву (нулевая обработка или No-till), несмотря на экономию энергоресурсов, зачастую ведет к ухудшению фитосанитарного состояния посевов [13, 14].
Цель исследований
Целью исследований являлось изучение влияния минимизации приемов основной обработки почвы на изменение влагообеспечен-ности, засоренности посевов и урожайности зернобобовых культур (горох и соя) в почвенно-климатических условиях Курской области.
Объекты и методы исследований
Объектами исследования являлись системы основной обработки почвы, включающие отвальные, безотвальные и комбинированные способы обработки, а также прямой посев (тех-
нология No-till). При изучении технологических приемов возделывания сельскохозяйственных культур особое внимание уделялось изучению применимости технологии прямого посева в почвенно-климатических условиях Курской области. При этом было учтено, что эта технология начинает действовать не ранее четвертого года систематического применения [15]. В этой связи приемы основной обработки изучались во второй ротации четырехпольного зернового севооборота в стационарном полевом опыте ФГБНУ «Курский федеральный аграрный научный центр» (Курская область, Курский район, п. Черемушки), заложенном в 2015 г. Исследования выполнены в 2019-2020 гг. Севооборот развернут в пространстве и времени, со следующим чередованием культур: горох — озимая пшеница — соя — яровой ячмень.
Схема опыта включала следующие варианты: вспашка с оборотом пласта (20-22 см); комбинированная обработка (дискование 8-10 см + чизель 20-22 см); поверхностная обработка (дискование до 8 см); прямой посев (No-till). Вариант No-till осуществлялся без какой-либо обработки почвы, сеялкой прямого посева Дон 114. Приемы обработки почвы применялись систематически с 2015 г. для каждого варианта.
Почва опытного участка — чернозем типичный мощный тяжелосуглинистый, со средним содержанием в пахотном слое гумуса — 5,4%, высоким содержанием подвижного фосфора — 194 мг/кг и повышенным обменного калия — 117 мг/кг. Реакция почвенной среды слабокислая (рН — 5,5).
Варианты в полевом опыте размещались систематически в один ярус. Площадь посевной
© Дубовик Д.В., Морозов А.Н., Дубовик Е.В., Шумаков А.В., 2021 Международный сельскохозяйственный журнал, 2021, том 64, № 3 (381), с. 49-53.
делянки 6000 м2 (60x100), повторность трехкратная. Технология возделывания зернобобовых культур в севообороте была общепринятая для региона за исключением изучаемых приемов основной обработки почвы. Сорт гороха — Кадет, сои — Казачка.
Запас доступной влаги в метровом слое почвы определяли в период сева и перед уборкой урожая термостатно-весовым методом. Учет засоренности посевов зернобобовых культур выполнялся в период весеннего массового появления сорняков и перед уборкой урожая количественно-весовым методом [16]. Урожайность гороха и сои определяли методом сплошного учета поделяночно с пересчетом на стандартную влажность и 100% чистоту.
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методами дисперсионного и корреляционного анализов с использованием программ Microsoft Excel, Statistica.
Результаты и обсуждение
Исследования запасов продуктивной влаги метрового слоя почвы в посевах гороха (табл. 1) показали, что наиболее высокие ее запасы были в варианте с прямым посевом и составили 131,6 мм. По сравнению с прямым посевом весенний запас продуктивной влаги при применении поверхностной обработки снизился на 10,6 мм, комбинированной — на 25,9 мм, вспашки — на 26,3 мм. К уборке гороха отмечалось снижение продуктивной влаги в метровом слое почвы на всех способах основной обработки почвы. При этом наибольший запас и наименьшее суммарное водопотребление отмечались при вспашке. В вариантах с минимизацией обработки почвы наблюдались более низкие запасы продуктивной влаги, что свидетельствует об увеличении водопотребления посевов гороха.
Расчет коэффициента водопотребления, характеризующего потребность сельскохозяйственных культур в воде для образования 1 т сухой биомассы, показал, что вспашка способствовала более эффективному расходу влаги для формирования урожая гороха. При минимизации обработки почвы и особенно прямом посеве коэффициент водопотребления гороха увеличивался, что свидетельствует о менее эффективном использовании влаги из почвы.
Изучаемые приемы основной обработки почвы по-разному оказывали влияние на засоренность посевов, что, в свою очередь, учитывая низкую конкурентоспособность гороха к сорнякам, отразилось на его урожайности (рис. 1). Исследования показали, что в начале вегетации минимальное количество малолетних и многолетних сорных растений отмечалось в варианте с вспашкой. При использовании комбинированной, поверхностной и нулевой обработок численность сорняков по сравнению с вспашкой увеличилась в 1,4-2,2 раза.
К уборке гороха засоренность как малолетними, так и многолетними видами сорняков по сравнению с первоначальным уровнем на вспашке снизилась в 1,4 раза, в вариантах с комбинированной и поверхностной обработками — в 1,2 раза, а при прямом посеве — в 1,8 раза. В результате на вспашке сохранялось минимальное количество сорняков, а относительно нее в вариантах с приемами минимизации основной обработки почвы и прямого посева их общая численность увеличилась в 1,6-1,8 раза.
В посевах гороха в основном встречались следующие малолетние сорняки: просо куриное (Echinochloa crus-galli), щетинник зеленый (Setaria viridis), марь белая (Chenopodium album), полынь горькая (Artemisia absinthium), гречиш-ка вьюнковая (Fallopia convolvulus), щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus), фиалка полевая (Viola arvensis). Из многолетних: бодяк полевой (Sonchus arvensis), молочай лозный (Euphorbia virgata), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis).
Применение вспашки способствовало не только снижению засоренности посева, но и формированию наибольшей урожайности гороха (2,20 т/га). При применении комбиниро-
Влагообеспеченность и
ванной обработки по сравнению со вспашкой урожайность снизилась на 0,47 т/га, поверхностной обработки — на 0,60 т/га, прямого посева — на 0,51 т/га. Снижение урожайности гороха при минимизации обработок почвы отчасти может быть связано с более высокой засоренностью посевов. Несмотря на высокое количество сорных растений в посевах гороха, их сырая масса составляла 7-15% от вегетативной массы культурных растений (табл. 2) и оказывала влияние на величину урожая лишь на начальных фазах развития культуры, что подтверждается заметной отрицательной корреляционной связью (г = -0,65 для количества сорняков и г = -0,68 для воздушно-сухой массы сорняков).
Таблица 1
допотреблениегороха
Вариант опыта Запас доступной влаги в почве, мм Суммарное водо-потребление, м3/га Сухое вещество гороха, т/га Коэффициент водо-потребления
начало вегетации конец вегетации
Вспашка 1.5,3 41,5 281.,. 3,96 71.
Комбинированная 1.5,7 18,. 3.49,. 2,99 1.19
Поверхностная 121,. 38,7 2995,. 2,95 1.14
Прямой посев 131,6 33,7 3151,. 2,78 1135
НСР„5 1,2 1,6 - .,.6 -
шт/м2
т/га
1600 1400 1200 1000 800 б00 400 200 0
Вспашка Комбинированная Минимальная
No-till
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
Количество сорняков в начале вегетации, шт/м кв. | I Количество сорняков в конце вегетации, шт/м кв. — - Урожайность, т/га
Рис. 1. Влияние приемов обработки почвы на засоренность и урожайность гороха
Таблица 2
Масса сорняков в посевах гороха и сои в зависимости от приемов основной обработки почвы
Вариант опыта Горох Соя
сырая масса сорняков, г/м2 сухая масса сорняков, кг/га сырая масса сорняков, г/м2 сухая масса сорняков, кг/га
Начало вегетации
Вспашка 67,2 124,1 141,4 251,.
Комбинированная 89,4 177,2 238,6 361,.
Поверхностная 76,3 154,1 3..,6 483,.
Прямой посев 68,7 142,3 182,2 324,.
НСР„5 1,4 3,1 1,6 1,.
Перед уборкой урожая
Вспашка 1.1,4 189,1 62,3 249,.
Комбинированная 144,. 29.,2 166,9 724,.
Поверхностная 138,5 3.2,2 151,. 667,.
Прямой посев 48,8 118,1 31,3 14.,.
НСР„5 1,6 8,2 4,. 2,2
50 -
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 3 (381) / 2021
www.mshj.ru
НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННЫМ КОМПЛЕКСОМ
Ш
Следует отметить, что на долю изменений урожайности, вызванных этими показателями, приходится 42,6-46,2%. Остальная часть обусловлена влиянием других факторов, к основным из которым можно отнести изменения агрофизических свойств чернозема типичного, его биологической активности и соответственно режима питания растений, вызванные прямым и косвенным воздействием изучаемых приемов основной обработки почвы.
Определение запасов продуктивной влаги на посевах сои показало, что приемы минимизации основной обработки почвы и особенно прямой посев способствовали большему накоплению влаги в почве (табл. 3). Так, в период сева сои наибольшие запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы наблюдались в варианте с применением прямого посева (121,7 мм), что выше на 10,1% по сравнению с поверхностной обработкой, на 8,0% выше, чем с комбинированной обработкой и на 19,1% выше, чем по вспашке. В конце вегетации расход продуктивной влаги определялся водопотреблением сформировавшейся биомассы агрофитоценоза сои и составил от первоначальных ее запасов по вспашке 62,5%, комбинированной обработке — 51,2%, поверхностной обработке — 42,0%, прямом посеве — 57,3%.
Коэффициент водопотребления сои был наименьшим при прямом посеве, что свидетельствует о более стабильном водном режиме и эффективном использовании влаги на формирование 1 т сухой биомассы сои. По вспашке и при использовании комбинированной и поверхностной обработок коэффициент водопо-требления увеличивался, что характеризует эти приемы основной обработки почвы как менее
эффективные в потреблении влаги для формирования урожая сои.
Учет засоренности посевов сои в фазе первого тройчатого листа показал, что минимальная общая засоренность отмечалось в варианте с прямым посевом (рис. 2). Так, по сравнению с вспашкой общее количество малолетних и многолетних сорняков при прямом посеве было ниже на 29,7%. Применение комбинированной и поверхностной обработок почвы относительно вспашки привело к увеличению общей засоренности посевов на 74,3 и 54,5% соответственно по обработкам. Что касается малолетних сорняков, то при прямом посеве отмечалось минимальное их количество. При использовании поверхностной обработки их численность увеличилась в 2,2 раза, комбинированной обработки — в 2,5 раза, вспашки — в 1,4 раза. Из малолетних сорных растений в посевах сои преобладали: просо куриное (Echinochloa crus-galli), пырей ползучий (Elytrigia repens), редька дикая (Raphanus raphanistrum), марь белая (Chenopodium album), гречишка вьюнковая (Polygonum convolvulus), фиалка полевая (Viola arvensis), щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus), полынь горькая (Artemisia absinthium), паслен черный (Solanum nigrum).
В то же время применение технологии прямого посева и минимизации приемов основной обработки почвы способствовало увеличению количества многолетних сорных растений, таких как бодяк полевой (Cirsium arvense) и вьюнок полевой (Convolvulus arvensis). Так, по сравнению с вспашкой засоренность многолетними видами сорняков была выше при комбинированной обработке в 1,5 раза, поверхностной обработке — в 1,3 раза, прямом посеве — в 2,0 раза.
Таблица 3
Влагообеспеченность и водопотребление сои
Вариант опыта Запас доступной влаги в почве, мм Суммарное водопотребление, м3/га Сухое вещество сои, т/га Коэффициент водо-потребления
начало вегетации конец вегетации
Вспашка 1„2,2 38,3 2691 3,34 8„7
Комбинированная 112,7 55, „ 2629 2,76 951
Поверхностная 11„,5 64,1 2516 2,58 975
Прямой посев 121,7 52,„ 2749 3,49 787
НСР„5 1,2 1,9 - „,„3 -
шт/м2
т/га
900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
Вспашка Комбинированная Минимальная
No-till
Ш Количество сорняков в начале вегетации, шт/м кв. | I Количество сорняков в конце вегетации, шт/м кв. — - Урожайность, т/га
Рис. 2. Влияние приемов обработки почвы на засоренность и урожайность сои
После обработки посевов сои гербицидами число малолетних сорных растений к уборке снизилось в 4,1-4,6 раза, многолетних — в 1,78,0 раз по всем изучаемым приемам основной обработки почвы. При этом общая засоренность при минимизации приемов основной обработки почвы была на 57,5-77,6% выше, чем на вспашке. Наименьшая величина этого показателя была отмечена в варианте с прямым посевом, в котором она была ниже вспашки на 37,3%.
Учитывая, что количество сорных растений не всегда отражает их вредоносность было рассмотрено влияние способов основной обработки почвы на изменение воздушно-сухой массы сорняков в посевах сои (табл. 2). В начале вегетации сои в вариантах с применением приемов минимизации основной обработки почвы и прямого посева вес воздушно-сухой массы сорняков был выше по сравнению с вспашкой в 1,3-1,9 раза. К уборке урожая в вариантах с комбинированной и поверхностной обработками масса сорняков выросла в 2,0 и 1,4 раза, на фоне вспашке оставалась примерно на одном уровне, а в варианте с прямым посевом она снизилась в 2,3 раза от исходного уровня.
Изучаемые приемы основной обработки почвы оказали существенное влияние на изменение урожайности сои В варианте с прямым посевом сои была получена достоверная прибавка урожая в 0,19 т/га по сравнению с вспашкой. При возделывании сои на комбинированной обработке урожайность сои в сравнении с вспашкой снизилась на 0,20 т/га, на поверхностной — на 0,29 т/га. Наибольшая урожайность сои была получена в варианте с прямым посевом. Это подтверждается большим содержанием продуктивной влаги в метровом слое почвы в период сева сои (г = 0,40 — умеренная корреляционная связь между запасами продуктивной влаги и урожайностью) и более низкой засоренностью посевов (г = -0,71 — высокая связь, для воздушно-сухой массы сорняков в фазе первого тройчатого листа и г=-0,95 — весьма высокая связь, для воздушно-сухой массы сорняков в фазе полной спелости).
Следует отметить, что анализ данных выявил высокую отрицательную корреляционную связь между общим количеством сорняков и урожайностью сои (г = — 0,94 в фазе первого тройчатого листа и г = — 0,95 в фазе полной спелости), что свидетельствует о влиянии на урожайность этого показателя ^ = 87,9%) не только в критический для развития этой культуры период (3-4 недели после появления всходов), но и в предуборочный период ^ = 89,4%).
Выводы
Приемы основной обработки почвы во второй ротации зернового севооборота оказывают существенное влияние в регулировании условий вегетации зернобобовых культур, в частности водного режима почвы и фитосанитарного состояния посевов.
Применение прямого посева при возделывании гороха позволило получить в период сева наиболее высокий запас продуктивной влаги. Однако отсутствие механической обработки почвы при прямом посеве не обеспечило должной защиты от сорняков в критический для роста и развития культуры период, что привело к снижению урожая и непродуктивному расходу влаги. Наиболее благоприятные условия вегетации гороха были установлены на вспашке. Этот прием основной обработки способствовал
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 3 (381) / 2021
снижению засоренности посевов, что в конечном итоге позволило получить наибольшую урожайность гороха.
Минимизация приемов основной обработки почвы при возделывании сои выявила преимущество технологии прямого посева. Прямой посев способствовал созданию более оптимальных условий для вегетации сои. Созданная при прямом посеве стерня и мульча из растительных остатков позволила создать лучший водный режим почвы и снизить непродуктивный расход влаги. При этом отмечалось замедление роста и развития сорной растительности и снижение общего количества сорняков в критический период развития культуры. В результате прямой посев способствовал получению наибольшей урожайности сои по сравнению с вспашкой и приемами минимизации основной обработки почвы.
Литература
1. Гребенников А.М., Фрид А.С., Белобров В.П., Исаев В.А., Гармашов В.М., Чевердин Ю.И., Беспалов В.А. Влияние разных способов обработки почв на урожайность гороха // Вестник Российской сельскохозяйственной науки. 2018. № 2. С. 16-20. doi: 10.30850/vrsn/2018/2/15-20
2. Шарушов Р., Дроздов А., Наумов А., Гаранин М. Влияние различных приемов основной обработки почвы на фотосинтетическую деятельность и формирование урожая семян гороха и сои // Международный сельскохозяйственный журнал. 2017. № 2. С. 47-50.
3. Завалин А.А., Соколов О.А., Шмырева Н.Я. Азот в агроэкосистеме на черноземных почвах. М.: РАН, 2018. 180 с.
4. Шарушов Р., Дроздов А., Наумов А., Гаранин М. Влияние различных по интенсивности приемов основной обработки почвы на агрофизические показатели плодородия, симбиотическую деятельность и формирование урожая семян гороха и сои // Международный сельскохозяйственный журнал. 2017. № 4. С. 45-47.
5. Боронтов О.К., Никульников И.М., Кураков В.И., Сумин А.Н. Водно-физические свойства и элементы водного режима чернозема выщелоченного при различных способах основной обработки и внесения удобрений в севообороте // Почвоведение. 2005. № 1. С. 113-121.
6. Гармашов В.М., Корнилов И.М., Нужная Н.А. Влияние способов обработки почвы, внесения минеральных удобрений и гербицидов на засоренность посевов и урожайность гороха // Защита и карантин растений. 2017. № 1. С 14-17.
7. Новиков В.М. Формирование продуктивной влаги и водопотребление зернобобовыми и крупяными культурами под действием способов обработки почвы и удобрений // Зернобобовые и крупяные культуры. 2014. № 1. С.84-91.
8. Усенко В.И., Усенко С.В. Водный режим выщелоченного чернозема в зависимости от предшественника и приема основной обработки // Земледелие. 2018. № 2. С. 14-18. doi: 10.24411/0044-3913-2018-10203
9. Юшкевич Л.В., Голованов Д.А. Водопроницаемость черноземных почв южной лесостепи Западной Сибири // Земледелие. 2017. № 5. С. 30-32.
10. Перфильев Н.В., Вьюшина О.А., Тимофеев В.Н. Соотношение видов сорных растений под влиянием севооборота и систем основной обработки почвы в условиях Северного Зауралья // Достижения науки и техники АПК. 2018. № 5. С. 35-40. doi: 10.24411/0235-2451-2018-10509
11. Derpcsh, R., Franzluebbers, A.J., Duiker, S.W., Reicosky, D.C., Koeller, K., Friedrich, T., Sturny, W.G., Sa, J.C. M., Weiss, K. (2014). Why do we need to standardize no-tillage research? Soil and Tillage Research, no. 137, pp. 16-22. doi: 10/1016/j.still.2013.10.002
12. Юдин С.А., Белобров В.П., Дридигер В.К., Гребенников А.М., Айдиев А.Я., Ильин Б.С., Ермолаев Н.Р. К вопросу о методике проведения многолетних опытов по изучению влияния технологии прямого посева на свойства почв // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2019. Вып. 98. С. 132-152. doi: 10.19047/01361694-2019-98-132-152
13. Хасанова Г.Р., Сафин Х.М., Ямалов С.М. Оценка уровня засоренности агрофитоценозов при системе нулевой обработки почв (No-Till) // Достижения науки и техники АПК. 2017. № 11. С. 26-30.
14. Weaver, M.A., Boyette, C.D., Hoagland, R.E. (2016). Management of kudzu by the bioherbicide, Myrothecium verrucaria, herbicides and integrated control programmes. Biocontrol Sci. Techno!., vol. 26, no. 1, pp. 136-140. doi: 10.1080/ 09583157.2015.1072762
15. Дридигер В.К. Особенности проведения научных исследований по минимизации обработки почвы и прямому посеву (методические рекомендации). Ставрополь: Сервисшкола, 2020. 69 с.
16. Васильев И.П., Туликов А.М., Баздырев Г.И. и др. Практикум по земледелию. М.: КолосС, 2004. 424 с.
Об авторах:
Дубовик Дмитрий Вячеславович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, главный научный сотрудник, ОРСЮ: http://orcid.org/0000-0002-1585-6990, dubovikdm@yandex.ru
Морозов Александр Николаевич, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, ОРСЮ: http://orcid.org/0000-0003-4870-2995, alex.morozoff76@yandex.ru
Дубовик Елена Валентиновна, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник, ОРСЮ: http://orcid.org/0000-0001-5999-9718, dubovikdm@yandex.ru Шумаков Александр Васильевич, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, ОРСЮ: http://orcid.org/0000-0002-8620-7816, kniiapp@mail.ru
INFLUENCE OF MINIMIZED PRIMARY TILLAGE ON MOISTURE AVAILABILITY AND WEED INFESTATION OF LEGUMINOUS CROPS
D.V. Dubovik, A.N. Morozov, E.V. Dubovik, A.V. Shumakov
Federal Agricultural Kursk Research Center, Kursk, Russia
The influence of different methods of primary tillage (moldboard plowing 20-22 cm deep; combined tillage (disking + chisel) 20-22 cm deep; surface tillage (disking) up to 8 cm deep; direct seeding (No-till)) on moisture availability and weed infestation of pea and soybean crops under the conditions of Kursk region was studied. As the result of the research, it was found that during the sowing period maximum reserve of productive moisture was formed during direct sowing (131.6 mm in peas and 121.7 mm in soybeans). The stubble and mulch created from plant residues by direct sowing allowed one to create a better water regime of the soil and reduce unproductive moisture consumption. The lack of mechanical tillage during direct sowing of peas led to an increase in the number of weeds (2.2 times) in the critical period for the growth and development of the crop, which led to unproductive moisture consumption and, as a result, a decrease in grain yield. The most favorable conditions for growing peas were formed in case of plowing. That method of primary tillage contributed to reduced weed infestation of crops, optimized agrophysical properties of the soil, which ultimately allowed one to obtain the highest yield of peas (2.2 t/ha). When cultivating soybeans, direct sowing contributed to the creation of more optimal conditions for its vegetation. At the same time, there was a slowdown in the growth and development of weed vegetation and a decrease in the total number of weeds during the critical period of the crop development. As a result, direct sowing contributed to the highest yield of soybeans (2.1 t/ha) compared to plowing and other methods of primary tillage studied.
Keywords: primary tillage, weed infestation, water regime, peas, soybeans.
References
1. Grebennikov, A.M., Frid, A.S., Belobrov, V.P., Isaev, V.A., Garmashov, V.M., Cheverdin, Yu.I., Bespalov, V.A. (2018). Vliyanie raznykh sposobov obrabotki pochv na urozhainost' gorokha [The influence of different methods of soil treatment on the yield of peas]. Vestnik Rossiiskoi sel'skokhozyaistvennoi nauki [Vestnik of the Russian agricultural sciences], no. 2, pp. 16-20. doi: 10.30850/vrsn/2018/2/16-20
2. Sharushov, R., Drozdov, A., Naumov, A., Garanin, M. (2017). Vliyanie razlichnykh priemov osnovnoi obrabotki pochvy na fotosinteticheskuyu deyatel'nost' i formirovanie urozhaya semyan gorokha i soi [The influence of different methods of primary tillage on photosynthetic activity and
the formation of the yield of pea and soybean seeds]. Mezh-dunarodnyi sel'skokhozyaistvennyi zhurnal [International agricultural journal], no. 2, pp. 47-50.
3. Zavalin, A.A., Sokolov, O.A., Shmyreva, N.Ya. (2018). Azot v agroehkosisteme na chernozemnykh pochvakh [Nitrogen in the agroecosystem on chernozem soils]. Moscow, RAS. 180 p.
4. Sharushov, R., Drozdov, A., Naumov, A., Garanin, M. (2017). Vliyanie razlichnykh po intensivnosti priemov osnovnoi obrabotki pochvy na agrofizicheskie pokazateli plodorodiya, simbioticheskuyu deyatel'nost' i formirovanie urozhaya semyan gorokha i soi [The influence of different intensity methods of primary tillage on agrophysical
indicators of fertility, symbiotic activity and the formation of the yield of pea and soybean seeds]. Mezhdunarodnyi sel'skokhozyaistvennyi zhurnal [International agricultural journal], no. 4, pp. 45-47.
5. Borontov, O.K., Nikul'nikov, I.M., Kurakov, V.I., Su-min, A.N. (2005). Vodno-fizicheskie svoistva i ehlementy vodnogo rezhima chernozema vyshchelochennogo pri razlichnykh sposobakh osnovnoi obrabotki i vneseniya udobrenii v sevooborote [Water-physical properties and elements of the water regime of leached chernozem under different methods of primary tillage and fertilization in crop rotations]. Pochvovedenie [Soil science], no. 1, pp. 113-121.
З2
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 3 (381) / 2021
www.mshj.ru
НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННЫМ КОМПЛЕКСОМ
6. Garmashov, V.M., Kornilov, I.M., Nuzhnaya, N.A. (2017). Vliyanie sposobov obrabotki pochvy, vneseniya mineral'nykh udobrenii i gerbitsidov na zasorennost' posevov i urozhain-ost' gorokha [Influence of tillage methods, application of mineral fertilizers and herbicides on crop infestation and pea yield]. Zashchita i karantin rastenii [Plant protection and quarantine], no. 1, pp. 14-17.
7. Novikov, V.M. (2014). Formirovanie produktivnoi vlagi i vodopotreblenie zernobobovymi i krupyanymi kul'turami pod deistviem sposobov obrabotki pochvy i udobrenii [Formation of productive moisture and water consumption by legumes and cereals under the influence of tillage methods and fertilizers]. Zernobobovye i krupyanye kul'tury [Legumes and groat crops], no. 1, pp. 84-91.
8. Usenko, V.I., Usenko, S.V. (2018). Vodnyi rezhim vyshchelochennogo chernozema v zavisimosti ot predsh-estvennika i priema osnovnoi obrabotki [Water regime of leached chernozem, depending on the preceding crop and the primary tillage technique]. Zemledelie, no. 2, pp. 14-18. doi: 10.24411/0044-3913-2018-10203
9. Yushkevich, L.V., Golovanov, D.A. (2017). Vodopronit-saemost' chernozemnykh pochv yuzhnoi lesostepi Zapadnoi
Sibiri [Water permeability of chernozem soils of the southern forest-steppe ofWest Siberia]. Zemledelie, no. 5, pp. 30-32.
10. Perfil'ev, N.V., V'yushina, O.A., Timofeev, V.N. (2018). Sootnoshenie vidov sornykh rastenii pod vliyaniem sevoo-borota i sistem osnovnoi obrabotki pochvy v usloviyakh Severnogo Zaural'ya [Ratio of weed plant species under the influence of crop rotations and primary tillage systems under the conditions of the North Trans-Urals]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of science and technology of the AIC], no. 5, pp. 35-40. doi: 10.24411/0235-24512018-10509
11. Derpcsh, R., Franzluebbers, A.J., Duiker, S.W., Re-icosky, D.C., Koeller, K., Friedrich, T., Sturny, W.G., Sa, J.C. M., Weiss, K. (2014). Why do we need to standardize no-tillage research? Soil and Tillage Research, no. 137, pp. 16-22. doi: 10/ 1016/j.still.2013.10.002
12. Yudin, S.A., Belobrov, V.P., Dridiger, V.K., Grebennikov, A.M., Aidiev, A.Ya., Il'in, B.S., Ermolaev, N.R. (2019). K voprosu o metodike provedeniya mnogoletnikh opytov po izucheniyu vliyaniya tekhnologii pryamogo poseva na svoistva pochv [To the problem of the methods of conducting long-term experiments to study the effect of the direct seeding technology on soil properties]. Byulleten' Pochvennogo instituta
im. VV. Dokuchaeva [Dokuchaev soil bulletin], no. 98, pp. 132152. doi: 10.19047/0136-1694-2019-98-132-152
13. Khasanova, G.R., Safin, Kh.M., Yamalov, S.M. (2017). Otsenka urovnya zasorennosti agrofitotsenozov pri sisteme nulevoi obrabotki pochv (No-Till) [Assessment of the level of weed infestation of agrophytocenoses in the system of zero tillage (No-Till)]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of science and technology of the AIC], no. 11, pp. 26-30.
14. Weaver, M.A., Boyette, C.D., Hoagland, R.E. (2016). Management of kudzu by the bioherbicide, Myrothecium verrucaria, herbicides and integrated control programmes. Biocontrol Sci. Technol., vol. 26, no. 1, pp. 136-140. doi: 10.1080/ 09583157.2015.1072762
15. Dridiger, V.K. (2020). Osobennosti provedeniya nauchnykh issledovanii po minimizatsii obrabotki pochvy i pryamomu posevu (metodicheskie rekomendatsii) [Features of conducting scientific research on minimized tillage and direct sowing (methodological recommendations)]. Stavropol, Servisshkola Publ., 69 p.
16. Vasil'ev, I.P., Tulikov, A.M., Bazdyrev, G.I. i dr. (2004). Praktikum po zemledeliyu [Laboratory manual for agronomy]. Moscow, KolosS Publ., 424 p.
About the authors:
Dmitry V. Dubovik, doctor of agricultural sciences, professor, chief researcher, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-1585-6990, dubovikdm@yandex.ru Aleksandr N. Morozov, candidate of agricultural sciences, senior researcher, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-4870-2995, alex.morozoff76@yandex.ru. Elena V. Dubovik, doctor of biological sciences, leading researcher, ORCID: http://opcid.org/0000-0001-5999-9718, dubovikdm@yandex.ru Alexander V. Shumakov, candidate of agricultural sciences, leading researcher, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-8620-7816, kniiapp@mail.ru
dubovikdm@yandex.ru
Издательство «Электронная наука» выпускает научные журналы на русском и английском языках. Нам доверяют авторы по всему миру. Количество наших читателей, в том числе и в Интернете,
более 55 тысяч человек ежемесячно.
ЖУРНАЛЫ ИЗДАТЕЛЬСТВА «ЭЛЕКТРОННАЯ НАУКА»
Международный журнал прикладных наук и технологий «INEGRAL» издается 6 раз в год.
■ Стратегический научный партнер журнала «Государственный университет по землеустройству».
■ INEGRAL цитируется в РИНЦ, Google Scholar, КиберЛенинке.
■ Научным публикациям присваивается международный цифровой индикатор DOI.
■ Журнал участник программы открытого доступа к научным публикациям.
Контакты: https://e-integral.ru, e-science@list.ru
Наши партнеры:
с
НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
UBRARyjtU
за
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № S (SS1) / 2021
