CC BY
26
СЫ: 10.24412/0044-3913-2022-5-11-15 УДК 631.452
Влияние способов основной обработки почвы на урожайность сельскохозяйственных культур и агрохимические показатели почвы в условиях ЦЧР
С. И. СМУРОВ1, кандидат сельскохозяйственных наук, зав.лабораторией С. В. ЛУКИН2, доктор сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой С. Н. ЕРМОЛАЕВ1, агроном О. В. ГРИГОРОВ1, ведущий специалист
белгородский государственный аграрный университет им. В. Я. Горина, ул. Вавилова, 1, п. Майский, Белгородский район, Белгородская область, 308503, Российская Федерация
2Белгородский государственный национальный исследовательский университет, ул. Победы, 85, Белгород, 308015, Российская Федерация
Исследование проводили в 2004-2022гг. с целью определения влияния различных способов основной обработки почвы на урожайность культур зернопропашного севооборота (горох - озимая пшеница - подсолнечник -яровой ячмень) и некоторые агрохимические параметры плодородия почв. Работу выполняли в условиях полевого стационарного однофакторного опыта, расположенного в лесостепной зоне Белгородской области на черноземе типичном тяжелосуглинистом. Изучаемые способы обработки почвы: вспашка (ПН-5-35), мелкая безотвальная обработка (культивация) (КПЭ-3,8) и глубокая безотвальная обработка - чизелевание (ПЧ-2,5). Опыт развернут во времени и пространстве в четырех полях, повторность - трехкратная. Способы основной обработки почвы не оказывали существенного влияния на урожайность культур, параметры баланса элементов питания и органического вещества. Продуктивность севооборота при использовании среднегодовой дозы минеральныхудобрений N4g0P30 К30 5 составила в среднем4610...4640корм. ед./га. Средняя урожайность гороха по вариантам опыта находилась в пределах 2,15.2,20 т/га, озимой пшеницы - 5,83.5,93, подсолнечника -2,99.3,08, ярового ячменя -4,75.4,83т/ га. Формировался дефицитный баланс азота (-29,8.-30,5 кг/га), фосфора (-6,2.-6,5 кг/ га), органического вещества (0,1.-0,15 т/га) и положительный баланс калия (4,0.4,3 кг/ га). В слое почвы 0.30 см во всех вариантах опыта зафиксировано снижение содержания легкогидролизуемого азота на 3.10 мг/кг, подвижных форм фосфора - на 44.65 мг/кг, органического вещества - на 0,4.0,5 %. В то же время отмечено некоторое увеличение концентрации подвижных форм калия на 3.10 мг/кг.
Ключевые слова: зернопропашной севооборот, способы основной обработки почвы, урожайность, легкогидролизуемый азот, подвижные формы фосфора и калия, органическое вещество, чернозём, удобрения.
Для цитирования: Влияние способов основной обработки почвы на урожайность сельскохозяйственных культур и агрохимические показатели почвы в условиях ЦЧР / С. И. Смуров, С. В. Лукин, С. Н. Ермолаев и др. // Земледелие. 2022. № 5. С. 11-15. doi: 10.24412/0044-3913-2022-5-11-15.
Одними из самых потенциально плодородных почв в мире считают черноземы Центрально-Черноземного района (ЦЧР) России [1]. Несмотря на большое количество работ, свидетельствующих о дегумификации, подкислении и развитии других видов деградации черноземов, на сегодняшний день они остаются самыми плодородными почвами России, о чем свидетельствует положительная динамика урожайности сельскохозяйственных культур в ЦЧР [2, 3, 4].
В полной мере реализовать свой потенциал черноземы могут только при освоении современных агротехнологий, важным элементом которых служит способ основной обработки почвы, которая оказывает непосредственное влияние на ее водные и агрофизические свойства. В последние годы большое внимание при изучении и совершенствовании систем обработки почвы уделяют приёмам с ресурсосберегающей направленностью, известным как минимальная, безотвальная, комбинированная и нулевая обработки [5]. В то же время использование систематической поверхностной, безотвальной обработки под все культуры севооборота нецелесообразно, желательно сочетать их со вспашкой [6, 7, 8].
Цель исследований - изучить влияние способов основной обработки почвы в зернопропашном севообороте на урожайность культур и содержание в черноземе типичном органического вещества, легкогидролизуемого азота, подвижных форм фосфора и калия.
Работу проводили в лесостепной зоне Белгородской области в полевом стационарном эксперименте (заложен в 1990 г.) Белгородского ГАУ в 2004-2022 гг. Почва опытного участка представлена чернозёмом типичным тяжелосуглинистым.
Схема полевого опыта предусматривала следующие варианты:
вспашка - на глубину 22.. .25 см под обычный посев и 27.30 см под широкорядный (плуг ПН-5-35);
культивация - мелкая безотвальная обработка на 14.16 см (культиватор КПЭ-3,8);
чизелевание - глубокая безотвальная обработка на 40.42 см (плуг ПЧ-2,5).
Расположение делянок - систематическое, повторность трёхкратная. Опыт развернут во времени и пространстве в четырех полях. Влияние способов основной обработки почвы на плодородие почв и урожайность культур изучали в зернопропашном четырёхпольном севообороте: горох на зерно - озимая пшеница - подсолнечник - яровой ячмень.
Агротехника возделывания культур севооборота - общепринятая для условий Белгородской области. Основную обработку почвы поводили осенью. Под озимую пшеницу после уборки предшественника выполняли дисковое лущение на глубину до 6.8 см и предпосевную культивацию на 3.4 см. Под горох и яровой ячмень в течение четвертой, шестой и восьмой ротаций севооборота с минеральными удобрениями (азофоска) вносили по 30 кг д. в. на 1 га азота, фосфора и калия, во время пятой - по 27,5 кг/ га, во время седьмой - по 25,5 кг д. в. на1 га азота и 30 кг/га фосфора и калия. Под озимую пшеницу фосфор и калий применяли в аналогичных дозах. Норма внесения азота осенью во все годы была одинаковой, во время весенней подкормки менялась в зависимости от состояния озимых и в среднем за вегетацию составила: в четвёртой ротации 64,0 кг/га, в пятой - 61,5 кг/га, в шестой - 80 кг/га, в седьмой - 90 кг/га, в восьмой - 92,9 кг/га. Под подсолнечник в четвёртую ротацию вносили по 30 кг/га всех основных питательных веществ, в пятую - по 27,5 кг/га, в шестую - 32,5 кг/га, в седьмую - 76 кг/га азота, 37,5 кг/га фосфора и калия, в восьмую - 107,6 кг/га азота, 38,8 кг/га фосфора и калия. В среднем по севообороту за 20042021 гг дозы минеральных удобрений составили М490Р305К305. Органические удобрения не применяли.
Урожайность зерновых колосовых и зернобобовой культуры определяли методом сплошного учета со всей учетной площади делянки, подсолнечника - в 2004-2016 гг. ы сплошным методом, с 2017 г. - о прямым комбайнированием. Урожай- л ность полевых культур представлена в д пересчете на стандартную влажность - ел 14 % для зерновых и зернобобовых | культур и 7 % для подсолнечника. 2
Отбор почвенных проб делали в ав- 5 густе 2004 г. и мае 2022 г. Содержание 2 подвижных соединений фосфора и калия 2 в почве определяли по методу Чирикова
(ГОСТ 26204-91), легкогидролизуемого (щёлочногидролизуемого) азота - по методу Корнфилда (Агрохимические методы исследования почв. М.: «Наука», 1975, с. 98), органического вещества -по методу Тюрина (ГОСТ 26213-91).
При расчёте хозяйственного баланса элементов учитывали их поступление с минеральными удобрениями и семенами. Для азота дополнительно принимали во внимание не симбиотическую (8 кг/га, за исключением посевов бобовых культур) и симбиотическую азотфиксацию. Симбиотическую фиксацию азота горохом принимали равной в среднем 43,8 кг/т зерна [8]. В расходной статье хозяйственного баланса учитывали отчуждение элементов питания с урожаем основной продукции культур, так как их пожнивные остатки оставляли на поле. Потери азота в результате денитри-фикации приняты равными в среднем 15 % от дозы минеральных удобрений [9]. В балансе органического вещества почвы учтены поступления с пожнивно-корневыми остатками и потери из-за минерализации.
Метеоусловия в годы проведения исследования варьировали в широком интервале (табл. 1).
1. Среднемесячная температура воздуха и сумма осадков (по данным метеопоста ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ)
2. Урожайность сельскохозяйственных культур в зависимости от способов основной обработки почвы (2005-2021 гг.), т/га
см см о см
1Л
ш ^
Ф
и
ф
^
2
ш м
Месяц
Год апрель май июнь июль август сентябрь
2004 Температура воздуха, 0С 7,3 12,6 16,4 18,9 19,8 14,0
2005 9,7 16,9 16,8 19,8 20,0 15,2
2006 8,1 14,3 19,5 19,1 20,9 14,3
2007 7,4 17,3 19,5 20,6 22,3 14,1
2008 10,8 13,1 17,7 20,9 21,6 13,4
2009 8,3 14,4 20,9 21,4 18,0 16,1
2010 9,8 17,5 22,3 25,3 25,5 14,7
2011 7,7 16,9 20,1 22,5 19,9 14,8
2012 12,8 18,6 20,0 23,0 20,5 15,6
2013 10,1 19,9 20,9 20,5 20,2 11,6
2014 8,7 17,9 17,4 21,9 21,7 14,4
2015 8,2 16,4 21,3 21,6 21,4 18,1
2016 11,9 15,6 20,1 22,8 21,8 13,8
2017 9,1 14,3 18,6 20,4 21,4 15,5
2018 10,7 18,1 19,7 21,1 21,5 16,6
2019 10,0 16,8 22,5 19,6 19,8 15,3
2020 7,7 12,7 21,4 21,6 20,0 17,5
2021 7,9 15,1 20,1 23,9 23,0 12,5
Осадки, мм
2004 32,8 115,3 25,4 106,6 27,0 52,7
2005 12,1 54,0 108,7 92,6 44,8 2,1
2006 14,3 117,0 63,3 70,1 73,6 61,8
2007 11,1 18,4 122,8 51,4 33,0 109,6
2008 57,1 51,9 35,6 43,7 34,0 40,2
2009 5,7 26,6 17,2 58,6 12,2 16,3
2010 18,1 25,6 16,8 64,3 46,5 73,2
2011 23,7 52,4 59,1 53,0 7,7 7,8
2012 17,2 20,2 46,5 43,6 103,5 16,2
2013 5,3 24,8 31,4 26,7 39,8 93,2
2014 31,3 39,5 126,6 24,1 25,0 23,9
2015 41,8 27,8 49,5 67,1 0,4 8,9
2016 55,8 74,6 37,4 73,5 158,1 7,9
2017 35,3 33,9 31,0 70,5 26,8 24,5
2018 24,4 37,4 42,0 198,1 1,0 27,5
2019 28,7 35,2 13,7 42,0 1,0 26,2
2020 9,5 71,3 24,4 56,5 11,4 3,1
2021 69,7 60,5 59,7 51,9 25,3 33,8
Культура Способ основной обработки почвы Среднее НСР05
вспашка 1 культивация чизелевание
Горох на зерно 2,20 2,15 2,18 2,18 0,24
Озимая пшеница 5,83 5,89 5,93 5,88 0,35
Подсолнечник 3,01 2,99 3,08 2,98 0,30
Яровой ячмень 4,83 4,79 4,75 4,79 0,33
Средняя урожайность семян подсолнечника по вариантам опыта составила 2,99.. .3,08 т/га, гороха - 2,15.. .2,20 т/га, озимой пшеницы - 5,83.5,93 т/га, ярового ячменя - 4,75.4,83т/га и не зависела от способа основной обработки почвы, поскольку различия не превышали наименьшую существенную (табл. 2). Средняя продуктивность севооборота, рассчитанная в кормовых единицах (корм. ед.), также практически не различалась по вариантам и находилась в пределах 4610.4640 корм. ед./га.
Урожайность гороха различалась по годам и способам основной обработки почвы. При использовании вспашки она отмечена в пределах 0,93.3,81 т/га, культивации - 0,84.4,14 т/га, чизеле-вания - 0,72.4,24 т/га. За время проведения опыта урожайность культуры чаще всего не превышала 2,50 т/га по всем способам основной обработки почвы, исключение составляют 2005, 2014, 2017 и 2021 гг В 2005 и 2007 гг чизеле-вание позволило значительно увеличить урожайность гороха, в сравнении со
0,00
■ Вспашка
■ Культивация Чизелевание
■НСР„5
I
1
11||| III, IIIIII11 ■ 1111111III: Щ|
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021
3,81 2,45 0,93 1,94 2,38 1,58 1,88 1,99 0,98 3,12 2,23 2,45 3,69 1,51 1,26 2,13 3,01
4,14 2,31 1,09 1,95 2,30 1,56 1,90 2,11 0,84 2,84 2,00 2,09 3,66 1,38 1,26 2,16 2,99
4,24 2,30 1,11 2,00 2,31 1,58 1,80 2,08 0,72 2,87 2,03 2,31 3,68 1,48 1,22 2,16 3,12
0,16 0,33 0,12 0,15 0,2 0,25 0,34 0,43 0,12 0,23 0,29 0,23 0,32 0,31 0,13 0,21 0,29
Рис. 1. Урожайность гороха в зависимости от способа основной обработки почвы (2005-2021 гг.).
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021
■ Вспашка 6,47 2,38 5,99 5,90 5,80 2,55 6,53 2,93 5,99 7,02 6,02 5,74 9,09 6,85 6,55 8,19 5,17
■ Культивация 6,52 2,35 6,21 6,13 5,84 2,71 6,88 2,92 6,35 7,58 5,91 5,51 9,07 6,54 6,32 7,97 5,37 Чизелевание 6,51 2,59 6,17 5,98 5,86 2,89 7,03 3,01 6,01 7,45 6,08 5,49 9,20 6,51 6,46 8,24 5,41
■ НСР05 0,10 0,28 0,32 0,41 0,42 0,27 0,29 0,38 0,23 0,25 0,23 0,51 0,54 0,39 0,32 0,59 0,34
Рис. 2. Урожайность озимой пшеницы в зависимости от способа основной обработки почвы (2005-2021 гг.).
4,50 -г
4,00 --
3,50 --
3,00 --
2,50 --
° 2,00 --
а 1,50 --
,00 --
Л111ЛиЛ|
1111
■ Вспашка
■ Культивация Чизелевание
■НСР05
2005 2006 2007 2008 1,83 3,80 3,82 4,02
2009 2010 2011 2,50 2,51 2,61
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2,99 2,29 3,48 2,93 3,32 2,57 3,10 3,91 3,04 2,49
1,99 1,88 0,23
3,84 3,81 0,16
3,93 3,92 0,16
3,97 4,06 0,22
2,45 2,54 0,27
2,74 2,66 0,31
2,64 2,54 0,31
2,95 2,98 0,34
2,51 2,44 0,36
3,36 3,45 0,48
2,86 3,32 0,24
3,32 3,56 0,34
2,54 2,78 0,20
2,90 2,87 0,32
3,52 3,66 0,36
3,10 3,09 0,45
2,14 2,81 0,35
Рис. 3. Урожайность подсолнечника в зависимости от способа основной обработки почвы (2005-2021 гг.).
вспашкой, на 0,43 т/га (НСР05=0,16) и 0,18 т/га (НСР05=0,12) соответственно. Достоверные прибавки в варианте вспашки, в сравнении с культивацией, в 2013 г составили 0,26 т/га (НСР05=0,12); в 2014 г - на 0,25 т/га (НСР05=0,23), в 2016 г - на 0,36 т/га (НСР05=0,23). В остальные годы исследований различия были несущественны (рис. 1).
Урожайность озимой пшеницы при применении глубокой отвальной обработки почвы предшественника варьировала в пределах 2,38. 9,09 т/га, при мелкой безотвальной - 2,35.9,07т/га, при глубокой безотвальной обработке - 2,59.9,20 т/га. Достоверные прибавки сборазерна, в сравнении со вспашкой, отмечены: в 2011 г. при использовании чизелевания - 0,5 т/га, (НСР05=0,29); в 2013 и 2014 гг. при культивации - 0,36 т/га (НСР05=0,23) и 0,56 т/га (НСР05=0,25). В остальные годы урожайность существенно не зависела от способа основной обработки почвы предшественника (рис. 2).
Сбор семян подсолнечника в варианте со вспашкой находился в пределах 1,83.4,02 т/га, при культивации -1,99.3,97 т/га, при чизелевании -1,88.4,06 т/га (рис. 3). Урожайность этой культуры существенно различалась по способам основной обработки почвы в 2015, 2017, 2019 и 2021 гг Применение глубокой безотвальной обработки почвы (чизелевание) обеспечило максимальную в опыте урожайность маслосемян в 2015, 2017 и 2021 гг, а в 2019 гг. она была наибольшей при вспашке. В остальные годы исследований существенных различий по величине этого показателя не наблюдали.
Наибольшую урожайность ярового ячменя во всех вариантах опыта отмечали в 2008 г (7,10.7,26 т/га); наименьшую - в 2010 г (2,18.2,76 т/га), что связано с
крайне засушливыми условиями в мае-июле этого года (рис. 4). В 2005, 20072009, 2012 и 2014 гг существенных различий по величине этого показателя не наблюдали. В 2015-2017 и 2019-2021 гг зафиксировано достоверное преимущество вспашки (на 0,33.0,77 т/га), в 2006, 2010, 2011, 2013 и 2018 гг - культивации (на 0,27.1,31 т/га), в 2011 г -чизелевания (на 0,38 т/га).
Применение минеральных удобрений служит важнейшим фактором повышения урожайности сельскохозяйственных культур и регулирования круговорота элементов питания в агроценозах. Для прогнозирования изменения основных агрохимических показателей почвы традиционно используют расчеты хозяйственного баланса азота, фосфора, калия и органического вещества. По-
казатели баланса изучаемых элементов при различных способах основной обработки почвы находились практически на одном уровне вследствие того, что урожайность культур севооборота существенно не зависела от основной обработки почвы.
Баланс азота по севообороту в изучаемых вариантах складывался с дефицитом в среднем 29,8.30,5 кг/га за год и интенсивностью 73,2.73,7 %. Биологическая азотфиксация играла значимую роль в пополнении почвы атмосферным азотом, её доля в приходной статье баланса составляла 35,6.36,0 %. Основным источником пополнения почвы атмосферным азотом служили посевы гороха, накапливавшие его в биомассе растений и почве в пределах 94,2.96,2 кг/га (табл. 3).
Содержание легкогидролизуемого азота в слое почвы 0.30 см при использовании мелкой безотвальной основных обработки снизилось на 3 мг/кг (1,9 %), глубокой отвальной - на 5 мг/кг (3,1 %), безотвальной - на 6 мг/кг (3,7 %) и на 2022 г составило 154.158 мг/кг почвы и оценивалось как повышенное (табл. 4).
Зафиксирован ежегодный дефицит фосфора 6,2.6,5 кг/га, при интенсивности баланса 83,2.83,9 %. Это привело к снижению содержания подвижных фосфатов в слое почвы 0.30 см во всех вариантах опыта на 44.75 мг/кг (20,8.31,6 %). При культивации почвы потери подвижных форм фосфора в верхнем слое (0.15 см) были выше, чем в нижнем (15.30 см), и в среднем составляли 44 мг/кг. В варианте со вспашкой их содержание в верхнем слое снизилось на 78 мг/кг, в нижнем - на 51 мг/кг. При чезелевании величина этого показателя в слоях почвы 0.15 см и 15.30 см уменьшилось на 56 мг/кг и 62 мг/кг соответственно.
7,50 т 7,00 -6,50 -6,00 -5,50 -5,00 -4,50 -4,00 -5 3,50 -о
>1 3,00 --
I
£ 2,50 --
>
2,00 -1,50 -1,00 -0,50 0,00
■ Вспашка
■ Культивация ■Чизелевание
■ НСР05
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021
5,43 6,27 3,04 7,26 3,96 2,18 4,39 4,82 3,20 4,87 4,26 5,68 6,57 4,22 5,22 6,29 4,47
5,45 6,54 3,24 7,20 4,04 2,76 4,77 5,00 3,74 5,05 3,49 4,99 5,83 5,04 4,48 5,95 3,81
5,64 6,32 3,05 7,10 4,07 2,57 4,77 5,18 3,30 4,72 4,13 5,26 6,17 3,73 4,66 6,01 3,99
0,33 0,17 0,44 0,27 0,33 0,25 0,31 0,37 0,37 0,38 0,41 0,37 0,37 0,33 0,35 0,30 0,29
Рис. 4. Урожайность ярового ячменя в зависимости от способа основной обработки почвы (2005-2021 гг.).
Ы
Ф
з
ь
ф
д
ф ь
Ф
СЛ
О м м
3. Баланс элементов минерального питания и гумуса (2005-2021 гг.)
Статья баланса Вариант
вспашка культивация чизелевание
Азот
Приход, кг/га семена удобрения биологическая азот-фиксация всего 6,2 47,4 30,1 83,7 6,2 47,4 29,6 83,2 6,2 47,4 29,8 83,4
Расход, вынос 106,2 105,7 106,6
кг/га денитрификация всего 7,3 113,5 7,3 113 7,3 113,9
Баланс, кг/га -29,8 -29,8 -30,5
Интенсивность баланса, % 73,7 73,6 73,2
фосфор (Р205)
Приход, семена 1,8 1,8 1,8
кг/га удобрения 30,5 30,5 30,5
всего 32,3 32,3 32,3
Расход за счёт выноса, кг/га 38,6 38,5 38,8
Баланс, кг/га -6,3 -6,2 -6,5
Интенсивность баланса, % 83,7 83,9 83,2
Калий (К20)
Приход, кг/га семена удобрения всего 1,6 30,5 32,1 1,6 30,5 32,1 1,6 30,5 32,1
Расход за счёт выноса, кг/га 28,0 27,8 28,1
Баланс, кг/га 4,1 4,3 4,0
Интенсивность баланса, % 114,6 115,5 114,2
Органическое вещество
Приход, т/га 0,99 0,98 0,99
Расход, т/га 1,09 1,13 1,09
Баланс, т/га -0,10 -0,15 -0,10
Интенсивность баланса, % 90,8 86,7 90,8
В севообороте во всех вариантах опыта отмечен профицитный (4,0.4,3 кг/га в год) баланс калия с интенсивностью 114,2.115,5 %. Содержание его подвижных форм в слое почвы 0.30 см в варианте со вспашкой имело тенденцию к увеличению на 3 мг/кг (2,5 %), с чизеле-ванием - 7 мг/кг (6,3 %), с культивацией -на 10 мг/кг (8,1 %).
Важнейшим показателем плодородия почв, оказывающим существенное влияние не только на пищевой режим, но и на водно-физические свойства, служит содержание органического вещества. В зернопропашных севооборотах для обеспечения стабильного содержания органического вещества на черноземах рекомендовано вносить 6.8 т/га севооборотной площади навоза КРС [10, 11].
В условиях опыта пополнение гу-мусного фонда почвы происходило благодаря гумификации корневых и пожнивных остатков сельскохозяйственных культур в количестве 0,98.0,99 т/га в год. Ежегодные размеры минерализации органического вещества в среднем находились на уровне 1,09.1,13 т/га, поэтому отмечен его незначительный отрицательный баланс (-0,1.-0,15 т/га в год) при интенсивности 86,7.90,8 %. В слое почвы 0.30 см выявлен устойся чивый тренд к снижению содержания 1Л органического вещества на 0,4.0,5 % ^ во всех вариантах опыта. о» Таким образом, за 2004-2022 гг. | изучаемые способы основной обработки почвы не оказывали существенного ® влияния на величину урожайности куль-5 тур зернопропашного севооборота, $ параметры баланса элементов питания и
органического вещества. При использовании среднегодовой дозы минеральных удобрений М49,0Р30,5Кз0,5 продуктивность севооборота' составила в среднем 4610.4640 корм. ед./га. Зафиксирован дефицитный баланс азота (-29,8.-30,5 кг/га), фосфора (-6,2.-6,5 кг/га), органического вещества (-0,1.-0,15 т/га) и положительный баланс калия (4,0.4,3 кг/га). В слое почвы 0.30 см во всех вариантах опыта отмечено снижение содержания легкогидролизуемого азота на 3.10 мг/кг подвижных форм фосфора - на 44.65 мг/кг органического вещества - на 0,4.0,5 %. В то же время произошло некоторое увеличение концентрации подвижных форм калия на 3...10 мг/кг:
Литература.
1. Мониторинг основных агрохимических показателей плодородия пахотных почв в Центрально-Черноземном районе России / Р В. Некрасов, С. В. Лукин, Д. А. Куницын и др. // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 9. С. 4-10. Ьо1: 10.53859/02352451_2021_35_9_4.
2. Суринов А. В. Динамика агрохимических показателей плодородия черноземов лесостепной зоны ЦЧР // Агрохимический вестник. 2022. № 2. С. 8-14. Ьо1: 10.24412/1029-25512022-2-002.
3. Суринов А. В. Динамика плодородия пахотных черноземов лесостепной зоны Центрально-Черноземных областей России // Вестник Казанского ГАУ. 2021. Т. 16. № 1(61). С. 57-61. Ьо1: 10.12737/2073-0462-2021-57-61.
4. Уваров Г. И., Соловиченко В.Д. Деградация и охрана почв Белгородской области. Белгород: «Отчий край», 2010. 180 с.
5. Галева Л.П., Широких П.С. Свойства чернозёмов выщелоченных Новосибирского
4. Динамика агрохимических показателей почвы
Вариант Слой почвы, см 2004 г 2022 г 2022 г. к 2004 г, %
Легкогидролизуемый азот, мг/кг Вспаш- 0.15 161 156 -3,11
ка 15.30 156 152 -2,56
0.30 159 154 -3,14
Культи- 0.15 166 161 -3,01
вация 15.30 155 154 -0,65
0.30 161 158 -1,86
Чизеле- 0.15 167 156 -6,59
вание 15.30 156 156 0,00
0.30 162 156 -3,70
Подвижные формы Р205, мг/кг
Вспаш- 0.15 221 143 -35,29
ка 15.30 190 139 -26,84
0.30 206 141 -31,55
Культи- 0.15 265 190 -28,30
вация 15.30 158 146 -7,59
0.30 212 168 -20,75
Чизеле- 0.15 214 158 -26,17
вание 15.30 161 99 -38,51
0.30 188 129 -31,38
Подвижные формы К20, мг/кг
Вспаш- 0.15 129 126 -2,33
ка 15.30 110 120 +9,09
0.30 120 123 +2,50
Культи- 0.15 145 146 +0,69
вация 15.30 103 121 + 17,48
0.30 124 134 +8,06
Чизеле- 0.15 125 128 +2,40
вание 15.30 96 107 + 11,46
0.30 111 118 +6,31
Органическое вещество, %
Вспаш- 0.15 5,2 4,6 -11,54
ка 15.30 5,0 4,5 -10,00
0.30 5,1 4,6 -9,80
Культи- 0.15 5,4 4,9 -9,26
вация 15.30 5,0 4,7 -6,00
0.30 5,2 4,8 -7,69
Чизеле- 0.15 5,2 4,6 -11,54
вание 15.30 4,9 4,5 -8,16
0.30 5,1 4,6 -9,80
Приобья при различных обработках // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 11. С. 9-13.
6. Скорочкин Ю. П., Воронцов В.А. Изменение агрохимических показателей чернозёма типичного // Чернозёмы Центральной России: генезис, эволюция и проблемы рационального использования / Под ред. Д.И. Щеглова. Воронеж: Издательско-полиграфический центр «Научная книга», 2017. С. 483-486.
7. Плодородие чернозёма типичного при минимальной основной обработке / ГН. Черкасов, Е.В. Дубовик, Д. В. Дубовик и др. // Земледелие.
2012. № 4. С. 23-25.
8. Смуров С.И., Шелухина Н.В. Влияние способов основной обработки почвы на некоторые агрохимические показатели чернозёма типичного // Достижения науки и техники АПК.
2013. № 11. С. 24-26.
9. Рекомендации по проектированию интегрированного применения средств химизации в ресурсосберегающих технологиях адаптивно-ландшафтного земледелия: инструктивно-методическое издание / под ред. А. Л. Иванова, М. Л. Державина. М.: Росинформагротех, 2010. 464 с.
10. Плодородие чернозёмов России / под ред. Н. З. Милащенко. М.: Агроконсалт, 1998. 688 с.
11. Акулов П. П Воспроизводство плодородия и продуктивность чернозёмов. М.: Колос, 1992. 223 с.
Ссг 10.24412/0044-3913-2022-5-15-19 УДК: 631.452: 631.452
Показатели плодородия чернозема выщелоченного в зависимости от систем основной обработки почвы
А. А. МНАТСАКАНЯН, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией (e-mail: newagrotech2015@mail.ru) Г. В. ЧУВАРЛЕЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник О. Б. БЫКОВ, старший научный сотрудник
Национальный центр зерна имени П.П. Лукьяненко, Центральная Усадьба КНИИСХ, Краснодар, 350012,
существенных различии между изучаемыми вариантами не выявлено.
Ключевые слова: обработка почвы, плодородие, органическое вещество, агрофизические свойства, биологическая активность, урожайность, ротация, севооборот.
Для цитирования: Мнатсаканян А. А., Чуварлеева Г. В., Быков О. Б. Показатели плодородия чернозема выщелоченного в зависимости от систем основной обработки почвы//Земледелие. 2022. № 5. С. 15-19. doi: 10.24412/0044-3913-2022-5-15-19.
Influence of methods of basic tillage on crop yields and agrochemical indicators of soil under the conditions of the Central Black Earth Region
S. I. Smurov1, S. V. Lukin2, S. N. Ermolaev1, O. V. Grigorov1
1Gorin Belgorod State Agrarian University, ul. Vavilova, 24, pos. Maiskii, Belgorodskii r-n, Belgorodskaya obl., 308503, Russian Federation 2Belgorod State National Research University, ul. Pobedy, 85, Belgorod, 308015, Russian Federation
Abstract. The study was carried out in 2004-2022 and aimed to determine the effect of various methods of basic tillage on the yield of crops of grain-row crop rotation (peas - winter wheat - sunflower - spring barley) and some agrochemical parameters of soil fertility. The work was carried out under the conditions of a field stationary one-factor experiment located in the forest-steppe zone of the Belgorod region on a typical heavy loamy chernozem. The studied methods of tillage were ploughing (plougher PN-5-35), shallownon-mouldboard tillage (cultivation) (CEP 3.8) and deep non-mouldboard tillage -chiselling (plougher PCH-2.5). The experiment was deployed in time and carried out in four fields with three replications. Methods of basic tillage did not have a significant impact neither on crop yield, nor on the parameters of the balance of nutrients and organic matter. The productivity of crop rotation when using the average annual dose of mineral fertilizers N49, 0P30, 5K30.5 averaged 4610-4640 fodder units/ha. The average yield of peas according to the variants of the experiment was within 2.15-2.20 t/ha, winter wheat -5.83-5.93, sunflower - 2.99-3.08, spring barley - 4.75-4, 83 t/ha. A deficit balance of nitrogen ((-29.8)-(-30.5) kg/ha), phosphorus ((-6.2)-(-6.5) kg/ha), organic matter (0.1-(-0, 15) t/ha) and a positive balance of potassium (4.0-4.3 kg/ha) were formed. In the soil layer of 0-30 cm in all variants of the experiment, a decrease in the content of easily hydrolysable nitrogen by 3-10 mg/kg, mobile forms of phosphorus by44-65 mg/kg, organic matter by 0.4-0.5% was recorded. At the same time, there was a slight increase in the concentration of mobile forms of potassium by 3-10 mg/kg.
Keywords: grain-row crop rotation; methods of basic tillage; yield; easily hydrolysable nitrogen; mobile forms of phosphorus and potassium; organic matter; black soil; fertilizers.
Author Details: S. I. Smurov, Cand. Sc. (Agr.), head of laboratory; S. V. Lukin, D. Sc. (Agr.), head of department; S. N. Ermolaev, agronomist; O. V. Grigorov, leading specialist.
For citation: Smurov S. I., Lukin S. V., Ermolaev S. N., et al. [Influence of methods of basic tillage on crop yields and agrochemical indicators of soil under the conditions of the Central Black Earth Region] Zemledelie. 2022;(5):11-5. Russian. doi: 10.24412/00443913-2022-5-11-15.
Российская Федерация
Исследования проводили с целью определения влияния систем основной обработки почвы на агрофизические и биологические показатели почвенного плодородия, а также урожайность культур севооборота, для того чтобы спрогнозировать позитивные и негативные последствия применения систем основной обработки. Опыты выполняли в 2008-2020гг. в Краснодарском крае на черноземе выщелоченном с содержанием в слое 0...40 см органического вещества 3,53 %. Изучали следующие системы основной обработки почвы: традиционную (вспашка до 25 см), минимальную мульчирующую с разуплотнением (чизелевание до 32 см) и минимальную мульчирующую (дискованиедо 12 см). При традиционной обработке почвы содержание органического вещества уменьшилось на 0,15 %, в сравнении с исходным, и в слое 0.40 см составило 3,38 %, в то время как при использовании других систем происходило его накопление: на 0,13 % в варианте с минимальной разуплотняющей и на 0,08 % при минимальной. Во II ротации севооборота количество агрономически ценных агрегатов, в сравнении с исходными данными (40,0 %), в большей степени возросло при минимальной (62,7 %) и минимальной разуплотняющей (59,4 %) обработках, чем при традиционной (55,8 %). Плотность почвы с 1,31 снизижась во всехвариантахдо 1,25...1,28г/см3, водо-прочность, напротив, - с 49,3 % возрастала до 56,9 % при традиционной идо 62,8...63,6% при минимальных технологиях, пористость существенно не изменялась. Биологическая активность почвы под зерновыми колосовыми культурами при традиционной (64,1 %) и минимальной (63,9 %) технологиях была на 2,4...2,6 % выше, чем в варианте с минимальной разуплотняющей. Под пропашными культурами при разуплотняющей системе она составляла 77,4 %, что на 19,2...22,8 % больше, чем в вариантах с традиционной и минимальной обработками. В среднем задве ротации более высокая урожайность зерна кукурузы (5,75 т/га) и сои (2,24 т/га) отмечена при традиционной системе обработки, тогда как на остальных культурах севооборота
Обработка почвы играет значимую роль в комплексе мероприятий, направленных на сохранение и повышение плодородия почвы и, как следствие, на получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Однако именно этим агроприемом можно спровоцировать и проявление противоположных процессов, которые зависят от способа и периодичности обработки [1, 2].
До недавнего времени в земледелии применяли лишь такие традиционные системы основной обработки почвы, как вспашка, безотвальная и комбинированная. Однако в современных условиях широко распространяются ресурсосберегающие технологии, которые способствуют сохранению и повышению плодородия почвы, снижению затрат на производство продукции и, главное, обеспечению продовольственной безопасности [3].
Ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур с минимальной и нулевой обработкой почвы предусматривают сохранение пожнивных остатков на поверхности поля, что задерживает влагу в почве. Вследствие малой глубины обработок они не нарушают почвенные горизонты, сформировавшиеся естественным путем, что повышает интенсивность биологических процессов и обеспечивает эффективное использование элементов питания. На сегодняшний день такие технологии используют по всему миру ы на площади более 180 млн га [4]. е
Традиционная система земледелия, л основанная на вспашке вызывает раз- Д рушение структуры почвы, приводит к л образованию «плужной подошвы», что е ухудшает проникновение и накопление 2 воды в подпахотном слое [5]. Обработка 5 с оборотом пласта усиливает процессы м минерализации гумуса, переводя его в 2 доступные минеральные элементы, по-
