agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2023.24.3.430-439agronauka-1367Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, АГРОХИМИЯ, МЕЛИОРАЦИЯОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: AGRICULTURE, AGROCHEMISTRY, LAND IMPROVEMENTВлияние способов обработки на целлюлозоразлагающую активность почвы и урожайность культур севооборотовThe effect of tillage methods on the cellulose-decomposing activity of the soil and on crop yields in crop rotationshttps://orcid.org/0000-0002-8571-8059ДементьевД. А.DementievD. A.

Дементьев Дмитрий Алексеевич, кандидат с.-х. наук, научный сотрудник, Чувашский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

ул. Центральная, д. 2, Цивильский район, п.  Опытный, Чувашская Республика, Российская Федерация, 429911

Dmitrii A. Dementiev, PhD in Agricultural Science, researcher

Tsentralnaya str., 2, Tsivilsky district, Opytny settlement, Chuvash Republic, Russian Federation, 429911 

tymondem@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0834-1681ФадеевА. А.FadeevA. A.

Фадеев Андрей Анатольевич, кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник, Чувашский научно-исследовательский институт сельского хозяйства 

ул. Центральная, д. 2, Цивильский район, п.  Опытный, Чувашская Республика, Российская Федерация, 429911

Andrey A. Fadeev, PhD in Agricultural Science, senior researcher

Tsentralnaya str., 2, Tsivilsky district, Opytny settlement, Chuvash Republic, Russian Federation, 429911 

chniish@mail.ruФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого»РоссияChuvash Research Agricultural Institute – Branch of the Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. RudnitskyRussian Federation202328062023243430439Copyright © Дементьев Д.А., Фадеев А.А., 20232023Дементьев Д.А., Фадеев А.А.Dementiev D.A., Fadeev A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/1367

 

В условиях Чувашской Республики в многолетнем стационарном опыте изучали влияние видов севооборотов (зернопаровой и сидеральный) и способов основной обработки почв (плугом ПЛН-3-35 на 24-26 см; комбинированным агрегатом KOS-3.0 на 14-16 см; дискатором БДМ-4-3,2 на 10-12 см; без осенней обработки) на целлюлозоразлагающую активность почвы методом закладки льняных полотен и урожайность культур. В статье приводятся данные за 2016-2020 гг. Установлено, что вспашка увеличивала общую скважность почвы (55,3…63,5 %) и способствовала максимальному разложению льняных полотен (42,9…51,3 %). Отказ от основной обработки почвы приводил к статистически значимому снижению ее скважности (50,8…59,3 %) и целлюлозоразлагающей активности (36,1…43,9 %). Максимальная урожайность культур севооборота получена при их возделывании по традиционной плужной обработке почвы. При замене вспашки безотвальными обработками наилучшим вариантом было использование комбинированного стерневого культиватора KOS-3.0. Отказ от вспашки в пользу основной обработки почвы на глубину 14-16 см агрегатом KOS-3.0 привел к существенному снижению урожайности только вики яровой (на 0,29 т/га), по остальным культурам севооборота статистически значимого снижения урожайности не отмечено. При полном отказе от осенней обработки почвы потери урожайности по зерновым культурам составили от 16 до 25 %. Применение вспашки на глубину пахотного горизонта (24-26 см) в качестве основной осенней обработки почвы повысило показатели плодородия тёмно-серой лесной почвы (общую скважность, целлюлозоразлагающую активность) и урожайность культур севооборота. Но, при переходе на ресурсосберегающие технологии, для основной осенней обработки почвы под зерновые культуры рекомендуется использовать комбинированный агрегат – стерневой культиватор KOS-3.0.

In the conditions of the Chuvash Republic in a long-term stationary experiment there has been studied the effect of crop rotations (grain- fallow and green manure) and methods of primary tilling of soil (by the plow PLN-3-35 to the depth of 24-26 cm; by the combined unit KOS-3.0 to 14-16 cm; by the disc header BDM-4-3.2 to 10-12 cm without autumn tilling) on the cellulose-decomposing activity of the soil by the method of setting up flax linen and on the crop yield. The article provides 2016-2020 data. It has been established that plowing increased the total soil porosity (55.3…63.5 %) and provided maximum decomposing of flax linen (42.9…51.3 %). Absence of primary soil tilling led to the statistically significant decrease in the porosity (50.8…59.3 %) and cellulose-decomposing activity (36.1…43.9 %). Maximum yield of crops in crop rotation was obtained by cultivation according to traditional plowing. When replacing plowing by subsoil tillage the use of combined stubble cultivator KOS-3.0 was the best variant. Primary tillage of soil to the depth of 14-16 cm using KOS-3.0 unit instead of plowing led to the significant yield decrease (by 0.29 t/ha) of spring vetch only. Among other cultures of crop rotation there was no significant yield decrease. Complete rejection of autumn soil tillage led to 16-25 % yield loss in grain crops. Plowing to the depth of arable layer (24-26 cm) as primary autumn tillage of soil increased the fertility indicators of dark-gray wooded soil (its total porosity, cellulose-decomposing activity) and yield of cultures in crop rotation. But when changing over to resource saving technologies for primary autumn tilling of soil under grain crops the combined unit stubble cultivator KOS-3.0 should be used.

минимальная обработки почвыцеллюлозоразлагающая способность почвыльняные полотнаобщая скважностьminimum tillagecellulose-decomposing capacity of the soilflax linentotal porosityработа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого» (тема FNWE-2022-0005).the research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of the Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky (theme FNWE-2022-0005).ReferencesГельцер Ю. Г. Показатели биологической активности в почвенных исследованиях. Почвоведение. 1990;(9):47-60. Режим доступа: https://magzdb.org/num/2403536Gel'tser Yu. G. Biological activity parameters in soil investigations. Pochvovedenie = Eurasian Soil Science. 1990;(9):47-60. (In Russ.). URL: https://magzdb.org/num/2403536Берестецкий О. А., Возняковская Ю. М., Доросинский Л. М., Круглов Ю. В., Муромцев Г. С., Тарвис Т. В., Туев Н. А., Чундерова А. И. Биологические основы плодородия почвы. М.: Колос, 1984. 287 с.Berestetskiy O. A., Voznyakovskaya Yu. M., Dorosinskiy L. M., Kruglov Yu. V., Muromtsev G. S., Tarvis T. V., Tuev N. A., Chunderova A. I. Biological basis of soil fertility. Мoscow: Kolos, 1984. 287 p.Мергель А. А., Тимченко А. В., Кудеяров В. Н. Роль корневых выделений растений в трансформации азота и углерода в почве. Почвоведение. 1996;(10):1234-1239. Режим доступа: https://magzdb.org/num/2403609Mergel' A. A., Timchenko A. V., Kudeyarov V. N. The role of root exudates in transformation of nitrogenand carbon-bound compounds in soils. Pochvovedenie = Eurasian Soil Science. 1996;(10):1234-1239. (In Russ.). URL: https://magzdb.org/num/2403609Двойных В. В. Особенности биологической активности почв. Плодородие почв и эффективное применение удобрений: мат-лы Международ. научн.-практ. конф. Ч. 1. Минск: Институт системных исследований в АПК НАН Беларуси, 2021. C. 61-66. Режим доступа: http://www.brissa.by/wp-content/uploads/2021/06/Conference_Minsk_2021_1.pdf#page=61Dvoynykh V. V. Features of the biological activity of soils. Soil fertility and efficient use of fertilizers: Proceedings of the International scientific and practical conf. Part 1. Minsk: Institut sistemnykh issledovaniy v APK NAN Belarusi, 2021. pp. 61-66. URL: http://www.brissa.by/wp-content/uploads/2021/06/Conference_Minsk_2021_1.pdf#page=61Аристовская Т. В., Чугунова Т. В. Экспресс – метод определения биологической активности почвы. Почвоведение. 1989;(11):142-147. Режим доступа: https://magzdb.org/num/2403526Aristovskaya T. V., Chugunova T. V. Express determination of soil biological activity. Pochvovedenie = Eurasian Soil Science. 1989;(11):142-147. (In Russ.). URL: https://magzdb.org/num/2403526Казеев К. Ш., Колесников С. И., Вальков В. Ф. Биологическая диагностика и индикация почв: методология и методы исследований. Ростов-на-Дону: Изд-во Технологический институт ФГБОУ ВО «Южный федеральный университет» в г. Таганроге, 2003. 204 с.Kazeev K. Sh., Kolesnikov S. I., Valkov V. F. Biological diagnostic and indication of soils: the methodology and methods of researches. Rostov-na-Donu: Izd-vo Tekhnologicheskiy institut FGBOU VO "Yuzhnyy federal'nyy universitet" v g. Taganroge, 2003. 204 p.Нечаева Е. Х., Марковская Г. К., Мельникова Н. А. Параметры оценки биологической активности почвы. Эпоха науки. 2015;(4):92. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=25429490 EDN: VKMHXBNechaeva E. Kh., Markovskaya G. K., Melnikova N. A. Assesment parameters of biological activity of soil. Epokha nauki. 2015;(4):92. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=25429490Смирнов Б. А., Котяк П. А., Чебыкина Е. В. Влияние разных по интенсивности систем обработки и удобрений на изменение биологических показателей плодородия почвы. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2008;(10(48)):16-20. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=11639001 EDN: JUSCOVSmirnov B. A., Kotyak P. A., Chebykina E. V. Influence of different by intensity systems of tillage and fertilizing on the change of biological indices of soil fertility. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Bulletin of Altai State Agricultural University. 2008;(10(48)):16-20. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=11639001Свирскене А. Микробиологические и биохимические показатели при оценке антропогенного воздействия на почвы. Почвоведение. 2003;(2):202-210. Режим доступа: https://magzdb.org/num/2403685Svirskene A. Microbiological and biochemical indicators of anthropogenic impacts on soils. Pochvovedenie = Eurasian Soil Science. 2003;(2):202-210. (In Russ.). URL: https://magzdb.org/num/2403685Wołejko E., Jabłońska-Trypuć A., Wydro U., Butarewicz A., Łozowicka B. Soil biological activity as an indicator of soil pollution with pesticides – a review. Applied soil ecology. 2020;147:103356. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2019.09.006Wołejko E., Jabłońska-Trypuć A., Wydro U., Butarewicz A., Łozowicka B. Soil biological activity as an indicator of soil pollution with pesticides – a review. Applied soil ecology. 2020;147:103356. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2019.09.006Мельникова Н. А., Нечаева Е. Х. Влияние различных способов основной обработки на биологическую активность почвы при возделывании яровой пшеницы в условиях лесостепи Заволжья. Эпоха науки. 2015;(4):125. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=25429523 EDN: VKMIJTMelnikova N. A., Nechaeva E. Kh. Influence of different ways of basic treatment on biological activity of soil at till of spring wheat in the conditions of forest-steppe of Zavolzhya. Epokha nauki. 2015;(4):125. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=25429523Богомазов С. В., Ткачук О. А., Павликова Е. В., Кочмин А. Г. Роль агротехнических приёмов в технологии возделывания озимой пшеницы в условиях черноземных почв Среднего Поволжья. Нива Поволжья. 2014;(2(31)):2-7. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21616984 EDN: QJTGCDBogomazov S. V., Tkachuk O. A., Pavlikova E. V., Kochmin A. G. The role of agrotechnical methods in the technology of winter wheat cultivation in the conditions of black soil region of middle Volga area. Niva Povolzh'ya = Volga Region Farmland. 2014;(2(31)):2-7. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21616984Марковская Г. К., Кирясова Н. А. Влияние минимализации обработки почвы на её биологическую активность. Достижения науки и техники АПК. 2007;(1):16-17. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=10293102 EDN: IRGIVJMarkovskaya G. K., Kiryasova N. A. Influence of minimization of soil tillage on its biological activity. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AICis. 2007;(1):16-17. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=10293102Мельникова О. В. Технологии возделывания культур и биологическая активность почвы. Земледелие. 2009;(1):22-24. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/tehnologii-vozdelyvaniya-kultur-i-biologicheskaya-aktivnost-pochvy/viewerMelnikova O. V. Cultivation technologies and soil biological activity. Zemledelie. 2009;(1):22-24. (In Russ.). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tehnologii-vozdelyvaniya-kultur-i-biologicheskaya-aktivnost-pochvy/viewerМакаров Б. Н. Дыхание почвы и роль этого процесса в углеродном питании растений. Агрохимия. 1993;8:94-104.Makarov B. N. Soil respiration and the role of this process in carbon nutrition of plants. Agrokhimiya. 1993;8:94-104. (In Russ.).Дзюин Г. П., Дзюин А. Г., Белоусова Л. А., Ложкина С. В. Биологическая активность дерново-подзолистой почвы. Аграрная наука Евро-северо-Востока. 2006;(8):75-79. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12881629 EDN: KVXCQRDzyuin G. P., Dzyuin A. G., Belousova L. A., Lozhkina S. V. Biological activity of sod-podzolic soil. Agrarnaya nauka Evro-severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2006;(8):75-79. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12881629Гринец Л. В., Сенькова Л. А., Мингалев С. К. Биологическая активность почвы. Аграрное образование и наука. 2019;(2):14. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41104857 EDN: BQHDDEGrinets L. V., Senkova L. A., Mingalev S. K. Soil biological activity. Agrarnoe obrazovanie i nauka = Agrarian education and science. 2019;(2):14. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41104857Новиков В. М. Влияние агротехнологических приёмов и погодных условий на биологическую активность тёмно-серой лесной почвы при возделывании зернобобовых и крупяных культур. Зернобобовые и крупяные культуры. 2016;(4(20)):116-120. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=27471668 EDN: XDEFQDNovikov V. M. Effect of agrotechnological techniques and weather conditions on the biological activity of a dark gray forest soil in the cultivation of legumes and cereals. Zernobobovye i krupyanye kul'tury = Legumes and Groat Crops. 2016;(4(20)):116-120. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=27471668Антонов В. Г. Влияние минимальных способов основной обработки почвы на структурно-агрегатный состав серой лесной почвы в Чувашской Республике. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2020;21(6):733-742. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.6.733-742 EDN: LCXZWBAntonov V. G. The effect of minimum methods of primary tillage on the structural and aggregate composition of gray forest soil in the Chuvash Republic. Agrarnaya nauka Evro-severo-Vostoka = Agricultural Science EuroNorth-East. 2020;21(6):733-742. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.6.733-742Антонов В. Г., Ермолаев А. П. Эффективность длительного применения минимальных способов обработки почвы в севооборотах. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018;(4(65)):87-92. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2018.65.4.87-92 EDN: XVLNZJAntonov V. G., Ermolaev A. P. The efficiency of continuous application of minimum soil tillage methods in crop rotations. Agrarnaya nauka Evro-severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2018;65(4):87-92. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2018.65.4.87-92Мишустин Е. Н. Ассоциация почвенных микроорганизмов. М.: Наука, 1975. 105 с.Mishustin E. N. Association of Soil Microorganisms. Moscow: Nauka, 1975. 105 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.