agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2023.24.5.810-819agronauka-1450Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, АГРОХИМИЯ, МЕЛИОРАЦИЯОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: AGRICULTURE, AGROCHEMISTRY, LAND IMPROVEMENTИзменение продуктивности севооборота и устойчивости агроценозов при длительном применении удобренийChanges in crop rotation productivity and stability of agrocenoses with prolonged use of fertilizershttps://orcid.org/0009-0008-0906-7494ЗолкинаЕ. И.ZolkinaE. I.

Золкина Екатерина Ивановна, научный сотрудник

ул. Прянишникова, д. 2, п. Вяткино, Судогодский район, Владимирская область, 601390

 

Ekaterina I. Zolkina, researcher

Pryanishnikova str., 2, Vyatkino village, Sudogodsky district, Vladimirregion, 601390

ek.Zolkina2017@yandex.ruВсероссийский научно-исследовательский институт органических удобрений и торфа − филиал ФГБНУ «Верхневолжский федеральный аграрный центр»РоссияAll-Russian Research Institute of Organic Fertilizers and Peat − branch of the Verkhnevolzhsky Federal Agrarian CenterRussian Federation202331102023245810819Copyright © Золкина Е.И., 20232023Золкина Е.И.Zolkina E.I.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/1450

В статье рассмотрены результаты многолетнего полевого опыта (1968-2018 гг.), проведенного в Центральной части Нечерноземной зоны России (Владимирская область) на протяжении 11 ротаций четырёхпольного зернопропашного севооборота. В работе показано влияние органических и минеральных удобрений, используемых в различных сочетаниях и дозах, на урожайность культур севооборота, плодородие дерново-подзолистой супесчаной почвы. Установлено, что более высокую продуктивность севооборота в опыте получили при использовании органоминеральной системы удобрения (навоз 10 т/га + N50P25K60) (в среднем за одиннадцать ротаций) на уровне 39,9 ц з. е./га, или на 79,7 % выше контроля без удобрений. Минеральная система удобрения при средних дозах удобрений (N50P25K60) по эффективности была на уровне органоминеральной, органическая система уступала минеральной как при средних дозах (навоз 10 т/га), так и при повышенных (навоз 20 т/га). При этом длительное использование органических удобрений обеспечило увеличение содержания гумуса в зависимости от дозы подстилочного навоза на 16-36 % по сравнению с исходными значениями. Использование органических удобрений привело к стабилизации содержания в почве доступных форм калия на среднем и повышенном уровнях обеспеченности. Стабилизация содержания подвижного фосфора в почве на уровне средней обеспеченности отмечена соответственно при минеральной, органоминеральной и органической системах удобрения с низкими и средними дозами. При повышенных дозах наблюдали дальнейшее увеличение содержания биогенных веществ в почве. Возделывание полевых культур в севообороте без применения органических и минеральных удобрений привело к снижению продуктивности. Наибольшую устойчивость урожайности сельскохозяйственных культур по годам исследования получили в вариантах с внесением различных видов удобрений по сравнению с вариантом без удобрений. Почва в вариантах с органической (навоз 20 т/га) и органоминеральной (навоз 10 т/га + N50P25K60) системами удобрения характеризовалась высокими значениями основных физиологических групп микроорганизмов, величина соотношения численности амилолитических и протеолитических микроорганизмов составила 1,1-1,2, что свидетельствует о сбалансированности процессов минерализации и гумификации органического вещества в почве.

The article considers the results of many years of field experiment (1968-2018) conducted in the Central part of the Non-Chernozem zone of Russia (Vladimir region). The research was carried out during eleven rotations of the four-field grain crop rotation. The study shows the effect of use of organic and mineral fertilizers applied in various doses and combinations on crop rotation yield, fertility of sod-podzolic sandy loam soil. It was found that the organomineral fertilizer system (manure 10 t/ha + N50P25K60) provided stable crop rotation productivity (on average for eleven rotations) at the level of 39.9 c. e./ha, or 79.7 % higher than the control without fertilizers. The mineral fertilizer system at medium doses of fertilizers (N50P25K60) was at the level of the organomineral system. The organic system was inferior in efficiency to the mineral system, both at medium doses (manure 10 t/ha) and at elevated doses (manure 20 t/ha). At the same time, the long-term use of organic fertilizers provided an increase in the humus content, depending on the dose of litter manure, by 16-36 % compared to the initial values. The use of organic fertilizers led to the stabilization of the content of available forms of potassium in the soil at an average and elevated level, respectively. Stabilization of the content of mobile phosphorus in the soil at the level of average supply was noted in mineral, organomineral and organic fertilizer systems, respectively, with low and medium doses. When using increased doses of fertilizers, there is a further increase in the content of nutrients in the soil. Growing crops in crop rotation without the use of organic and mineral fertilizers gradually led to a decrease in yield. The use of fertilizers provided greater stability of crop yields over the years of the study compared to the variant without fertilizers. The soil in the variants with organic (manure 20 t/ha) and organomineral (manure 10 t/ha + N50P25K60) fertilizer systems was characterized by high values of the main physiological groups of microorganisms. The ratio of the number of amylolytic and proteolytic microorganisms was 1.1-1.2, that indicated a balance in the processes of mineralization of organic matter in the soil and its humification.

севооборотдлительный полевой опыторганические и минеральные удобренияагроценозплодородиемикробиологическая активностьcrop rotationlong-term field experimentorganic and mineral fertilizersagrocenosisfertilitymicrobiological activityработа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Верхневолжский федеральный аграрный центр» (FGNW – 2022 - 0001). Автор благодарит рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.the work was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of the Verkhnevolzhsky Federal Agrarian Center (FGNW – 2022-0001). The author thanks the reviewers for their contribution to the expert evaluation of this work.ReferencesКирюшин В. И. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия – основа современной агротехнологической политики России. Земледелие. 2000;(3):4-6.Kiryushin V. I. Adaptive landscape farming systems are the basis of modern agro-technological policy in Russia. Zemledelie. 2000;(3):4-6. (In Russ.).Кузьменко Н. Н. Изменение показателей плодородия дерново-подзолистой почвы при использовании агротехнологий различной интенсивности в льняном севообороте. Агрохимия. 2018;(9):14-19. DOI: https://doi.org/10.1134/S0002188118090077 EDN: UWYVHKKuzmenko N. N. Dynamics of sod-podzolic soil fertility under agrotechnologiesof different intensity in flax crop rotation. Agrokhimiya. 2018;(9):14-19. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.1134/S0002188118090077Минеев В. Г., Гомонова Н. Ф., Морачевская Е. В. Изменение свойств и калийного состояния дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы при 40-летнем применении агрохимических средств. Агрохимия. 2013;(10):3-12. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=20394826 EDN: REHUPVMineev V. G., Gomonova N. F., Morachevskaya E. V. Сhanges in potassium status and properties of loamy soddy-podzolic soil caused by the 40-year-long application of agrochemicals. Agrokhimiya. 2013;(10):3-12. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20394826Хайдуков К. П., Шевцова Л. К., Коваленко А. А., Милютина А. А. Влияние длительного применения и последействия различных систем удобрения на кислотность, содержание и качественный состав органического вещества почвы. Плодородие. 2014;(1(76)):30-33. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=21154607 EDN: RUYBZHKhaydukov K. P., Shevtsova L. K., Kovalenko A. A., Milyutina A. A. Effect and aftereffect of the longterm use of different fertilizing systems on the acidity and organic matter of soil. Plodorodie. 2014;(1(76)):30-33. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=21154607Dai S., Wang J., Cheng Y., Zhang J., Cai Z. Effects of long-term fertilization on soil gross N transformation rates and their implications. Journal of Integrative Agriculture. 2017;16(12):2863-2870. DOI: https://doi.org/10.1016/S2095-3119(17)61673-3Dai S., Wang J., Cheng Y., Zhang J., Cai Z. Effects of long-term fertilization on soil gross N transformation rates and their implications. Journal of Integrative Agriculture. 2017;16(12):2863-2870. DOI: https://doi.org/10.1016/S2095-3119(17)61673-3Vasiliauskiene V., Masauskas V. Vilnius. Tresimo sistemos ir dirvozemio derlingumas/Sudaryt. 1994. Pp. 248-293.Vasiliauskiene V., Masauskas V. Vilnius. Tresimo sistemos ir dirvozemio derlingumas/Sudaryt. 1994. Pp. 248-293.Лапа В. В., Ивахненко Н. Н. Продуктивность севооборотов и изменение агрохимических показателей дерново-подзолистой супесчаной почвы при длительном применении удобрений. Почвоведение и агрохимия. 2013;(1(50)):133-144. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=36264010 EDN: TWZOYSLapa V. V., Ivakhnenko N. N. Productivity of crop rotations and changes agrochemical properties of loamy sandy soddy-podzolic soil under long-term fertilization. Pochvovedenie i agrokhimiya. 2013;(1(50)):133-144. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=36264010Дзюин А. Г. Влияние систем удобрений в длительном стационаре на продуктивность севооборота и агрохимические показатели почвы. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2019;(5):103-108. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=38165687 EDN: BGDUDBDzyuin A. G. Influence of fertilizer systems in long-term hospitality of crop rotation and agrochemical indicators of soil. Mezhdunarodnyy zhurnal prikladnykh i fundamental'nykh issledovaniy = International Journal of Applied And Fundamental Research. 2019;(5):103-108. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=38165687Сычев В. Г., Беличенко М. В., Романенков В. А. Результаты мониторинга урожайности сельскохозяйственных культур, продуктивности севооборотов и изменения свойств почв в длительных опытах географической сети. Плодородие. 2017;(6):2-5. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=32312225 EDN: YMJWIYSychev V. G., Belichenko M. V., Romanenkov V. A. Results of monitoring crop yields, productivity of crop rotations, and changes in soil properties in long-term experiments of geographic network. Plodorodie. 2017;(6):2-5. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=32312225Лукин С. М., Мерзлая Г. Е. Сравнительная эффективность различных систем удобрения при длительном их применении в севооборотах. Плодородие. 2016;(5);42-47. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=27175741 EDN: WWRWABLukin S. M., Merzlaya G. E. Comparative efficiencies of different long-term fertilization systems in crop rotations. Plodorodie. 2016;(5);42-47. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=27175741Хазиев Ф. Х., Гулько А. Е. Ферментативная активность почв агроценозов и перспективы ее изучения. Почвоведение. 1991;(8):88-103. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=28419580 EDN: XXXNZRKhaziev F. Kh., Gulko A. E. Enzymatic activity of soils under agrocoenoses: status and problems. Pochvovedenie = Eurasian Soil Science. 1991;(8):88-103. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=28419580Witter E., Martensson A. M., Garcia F. V. Size of the soil microbial biomass in a long-term field experiment as affected by different N-fertilizers and organic manures. Soil Biology and Biochemistry. 1993;25(6):659-669. DOI: https://doi.org/10.1016/0038-0717(93)90105-KWitter E., Martensson A. M., Garcia F. V. Size of the soil microbial biomass in a long-term field experiment as affected by different N-fertilizers and organic manures. Soil Biology and Biochemistry. 1993;25(6):659-669. DOI: https://doi.org/10.1016/0038-0717(93)90105-KУшаков Р. Н., Ручкина А. В. Влияние плодородия агросерой почвы на активность микрофлоры в условиях засухи в нечерноземной зоне России. Агрохимия. 2020;(6):69-77. DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188120060137 EDN: XIKRBEUshakov R. N., Ruchkina A. V. Influence of agro-gray soil fertility on microflora activity in the conditionsof drought in the non-chernozem zone of Russia. Agrokhimiya. 2020;(6):69-77. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188120060137Мерзлая Г. Е. Исследование устойчивости агроценозов при длительном применении удобрений на дерново-подзолистой почве. Почвоведение. 2021;(3):355-362. DOI: https://doi.org/10.31857/S0032180X21030126 EDN: OYEELEMerzlaya G. E. Agrocenosis stability during long-term application of fertilizerson soddy-podzolic soil. Pochvovedenie = Eurasian Soil Science. 2021;(3):355-362. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31857/S0032180X21030126

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