agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2024.25.6.1100-1111agronauka-1812Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, АГРОХИМИЯ, МЕЛИОРАЦИЯОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: AGRICULTURE, AGROCHEMISTRY, LAND IMPROVEMENTВлияние систем обработки на агрофизические свойства темно-серой лесной почвы и продуктивность звена полевого севооборотаThe effect of soil cultivation systems on agronomic and physical properties of dark gray soil and productivity of the field crop rotation linkhttps://orcid.org/0000-0002-8571-8059ДементьевД. А.DementyevD. A.

Дементьев Дмитрий Алексеевич, кандидат с.-х. наук, научный сотрудник

ул. Центральная, д. 2, Цивильский район, п. Опытный, Чувашская республика, 429911

Dmitriy A. Dementyev, PhD in Agricultural Science, researcher

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

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

Фадеев Андрей Анатольевич, кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник

ул. Центральная, д. 2, Цивильский район, п. Опытный, Чувашская республика, 429911

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

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

chniish@mail.ruФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого»РоссияFederal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. RudnitskyRussian Federation20242512202425611001111Copyright © Дементьев Д.А., Фадеев А.А., 20242024Дементьев Д.А., Фадеев А.А.Dementyev 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/1812

Цель исследований – выявление наиболее эффективного и предпочтительного варианта основной осенней обработки почвы для включения в систему обработки темно-серой лесной почвы при посеве яровых культур. Исследования проводили в 2021–2023 гг. в условиях Чувашской Республики в звене полевого севооборота «ячмень–горох–овес». Сравнивали отвальные и безотвальные приемы основной осенней обработки: вспашка (26–28 см) – контроль; культивация (15–17 см); дискование (12–14 см); без обработки. Систему обработки почвы завершала поверхностная весенняя предпосевная культивация на глубину 6 см. За исследуемые годы средняя плотность почвы в слое 0–30 см находилась в пределах оптимальных значений: после отвальной вспашки – 0,93–1,09 г/см3 ; после культивации – 0,98–1,13 г/см3 ; без основной обработки – 1,05–1,20 г/см3 . Средние значения скважности почвы после вспашки находились в пределах 50,4–62,5 % и снижались при отказе от основной обработки до 52,0–57,4 %. В засушливых условиях вегетации 2021 г. суммарный запас продуктивной влаги в слое почвы 0–30 см был на 12–14 % выше по культивации, чем по вспашке. Анализ структурно-агрегатного состояния почвы (0–20 см) выявил возрастание доли пылеватых частиц к концу опыта после вспашки с 3,9 до 6,9 %. При использовании в качестве основной обработки стерневого культиватора увеличилась доля глыбистой фракции. Среднегодовая продуктивность звена севооборота при отвальной вспашке самая высокая – 20,5 ц зерн. ед. с 1 га, после культивации – 19,5 ц зерн. ед. с 1 га. При этом вспашка является самым затратным и экономически невыгодным способом основной подготовки почвы. После культивации комбинированным стерневым агрегатом KOS-3.0 рентабельность возделывания культур значительно выше – 9,4–18,1 % по зерновым в засушливые годы и 96,9 % по гороху при оптимальных гидротермических условиях (по вспашке – 8,3…-4,2 % и 73,7 % соответственно).

The purpose of the research is to identify the most effective and preferable variant of the basic autumn tillage for inclusion of dark gray forest soil into the tillage system when sowing spring crops. The research was carried out in 2021–2023 in the conditions of the Chuvash Republic in the link of the field crop rotation "barley–peas–oats". Moldboard and non-moldboard autumn soil tillage methods were compared: plowing (26–28 cm) – control; cultivation (15–17 cm); disking (12–14 cm); without tillage. The tillage system was completed by surface early pre-sowing cultivation to a depth of 6 cm. During the studied years, the average soil density in the 0–30 cm layer was within the optimal values: after moldboard plowing it was 0.93–1.09 g/cm3 , after cultivation – 0.98–1.13 g/cm3 , without basic tillage– 1.05–1.20 g/cm3 . The average values of the soil porosity after plowing were in the range of 50.4–62.5 % and decreased with the abandonment of the basic tillage to 52.0–57.4 %. In arid conditions of 2021 growing season, the total supply of productive moisture in the 0–30 cm soil layer was 12–14 % higher after cultivation than after plowing. The analysis of the structural and aggregate state of the soil (0–20 cm) revealed an increase in the proportion of dusty particles by the end of the experiment after plowing from 3.9 to 6.9 %. When using a stubble cultivator as the basic tillage unit, the proportion of the lumpy fraction increased. The average annual productivity of the crop rotation link during moldboard plowing was the highest – 20.5 c/ha of grain units per 1 ha, after cultivation – 19.5 c of grain units per 1 ha. At the same time, plowing is the most expensive and economically unprofitable way of basic soil preparation. After cultivation with a KOS-3.0 combined stubble cultivator, the profitability of crop cultivation was significantly higher – 9.4–18.1 % after cereals in dry years and 96.9 % after peas under optimal hydrothermal conditions (for plowing – 8.3–4.2 % and 73.7 %, respectively).

основная обработка почвывспашкакультивациядискованиеурожайностьплотность почвызапас продуктивной влагиресурсосбережениеbasic tillageplowingcultivationdiskingyieldsoil densityproductive moisture reserveresource conservationработа 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 Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky (theme FNWE-2022-0005).ReferencesFoley J. A., Ramankutty N., Brauman K. A., Cassidy E. S., Gerber J. S., Johnston M., et al. Solutions for a cultivated planet. Nature. 2011;478:337–342. DOI: https://doi.org/10.1038/nature10452Foley J. A., Ramankutty N., Brauman K. A., Cassidy E. S., Gerber J. S., Johnston M., et al. Solutions for a cultivated planet. Nature. 2011;478:337–342. DOI: https://doi.org/10.1038/nature10452Волков А. И., Прохорова Л. Н., Кириллов Н. А. Экологическая устойчивость агроценозов при внедрении no-till технологии. Экологический вестник Северного Кавказа. 2020;16(4):45–48. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44209138 EDN: ZTKGJDVolkov A. I., Prokhorova L. N., Kirillov N. A. Ecological sustainability of agrocenoses when implementing no-till technology. Ekologicheskiy vestnik Severnogo Kavkaza = The North Caucasus Ecological Herald. 2020;16(4):45–48. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44209138Кирюшин В. И. Управление плодородием почв и продуктивностью агроценозов в адаптивно-ландшафтных системах земледелия. Почвоведение. 2019;(9):1130–1139. DOI: https://doi.org/10.1134/S0032180X19070062 EDN: MUWEQKKiryushin V. I. The management of soil fertility and productivity of agrocenoses in adaptive-landscape farming systems. Pochvovedenie = Eurasian Soil Science. 2019;(9):1130–1139. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.1134/S0032180X19070062Жук А. Ф., Халилов М. Б., Абдулнатипов М. Г. Технологии, приемы и технические средства для ресурсосберегающей обработки почвы. Проблемы развития АПК региона. 2020;(4):52–58. DOI: https://doi.org/10.15217/issn2079-0996.2020.3.52 EDN: FMGYFBZhuk A. F., Khalilov M. B., Abdulnatipov M. G. Technologies, methods and technical means for resource-saving tillage. Problemy razvitiya APK regiona. 2020;(4):52–58. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.15217/issn2079-0996.2020.3.52Антонов 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 Euro-North-East. 2020;21(6):733-742. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.6.733-742Дубовик Е. В., Дубовик Д. В. Изменение гумусного состояния чернозема типичного при различных способах обработки почвы. Аграрная наука. 2024;(1):92–96. DOI: https://doi.org/10.32634/0869-8155-2024-378-1-92-96 EDN: XZPVNODubovik E. V., Dubovik D. V. Change in the humus state of typical chernozem with various methods of tillage. Agrarnaya nauka = Agrarian science. 2024;(1):92-96. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.32634/0869-8155-2024-378-1-92-96Холодов В. А., Белобров В. П., Ярославцева Н. В., Яшин М. А., Юдин С. А., Ермолаев Н. Р., Дридигер В. К., Ильин Б. С., Лазарев В. И. Влияние технологии прямого посева на распределение органического углерода и азота во фракциях агрегатов черноземов типичных, обыкновенных и южных. Почвоведение. 2021;(2):240–246. DOI: https://doi.org/10.31857/S0032180X21020076 EDN: BIJGDWKholodov V. A., Belobrov V. P., Yaroslavtseva N. V., Yashin M. A., Yudin S. A., Ermolaev N. R., Dridiger V. K., Ilyin B. S., Lazarev V. I. Influence of no-till system on the distribution of organic carbon and nitrogen by aggregate size fractions in protocalcic, endocalcic, and pantocalcic chernozems. Pochvovedenie = Eurasian Soil Science. 2021;(2):240–246. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31857/S0032180X21020076Белоусов А. А., Белоусова Е. Н. Динамика содержания органического вещества черноземов в условиях минимизации обработки в Красноярской лесостепи. Агрохимия. 2020;(3):24–30. DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188120030059 EDN: AULHKUBelousov A. A., Belousova E. N. Dynamics of the content of organic matter of chernozems in conditions of minimization of processing in Krasnoyarsk forest-steppe. Agrokhimiya. 2020;(3):24–30. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188120030059Васюков П. П., Чуварлеева Г. В., Лесовая Г. М., Мнатсаканян А. А. Влияние традиционной и минимальных систем обработки почвы на изменения почвенного плодородия. Таврический вестник аграрной науки. 2016;(3):50–59. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=27698341 EDN: XIDEUBVasyukov P. P., Chuvarleeva G. V., Lesovaya G. M., Mnatsakanyan A. A. Effect of traditional and minimum tillage system on changing the soil fertility. Tavricheskiy vestnik agrarnoy nauki = Taurida herald of the agrarian sciences. 2016;(3):50–59. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=27698341Пакуль А. Л., Лапшинов Н. А., Божанова Г. В., Пакуль В. Н. Влияние различных систем обработки почвы на агрофизические свойства чернозема выщелоченного. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2019;49(3):16–23. DOI: https://doi.org/10.26898/0370-8799-2019-3-2 EDN: WIIRWLPakul A. L., Lapshinov N. A., Bozhanova G. V., Pakul V. N. Influence of various systems of soil tillage on agrophysical properties of leached chernozem. Sibirskiy vestnik sel'skokhozyaystvennoy nauki = Siberian Herald of Agricultural Science. 2019;49(3):16–23. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.26898/0370-8799-2019-3-2Дубовик Д. В., Дубовик Е. В., Морозов А. Н., Шумаков А. В. Влияние способов основной обработки на агрофизические свойства почвы, урожайность и качество сои. Земледелие. 2022;(2):43–48. DOI: https://doi.org/10.24412/0044-3913-2022-2-43-46 EDN: SRVOOVDubovik D. V., Dubovik E. V., Morozov A. N., Shumakov A. V. Influence of tillage methods on soil agrophysical properties, soybean yield and quality. Zemledelie. 2022;(2):43–48. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.24412/0044-3913-2022-2-43-46Чернов О. С. Влияние систем обработки на агрофизические показатели серой лесной почвы и урожайность культур. Владимирский земледелец. 2020;(1(91)):12–17. DOI: https://doi.org/10.24411/2225-2584-2020-10102 EDN: QRUTBBChernov O. S. Impact of tillage methods on agrophysical properties of grey forest soil and crop yield. Vladimirskiy zemledelets = Vladimir agricolist. 2020;(1(91)):12–17. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.24411/2225-2584-2020-10102Власова О. И., Есаулко А. Н., Шабалдас О. Г., Дрепа Е. Б. Развитие системы обработки почвы на Ставрополье. Земледелие. 2022;(8):26–30. DOI: https://doi.org/10.24412/0044-3913-2022-8-26-30 EDN: JYSWDIVlasova O. I., Esaulko A. N., Shabaldas O. G., Drepa E. B. Development of the tillage system in the Stavropol territory. Zemledelie. 2022;(8):26–30. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.24412/0044-3913-2022-8-26-30Митрофанов Д. В. Влияние погодных условий, основной обработки почвы, продуктивной влаги и питательных веществ на урожайность зерновых культур. Аграрный вестник Урала. 2023;23(8):12–22. DOI: https://doi.org/10.32417/1997-4868-2023-237-08-12-23 EDN: BRIUPGMitrofanov D. V. In uence of weather conditions, basic tillage, productive moisture and nutrients on the yield of grain crops. Agrarnyy vestnik Urala = Agrarian Bulletin of the Urals. 2023;23(8):12–22. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.32417/1997-4868-2023-237-08-12-23Лазарев В. И., Минченко Ж. Н. Влияние элементов технологий возделывания на влагообеспеченность посевов ярового ячменя в условиях Курской области. Земледелие. 2023;(2):32–36. DOI: https://doi.org/10.24412/0044-3913-2023-2-32-36 EDN: JOVIVALazarev V. I., Minchenko Zh. N. The influence of cultivation technologies elements on the moisture supply of spring barley crops under the conditions of the Kursk region. Zemledelie. 2023;(2):32–36. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.24412/0044-3913-2023-2-32-36

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