References

agronauka

Аграрная наука Евро-Северо-Востока

Agricultural Science Euro-North-East

2072-90812500-1396

FARC North-East

10.30766/2072-9081.2019.20.2.144-152

agronauka-316

Research Article

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, АГРОХИМИЯ, МЕЛИОРАЦИЯ

ОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: AGRICULTURE, AGROCHEMISTRY, LAND IMPROVEMENT

Изменение агрохимических показателей чернозема выщелоченного под влиянием дифференцированного применения минеральных удобрений

Changes in agrochemical parameters of leached chernozem under the influence of differentiated use of minerals

https://orcid.org/0000-0002-8759-8070

Артемьев

А. А.

Artemjev

A. A.

Артемьев Андрей Александрович, доктор с.-х. наук, доцент, ведущий научный сотрудник, зам. директора по научной работе.

ул. Мичурина, д. 5, р.п. Ялга, г. Саранск, Республика Мордовия, 430904.

Andrey А. Artemjev, DSc in Agriculture, associate professor, leading researcher, principal director of scientific research.

Michurin street, 5, settlement Yalga, Saransk, Republic of Mordovia, 430904.

artemjevaa@yandex.ru

https://orcid.org/0000-0003-2642-1498

Гурьянов

А. М.

Guryanov

A. M.

Гурьянов Александр Михайлович, доктор с.-х. наук, профессор, директор.

ул. Мичурина, д. 5, р.п. Ялга, г. Саранск, Республика Мордовия, 430904.

Aleksandr M. Guryanov, DSc in Agriculture, professor, director.

Michurin street, 5, settlement Yalga, Saransk, Republic of Mordovia, 430904.

niish-mordovia@mail.ru

Мордовский научно-исследовательский институт сельского хозяйства – филиал ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого».РоссияMordovia Research Agricultural Institute – branch of Federal Agrarian Research Center of the North-East named N.V.Rudnitsky.Russian Federation

2019

28042019

202144152

2019

Артемьев А.А., Гурьянов А.М.

Artemjev A.A., Guryanov A.M.

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/316

В статье представлены результаты исследований, проведенных на экспериментальном полигоне в условиях лесостепи Поволжья в 2004-2010 гг., о влиянии традиционного (усредненного) и дифференцированного применения минеральных удобрений в полевом севообороте (озимая пшеница (рекогносцировочный посев) – яровая пшеница ‒ однолетние травы – яровой ячмень – чистый пар – озимая пшеница – яровая пшеница) на изменение агрохимических свойств чернозема выщелоченного. Установлено, что шестилетнее использование удобрений независимо от технологии их внесения способствовало улучшению основных показателей плодородия в пахотном слое почвы. В среднем по 15 секторам (делянкам) каждого варианта содержание подвижного фосфора за ротацию севооборота возрастало при дифференцированном внесении удобрений на 15,9%, калия – на 15,0%, а при традиционном – соответственно на 4,8 и 16,7% (контроль 100,8 и 116,2 мг/кг почвы соответственно). На участках, где не вносили удобрения, содержание подвижных элементов на 2-7% снизилось. Содержание азота в почве напрямую зависело от сроков взятия образцов и количества в почве влаги, поэтому отследить его изменение достаточно сложно. Разница в накоплении минерального азота между технологиями применения удобрений не наблюдалась. По органическому веществу во всех вариантах опыта за годы исследований произошло снижение показателя. Заметнее это было в контроле, где значение уменьшилось на 2,7% (отн.). Здесь же значение pHсол выросло на 0,12 единицы и составило 4,7. В вариантах с удобрениями значение кислотности почвы осталось практически без изменения (4,6-4,7). В целом дифференцированное применение минеральных удобрений не оказало отрицательного влияния на агрохимический состав чернозема выщелоченного. Происходило постепенное относительное нивелирование пестроты почвенного плодородия за счет остаточных количеств фосфора и калия на низкоплодородных участках и некоторого снижения содержания подвижных элементов на участках с высокой обеспеченностью.

The article presents the results of studies conducted in 2004-2010 at the experimental plot in the forest-steppe Volga region. The research investigated the impact of traditional (average) and differentiated use of mineral fertilizers in the field crop rotation (winter wheat (reconnaissance sowing) – spring wheat ‒ annual grass – spring barley – bare fallow– winter wheat – spring wheat) on the change of agrochemical properties of leached chernozem. It was established that the six-year use of fertilizers contributed to the improvement of the main indicators of top soil fertility regardless of application technology. On average, in 15 sectors (plots) of each variant, the content of mobile phosphorus per rotation of crop rotation increased with differentiated fertilization by 15.9%, potassium – by 15%, and in the traditional one – by 4.8 and 16.7% respectively, (control of 100.8 and 116.2 mg/kg of soil, respectively). In sectors where no fertilizer was applied, the content of mobile elements decreased by 2-7%. The nitrogen content in the soil directly depended on the timing of sampling and the amount of moisture in the soil, so it was difficult to track its change. The difference in the accumulation of mineral nitrogen between the technologies of fertilizer application was not observed. For organic matter in all variants of the experience over the years of research there was a decrease in the indicator. This was more noticeable in the control, where the value decreased by 2.7%. Here, the value of soil acidity increased by 0.12 units and became 4.7. In variants with fertilizers soil acidity remained the same (4.6-4.7). In general, the differentiated use of mineral fertilizers did not have a negative influence on the agrochemical composition of leached chernozem. There was a gradual equalization of soil fertility due to the residual amounts of phosphorus and potassium on low-fertile plots and some reduction of mobile elements in zones with high content.

полевой севооборотусредненные дозы удобренийдифференцированные дозы удобренийкоэффициент вариацииконтурная карта

leached chernozemfield crop rotationaverage doses of fertilizersdifferentiated doses of fertilizerscoefficient of variationcontour map

References1

Афанасьев Р.А. Агрохимические обеспечение точного земледелия. Проблемы агрохимии и эколо-гии. 2008;(3):46-53. Режим доступа: http://elibrary.ru/item.asp?id=11749632.

Afanas'ev R.A. Agrokhimicheskie obespechenie tochnogo zemledeliya. [Agrochemical provision of precision agriculture]. Problemy agrokhimii i ekologii. 2008;(3):46-53. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item. asp?id=11749632.

Bullock D.G., Hoeft R.G. Nutrient Management with Intensive Soil Sampling and Differential Fertilizer Spreading. Better Crops with Plant Food. Vol. LXXVIII. 1994;(4):10-12. URL: http://www.ipni.net/publica- tion/bettercrops.nsf/issue/BC-1954-3.

Wollenhaupt N.C., Wolkowski R.P., Clayton M.K. Mapping Soil Test Phosphorus and Potassium for Var-iable-Rate Fertilizer Application. Journal of Production Agriculture. 1994;(7):441-448. URL: https://dl.scienceso- cieties.org/publications/jpa/abstracts/7/4/441?search-result= 1.

Fiez Т.Е., Miller B.C., Pan W.L. Assessment of Spatially Variable Nitrogen Fertilizer Management in Winter Wheat. Journal of Production Agriculture. 1994;(7):86-93. URL: https://dl.sciencesocieties.org/publica- tions/jpa/abstracts/7/1/86.

Якушев В.П., Буре В.М., Якушев В.В. Выделение однородных зон на поле по урожайности отдель-ных участков. Доклады РАСХН. 2007;(3):33-36.

Yakushev V.P., Bure V.M., Yakushev V.V. Vydelenie odnorodnykh zon na pole po urozhaynosti otdel'nykh uchastkov. [Allocation of homogeneous zones in the field according to the yield of individual plots]. Doklady RASKhN. 2007;(3):33-36. (In Russ.).

Личман Г.И., Марченко Н.М., Дринча В.М. Основные принципы и перспективы применения точного земледелия. М.: Россельхозакадемия, 2004. 81 с.

Lichman G.I., Marchenko N.M., Drincha V.M. Osnovnye printsipy i perspektivy primeneniya tochnogo zemledeliya. [Basic principles and perspectives of application of precision farming]. Moscow: Rossel'khoz- akademiya, 2004. 81 p. (In Russ.).

Березовский Е.В., Железова С.В., Самсонова В.П. Опыт составления карт для точного земледелия. Аграрное образование. 2010;(2):43-46. Режим доступа: http://agroobzor.ru/ao_archiv/ao-2-2010.pdf.

Berezovskiy E.V., Zhelezova S.V., Samsonova V.P. Opyt sostavleniya kart dlya tochnogo zemledeliya. [The experience of mapping for precision agriculture]. Agrarnoe obrazovanie. 2010;(2):43-46. (In Russ.). URL: http://agroobzor. ru/ao_archiv/ao -2-2010 .pdf.

Самсонова В.П., Железова С.В., Березовский Е.В. Картограммы почвенных свойств для целей точ-ного земледелия. Проблемы агрохимии и экологии. 2010;(4):18-22. Режим доступа: https://elibra- ry.ru/item.asp?id=15560175.

Samsonova V.P., Zhelezova S.V., Berezovskiy E.V. Kartogrammy pochvennykh svoystv dlya tseley tochnogo zemledeliya. [Cartograms of soil properties for the purposes of precision agriculture]. Problemy agrokhimii i ekologii. 2010;(4):18-22. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=15560175.

Абрамов Н.В., Шерстобитов С.В., Абрамов О.Н. Дифференцированное внесение минеральных удобрений с использованием космических систем. Агропродовольственная политика России. 2014;(2 (26)):2- 8. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=22453624.

Abramov N.V., Sherstobitov S.V., Abramov O.N. Differentsiro-vannoe vnesenie mineral'nykh udobreniy s ispol'zovaniem kosmicheskikh sistem. [Differentiated application of mineral fertilizers using space systems]. Agroprodovol'stvennaya politika Rossii. 2014;(2 (26)):2-8. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=22453624.

Медведев И.Ф., Губарев Д.И., Деревягин С.С., Сиренко Ф.В. Эффективность применения мине-ральных удобрений и средств химизации под зерновые культуры в условиях точного земледелия. Проблемы агрохимии и экологии. 2012;(1):28-31. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17856262.

Medvedev I.F., Gubarev D.I., Derevyagin S.S., Sirenko F.V. Effektivnost' primeneniya mineral'nykh udobreniy i sredstv khimizatsii pod zernovye kul'tury v usloviyakh tochnogo zemledeliya. [Efficiency of application of mineral fertilizers and means of chemization under grain crops in the conditions of precision agriculture]. Problemy agrokhimii i ekologii. 2012;(1):28-31. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=17856262.

Любчич В.А., Попов С.В., Бакиров Ф.Г., Долматов А.П., Курамшин М.Р. Дифференцированное вне-сение удобрений в системе точного земледелия. Известия Оренбургского государственного аграрного уни-верситета. 2012;(1):73-75. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17738030.

Lyubchich V.A., Popov S.V., Bakirov F.G., Dolmatov A.P., Kuramshin M.R. Differentsirovannoe vnesenie udobreniy v sisteme tochnogo zemledeliya. [Differentiated application of fertilizers in the system of precision agri-culture]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2012;(1):73-75. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=17738030.

Ерёмин Д.И., Кибук. Ю.П. Дифференцированное внесение удобрений как инновационный подход в системе точного земледелия. Вестник КрасГАУ. 2017;(8):17-26. Режим доступа: https://elibrary.ru/ item.asp?id=29875923.

Eremin D.I., Kibuk. Yu.P. Differentsirovannoe vnesenie udob-reniy kak innovatsionnyy podkhod v sisteme tochnogo zemledeliya. [Differentiated application of fertilizers as an innovative approach in the system of exact ag-riculture]. VestnikKrasGAU. 2017;(8):17-26. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=29875923.

Ваулин А.В. Оптимизация азотного питания ячменя при внедрении точного земледелия. Агрохими-ческий вестник. 2013;(1):15-16. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=20328263.

Vaulin A.V. Optimizatsiya azotnogo pitaniyayachmenya pri vnedre-nii tochnogo zemledeliya. [Optimiza-tion of nitrogen nutrition of barley in the introduction of precision farming]. Agrokhimicheskiy vestnik. 2013;(1):15- 16. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20328263.

Гурьянов А.М., Артемьев А.А. Продуктивность культур полевого севооборота в зависимости от ва¬рианта применения минеральных удобрений. Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии про¬изводства и переработки сельскохозяйственной продукции: материалы 9-й Международ. науч.-практ. конф. Саранск, 2013. С. 43-45.

Gur'yanov A.M., Artem'ev A.A. Produktivnost' kul'tur polevogo sevooborota v zavisimosti ot varianta primeneniya mineral'nykh udobreniy. [The Productivity of crops in field crop rotation depending on the application of mineral fertilizers]. Resursosberegayushchie ekologicheski bezopasnye tekhnologii proizvodstva i pererabotki sel’skokhozyaystvennoy produktsii: materialy 9-y Mezhdunarod. nauch.-prakt. konf [Resource-saving ecologically safe technologies of production and processing of agricultural products: Proceedings of the 9th International scien-tific and practical Conference.]. Saransk, 2013. pp. 43-45. (In Russ.).

Афанасьев Р.А. Закономерности внутрипольной вариабельности показателей плодородия почвы. Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2012;(1):24-27. Режим доступа: https://elibra- ry.ru/item.asp?id=17248065.

Afanas'ev R.A. Zakonomernosti vnutripol'noy variabel’nosti pokazateley plodorodiya pochvy. [Regularities of intra-field variability of soil fertility indicators]. Doklady Rossiyskoy akademii sel'skokhozyaystvennykh nauk. 2012;(1):24-27. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=17248065.

Беленков А.И., Тюмаков А.Ю., Умар Сабо, Мокичева Д.С. Агрохимическая и биологическая харак-теристика плодородия почвы опытного участка центра точного земледелия. Известия ТСХА. 2013;(3):53-62. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=20179856.

Belenkov A.I., Tyumakov A.Yu., Umar Sabo, Mokicheva D.S. Agrokhimicheskaya i biologicheskaya kharakteristika plodorodiya pochvy opytnogo uchastka tsentra tochnogo zemledeliya. [Agrochemical and biological characteristics of soil fertility on the experimental plot of the centre of precision agriculture]. Izvestiya TSKhA. 2013;(3):53-62. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20179856.

Сычев В.Г., Афанасьев Р.А., Личман Г.И., Марченко Н.М. Методика отбора почвенных проб по эле¬ментарным участкам поля в целях дифференцированного применения удобрений. М., 2007. 36 с. Режим досту¬па: https://www.twirpx.com/file/1360488/.

Sychev V.G., Afanas'ev R.A., Lichman G.I., Marchenko N.M. Metodika otbora pochvennykh prob po elementarnym uchastkam polya v tselyakh differentsirovannogo primeneniya udobreniy. [Methods of soil sampling in elementary areas of the field for the purpose of differentiated application of fertilizers]. Moscow, 2007. 36 p. (In Russ.). URL: https://www.twirpx.com/file/1360488/.

Lund E.D., Christy C.D., Drummond P.E. Using yield and soil electrical conductivity (EC) map to derive crop production performance information. Presented at the fifth International Conference on Precision 168 Agriculture. Veris technologies. 2000. pp. 1-8. URL: http://www.veristech.com/images/ecfaq/EC_yld_analy-sis%20paper_5thconf.pdf

Ruß G., Brenning, A. Data Mining in Precision Agriculture: Management of Spatial Information. In: MUermeier E., Kruse R., Hoffmann F. (eds.) IPMU 2010. LNCS, vol. 6178. Р. 350-359. Springer, Heidelberg. URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-14049-5_36.

Ruß G., Brenning, A. Data Mining in Precision Agriculture: Management of Spatial Information. In: Hüllermeier E., Kruse R., Hoffmann F. (eds.) IPMU 2010. LNCS, vol. 6178. P. 350-359. Springer, Heidelberg. URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-14049-5 36.

Schellberg J, Hill MJ, Gerhards R, Rothmund M, Braun M. Precision agriculture on grassland: Applications, perspectives and constraints. Europ. J. Agronomy 29 (2008). pp. 59-71. URL: https://doi.org/10.1016/j.eja.2008.05.005.

Schellberg J, Hill MJ, Gerhards R, Rothmund M, Braun M. Precision agriculture on grassland: Applications, per¬spectives and constraints. Europ. J. Agronomy 29 (2008). pp. 59-71. URL: https://doi.org/10.1016/j.eja.2008.05.005.

Zhang N., Taylor R. Applications of a field-level geographic information system (GIS) in precision agriculture. Applied Engineering in Agriculture. 2001;17(6):885-892.

Zhang N., Taylor R. Applications of a field-level geographic information system (GIS) in precision agri-culture. Applied Engineering in Agriculture. 2001;17(6):885-892.

Goodwin R.J., Miller P.C. H. A review of the technologies for mapping within-field variability. Biosystems Engineering. 2003;84(4):393-407. URL: https://doi.org/10.1016/S1537-5110(02)00283-0.

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