Динамика продуктивной влаги в дерново-подзолистой почве при возделывании ярового ячменя

В статье представлены результаты проведённого в 1996–2021 гг. в двух закладках многолетнего двухфакторного стационарного опыта в условиях Республики Марий Эл. Цель исследований – изучение динамики продуктивной влаги в слое дерново-подзолистой почвы 0–20 см в зависимости от предшественников ярового ячменя в шестипольных севооборотах. Предшественники – картофель с внесением 60 т/га навоза, яровые (овёс, яровая пшеница) и озимые зерновые (озимая пшеница и озимая рожь). При исследовании проведён корреляционно-регрессионный анализ данных между соответствующими гидротермическими коэффициентами Селянинова (ГТК) и запасами доступной влаги в почве в посевах ячменя в фазы «выход в трубку» и «восковая спелость зерна» после различных предшественников. В результате выяснено, что при размещении ячменя после овса повышение ГТК на единицу увеличивало к уборке ячменя количество доступной растениям почвенной влаги на 17,45±7,95 мм. Мёртвые запасы влаги в этом случае формировались при ГТК менее 0,79. Данные корреляционно-регрессионного анализа по другим предшественникам были менее выраженными, но сохраняли отмеченную тенденцию. Установлено, что погодные условия 1996–2021 гг. в Республике Марий Эл к моменту посева ярового ячменя в основном обеспечивали «удовлетворительное» (20–30 мм) количество продуктивной влаги в слое почвы 0–20 см. Самым лучшим предшественником в опыте определен картофель, после которого в течение вегетации ячменя запасы доступной влаги в почве меньше всего определялись ГТК – коэффициент детерминации (R² ) составил 0,306±0,096, количество продуктивной влаги снизилось в среднем на 34,6 %). После зерновых культур, особенно овса, ГТК влиял на изменчивость показателя «количество продуктивной влаги» к уборке урожая значительно (R² – до 0,802±0,028), уменьшая его от момента посева в два раза (до 15,1±5,1 мм).

1. Носкова Е. Н., Козлова Л. М., Попов Ф. А., Светлакова Е. В. Влияние способов обработки почвы и видов удобрений на агрофизические свойства почвы, засоренность посевов и урожайность ячменя. Таврический вестник аграрной науки. 2022;3(31):148–158. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49865417 EDN: URZDYV

2. Гаврилова А. Ю., Конова А. М., Самсонова Н. Е. Влияние доз и сочетаний минеральных удобрений на формирование урожайности и качества зерна пивоваренного ячменя в центральном Нечерноземье. Агрохимия. 2020;(9):24–31. DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188120090069 EDN: UNDGHD

3. Морозов Н. А., Ходжаева Н. А., Хрипунов А. И., Общия Е. Н. Продуктивная влага и урожайность озимой пшеницы в сухостепной полосе Ставрополья. Аграрная наука. 2021;(5):47–50. DOI: https://doi.org/10.32634/0869-8155-2021-349-5-47-50 EDN: PCQNLU

4. Gorash O., Klymyshena R., Khomina V., Vilchynska L. Ecological and biological conformity of conditions of the brewing barley cultivation zone. Ukrainian Journal of Ecology. 2020;10(1):246–253. DOI: https://doi.org/10.15421/2020_39

5. Курылева А. Г. Адаптивная реакция сортов ячменя при экологическом испытании в условиях Удмуртской Республики. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018;(6):52–57. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2018.67.6.52-57 EDN: YPVSZN

6. Клочков А. В., Соломко О. Б., Клочкова О. С. Влияние погодных условий на урожайность сельскохозяйственных культур. Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. 2019;(2):101–105. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=38552716 EDN: HHOJJO

7. Левакова О. В., Дедушев И. А., Ерошенко Л. М., Ромахин М. М., Ерошенко А. Н., Ерошенко Н. А., Болдырев М. А., Гладышева О. В. Влияние агрометеорологических изменений климата на зерновую продуктивность ярового ячменя в условиях Нечерноземной зоны РФ. Юг России: экология, развитие. 2022;171(62):128–135. DOI: https://doi.org/10.18470/1992-1098-2022-1-128-135 EDN: APZPOW

8. Piniewski M., Marcinkowski P., O’Keeffe J., Szcześniak M., Nieróbca A., Kozyra J., Kundzewicz Z. W., Okruszko T. Model-based reconstruction and projections of soil moisture anomalies and crop losses in Poland. Theor Appl Climatol. 2020;140(1):691–708. DOI: https://doi.org/10.1007/s00704-020-03106-6

9. Lee H., Calvin K., Dasgupta D., Krinner G., Mukherji A., Thorne P., et al. Climate Change 2023: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Geneva, Switzerland: IPCC, 2023. 1–34. DOI: https://doi.org/10.59327/IPCC/AR6-9789291691647

10. Dube K., Nhamo G., Chikodzi D. Climate change-induced droughts and tourism: Impacts and responses of Western Cape province, South Africa. Journal of Outdoor Recreation and Tourism. 2022;39:100319. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jort.2020.100319

11. Martínez-Fernández J., González-Zamora A., Sánchez N., Gumuzzio A. A soil water based index as a suitable agricultural drought indicator. Journal of Hydrology. 2015;522:265–273. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2014.12.051

12. Benito-Verdugo P., Martínez-Fernández J., González-Zamora Á., Almendra-Martín L., Gaona J., HerreroJiménez C. M. Impact of Agricultural Drought on Barley and Wheat Yield: A Comparative Case Study of Spain and Germany. Agriculture. 2023;13(11):2111. DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture13112111

13. Appiah M., Abdulai I., Schulman A. H., Moshelion M., Dewi E. S., Daszkowska-Golec A., Bracho-Mujica G., Rötter R. P. Drought response of water-conserving and non-conserving spring barley cultivars. Frontiers in Plant Science. 2023;14:1247853. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1247853

14. Groh J., Vanderborght J., Pütz T., Vogel H. J., Gründling R., Rupp H., et al. Responses of soil water storage and crop water use efficiency to changing climatic conditions: a lysimeter-based space-for-time approach. Hydrology and Earth System Sciences. 2020;24(3):1211–1225. DOI: https://doi.org/10.5194/hess-24-1211-2020

15. Havrlentová M., Dvořáček V., Jurkaninová L., Gregusová V. Unraveling the Potential of β-D-Glucans in Poales. Life. 2023;13(6):1387. DOI: https://doi.org/10.3390/life13061387

16. Khaleghdoust B., Esmaeilzadeh-Salestani K., Korge M., Alaru M., Möll K., Värnik R., et al. Barley and wheat beta-glucan content influenced by weather, fertilization, and genotype. Frontiers in Sustainable Food Systems. 2024;7:1326716. DOI: https://doi.org/10.3389/fsufs.2023.1326716

17. Bezpal’ko V. V., Stankevych S. V., Zhukova L. V., Zabrodina I. V., Turenko V. P., Horyainova V. V., et al. Pre-sowing seed treatment in winter wheat and spring barley cultivation. Ukrainian Journal of Ecology. 2020;10(6):255–268. DOI: https://doi.org/10.15421/2020_291

18. Mitrofanov D. V., Zorov A. A., Skorokhodov V. Y., Kaftan Y. V., Zenkova N. A. The influence of main factors on productivity of barley in the steppe zone of the Southern Urals. IOP Conf Ser: Earth Environ Sci. 2022;1045(1):012105. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/1045/1/012105

19. Yang M., Wang G., Lazin R., Shen X., Anagnostou E. Impact of planting time soil moisture on cereal crop yield in the Upper Blue Nile Basin. Agricultural Water Management. 2021;243:106430. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106430

20. Osman R., Tahir M. N., Ata-Ul-Karim S. T., Ishaque W., Xu M. Exploring the Impacts of Genotype-Management-Environment Interactions on Wheat Productivity, Water Use Efficiency, and Nitrogen Use Efficiency under Rainfed Conditions. Plants. 2021;10(11):2310. DOI: https://doi.org/10.3390/plants10112310

21. Козлова Л. М., Носкова Е. Н., Попов Ф. А. Оценка развития болезней зерновых культур при ресурсосберегающих системах обработки почвы и применении биопрепаратов в адаптивно-ландшафтном земледелии. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2020;21(6):721–732. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.6.721-732 EDN: FUMOYG

22. Чернов О. С. Яровая пшеница в агроэкосистемах Верхневолжья. Владимирский земледелец. 2022;(4):43–52. DOI: https://doi.org/10.24412/2225-2584-2022-4-43-52 EDN: ZDHAUY

23. Чайкин В. В., Новичихин А. М. Влияние удобрений на водный режим культур севооборота в условиях Воронежской области. Международный научно-исследовательский журнал. 2023;(11(137)):22. DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2023.137.80 EDN: JQSJRQ

24. Ward M., Forristal P. D., McDonnell K. Impact of field headlands on wheat and barley performance in a cool Atlantic climate as assessed in 40 Irish tillage fields. Irish Journal of Agricultural and Food Research. 2020;59(1):85–97. DOI: https://doi.org/10.15212/ijafr-2020-0113

25. Attia M., Mohamed M., Mofreh Abou Tahoun A., Abdelghany F., Elserafi R. Productivity of some barley cultivars as affected by supplemental irrigation under rainfed conditions. Australian Journal of Crop Science. 2022;16(05):665–675. DOI: https://doi.org/10.21475/ajcs.22.16.05.p3647

26. Батищев И. В., Ильинская И. Н. Почвенные влагозапасы и водный баланс посевов ячменя ярового на эрозионно опасном склоне. Мелиорация и гидротехника. 2023;13(4):161–181. DOI: https://doi.org/10.31774/2712-9357-2023-13-4-161-181 EDN: OBHCXF

27. Глуховцев В. В., Санина Н. В. Эффективность листовых подкормок в аридных условиях Среднего Поволжья при возделывании ярового ячменя. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016;4(60):40–42. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26586307 EDN: UDPVSK

28. Филатов А. Н., Мазуров В. Н., Храмой В. К., Арланцева Е. Р. Влияние способов обработки почвы и уровней минерального питания на урожайность и качество зерна ярового ячменя сорта Владимир в условиях центрального района Нечерноземной зоны. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2021;(1):18–28. DOI: https://doi.org/10.26897/0021-342X-2021-1-18-28 EDN: FZSJZN