Влияние полевых севооборотов на накопление пожнивнокорневых остатков в пахотном слое дерново-подзолистой почвы

Цель работы – провести сравнительную оценку количества запахиваемых растительных остатков в различных полевых севооборотах в условиях Республики Марий Эл. Работа выполнена в 2013-2018 гг. на стационарном участке в двухфакторном опыте. Фактор А – виды севооборотов и чередование культур: 1. Зернотравяной (овес + клевер, клевер 1 г. п. на зеленую массу, озимая рожь, викоовсяная смесь на зерно, яровая пшеница, ячмень). 2. I плодосменный (викоовсяная смесь на зеленый корм, озимая рожь, ячмень, картофель, викоовсяная смесь на зерно, яровая пшеница). 3. II плодосменный (викоовсяная смесь на зерно, яровая пшеница, картофель с внесением навоза (80 т/га), ячмень + клевер, клевер 1 г. п. на зеленую массу, озимая рожь). 4. III плодосменный (ячмень + клевер, клевер 1 г. п. на зеленую массу, клевер 2 г. п. на зеленую массу, озимая рожь, картофель, овес). Фактор В – минеральные удобрения: 1. Без удобрений. 2. N60P60K60. В контрольном зернотравяном севообороте с одногодичным использованием клевера в среднем за год поступило 3,02±0,06 т/га пожнивно-корневых остатков. В I плодосменном севообороте за счет замены клевера на картофель остатков образовалось 2,14±0,04 т/га, что значительно меньше контрольного варианта (НСР05 по фактору А – 0,21 т/га). Во II плодосменном севообороте накопление пожнивно-корневых остатков составило 2,91±0,07 т/га. По сравнению с контролем это в пределах ошибки опыта. Наибольшее количество пожнивно-корневых остатков накопилось в пахотном слое III плодосменного севооборота (3,37±0,07 т/га). Применение минеральных удобрений существенно увеличило массу пожнивно-корневых остатков во всех севооборотах в среднем за год на 0,16 т/га (НСР05 по фактору В ‒ 0,15). Соотношение углерода к азоту (С:N) в пожнивно-корневых остатках клевера и картофеля составило 18…20, викоовсяной смеси – 25…31, яровых зерновых культур – 39…41, озимой ржи – 53.

Конфликт интересов: авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.

1. Замятин С. А., Бырканова С. В. Плодородие дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы при длительном применении агрохимических средств. Методы и технологии в селекции растений и растениеводства: материалы Междунар. научн.-практ. конф. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2015. С. 332-336.

2. Фокин А. Д. Влияние органического вещества на агрономические свойства и режимы почв. Концепция оптимизации режима органического вещества почв в агроландшафтах. М.: Изд-во МС ХА, 1993. С. 34-39.

3. Janzen R. A. Shegkewich C. F. Goh Tee Boon Stabili-zation of Residual Cand N in Soil. Can. J. Soil Sci. 1988;68(4):733-745.

4. Brankatschk G., Finkbeiner M. Modeling crop rotation in agricultural LCAs – challenges and potential solutions. Agricultural Systems. 2015;(138):66-76. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agsy.2015.05.008

5. Brankatschk G., Finkbeiner M. Crop rotations and crop residues are relevant parameters for agricultural carbon footprints. Agronomy for Sustainable Development. 2017. October. 14 p. DOI: https://doi.org/10.1007/ s13593- 017-0464-4

6. Корнилов И. М. Корневые и пожнивные остатки в зависимости от систем обработки почвы. Современные тенденции развития науки и технологии. 2015;(4-2):61-63. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=23940519

7. Ghimire B., Ghimire R., VanLeeuwen D., Mesbah A. Cover crop residue amount and quality effects on soil organic carbon mineralization. Sustainability. 2017;9(12):2316. DOI: https://doi.org/10.3390/su9122316

8. Bardgett R. D., Mommer L., De ries F. T. Going underground: root traits as drivers of ecosystem processes. Trends Ecol. Evol. 2014;29(12):692–699. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tree.2014.10.006

9. Bisen N., Rahangdale C. P. Crop residues management option for sustainable soil health in rice-wheat system: A review. International Journal of Chemical Studies. 2017;(5(4)):1038-1042. URL: https://www.researchgate.net/publication/318959582_Crop_residues_management_option_for_sustainable_soil_health_in_rice-wheat_system_A_review

10. Hirte J., Leifeld J., Abiven S., Oberholzer H.-R., Hammelehle A., Mayer J. Overestimation of crop root biomass in field experiments due to extraneous organic matter. Front Plant Sci. 2017;(8):284. DOI: https://doi.org/10.3389/ fpls.2017.00284

11. Philippot L., Raaijmakers J. M., Lemanceau P., Van der Putten W. H. Going back to the roots: the microbial ecology of the rhizosphere. Nat. Rev. Microbiol. 2013;(11):789-799. DOI: https://doi.org/10.1038/nrmicro3109

12. Torma S., Vilček J., Lošak T., Kužel S., Martensson A. Residual plant nutrients in crop residues – an important resource. Acta Agriculturae Scandinavica, Section B – Soil & Plant Science. 2017:358-366. DOI: https://doi.org/10.1080/09064710.2017.1406134

13. Кузнецова Л. Н. Накопление корневой массы и пожнивных остатков растениями ячменя в плодосменном и зернопропашном севооборотах. Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2015;(8):132-136. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=26069209

14. Куликова А. Х. Дифференциация севооборотов по влиянию на режим органического вещества почвы. Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2011;(2(14)):27-33. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=16716923

15. Новиков А. А., Кисаров О. П. Обоснование роли и пожнивных остатков в агроценозах. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2012;(78):643-652. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17714663

16. Скируха А. Ч., Грибанов Л. Н. Усеня А. А. Корневые и пожнивные остатки полевых культур в севообороте как резерв и повышения содержания основных элементов минерального питания в почве. Земледелие и селекция в Белоруссии. 2017;(53):13-19. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=35344614

17. Мудрых Н. М., Самофалова И. А. Опыт использования растительных остатков в почвах нечерноземной зоны России (обзор). Пермский аграрный вестник. 2017;(1(17)):88-97. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=28822619

18. Новиков А. А. Гумус черноземов обыкновенных при внесении удобрений и эффективность возделываемых сельскохозяйственных культур. Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2017;(2 (26)):131-143. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=29149337

19. Парамонов А. В., Федюшкин А. В., Медведева В. И. Изменение содержания и запасов гумуса в черноземе обыкновенном в зависимости от применяемых систем удобрений. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017;(4 (66)):24-28. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=30009109

20. Парамонов А. В., Федюшкин А. В., Пасько С. В., Медведева В. И. Влияние систематического применения удобрений в девятипольном зернопаропропашном севообороте на баланс гумуса (С) в черноземе обыкновенном. Достижения науки и техники АПК. 2018;32(9): 9-11. DOI: https://doi.org/10.24411/0235-2451-2018-10902

21. Замятин С. А., Изместьев В. М. Влияние культур севооборота на среднегодовое поступление растительных остатков за ротацию севооборотов. Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2016;(1(5)):18-21. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=26125254

22. Замятин С. А., Ямалиева А. М. Влияние севооборотов на распространение корневых гнилей сельскохозяйственных культур. Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2016;(1(5)):22-25. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=26125255