CC BY
15
ПЛОДОРОДИЕ
&-
СЫ: 10.24412/0044-3913-2022-3-19-23 УДК 631.5:631.6:911.2
Изменение свойств дерново-подзолистой почвы в зависимости от осушаемых агроландшафтов при возделывании клеверо-тимофеечной травосмеси
М.В. РУБЛЮК, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник (email: [email protected]) Д.А. ИВАНОВ, доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент РАН, зав. отделом О.В. КАРАСЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Н.А. ХАРХАРДИНОВ, аспирант, младший научный сотрудник Федеральный исследовательский центр «Почвенный институт им. В.В. Докучаева», Пыжевский пер., 7, стр. 2, Москва, 119017, Российская Федерация
Исследования проводили с целью изучения влияния осушаемых агроландшафтов на свойства дерново-подзолистой почвы при возделывании клеверо-тимофеечной травосмеси. Работу выполняли в стационарном полевом опыте, расположенном в пределах конечно-моренного холма в Тверской области. Схема опыта включает 2 фактора: фактор А - агромикро-ландшафты вершины холма, южного и северного склонов, фактор В - годы исследований (2019, 2020, 2021 гг.). Величины коэффициента фильтрации почвы находились в пределах0,42...0,77мм/мин. Максимальным в опыте он был в транзитном варианте южного склона (0,77 мм/мин). Увеличение скорости просачивания воды составило 0,19 мм/мин. Наибольшую в опыте влажность пахотного слоя почвы отмечали в транзитных вариантах южного склона - 79,4.79,1 % ППВ. Наименьшее количество влаги (64,1 % ППВ) содержалось в почве элювиально-транзитного варианта северного склона. Плотность пахотного слоя почвы под многолетними травами изменялась от 1,21 до 1,31 г/см3. Максимально уплотненной в опыте была почва в транзитно-аккумулятивном варианте южного склона (1,31 г/см3), самой рыхлой - в верхней части южного склона (1,21 г/см3). Доля бобо-
вого компонента в клеверо-тимофеечной травосмеси составляла 26,8 %, наибольшей она была на вершине, в элювиально-аккумулятивном варианте - 36,3 %. В среднем за трехлетний период исследований максимальная в опыте урожайность сена травосмеси второго года пользования сформировалась в элювиально-аккумулятивном микроландшафте (вершина холма) - 4,95 т/га, что на 30,9 % выше, чем в среднем по опыту. Для урожайности клеверо-тимофеечной травосмеси второго года пользования установлена прямая корреляционная связь с коэффициентом фильтрации (r = 0,54) и обратная -с плотностью пахотного слоя почвы (r = -0,70).
Ключевые слова: агроландшафт, экспозиция склона, свойства почвы, коэффициент фильтрации, плотность, клеверо-тимофеечная травосмесь, Trifolium pratense L., Phleum pretense L.
Для цитирования: Изменение свойств дерново-подзолистой почвы в зависимости от осушаемых агроландшафтов при возделывании клеверо-тимофеечной травосмеси / М. В. Рублюк, Д. А. Иванов, О. В. Карасева и др. // Земледелие. 2022. № 3. С. 19-23. doi: 10.24412/0044-39132022-3-19-23.
Основной фактор дифференциации свойств почвы, эффективного применения удобрений и мелиорантов - учет природных и производственных условий отдельных агроландшафтов [1]. Исходная степень окультуренно-сти оказывает влияние на развитие почвообразовательных процессов в залежных почвах. Зарастание почв повышает структурность, снижает содержание пылеватой фракции в пахотном слое почвы [2]. На процесс расходования влаги в почве, изменение коэффициента водопотребления ее плотность и твердость, воздействуют предшествующие культуры [3, 4]. Введение в севооборот сидеральных паров повышает коэффициент струк-
турности почвы под последующей культурой, снижает твердость почвы и увеличивает общую ее пористость [5]. Агрофизические показатели почвы во многом зависят от способа ее обработки [6]. Безотвальное рыхление может обеспечить плотность почвы близкую к оптимальной [7, 8], содержание продуктивной влаги после вспашки выше, чем после дискования [9].
Агрофизические свойства почвы изменяются и в зависимости от возделываемых культур [10]. Многолетние бобово-злаковые травосмеси повышают структурность почвы и увеличивают содержание в ней органического вещества. Продуктивность посевов кормовых культур зависит от видового состава травосмесей [11], природных условий среды, агротехнологий [12, 13], обеспеченности элементами питания [14, 15]. Добавление бобового компонента в смеси кормовых культур приводит к повышению доступности влаги и элементов питания, а также их урожайности [16]. При этом возделывание клевера на окультуренных почвах возможно и без применения минеральных удобрений [17, 18]. Влагообеспеченность растений, расположенных на склонах, зависит не только от количества и временного распределения осадков на протяжении вегетационного периода, но и от агрофизических показателей почвы [19]. Увеличение влажности почвы иногда приводит к существенному снижению урожайности трав 1, 3 года пользования [20]. Сбор зеленой массы клевера коррелирует со степенью увлажнения и кислотностью почвы, известно также о несущественном влиянии содержания подвижного фосфора на продуктивность культуры [21, 22]. Влияние агрофизических и водно-физических свойств почв осушаемых агроландшафтов Нечерноземья на продуктивность и другие проявления жизнедеятельности культурных растений изучено недостаточно для использования имеющихся знаний на практике. Актуальность наших ис- ы следований заключается в том, что е их результаты дают возможность л выявить изменения агрофизических д свойств почвы в зависимости от усло- л вий агромикроландшафтов (АМЛ) и е условий вегетационного периода, что 2 служит основополагающим фактором 3 при выборе типов севооборотов, сро- м ков и способов посева сельскохозяй- 2 ственных культур. 2
Май Июнь Июль Август Сумма
Год температура
средняя, °С % от нормы средняя, °С % от нормы средняя, °С % от нормы средняя, °С % от нормы температур >10 °С
2019 14,6 +2,8 18,0 + 1,7 15,6 -1,5 15,3 -0,5 2214
2020 10,5 -1,3 18,6 +2,2 17,6 -0,2 16,5 +0,7 2094
2021 13,3 + 1,5 19,8 +3,4 21,3 +3,5 17,9 +2,1 2202
осадки
сумма, мм % от нормы сумма, мм % от нормы сумма, мм % от нормы сумма, мм % от нормы за вегетацию, мм
2019 35 66 38 51 51 54 144 216 310
2020 101 191 85 112 163 173 85 125 475
2021 37 54 103 140 23 25 60 88 212
Цель исследований - изучить изменения свойств дерново-подзолистой почвы в зависимости от условий осушаемых агромикроландшафтов при возделывании клеверо-тимофеечной травосмеси (Trifolium pratense L., Phleum pretense L.).
Влияние условий агромикроландшафтов на дерново-подзолистую остаточно-карбонатную глееватую почву изучали на опытном поле ВНИИМЗ в Тверской области в 2019-2021 гг. Почва осушена гончарным дренажем, дрены располагались на глубине 1 м.
Исследования проводили на злаково-бобовых травостоях 2-го года пользования, возделываемых в зернотравяном севообороте по экстенсивной технологии. Чередование культур: пшеница яровая - рапс -озимая рожь - овес + травы - травы 1 г.п. - травы 2 г.п. Схема опыта предусматривала изучение двух факторов: фактор А - агромикроландшафт (Т-Аю - транзитно-аккумулятивный южного склона; Тю - транзитный южного склона; Э-Тю - элювиально-транзитный южного склона; Э-А - элювиально-аккумулятивный (вершина холма); Э-Тс - элювиально-транзитный северного склона; Тс - транзитный северного склона; Т-Ас - транзитно-аккумулятивный северного склона), фактор В - годы исследований. В течение эксперимента определяли водно-физические характеристики почвы под посевами клеверо-тимофеечной травосмеси в различных агромикро-ландшафтах (фактор А), которые были расположены на вершине, южном и северном склонах, а также в меж-холмных депрессиях (в нижних частях склонов). Длина южного склона от вершины до нижней части 400 м, северного - 440 м. Превышение самой высокой точки участка над нижней ° составляет 14,5 м. го Почвообразующиепородынатер-^ ритории опытного участка сформи-о рованы на двучленных отложениях. | В южной части тестового полигона (межхолмная депрессия на юге, ® южный склон, вершина холма) почва S по гранулометрическому составу $ супесчаная, в северной части (склон
северной экспозиции, межхолмная депрессия на севере) - легкосуглинистая. Морена в южных местоположениях находится ниже 1 м, в северных - 0,52...0,62 м. Кое-где она встречается на поверхности (северная депрессия).
Водопроницаемость почвогрунта проверяли методом заливных квадратов в 2-х кратной повторности, влажность почвенных образцов -термостатно-весовым методом. Плотность почвы определяли буровым методом (ВадюнинаА.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почвы и грунтов. Изд. 2-е. Учеб. пособие для студентов вузов. М.: Высшая школа, 1973.). Статобра-ботку данных проводили методами корреляционного и двухфакторного дисперсионного анализов с использованием компьютерных программ - STATGRAFICS и EXCEL 2007.
В 2019-2021 гг. вегетационные периоды характеризовались удовлетворительными агрометеорологическими условиями (табл. 1). В начале роста и развития растений (май) температура воздуха в 2019 г. и 2021 г превышала норму на 2,8 % и 1,5 % соответственно, а в 2020 г была ниже
среднемноголетней на 1,3 %. Сумма осадков составляла 66, 54 и 191 % от нормы. В июне температура воздуха превышала среднемноголетнюю на 1,7...3,4 %. Осадков в 2019 г выпало 51 % от нормы, в 2020 и 2021 гг. - 112 и 140 % соответственно. В июле 2019 и 2020 гг. наблюдали понижение температуры воздуха соответственно на 1,5 и 0,2 %, в 2021 г. - повышение на 3,5 %. Количество осадков составляло 51, 163 и 23 мм (54, 173 и 25 % от нормы).
За период вегетации в 2019, 2021 и 2020 гг. сумма температур составила 2214, 2202 и 2094 °С соответственно, сумма осадков - 310, 212 и 475 мм. По гидротермическому коэффициенту (ГТК) 2019 г. был средне сухим (ГТК -1,33), 2020 г. - избыточно влажным (ГТК - 2,26), 2021 г. - засушливым (ГТК - 0,96).
Скорость просачивания воды за 5 ч в 2019 г. составляла 0,36. 1,36 мм/мин (см. рисунок). Следует отметить значительную пестроту водопроницаемости почв в пределах конкретных агромикроландшафтов. Это объясняется сильной пестротой почвенно-литологических условий в пределах агроландшафта конечно-
Рисунок. Изменение коэффициента фильтрации в различных осушаемых агромикро-ландшафтах, мм/мин (Т-Аю — транзитно-аккумулятивный южного склона; Тю — транзитный южного склона; Э-Тю — элювиально-транзитный южного склона; Э-А — элювиально-аккумулятивный (вершинахолма); Э-Тс — элювиально-транзитный северного склона; Тс — транзитный северного склона; Т-Ас — транзитно-аккумулятивный северного склона): — 2019г.; В — 2020г.; В — 2021 г.
2. Изменение агрофизических свойств пахотного слоя почвы (0...20 см) под бобово-злаковой травосмесью в различных осушаемых агромикроландшафтах (2019-2021 гг.)
Вариант опыта (АМЛ, фактор А) Влажность, % от ППВ Плотность, г/см3
2019 г. 2020 г. 2021 г. среднее по фактору А 2019 г 2020 г. 2021 г среднее по фактору А
Т-Аю 59,1 90,4 88,8 79,4 1,28 1,42 1,22 1,31
Тю 60,0 93,1 84,3 79,1 1,21 1,40 1,13 1,26
Э-Тю 62,6 72,9 60,6 65,4 1,21 1,23 1,19 1,21
Э-А 73,1 87,8 65,5 75,5 1,21 1,40 1,14 1,25
Э-Тс 59,3 76,9 76,0 64,1 1,25 1,37 1,16 1,26
Тс 51,7 85,9 76,4 71,3 1,23 1,40 1,14 1,26
Т-Ас 48,7 89,6 61,4 66,9 1,24 1,42 1,19 1,28
Среднее по фактору В 59,2 85,3 70,5 71,7 1,23 1,38 1,17 1,26
НСР05 для частных различий =18,8, для фактора А = 10,8, для фактора В =7,1 НСР05 для частных различий = 0,11 для фактора А = FФ< FТ, для фактора В=0,04
моренной гряды. Поля, занятые травами 2 г п., размещали в пространстве в соответствие с ротационной таблицей и даже в пределах одного агромикроландшафта почвенные условия менялись, что приводило к изменению показателей водопроницаемости. Максимальная в опыте пространственная вариабельность почвенных условий, а, следовательно, и величин коэффициентов фильтрации, отмечена в местоположениях южного склона. В среднем по агро-ландшафту конечно-моренной гряды в 2019 г он составил 0,63 мм/мин, максимальным в опыте коэффициент фильтрации был в средней части склона южной экспозиции - на 0,73 мм/мин выше, минимальным в аналогичном варианте склона северной экспозиции (Тс) - на 0,27 мм/мин ниже. В 2020 г коэффициент фильтрации изменялся от 0,36 до 0,68 мм/мин. Его величина максимально возрастала в элювиально-транзитном варианте на южном склоне (Э-Тю) - на 0,16 мм/мин выше средней. В нижней части южного склона (в Т-Аю) коэффициент водопроницаемости почвы был минимальным в опыте - 0,36 мм/мин. Максимальную в опыте водопроницаемость почвы в 2021 г наблюдали на южном склоне элювиально-транзитного агромикроландшафта (Э-Тю). Превышение величины этого показателя над средней составило 0,33 мм/мин. В других вариантах коэффициент
фильтрации находился в пределах 0,51...0,82 мм/мин.
Таким образом, под клеверотимо-феечной травосмесью в среднем за 2019-2021 гг. максимальная в опыте скорость просачивания воды была характерна для транзитного варианта на склоне южной экспозиции (0,77 мм/мин), что выше средней на 0,19 мм/мин. Наименьший коэффициент фильтрации отмечен в транзитном АМЛ северного склона (0,42 мм/мин), где он был на 0,16 мм/мин ниже среднего по агроландшафту. Достоверных различий по водопроницаемости почвы между вариантами не выявлено. На скорость просачивания воды оказали влияние гранулометрический состав почвы и глубина залегания подстилающей породы. На легких супесчаных почвах южного склона с глубоким залеганием подстилающей породы (больше 1 м), она была самой высокой - 0,73.0,77 мм/мин.
В засушливом 2019 г (ГТК - 1,33) влажность почвы в слое 0.20 см под травосмесью в среднем за вегетационный период находилась в пределах 48,7.73,1 % от ППВ (табл. 2). Наиболее сухой она была в транзитных вариантах северного склона. Снижение влажности почвы в Тс и Т-Ас составило соответственно 7,5 и 10,5 % ППВ. Наиболее увлажненной была почва на вершине (в элювиально-аккумулятивном варианте) - выше средней на 13,9 % ППВ. Повышение влажности почвы в верхней части агроландшафта, ве-
роятно, объясняется тем, что влага застаивается в «блюдцах» и медленно просачивается в нижние горизонты из-за подстилающей карбонатной морены, которая располагается на глубине до 1 м. Увеличение влажности почвы от нижних частей склонов южной и северной экспозиции к вершине в 2019 г. связано еще и с тем, что на склонах вода быстрее перемещается вниз к подножью холма. Также на характер распределения влаги оказали влияние гранулометрический состав почвы(на южном склоне он супесчаный, а на северном - легкосуглинистый) и полевая влагоемкость почвы, которая у почвы на южном склоне самая низкая (17.19 %), а на северном склоне более высокая (24.26 %).
В избыточно влажном 2020 г. (ГТК - 2,26) влажность пахотного слоя почвы, выраженная в долях от ППВ, была высокой во всех вариантах опыта и находилась в пределах оптимальных значений для вегетации трав (80.90 % ППВ), что положительно сказалось на формировании урожайности травосмеси. Самой высокой величина этого показателя была на слоне южной экспозиции. Рост, по сравнению со средней влажностью почвы по агроландшафту, в транзитно-аккумулятивном и транзитном вариантах составил 5,1 и 7,8 % ППВ соответственно. В сухом и жарком 2021 г. влажность корнеобитаемого слоя почвы находилась в пределах от 60,6 до 88,8 % ППВ. Наибольший дефицит
3. Изменение состава бобового компонента и урожайности сена бобово-злаковой травосмеси в различных
осушаемых агромикроландшафтах (2019-2021 гг.)
Вариант опыта (АМЛ, фактор А) Доля бобового компонента, % Урожайность сена, т/га
2019 г. 2020 г. 2021 г. среднее по фактору А 2019 г 2020 г. 2021 г. средняя по фактору А
Т-Аю 47,2 34,0 9,65 20,4 0,40 3,67 4,12 2,73
Тю 14,6 3,90 6,58 8,35 1,18 4,95 4,91 3,58
Э-Тю 25,2 17,8 23,1 22,1 1,41 5,73 5,54 4,23
Э-А 42,7 14,3 53,9 36,3 1,84 6,40 6,60 4,95
Э-Тс 47,5 10,3 43,1 33,7 0,95 4,10 5,55 3,53
Тс 41,8 30,9 31,5 34,8 2,11 4,39 4,30 3,60
Т-Ас 41,8 29,2 25,8 32,3 1,67 5,01 4,65 3,77
Среднее по фактору В 37,2 15,7 27,4 26,8 1,37 4,89 5,09 3,78
НСР05 для частных различий = 23,8, для ф05актора А =13,8, для фактора В =9,0 НСР05 для частных различий = 1,33 для фактора А = 0,77, для фактора В =0,50
(О Ф
Ш, ь
Ф
д
ф
ь
Ф
и
О м м
влаги наблюдался на элювиально-транзитном варианте южного склона, где величина этого показателя была ниже средней по опыту в среднем на 9,9 % ППВ.
Таким образом, максимальную в опыте влажность корнеобитаемого слоя почвы под травосмесью второго года использования отмечали на южном склоне в Т-Аю и Тю - 79,4 и 79,1 % ППВ соответственно. Здесь наблюдали максимальное заполнение пор влагой вследствие того, что порозность легких почв не велика. Наименьшее количество влаги содержалось в почве элювиально-транзитного АМЛ северного склона - 64,1 % ППВ.
В засушливые годы (2019 и 2021 гг) плотность почвы уменьшалась и в среднем по опыту составила 1,23 и 1,17 г/см3 соответственно (см. табл. 2). В избыточно влажном 2020 г. она была наибольшей и составила в среднем по опыту 1,38 г/см3. Самую высокую величину этого показателя наблюдали в нижних частях склонов (в Т-Аю и Т-Ас) - 1,42 г/см3.
В среднем за 2019-2021 гг. плотность пахотного слоя почвы под многолетними травами различалась между вариантами на 0,01. 0,05 г/см3. Наиболее рыхлой она была в элювиально-транзитном АМЛ южного склона (1,21 г/см 3). Максимальной величина этого показателя была в нижней части склона южной экспозиции (в Т-Аю) - 1,31 г/см3.
Содержание бобовых в травосмеси в 2019 г. составило 37,2%, в 2021 г-27,4, в и 2020 гг - 15,7 %. Наименьшая их доля в изучаемой травосмеси в 2020 г. обусловлена влиянием засушливые условия вегетационного периода предыдущего 2019 г, что привело к выпадению клевера. Снижение этого показателя в 2020 г, по сравнению с 2019 г., составило 7,4.37,0 % (табл. 3).
В среднем за 3 года исследований доля бобового компонента в клеверо-тимофеечной травосмеси составила 26,8 %. Больше всего растений клевера в смеси отмечали на вершине в элювиально-аккумулятивном варианте - 36,3 %, наименьший процент (8,35 %) - на южном склоне в транзитном варианте.
Продуктивность травосмеси в порядке убывания в 2021 г составила 5,09 т/га, в 2020 - 4,89 т/га, в и 2019 гг - 1,37 т/га сена. Наиболее низкая урожайность отмечена в засушливом 2019 г ° (0,4.2,11 т/га сена). Засушливые усло-« вия 2021 г не привели кдостоверному g снижению продуктивности травосмеси. о» Выпадение обильных осадков в июне I (140 % от нормы) способствовало формированию высокой продуктивности ® трав - 4,12.6,60 т/га сена. S В среднем за три исследуемых (Y) года урожайность сена травосмеси
2 г пользования варьировала от 2,73 до 4,95 т/га. Максимальной в опыте (4,95 т/га) она была в элювиально-аккумулятивном варианте (вершина холма) и превышала величину этого показателя, по сравнению со средней по опыту, на 30,9 %. В нижней части южного склона (в Т-Аю) урожайность сена была наименьшей (на 27,7 % средней по опыту).
В результате статистической обработки данных установлено, что на продуктивность бобово-злаковой травосмеси второго года пользования в большей степени влияли условия вегетационного периода (фактор В -
69.8 %). Доля фактора А (агромикро-ландшафты) составила 9,5 %. Для урожайности травосмеси 2 г. пользования установлена прямая корреляционная связь с коэффициентом фильтрации (r=0,54) и составом бобового компонента в травосмеси (r=0,39), а также обратная с плотностью пахотного слоя почвы (r = -0,70).
Местонахождение на агроланд-шафте оказывает влияние на агрофизические свойства почвы и продуктивность многолетних трав. Ее водопроницаемость варьирует в пределах 0,42.0,77 мм/мин. Максимальная в опыте величина этого показателя отмечена в транзитном варианте южного склона (0,77 мм/мин). Увеличение скорости просачивания воды, по сравнению со средним, достигало 0,19 мм/мин.
Наибольшая влажность пахотного слоя почвы в опыте отмечена в транзитных вариантах южного склона (в Т-Аю и Тю) - 79,4 и 79,1 % ППВ соответственно, наименьшая (64,1 % ППВ) - в почве элювиально-транзитного варианта северного склона.
Плотность пахотного слоя почвы под многолетними травами изменялась в пределах от 1,21 до 1,31 г/см3. Наиболее уплотненной была почва в транзитно-аккумулятивном варианте южного склона (1,31 г/ см3), самой рыхлой - в элювиально-транзитном АМЛ южного склона (1,21 г/см 3).
Доля бобового компонента в клеверо-тимофеечной травосмеси составило 26,8 %. Наибольшее количество растений клевера в смеси отмечали на вершине в элювиально-аккумулятивном варианте - 36,3 %.
В среднем за годы исследований максимальная в опыте урожайность сена травосмеси второго года пользования сформировалась в элювиально-аккумулятивном микроландшафте (вершина холма) - 4,95 т/га, что на
30.9 % выше, чем в среднем по опыту. Для травосмеси 2 года пользования установлена прямая корреляционная связь урожайности с коэффициентом фильтрации (r=0,54) и обратная - с
плотностью пахотного слоя почвы (r = -0,70).
Литература.
1. Рублюк М.В., Иванов Д.А., Карасева
0.В. Влияние ландшафтных условий на свойства дерново-подзолистой почвы и продуктивность клеверо-тимофеечной травосмеси // Достижения науки и техники АПК. 2020. № 10. Т. 54. С. 85-90. doi: 10.24411/0235-2451-2020-11013.
2. Влияние степени исходного окультуривания на агрофизические показатели залежных дерново-подзолистых почв / А.В. Леднев, А.В. Дмитриев, Н.А. Пегова и др. // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018. №6 (67). С. 102-108. doi: 10. 30766/20729081.2018.67.6.102-108.
3. Изменение агрофизических свойств почвы и урожайности озимой пшеницы в зависимости от предшественников / В.И. Турусов, О.А. Богатых, Н.В. Дронова и др. // Земледелие. 2021. №2. С. 10-13. doi: 10. 24411/0044-3913-2021-10202.
4. Изменение запасов влаги в выщелоченном черноземе в невегетационный период в зависимости от предшественника и основной обработки / В. И. Усенко, А. А. Гар-куша, Т. А. Литвинцева и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2021. № 6. С. 9-13.
5.Турусов В.И., Дронова Н.В., Балю-нова Е.А. Влияние предшественников на изменение агрофизических свойств почвы в посевах озимой пшеницы// Плодородие. 2021. №4 (121). С. 36-39. doi: 10. 25680/519948603.2021.12111.
6. Минимизация основной обработки почвы под горох в Курской области / Д. В. Дубовик, Е. В. Дубовик, А. В. Шумаков и др. // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 11. С. 26-31.
7. Сабитов М. М., Захаров С. А. Ресурсосберегающие модели технологий возделывания яровой пшеницы в условиях лесостепи Среднего Поволжья // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2021. Т. 16. № 3 (63). С. 53-58.
8. Богомолова Ю.А., Саков А.П., Ивенин А.В. Влияние обработки почвы и удобрений на изменения ее агрофизических свойств и урожайность сои звене зернового севооборота // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018. №3 (64). С. 62-69. doi: 10. 30766/2072-9081.2018.64.3.62-69.
9. Девтерева Н.И., Благополучная О.А. Влияние различных приемов основной обработки почвы на продуктивность культур и агрофизические свойства слитых черноземов // Земледелие. 2019. №3. С. 31-33. doi: 10. 2441/0094-3913-2019-10308.
10. Влияние биологизированных севооборотов на агрофизические свойства почвы, засоренность посевов и продуктивность пашни в условиях засушливой степи Южного Урала / Я. З. Каипов, З. Р. Султангазин, Х. М. Сафин и др. // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 10. С. 51-55.
11.Benefits of increasing plant diversity in sustainable agroecosystems / F. Isbell, P.R. Adler, N. Eisenhauer N., et. all. // Journal of Ecology. 2017. Vol. 105(4). P. 871-879. doi: 10.1111/1365-2745.12789.
12. Evaluation of herbage yield and nutritive value of eight forage crop species / H. Akdeniz,
1. Hosafhoglu, A. Koq, et. all. // Applied ecology
and environmental research. 2019. No. 17(3). P. 5571-5581. doi: 10.15666/aeer/1703 55715581.
13. Рублюк М.В., Иванов Д.А., Карасева О.В. Влияние агроландшафтных условий на водный режим осушаемых земель Нечерноземной зоны России // Достижения науки и техники АПК. 2018. № 8. Т. 32. С. 8-10. doi: 10.24411/0235-2451-2018-10802.
14. Свечников А.К. Преимущества тра-возерновых севооборотов от продления срока использования клеверо-люцерно-тимофеечной смеси // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2020. № 6. С. 752-763. doi: 10.30766.2072-9081.2020 21.6.752-763.
15. Tilman D., Reich P.B., Isbell F. Biodiversity impacts ecosystem productivity as much as resources, disturbance, or herbivory // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2012. No. 109(26). P. 10394-10397. doi: https://doi. org/10.1073/pnas.1208240109.
16. Влияние бобового компонента на урожайность смешанных посевов злаковых кормовых культур / С.М. Пакшина, С.Ф. Че-салин, В.Ф. Шаповалов и др. // Кормопроизводство. 2020. № 9. С. 12-18. doi: 10.25685/ KRM 2020.9.2020.009
17. Урожайность клевера лугового в зависимости от агроклиматических условий Среднего Урала / Н.Н. Зезин, П.А. Постников, М.А. Тормозин и др. // Кормопроизводство. 2020. № 6. С. 20-24. doi: 10.25685/ р4864-8413-2516-n.
18. Акманаев Э.Д. Формирование урожайности клевера лугового в зависимости от агрометеорологических условий // Пермский аграрный вестник. 2018. № 3 (23). С. 30-34.
19. Продуктивность сельскохозяйственных культур на склоновых землях юго-восточных районов Предбайкалья / В.И. Солодун, О.В. Сметанина, А.М. Зайцев и др. // Кормопроизводство. 2018. № 4. С. 16-20. doi:10.25685/KRM. 2018.2018.12719.
20. Иванов Д.А., Карасева О.В., Рублюк М.В. Изучение динамики продуктивности трав на основе данных многолетнего мониторинга // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2021. Т. 22. №1. С. 76-84. doi: 10.30766.2072-9081.2021.22.1.76-81.
21. Лыскова И.В., Лыскова Т.В., Попов Ф.А. Продуктивность клевера лугового на дерново-подзолистой почве при различной обеспеченности подвижным фосфором и степени кислотности // Аграрная наука Евро-Севео-Востока. 2019. Т. 20. № 4. С. 368-377. doi: 10.30766.2072-9081.2019.4.368-377.
22. The application of the soil - agroclimatic index for assessing the agronomic potential of arable lans in the forest - steppe zone of Russia // D.S. Bulgakov, D. I. Rucnovich, E.A. Shishkonakova, et al. // Eurasian Soil Science. 2018. Vol. 5. № 4. P. 488-459. doi: 10.1134/ S1064229318040038.
Changes in the properties of soddy-podzolic soil depending on the drained agricultural landscapes during the cultivation of clover-timothy grass mixture
M.V. Rublyuk, D.A. Ivanov, O.V. Karaseva, N.A. Kharkhardinov
Federal Research Center Dokuchaev Soil Science Institute, Pyzhevskii per., 7, str. 2b, Moskva, 119017, Russian Federation
Abstract. We studied the effect of drained agrolandscapes on the properties of soddy-podzolic soil during the cultivation of clover-timothy grass mixture. The work was carried out in a stationary field experiment located within the terminal moraine hill in the Tver region. The experimental design includes two factors. Factor A was the agro-microlandscapes of the hilltop and the southern and northern slopes. Factor B was years of research: 2019, 2020, 2021. The values of the soil filtration coefficient were in the range of 0.42 to 0.77 mm/min. The maximum indicator was obtained in the transit variant of the southern slope (0.77 mm/min). The increase in water infiltration rate was 0.19 mm/min. The maximum moisture content of the arable layer of the soil was observed in the transit variants of the southern slope - 79.4-79.1 % of the ultimate field water capacity (UFWC). The smallest amount of moisture (64.1 % of the UFWC) was contained in the soil of the eluvial-transit variant of the northern slope. The density of the arable layer of soil under perennial grasses varied from 1.21 to 1.31 g/cm3. The soil was maximally compacted in the transit-accumulative variant of the southern slope (1.31 g/cm3); it was the loosest in the upper part of the southern slope (1.21 g/cm3). The content of the legume component in the clover-timothy grass mixture was 26.8 %, it was the greatest in the hill top in the eluvial-accumulative variant - 36.3%. On average, over a three-year study, the maximum yield of grass mixture hay of the second year of use was formed in the eluvial-accumulative microlandscape (hilltop) - 4.95 t/ha of hay, which was 30.9% higher compared to the average value for the experiment. For the yield of clover-timothy grass mixture of the second year of use, a direct correlation was established with the filtration coefficient (r = 0.54) and an inverse one - with the density of the arable soil layer (r = -0.70).
Keywords: agricultural landscape; slope exposure; soil properties; filtration coefficient; density; clover-timothy grass mixture; Trifolium pratense L.; Phleum pretense L.
Author Details: M. V. Rublyuk, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow (e-mail: [email protected]); D. A. Ivanov, D. Sc. (Agr.), Corresponding Member of RAS, chief research fellow; O.V. Karaseva, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; N. A. Kharkhardinov, junior research fellow.
For citation: Rublyuk MV, Ivanov DA, Kharkhardinov NA, et al. [Changes in the properties of soddy-podzolic soil depending on the drained agricultural landscapes during the cultivation of clover-timothy grass mixture]. Zemledelie. 2022;(3):19-23. Russian. doi: 10.24412/0044-39132022-3-19-23.
doi:10.24412/0044-3913-2022-3-23-27 УДК 631.51:631.445.25:631.81(571.12)
Валовое
содержание
элементов
питания в
темно-серой
лесной почве
при различных
системах
основной
обработки*
Н. В. ПЕРФИЛЬЕВ, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник О. А. ВЬЮШИНА, научный сотрудник (e-mail: vyushina63@mail) Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северного Зауралья - филиал Федерального исследовательского центра Тюменского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук, ул. Бурлаки, 2, пос. Московский, Тюменский р-н, Тюменская обл., 625501, Российская Федерация
Исследование проводили с целью изучения воздействия систем основной обработки на изменение потенциального плодородия темно-серой лесной почвы северной лесостепи Северного Зауралья. Работу выполняли в 1988-2018 гг. в длительном стационарном полевом опыте в Тюменской области. В зернопа-ровом севообороте (чистый пар - озимая рожь - яровая пшеница - зернобобовые - яровой ячмень) изучали следующие системы основной обработки: отвальная, безотвальная, комбинированная, дифференцированная, плоскорезная и поверхностная. Почва - темно-серая лесная тяжелосуглинистая. В результате 30-летнего воздействия ресурсосберегающие системы основной обработки с применением безотвальной, плоскорезной и поверхностной обработок оказывали равнозначное вспашке или более сильное влияние на запасы валовых азота (N) и фосфора (Р) в слое почвы 0.40 см. f Комбинированная система обработки е способствовала повышению запасов
ь
валового азота, в сравнении с отвальной системой, на 32 % и фосфора - на ^ 11,9 % (вследствие повышенного на и 19,2 % его содержания в слое 20.40 см). ф За 6ротаций зернопарового севооборота z
■о
Ы
*работа выполнена в рамках раздела Гос- 2 задания №121041600037-3 2
