CC BY
9
ПЛОДОРОДИЕ
СЫ: 10.24412/0044-3913-2024-5-9-13 УДК 631.412:631.51.01
Влияние технологий возделывания полевых культур на агрохимические и физико-химические свойства чернозема выщелоченного в условиях Западного Предкавказья
В. Н. СЛЮСАРЕВ1, доктор сельскохозяйственных наук, профессор (e-mail: [email protected]) О. А. ПОДКОЛЗИН12, член-корреспондент РАН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор (e-mail: [email protected]) В. М. КИЛЬДЮШКИН3, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Е. Д. ФЕДАЩУК12, старший преподаватель (e-mail: nopsh.krd@ mail.ru)
А. В. ОСИПОВ2, кандидат сельскохозяйственных наук, профессор (e-mail: [email protected])
кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина, ул. Калинина, 13, Краснодар, 350044, Российская Федерация
2Центр агрохимической службы «Краснодарский», п/о № 12, Краснодар, 350012, Российская Федерация
Национальный центр зерна имени П. П. Лукьяненко, Центральная усадьба КНИИСХ, Краснодар, 350012, Российская Федерация
Исследования проводили с целью оценки изменения агрохимических и физико-химических свойств чернозема выщелоченного Кубани за период ротации зернопропашного севооборота для сохранения его плодородия и более рационального использования в сельскохозяйственном производстве. В опыте, проведенном в 2010-2015 гг., изучали следующие варианты: способ основной обработки почвы (фактор А) - вспашка (20...22 см), чизеле-вание (38.40 см), безотвальная обработка (14.16 см); система минеральных удобрений (фактор В) - без удобрений (контроль), минимальная (NPK)85, средняя (NPK) 135, повышенная (NPK)181; известкование (фактор С) - без известкования, 7 т/га извести. В среднем по вариантам опыта в течение ротации севооборота внесение удобрений в зависимости от дозы достоверно увеличивало содержание обменного кальция отно-
сительно контроля на 0,5.1,0 мг-экв./100 г почвы, магния (при средней и повышенной дозе) - на 0,4.0,7 мг-экв./100 г, общего гумуса - на 0,09.0,19 %, гидролитическую кислотность - на 0,3.0,7 мг-экв./100 г почвы. Внесение извести приводило к росту количества гумуса на 0,96 %. Проведение вспашки способствовало большему накоплению обменных форм кальция (на 2,6.3 %) и магния (на 0,4 мг-экв./100 г), но было менее благоприятно для процессов гумификации (содержание понизилось на 0,18.0,22 %), по сравнению с безотвальными способами обработки почвы. Существенное увеличение подвижных фосфатов при внесении извести в среднем по опыту составило 4,4 мг/кг почвы, по сравнению с вариантами без использования мелиоранта, независимо от способов обработки почвы. Максимальное в опыте количество подвижного калия в среднем за годы опыта выявлено в вариантах с чизеле-ванием (349 мг/кг), наименьшее - при отвальной обработке (299 мг/кг), независимо от известкования и внесенных удобрений.
Ключевые слова: чернозем выщелоченный, минеральные удобрения, сидераты, известь, гидролитическая кислотность, гумус, зернопропашной севооборот, кальций, магний, калий, фосфор, подвижные, обменные формы.
Для цитирования: Влияние технологий возделывания полевых культур на агрохимические и физико-химические свойства чернозёма выщелоченного в условиях Западного Предкавказья / В. Н. Слюса-рев, О. А. Подколзин, В. М. Кильдюшкин и др. // Земледелие. 2024. № 5. С. 9-13. бо1: 10.24412/0044-3913-2024-5- 9-13.
Изменения почвенно-климатических, экономических и организационных условий требуют разработки систем земледелия нового поколения, методология которых основана на принципах комплексности и разумной экологизации. Они должны быть приспособлены к природным особенностям: меняющемуся климату, рельефу, структуре и характеристике почвенного покрова. Системы земледелия нового поколения должны быть
ориентированы на борьбу с усиливающимися процессами деградации почв и предлагать пути сохранения почвенных и растительных ресурсов [1, 2].
Важная причина необходимости исследований - выбор наиболее уязвимых к антропогенному прессингу почв, которыми служат чернозёмы выщелоченные. В Краснодарском крае они занимают площадь 240,7 тыс. га, из которых 213,5 тыс. га - сельскохозяйственные угодья, в том числе 160,2 тыс. га - пашня. Однако последние десятилетия происходит ряд значительных негативных процессов (дегумификация, подкисле-ние, обесструктуривание и переуплотнение), которые как эффект домино обрушили плодородие почвы [3, 4].
С одной стороны, с точки зрения эволюционного развития чернозёмы выщелоченные вместе с оподзоленными среди всех пяти подтипов в крае самые древние, а эффект их естественного «старения» никто не отменял. Почва, как биокосное тело, постоянно функционирует и как живой организм подчиняется климатической зональности, обладает обменом веществ, развивается во времени и самовосстанавливается, только эти процессы, по сравнению с живыми организмами, в тысячи раз медленнее.
С другой стороны, на Кубани плодородию почв человек уделял минимум внимания, кроме ее интенсивного использования в сельскохозяйственном производстве без компенсации утраченных позиций плодородия. В Краснодарском крае процессам водной эрозии подвержено 650тыс. га пашни, у1,2 млн га чернозёмов мощность гумусовых горизонтов сократилась на 20.. .30 см из-за дефляции, 70% чернозёмов перешли черту малогумусных, то есть содержат менее 4 % гумуса [5, 6].
Необходимо также учесть отчуждение сельскохозяйственных земель под городские и поселковые застройки, загрязнение почв тяжелыми металлами, их подкисление. Усиливающиеся процессы деградации связаны и с меняющимся микрорельефом, локальным переувлажнением чернозёмов и превращением их в луговато-чернозёмные почвы более низкого качества.
Один из основных факторов системы земледелия - севооборот, в схеме чередования культур которого заложена возможность эффективного 3 использования агроклиматических | ресурсов, почвенного плодородия, л удобрений, средств защиты рас- д тений, биологического потенциала л сельскохозяйственных культур, тру- е довых ресурсов и машин [7]. 2
Важнейшее значение при внедре- ю нии адаптивных систем земледелия 2 имеют системы обработки почвы, удо- о брения и защиты растений [8]. 4
Главной функцией системы обработки почвы служит трансформация органического вещества в доступные для культурных растений формы. Кроме этого, она должна обеспечивать защиту почвы от водной и ветровой эрозии, создавать условия для накопления влаги атмосферных осадков в корне-обитаемом слое почвы, сохранять ее естественное плодородие [9, 10].
Система удобрений в севообороте призвана включать комплекс мероприятий по рациональному применению удобрений в целях увеличения урожайности сельскохозяйственных культур и сохранения плодородия почвы. В новых альтернативных технологиях особое внимание следует уделять обеспеченности растений не только макро-, но и микроэлементами. При этом важная роль отведена азотным подкормкам и применению инновационных агрохимикатов [11, 12, 13].
Защита растений от вредителей, болезней и сорной растительности - важнейшая составляющая системы земледелия. Климатические изменения, несоблюдение научно-обоснованных схем чередования культур в севообороте и сроков сева способствовало возникновению проблем в системе защиты растений, раннее не имевших большого значения [14, 15].
Насущные проблемы сохранения плодородия чернозёмов, особенно выщелоченных, а также повышение урожайности важнейших полевых культур давно назрели и требуют их разрешения.
Цель исследования - выявить влияния различных агрономических технологий в шестипольном зернопропашном севообороте на изменения физико-химических и агрохимических свойств чернозёма выщелоченного Западного Предкавказья для дальнейшего более рационального их использования в сельскохозяйственном производстве.
Исследования проводили в 2010-2015 гг. на стационарном участке поля агротехнического отдела ФГБНУ Национальный центр зерна имени П. П. Лукьяненко. Морфологическое строение профиля чернозёма выщелоченного рассматривали на примере разреза, заложенного на пашне опытного участка в 2010 г: горизонт Ап (0.. .22 см) - свежий, темно-серый, глинистый, порошисто-комковатый, слабо уплотнен, встречаются корни растений, переход в следующий горизонт постепенный; А (22.57 см) - свежий, «¡г темно-серый, глинистый, комковато-крупноореховатый, средне уплотнен, сч присутствуют корни растений, переход постепенный;АВ1 (57.114см)-све-г жий, темно-серый с буроватым оттен-I ком, глинистый, комковато-ореховатый, ^ средне уплотнен, встречаются корни растений, переход постепенный; ® АВ2 (114.152 см) - влажный, темно-| серый с бурым оттенком, глини-М стый, ореховато-комковатый, сред-
не уплотнен, переход заметный; Вк (152.180 см) - влажный, бурый с затеками гумуса, глинистый, непрочно-комковатый, средне уплотнен, переход заметный; Ск (180.. .230 см) - влажный, желто-бурый, глинистый, бесструктурный, средне уплотнен, имеются карбонаты в виде прожилок и «белоглазки». Глубина вскипания -174 см, появление карбонатов в виде псевдомицелия наблюдали с глубины 175 см, а «белоглазки» - со 186 см.
Почвы опытного участка - чернозем выщелоченный слабогумусный сверхмощный легкоглинистый на лессовидных тяжелых карбонатных суглинках или агрочернозем глинисто-иллювиальный агрогенно переуплотненный глинистый на лессовидных тяжелых суглинках.
Гранулометрический состав чернозема выщелоченного в основном легкоглинистый, с содержанием физической глины в верхних горизонтах 60,0.75,3 %. В составе фракций преобладала пыль. Содержание подвижного фосфора составляло 49 мг/кг калия - 314 мг/кг (по методу Чирикова).
Севооборот содержал следующее чередование культур: озимая пшеница (сорт Таня) + рапс - соя (сорт Селекта 201) - озимая пшеница (сорт Таня) + донник белый - подсолнечник (гибрид МАС 92.КП) - озимая пшеница (сорт Таня) + донник белый - кукуруза на зерно (гибрид Краснодарский 291). Сиде-ральные культуры высевали после уборки озимой пшеницы, при формировании максимальной надземной массы их измельчали и заделывали в почву.
Повторность в опыте трехкратная, размещение вариантов - систематическое. Учетная площадь делянок под культурами сплошного сева составляла 34,0 м2, под пропашными - 47,6 м2.
В опыте изучали варианты: система обработки почвы (фактор А) - отвальная вспашка (на глубину 20.22 см), чизелевание (38.40 см), безотвальная обработка 14.16 см); система удобрений (фактор В) - минимальный уровень (NPK)85, средний (NPK)135 и повышенный (NPK)181; известкование(фактор С) - без извести, внесение 7 т/га извести (Ca).
Для чизелевания использовали плуг ПЧН-3,2, вспашку с оборотом пласта
проводили орудием ЕвроПал, безотвальную обработку - культиватором КЧП-5,4 см. Применяли минеральные удобрения - сильвин, аммиачную селитру, суперфосфат.
Известь (7 т/га) вносили, исходя из величины гидролитической кислотности, под основную обработку для посева кукурузы на зерно один раз за ротацию севооборота.
Анализы почв выполняли в ФГБУ «ЦАС «Краснодарский» в пробах, отобранных с пахотного слоя 0.20 см на полях с озимой пшеницей после ее уборки. Содержание гумуса определяли по методике И. В. Тюрина (в модификации В. Н. Симакова), гидролитическую кислотность - по методике Г. Каппена (в модификации ЦИНАО ГОСТ 26212-2021), подвижные соединения фосфора и калия выполняли по методу Мачигина (в модификации ЦИНАО ГОСТ 26205-91). Определение обменных форм кальция и магния проводили методами ЦИНАО (ГОСТ 26487-85) [16, 17]. Рассчитывали сумму поглощенных оснований (Б) и степень насыщенности основаниями (V, %). Статистическую обработку данных осуществляли по До-спехову (Доспехов Б. А. Методика полевого опыта // Издание пятое. Москва: Агропромиздат, 1985г. 347с.).
В среднем за ротацию зернопро-пашного севооборота в вариантах без известкования содержание обменного кальция варьировало в пределах 25,5.27,9 мг-экв./100 г почвы, а в мелиорированных известью -от 26,6 до 28,2 мг-экв./100 г (табл. 1). В среднем по способам обработки почвы (по фактору А) наблюдали значимое увеличение количества кальция при вспашке - на 2,6.3 % (или на 0,7.0,8 мг-экв./100 г) выше, чем при других способах обработки. Причем максимальное в опыте его содержание отмечено в варианте с применением извести при отвальном способе обработки почвы и повышенном уровне минерального питания - 28,2 мг-экв./100 г
В среднем по вариантам за годы опыта применение извести способствовало существенному росту содержания обменного кальция в почве (на 1,0 мг-экв./100 г).
1. Влияние агротехнологий на содержание обменного кальция
(Среднее за^2010-2015 гг.), мг-экв./100 г почвы
Способ основной обработки почвы (фактор А) Известкование (фактор С) Система удобрений (фактор В)
без удобрений (контроль) минимальная средняя повышенная Среднее по фактору А
Вспашка - 25,8 26,8 26,8 27,9 27,2
на 20.22 см Са 26,6 27,9 27,6 28,2
Чизелевание - 25,5 25,5 26,0 27,9 26,5
на 38.40 см Са 26,6 27,1 26,8 26,1
Безотвальная - 25,8 26,1 25,3 24,8 26,4
обработка Са 26,6 27,3 27,1 28,1
на 14.16 см
Среднее 26,1 26,8 26,6 27,1 -
по фактору В
Среднее по фактору С Са 26,2 27,2
НСР05 по фактору А - 0,2; по фактору В - 0,2; по фактору С - 0,3.
2. Влияние агротехнологий на содержание обменного магния
Способ основной обработки почвы (фактор А) Известкование (фактор С) Система удобрений (фактор В)
без удобрений (контроль) минимальная средняя повышенная Среднее по фактору А
Вспашка - 6,0 4,8 5,8 6,3 6,1
на 20.22 см Са 4,8 5,8 6,0 5,8
Чизелевание - 5,8 6,0 5,8 5,8 5,7
на 38.40 см Са 4,3 6,0 5,5 6,3
Безотвальная - 7,0 6,3 5,5 5,8 5,7
обработка на 14.16 см Са 4,8 4,3 5,8 6,3
Среднее по фактору В 5,4 5,4 5,8 6,1 -
Среднее по фактору С Са 5,9 5,4
НСР05 по фактору А - 0,3; по фактору В - 0,3; по фактору С - 0,4.
Внесение удобрений достоверно увеличивало содержание кальция в зависимости от дозы на 0,5...1,0 мг-экв./100 г почвы. Аналогичные данные приводят и другие авторы при изучении проблемы потери кальция черноземами выщелоченными в зернотравянопропашном севообороте [16, 17].
Магний в почве представлен в большей степени необменной формой (90,2.91,3 % от валовых запасов). Обменные формы элемента составляют 8,7 и 7,7 % соответственно в пахотном и подпахотном слое. Систематическое применение минеральных удобрений способствует подкислению почвенного раствора, что приводит к увеличению количества водорастворимых и обменных форм магния [5, 17].
За годы опыта установлен тренд увеличения его количества с повышением дозы удобрений на фоне известкования от 4,3 до 6,3 мг-экв./100 г (табл. 2). В вариантах без извести такой тенденции не отмечено.
В вариантах с применением чизеле-вания и безотвальной обработки количество обменного магния не изменялось - в среднем по 5,7 мг-экв./100 г а отвальная вспашка способствовала значимому повышению содержания магния на 0,4 мг-экв./100 г
За годы опыта внесение средней и повышенной дозы минеральных удобрений положительно влияло на содержание этого элемента: рост количества магния к контролю составил 0,4 и 0,7 мг-экв./100 г соответственно.
В среднем по вариантам опыта известкование способствовало существенному уменьшению содержания магния в почве на 0,5 мг-экв./100 г (8,5 %) независимо от количества внесенных минеральныхудобрений.
В опыте изучали воздействие агрономических приемов на один из видов потенциальной кислотности почвы -гидролитическую, которая проявляется при внесении в почву гидролитически щелочных солей. При увеличении уровня минерального питания наблюдали рост гидролитической кислотности относительно контроля в среднем на 0,3 мг-экв./100 г при минимальной дозе и на 0,7 мг-экв./100 г почвы - при
внесении повышенной (табл. 3). Близкие результаты по повышению гидролитической кислотности выявлены при изучении влияния длительного применения минеральных удобрений на чернозёме в зерново-травяно-пропашном севообороте [16, 17, 18].
в агроценозах, кроме естественных факторов (гранулометрического и минералогического состава, содержания и качества гумуса) во многом зависит от интенсификации агрономических технологий. Проведение известкования в среднем за ротацию севооборота способствовало увеличению суммы обменных оснований на 0,9 мг-экв./100 г или 2,8 % (табл. 4). Степень насыщенности ППК основаниями при этом повысилась в среднем на 3,7 %. Выявлено значимое повышение суммы обменных поглощенных оснований в варианте с отвальной вспашкой (в среднем на 1,2 мг-экв./100 г), по сравнению с чизелеванием и безотвальной обработкой почвы. Установленный рост суммы обменных оснований, степени насыщенности основаниями, а также снижение уровня гидролитической кислотности в вариантах с применением извести свидетельствуют о стабилизации функционирования почвенного
3. Влияние агротехнологий на уровень гидролитической кислотности (среднее за 2010-2015 гг.), мг-экв./100 г почвы
Способ основной обработки почвы (фактор А) Известкование (фактор С) Система удобрений (фактор В)
без удобрений (контроль) минимальная средняя повышенная Среднее по фактору А
Вспашка - 4,9 5,5 5,2 5,5 4,7
на 20.22 см Са 3,5 4,9 4,2 3,8
Чизелевание - 5,2 5,9 5,5 6,2 5,0
на 38.40 см Са 4,1 3,7 4,9 4,6
Безотвальная - 5,0 4,8 5,5 5,5 4,4
обработка Са 3,8 3,6 3,8 4,9
на 14.16 см
Среднее по фактору В 4,4 4,7 4,9 5,1 -
Среднее по фактору С Са 5,4 3,9
НСР05 по фактору А - 0,2; по фактору В - 0,3; по фактору С - 0,5.
В среднем по вариантам опыта известкование значимо снижало уровень гидролитической кислотности на 1,5 мг-экв./100 г (27,8 %) относительно вариантов без её применения.
Состояние почвенного поглощающего комплекса (ППК) характеризуется физико-химическими свойствами: суммой поглощенных оснований, емкостью катионного обмена, степенью насыщенности основаниями, видами почвенной кислотности. Его функционирование
поглощающего комплекса чернозема выщелоченного.
Большое значение в плодородии почв имеют агрохимические свойства, характеризующиеся содержанием гумуса и его качеством, количеством доступных для растений форм фосфора, калия и других макро- и микроэлементов. Без использования минеральных удобрений содержание гумуса в почве в вариантах без известкования и с использованием извести составило соответственно 3,13
4. Влияние элементов технологии выращивания полевых культур на состояние почвенного поглощающего комплекса чернозема выщелоченного
Способ основной обработки (фактор А) Внесение извести (фактор С) Сумма поглощенных оснований, мг-экв./100 г Степень насыщенности основаниями, %
Вспашка - 32,5 86,0
на 20.22 см Са 34,0 89,2
Чизелевание - 32,0 84,9
на 38.40 см Са 32,2 88,2
Безотвальная - 31,6 85,9
обработка на 14.16 см Са 32,6 90,0
Среднее по фактору А вспашка 33,3 87,6
чизелевание 32,1 86,6
безотвальная 32,1 87,9
Среднее по фактору С Са 32,0 32,9 85,6 89,3
НСР05 по фактору А 0,9 0,6
НСР05 по фактору С 0,7 1,2
(О Ф
Ш, л
Ф
д
ф
л
Ф
сл 2 О
м 4
и 3,30 % (табл. 5). Это свидетельствует о положительном влиянии кальция на формирование его гуматов, стабилизирующих процессы гумификации. При повышенном уровне минерального питания содержание гумуса возрастало в вариантах без извести на 0,24 %, а с ее применением - на 0,13 % относительно контроля. Внесение минеральных удобрений увеличивало дополнительное поступление пожнивных, поукосных и корневых остатков, что компенсировало минерализацию гумуса и способствовало его накоплению [5, 17].
Проведение отвальной вспашки, независимо от фона известкования, способствовало формированию наименьшего количества гумуса (в среднем 3,19 %), а в вариантах с использованием чизелевания и безотвальной обработки почвы его содержание отмечено выше на 0,22 и 0,18 % соответственно. Последние два вида системы обработки почвы приближают ее к естественным условиям, благоприятным для процессов гумификации.
Минеральные формы фосфора в почве весьма разнообразны: свыше 200 соединений этого элемента, среди которых фосфаты кальция устойчивы в почвах с нейтральной или слабощелочной средой. Фосфаты алюминия и железа более устойчивы в кислой среде [17]. Исследованиями установлено влияние интенсификации системы удобрений насодержание подвижного фосфора: в среднем по способам обработки внесение минеральных удобрений способствовало значимому возрастанию его количества относительно контроля на 4,8 мг/кг при минимальной дозе, на 4,5 и 4,6 мг/кг - при средней и повышенной соответственно.
В среднем за годы опыта наблюдали существенное увеличение подвижных фосфатов в вариантах с применением извести (на 4,4 мг/кг), по сравнению с делянками без внесения мелиоранта, независимо от способов обработки почвы. Этот факт подтверждают результаты ранних исследований, утверждающих, что в чернозёме выщелоченном растворимые фосфаты в основном представлены одноосновными фосфатами, связанными с кальцием (Са-Р1) [17].
5. Влияние агротехнологий
Из изученных способов обработки почвы максимальному в опыте накоплению подвижного фосфора в почве способствовало чизелевание (в среднем 56,5 мг/кг). В вариантах с применением отвальной и безотвальной обработки количество фосфора колебалось в пределах 51,4.52,0 мг/кг независимо от известкования.
По содержанию подвижного фосфора в почве, независимо от приемов выращивания культур, черноземы выщелоченные можно отнести к группе с высоким уровнем обеспеченности (46.60 мг/кг, по методу Мачигина). Исключением служил контрольный вариант без внесения минеральных удобрений на делянках с применением отвальной вспашки, где отмечено минимальное в опыте количество фосфора (43,7 мг/кг), соответствующее группе почв с повышенным содержанием элемента [17].
Важная составляющая плодородия почвы - подвижный калий, незаменимый элемент питания, выполняющий важные агрохимические и экологические функции в агроландшафтах. Его доля в калийном фонде черноземов составляет 1,5.2,0 % [17, 18].
Применение минеральных удобрений обеспечило небольшое увеличение содержания подвижного калия, а использование извести, напротив, уменьшало его количество. Выраженное влияние на содержание элемента оказали способы обработки почвы, причем наибольшее - в варианте с применением чизелевания -349 мг/кг в среднем по вариантам удобрений независимо от известкования, что на 50 мг/кг почвы выше, чем при вспашке, и на 32 мг/кг, чем при безотвальной обработке. Это можно связать с особенностями распределения минеральных удобрений при разных способах обработки почвы. Более компетентное объяснение дают авторы, изучавшие специфику взаимодействия ионов калия с функциональными группами ППК и присутствием в черноземах монтмориллонита - минерала с трехслойной подвижной кристаллической решеткой, в межпакетном пространстве которой происходит фикса-
Таким образом, применение минеральных удобрений на фоне известкования почвы в шестипольном зернопропашном севообороте вызывало увеличение содержания обменного кальция относительно контроля в среднем на 4,2 %. Вспашка способствовала большему накоплению этого элемента (27,2 мг-экв./100 г), по сравнению с безотвальными способами обработки почвы (26,4 мг-экв. /100 г).
За годы опыта внесение средней и повышенной дозы минеральных удобрений положительно влияло на содержание обменного магния: рост его количества к контролю составил 0,4 и 0,7 мг-экв./100 г соответственно. Известкование способствовало снижению содержания элемента в почве на 8,5 % независимо от количества вносимых минеральных удобрений. Применение вспашки, по сравнению с безотвальными способами обработки, значительно увеличивало содержание магния - на 0,4 мг-экв./100 г независимо от известкования почвы.
В среднем за ротацию севооборота увеличение доз минеральных удобрений способствовало повышению уровня гидролитической кислотности на 0,3.0,7 мг-экв./100 г почвы относительно контроля (без удобрений). Известкование почвы, напротив, снижало её величину на 1,5 мг-экв./100 г относительно вариантов без применения извести. Выявлены тенденции увеличения суммы обменных оснований и степени насыщенности основаниями на фоне проведенного известкования почвы.
С улучшением уровня минерального питания содержание гумуса возрастало в вариантах без извести на 0,11 %, при ее применении - на 0,24 % относительно контроля. В среднем по изучаемым вариантам вспашка менее благоприятно влияла на процессы гумификации: содержание гумуса было на 0,18.0,22 % меньше, по сравнению с безотвальными способами обработки почвы.
Установлено существенное увеличение подвижных фосфатов на фоне известкования почвы (на 5,0 мг/кг), по сравнению с делянками без внесения мелиоранта независимо от способов обработки.
ция этого элемента [6, 16]. на содержание в почве гумуса, подвижных форм фосфора и калия (в среднем за 2010-2015 гг.)
Способ основной обработки почвы (фактор А) Система удобрений (фактор В) Среднее по фактору А
Известкование (фактор С) без удобрений (контроль) минимальная средняя повышенная
1* 2 3 1 2 3 1 2 1 3 1 2 3 1 2 3
Вспашка - 2,97 43,7 307 3,14 48,5 307 3,17 52,6 286 3,21 54,3 276 3,19 52,0 299
Са 3,21 50,1 318 3,25 53,7 318 3,27 50,7 297 3,27 62,3 286
Чизелевание - 3,25 48,7 350 3,31 58,2 371 3,40 57,2 371 3,48 55,8 392 3,41 56,5 349
Са 3,39 51,0 314 3,41 65,9 350 3,51 57,2 338 3,51 57,8 307
Безотвальная обработка - 3,18 52,7 318 3,28 47,7 307 3,31 50,8 323 3,41 43,0 371 3,37 51,4 317
Са 3,31 52,5 265 3,44 53,7 297 3,51 57,5 305 3,51 53,0 350
Среднее по фактору В 3,22 49,8 312 3,31 54,6 325 3,41 54,3 323 3,40 54,4 330 -
Среднее по фактору С Са 3,28 4,24 51,1 55,5 332 313
НСР05: для гумуса по фактору А - 0,14; В - 0,08; С - 0,11; для фосфора по фактору А для калия по фактору А - 24; В - 14; С - 10. - 0,5; В - 2,3; С - 2,0;
сч о
СЧ 1Л
Ф ^
Ф
4
ф
^
5
Ф
СО
1 - гумус общий, %; 2 - подвижный фосфор, мг/кг; 3 - подвижный, калий, мг/кг.
Максимальное в опыте количество обменного калия в почве отмечали в вариантах с чизелеванием -в среднем по вариантам удобрения 349 мг/кг, наименьшее - при отвальной обработке (299 мг/кг) независимо от известкования.
Финансирование работы
Работа финансировалась за счет средств бюджета учреждений по месту работы авторов. Никаких дополнительных грантов на проведение или руководство данным конкретным исследованием получено не было.
Конфликт интересов
Авторы работы заявляют, что у них нет конфликта интересов.
Литература
1. Агроэкологическая оценка залежных земель современной дельты реки Кубани /
A. В. Осипов, В. Н. Слюсарев, В. П. Власен-ко и др. // Агрохимический вестник. 2022. № 4. С. 15-18.
2. Иванов Д. А., Карасева О. В., Ру-блюк М. В. Исследование влияния почвенного покрова и рельефа на продуктивность культур // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 2. С. 19-26.
3. Власенко В.П., Осипов А. В., Феда-щук Е. Д. Динамика порового пространства и агрегатного состава почв Северо-Западного Кавказа при развитии гидрометаморфизма // Земледелие. 2019. № 8. С. 21-25.
4. Влияние природных и антропогенных факторов на физико-химические свойства чернозема выщелоченного и его загрязнение тяжелыми металлами / А. Х. Шеуджен, Н. Н. Нещадим, Н. Г. Гайдукова и др. // Агрохимия. 2019. № 1. С. 19-28.
5. Влияние различных систем обработки почвы, удобрений и сидеральной культуры на плодородие и урожайность полевых культур в короткоротационном севообороте / В. М. Кильдюшкин, А. Г. Солдатенко, Т. С. Китайгора и др. // Труды Кубанского ГАУ. 2017. № 64. С. 77-82.
6. Влияние культур севооборота и агротехнологий на содержание и баланс гумуса в черноземе выщелоченном равнинного агроландшафта / Н. Г. Малюга,
B. И. Терпелец, Л. Х. Аветянц и др. // Агро-экологический мониторинг в земледелии Краснодарского края: сб. трудов. Краснодар: КубГАУ, 2008. С. 44-48.
7. Подлесных И. В., Соловьева Ю. А. Новый подход в методологии формирования структуры севооборотов с учетом противо-эрозионной роли сельскохозяйственных культур // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 11. С. 21-25.
8. Слюсарев В. Н., Кравцов А. М., За-горулько А. В. Продуктивность пашни один-надцатипольного зернотравяно-пропашного севооборота и плодородие чернозема выщелоченного при альтернативных технологиях выращивания полевых культур // Труды Кубанского ГАУ. 2022. № 102. С. 185-189.
9. Нулевая обработка почвы и ее роль в накоплении гумуса в типичных чернозе-
мах / С. А. Юдин, Н. Р. Ермолаев, В. П. Белобров и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2022. № 4. С. 39-42.
10. Михалев Е. В., Борисов Н. А., Минее-ва Н. А. Влияние способа обработки светлосерых лесных почв по клеверному пласту первого года пользования на урожайность озимой пшеницы сорта Московская 39 в условиях Нижегородской области // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. № 4 (52). С. 41-48.
11. Попова Ю. С., Швец Т. В. Изменение гумусного состояния чернозема выщелоченного при возделывании люцерны адаптивными технологиями // Точки научного роста: на старте десятилетия науки и технологии: мат. науч.-практ. конф. Краснодар, 2023. С. 128-130.
12. Особенности влияния некорневой подкормки жидкими удобрениями на минеральное питание, урожайность и качество семян озимой пшеницы / И. Х. Вафин, Р. И. Сафин, Р. В. Миникаев и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2023. Т 18. № 2 (70). С. 13-18.
13. Багринцева В. Н., Ивашененко И. Н. Влияние некорневой подкормки растений удобрением Батр Цинк на формирование урожая кукурузы в Ставропольском крае // Российская сельскохозяйственная наука.
2022. № 6. С. 19-21.
14. Фитосанитарное состояние агро-фитоценозов гороха посевного при различных системах основной обработки почвы / О. Г. Савельева, А. С. Савельев, О. В. Букин и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета.
2023. Т. 18. № 4 (72). С. 46-52.
15. Сыромятников В. В., Тойгильдин А. Л., Тойгильдина И. А. Динамика изменения засоренности посевов полевых культур в условиях Ульяновской области // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2023. № 2 (62). С. 29-35.
16. Сычев В. Г. Влияние длительного применения удобрений на органическое вещество почв. М.: ВНИИА, 2010. 352 с.
17. Швец Т.В., Федащук Е. Д. Содержание гумуса в черноземе выщелоченном Западного Предкавказья под влиянием технологий возделывания сельскохозяйственных культур // Труды Кубанского ГАУ. 2016. № 110. С. 169.
18. Слюсарев В.Н., Тешева С. А., Попова Ю. С. Плодородие чернозема выщелоченного Прикубанской низменности при альтернативных технологиях выращивания полевых культур // Эволюция и деградация почвенного покрова: сб. научн. статей по материалам VI Международной научной конференции. Ставрополь, 2022. С. 316-319.
The influence of field crop cultivation technologies on the agrochemical and physicochemical properties of leached chernozem under the conditions of Western Ciscaucasia
V. N. Sljusarev1, O. A. Podkolzin12,
V. M. Kil'djushkin3, E. D. Fedashhuk12, A. V. Osipov2
1Trubilin Kuban State Agrarian University, ul. Kalinina, 13, Krasnodar, 350044, Russian Federation 2Center of Agrochemical Service «Krasnodarskij», p/o № 12, Krasnodar, 350012, Russian Federation 3National Grain Center named after P. P. Lukyanenko, Central'naja usad'ba KNIISH, Krasnodar, 350012, Russian Federation
Abstract. The research aimed to assess changes in the agrochemical and physicochemical properties of leached chernozem of the Kuban during the period of rotation of grain-row crop rotation to preserve its fertility and more rational use in agricultural production. In the experiment conducted in 2010-2015, the following options were studied: the method of basic soil cultivation (factor A) - ploughing (20-22cm), chiselling (3840 cm), no-mouldboard cultivation (14-16 cm); mineral fertilizer system (factor B) - without fertilizers (control), minimum (NPK)5, average (NPK)135, increased (NPK)tst; liming (factor C) -without liming, 7 t/ha of lime. On average, according to the experimental variants during crop rotation, the application of fertilizers, depending on the dose, significantly increased the content of exchangeable calcium relative to the control by 0.5-1.0 mg-eq./100 g of soil, magnesium (at an average and increased dose) - by 0.4-0.7 mg-eq./100 g, total humus - by 0.09-0.19 %, hydrolytic acidity - by 0.3-0.7 mg-eq./100 g of soil. The addition of lime led to an increase in the amount of humus by 0.96 %. Ploughing contributed to a greater accumulation of exchangeable forms of calcium (by 2.6-3 %) and magnesium (by 0.4 mg-eq./100 g) but was less favourable for humification processes (the content decreased by 0.18-0.22 %) compared to non-mouldboard tillage methods. A significant increase in mobile phosphates when adding lime, on average during the experiment, amounted to 4.4 mg/kg of soil, compared with options without the use of ameliorant, regardless of the methods of soil treatment. The maximum amount of mobile potassium in the experiment, on average over the years of research, was found in the variants with chisel treatment (349 mg/kg), the smallest in the mouldboard treatment (299 mg/kg), regardless of liming and applied fertilizers.
Keywords: leached chernozem; mineral fertilizers; green manure; lime; hydrolytic acidity; humus; grain crop rotation; calcium; magnesium; potassium; phosphorus; mobile; exchangeable forms.
Author Details: V. N. Sljusarev, D. Sc. (Agr.), prof. (e-mail: [email protected]); O. A. Podkolzin, corresponding member of the RAS, D. Sc. (Agr.), prof. (e-mail: [email protected]); V. M. Kil'djushkin, D. Sc. (Agr.), prof.; E. D. Fedashhuk, senior lecturer (e-mail: [email protected]); A. V. Osipov, Cand. Sc. (Agr.), prof. (e-mail: [email protected]).
For citation: Sljusarev VN, Podkolzin OA, Kil'djushkin VM, et al. [The influence of field crop cultivation technologies on the agrochemical and physicochemical properties of leached chernozem under the conditions of Western Ciscaucasia]. Zemledelie. 2024;(5):9-13. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2024-5-9-13.
Ы (D S л
(D
g
(D Л S
(D
(Л 2 О N>
