CC BY
30
Возделывание яровой твёрдой пшеницы в условиях неустойчивого увлажнения Оренбургского Предуралья*
ность культур в агрофитоценозах // Достижения науки и техники АПК. 2021. T. 35. № 3. C. 15-22. doi: 0.24411/0235-2451-2021-10303.
Bioenergetic efficiency of agricultural phytocenosis in the cultivation of perennial legumes and grasses
L. M. Kozlova1, A. K. Svechnikov2
1Rudnitsky Federal Agrarin Scientific Center of the North-East, ul. Lenina, 166a, Kirov, 610007, Russian Federation 2Mari Research Institute of Agriculture -branch of the Rudnitsky Federal Agrarin Scientific Center of the North-East, ul. Pobedyi, 10, pos. Ruem, Medvedevskii r-n, Respublika Mari El, 425231, Russian Federation
Abstract. The study aimed to assess the energy efficiency of the cultivation of fodder agricultural phytocenoses with different saturation with perennial legume-grass mixtures and nitrogen fertilizers. The work was carried out in 2013-2018 in the Republic of Mari El. The design of the experiment included the following treatments: the degree of saturation of agricultural phytocenosis with perennial legume-grass mixtures (factor A) - 16.7%, 33.3%, 50.0%, 100.0%; mineral fertilizers (factor B) - Р60К60, N60P60K60. With each increase in the proportion of perennial legumes and grasses in the cenosis by 16.7%, the coefficient of energy efficiency of fodder production increased by 0.46 units, up to 3.49 units at 100% saturation. At the same time, the energy intensity of obtaining 1 feed unit, on the contrary, decreased by 1.5 MJ, and of collecting 1 kg of protein - by 14.0 MJ. With an increase in the proportion of perennial grasses, the total energy consumption decreased by 5 GJ/ha against the background of P60K60, and by 9 GJ/ha against the background of N60P60K60. As a result, the best bioenergetic indicators in the experiment were noted in the agricultural phytocenosis with the long-term use of goat's rue-brome grass mixture. Fields with annual and biennial crops were the most energy-intensive (more than 17.7 GJ/ ha per year of cultivation). The use of nitrogen fertilizers increased the value of this indicator by another 7.2 GJ/ha. Against the background of N60P60K60, the total costs for the cultivation of barley increased on average by 40.7%, annual and biennial grasses - by 29.5%. However, due to the increase in the productivity of cultivated crops, they were fully repaid by an equivalent increase in energy efficiency coefficients, as well as a decrease in the energy capacity of feed units and crude protein.
Keywords: fodder crop rotations; mineral nitrogen; energy consumption; CEE; energy capacity; crude protein; feed units.
Author Details: L. M. Kozlova, D. Sc. (Agr.), head of department (e-mail: zemledel_niish@ mail.ru); A. K. Svechnikov, research fellow (email: [email protected]).
For citation: Kozlova LM, Svechnikov AK [Bioenergetic efficiency of agricultural phytocenosis in the cultivation ofperennial legumes and grasses]. Zemledelie. 2022; (1): 14-9. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2022-1-14-19.
doi: 10.24412/0044-3913-2022-1-19-22 УДК 633.112.1»321»:631.5(470.56)
В. Ю. СКОРОХОДОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail:
[email protected]) А. А. ЗОРОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник Н. А. МАКСЮТОВ, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник Д. В. МИТРОФАНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник Ю. В. КАФТАН, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник Н. А. ЗЕНКОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук, просп. Гагарина, 27/1, Оренбург, 460051, Российская Федерация
ниц по прибору Строгонова, содержание сырой клейковины в зерне - 30,5 %, что на 4,3 % выше, чем в контроле. Причинами снижения урожайности твёрдой пшеницы в бессменных посевах выступают поражение корневыми гнилями и почвоутомление. Согласно принятой градации, высокая степень почвоутомления отмечена в бессменном посеве твёрдой пшеницы. При ее возделывании в шестипольных севооборотах с применением минеральных удобрений почвоутомление проявлялось в меньшей степени, что приводит к увеличению урожайности и качества зерна, в сравнении с бессменным посевом.
Ключевые слова: предшественник, яровая твёрдая пшеница (Triticum durum), занятый пар, сидеральный пар, севооборот, бессменный посев, урожайность, удобрение, корневые гнили, почвоутомление.
Для цитирования: Возделывание яровой твёрдой пшеницы в условиях неустойчивого увлажнения Оренбургского Предуралья / В. Ю. Скороходов, А. А. Зо-ров, Н. А. Максютов и др. // Земледелие. 2022. № 1. С. 19-22. doi: 10.24412/00443913-2022-1-19-22.
Исследования проводили с целью определения влияния предшественников и минеральных удобрений на урожайность и качество зерна яровой твёрдой пшеницы в различных севооборотах и при бессменном возделывании в засушливых условиях. Работу проводили в Оренбургской области в 2016-2021 гг. на южных чернозёмах. Схема опыта предполагала изучение следующих вариантов: предшественники твёрдой пшеницы в севооборотах (фактор А) - пар (чистый, занятый, сидеральный) - твёрдая пшеница - мягкая пшеница - кукуруза на силос - мягкая пшеница - ячмень; пар чистый - озимая рожь - твёрдая пшеница - кукуруза на силос - мягкая пшеница - ячмень; мягкая пшеница - твёрдая пшеница; кукуруза на силос - твёрдая пшеница; горох - твёрдая пшеница; бессменный посев твёрдой пшеницы; удобрения (фактор В) - без удобрений; органические и минеральные удобрения. Резкие перепады температуры воздуха в течение суток (от +8 до +35 'С) в период вегетации (май-август) культуры приводили к снижению урожайности на неудобренном фоне в шестипольных севооборотах с 1,29 до 1,10 т/га. Наибольшая в опыте величина этого показателя отмечена на удобренном фоне по сидеральному пару - 1,32 т/га. Прочность макарон из зерна твёрдой пшеницы, возделываемой по сидеральному пару, достигала 641 еди-
Твёрдая яровая пшеница (Triticum durum) - самая ценная культура среди зерновых, предъявляет высокие требования к почвам, технологиям выращивания и природно-климатическим условиям [1, 2, 3]. Снижение в последние годы объёмов использования минеральных и органических удобрений отрицательно сказывается на плодородии почвы [4, 5, 6].
Оренбуржье - ведущий регион производства твёрдой пшеницы и частые засушливые условия периода вегетации отрицательно влияют на ее урожайность. Поэтому необходимы приемлемые агротехнологии, повышающие продуктивность и технологические качества зерна твёрдой пшеницы [7, 8, 9].
Потеря качества зерна в бессменных посевах со снижением урожайности отмечается из-за усиления инфекционного фона, ухудшения почвенного плодородия, в первую очередь без использования удобрений [10, 11, 12]. Лучшими предшественниками твёрдой пшеницы, от которых зависит качество зерна, выступают чистые пары, озимые культуры, кукуруза на силос, горох
Исследования выполнены в соответствии с планом НИР на 2022-2024 гг. ФГБНУ БСТ РАН (№ 0526-2022-0014).
Ы (D 3 ü
(D
д
(D
5
(D
М
М
м
[13, 14]. Положительно влияет на него использование зелёного удобрения (сидератов) [15, 16].
К числу наиболее распространенных и опасных инфекций пшеницы относятся корневые гнили [17]. При сильном поражении посевов может теряться до 70 % урожая [18, 19]. Для изучения вредоносности этих заболеваний и борьбы с ними проводят исследования в области генетики, селекции и земледелия [20, 21, 22].
Цель исследований - определение влияния предшественников и минеральных удобрений на урожайность и качество зерна твёрдой пшеницы в различных севооборотах и при бессменном возделывании в засушливых условиях Оренбургского Предуралья.
Исследования проводили в стационарных полевых опытах в ОПХ им. Куйбышева (51°46'01" с. ш., 55°21'45" в. д.) в Оренбургской области на чернозёмах южных Оренбургского Предуралья. Содержание гумуса в слое почвы 0...30 см составляло 3,2...4,0 %, нитратного азота - 8,7.18,1 мг/кг, подвижного фосфора и калия (по Мачигину) - соответственно 15...25 и 300.380 мг/кг рН водной суспензии - 7,0.8,1 ед.
Опыты закладывали с 2016 по 2021 гг на стационарном экспериментальном участке, который существует с 1988 г. Схема опыта предполагала изучение следующих вариантов:
предшественники яровой твёрдой пшеницы в севооборотах (фактор А) - пар (чистый, занятый, сидераль-ный) - твёрдая пшеница - мягкая пшеница - кукуруза на силос - мягкая пшеница - ячмень; пар чистый - озимая рожь - твёрдая пшеница - кукуруза на силос - мягкая пшеница - ячмень; мягкая пшеница - твёрдая пшеница; кукуруза на силос - твёрдая пшеница; горох - твёрдая пшеница; бессменный посев твёрдой пшеницы;
уровень питания (фактор В) - без удобрений; минеральные удобрения (после чистого и занятого паров -Р80К40, после непаровых предшественников в севооборотах и при бессменном возделывании - Ы40Р80К40).
Эксперимент проводили в четырехкратной повторности. Размеры делянок составляли 7,2 м х 90 м, в том числе длина удобренного фона 30 м, неудобренного - 60 м. Учетная площадь делянки на удобренном фоне составляла 60 м2, на неудобренном - 120 м2. ° В полевых условиях для определения весенних почвенных влагоза-^ пасов на делянках посевов твёрдой о» пшеницы ручным пробоотборником | отбирали образцы из трёх скважин в слое 0.100 см. В лабораторных ® условиях определяли влажность по-5 чвы термостатно-весовым методом, $ качество зерна твёрдой пшеницы - по
ГОСТ 31463-201, прочность макарон -на приборе Строгонова.
Метод определения почвоутомления заключался в следующем: почву, отобранную из слоя 0.20 см опытных делянок, помещали в кюветы и высевали тестовые, чувствительные к токсинам семена редиса. Проращивали их в термостате при освещении в 5 тыс. лк., влажности почвы 60 % от наименьшей полевой влагоёмкости и температуре 10...15 °С в течение 10. 12 суток. После этого подсчитывали число проросших семян и определяли их всхожесть. Выделяли три степени почвоутомления: низкая - всхожесть 76 % и выше, средняя - 50.75 %, высокая - 49 % и ниже.
В опытах высевали яровую твёрдую пшеницу сорта Оренбургская 21 нормой 4 млн шт. всхожих семян на 1 га. Уборку проводили прямым комбайнированием с использованием «Сампо-500», солому измельчали и разбрасывали по поверхности. Полевые и лабораторные исследования выполняли общепринятыми методами.
За период проведения эксперимента к сильно засушливым относятся 2016, 2018, 2020 и 2021 гг. с гидротермическим коэффициентом по Г.Т. Селянинову соответственно 0,38, 0,39, 0,30 и 0,23. К средне засушливым (ГТК вегетационного периода 0,50 и 0,68) относятся 2017 и 2019 гг. Особенности вегетационного периода (май-август) твёрдой пшеницы в 2016 г. заключаются в высокой среднесуточной температуре воздуха (21,0 °С) с минимумом (86 мм) выпавших осадков при норме 19,1 °С и 155 мм соответственно.
Урожайность зерна твёрдой пшеницы в условиях недостаточного увлажнения во многом определяется весенними запасами почвенной влаги, а в некоторые годы формируется только
благодаря им. В среднем за 2016-2021 гг. запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы после посева по предшественникам пар чистый, занятый и сидеральный составляли соответственно 185,2, 142,3 и 140,2 мм. За вегетационный период (май-август) чистый пар сохраняет и накапливает продуктивную влагу значительно лучше, чем другие предшественники. На других делянках предшествующие полевые культуры расходуют влагу на свой рост и развитие, что приводит к снижению ее остаточного количества в метровом слое почвы.
В среднем за 2016-2021 гг. наибольшая в опыте урожайность (1,32 т/га) твёрдой пшеницы отмечена на удобренном фоне по сидеральному пару (см. рисунок). При этом в двух вариантах (по чистому пару в шестипольном севообороте и по гороху в двуполье) отмечена тенденция к ее увеличению без применения удобрений, по сравнению с удобренным фоном. При бессменном возделывании твёрдой пшеницы на удобренном и неудобренном агрофонах урожайность снижается до 0,94 и 0,81 т/га соответственно. Сбор зерна твёрдой пшеницы по чистому пару в среднем на двух агрофонах составил 1,27 т/га, по занятому на удобренном фоне - 1,29 т/ га, на неудобренном - 1,24 т/га.
Озимая рожь в качестве предшественника уступает чистому, занятому и сидеральному парам на обоих фонах питания по причинам большего выноса питательных веществ из почвы на формирование культуры. Урожайность твёрдой пшеницы после озимой ржи составила на удобренном фоне 1,21 т/ га, на неудобренном - 1,10 т/га. Мягкая пшеница как предшественник твёрдой вследствие биологических особенностей уступает кукурузе и гороху. Урожайность твёрдой пшеницы, размещаемой после мягкой пшеницы, на фоне мине-
1,6
о
Рисунок. Урожайность твёрдой пшеницы в зависимости от предшественника и уровня питания (среднее за 2016—2021 гг.), т/га: ■ — удобренный фон; ■ — неудобренный фон.
1. Урожайность твёрдой пшеницы и поражение посевов корневыми гнилями
(2016 г.)
Предшественник Развитие корневых гнилей, % Урожайность, т/га
Чистый пар 51,0* 0,59
41,5 0,81
Твёрдая пшеница (бессменно) 13,7 0,85
8,9 0,52
Кукуруза на силос 11,2 1,62
8,9 1,35
Горох 12,7 1,43
7,5 1,50
НСР05 для фактора А (предшественник) НСР05 для фактор В (удобрения) 1,73 0,46
1,22 0,33
*в числителе удобренный, в знаменателе неудобренный фон.
ральных удобрений составила 0,98 т/га, без удобрений - 0,95 т/га.
Низкая урожайность твёрдой пшеницы усугубляется действием корневых гнилей. Эффективным приёмом борьбы с ними служит введение в севообороты занятых паров. При бессменном посеве твёрдой пшеницы фитопатогенный фон повышается с увеличением поражения корневыми гнилями, что приводит к снижению продуктивности культуры.
Корневые гнили проявляются не ежегодно. В нашем исследовании поражение заболеванием отмечено в засушливом 2016 г., когда урожайность твёрдой пшеницы снижалась до 0,59 т/га вследствие развития инфекций на удобренном фоне питания по чистому пару до 51,0 % (табл. 1).
Возделывание твёрдой пшеницы в двупольных зернопропашном и зер-
Однако в наших исследованиях наибольшее поражение растений (51,0 % наудобренном, 41,5 % на неудобренном фонах) отмечали именно после этого предшественника. Повреждение твёрдой пшеницы корневыми гнилями по чистому пару начиналось в фазе кущения из-за повышенной температуры воздуха (до 35 °С) в течение суток. Урожайность культуры на удобренном фоне составила 0,59 т/га, на неудобренном - 0,81 т/га.
Избыточное накопление нитратного азота в паровом поле при увлажнении метрового слоя почвы и жаркой засушливой погоде в июне приводит к вспышке почвенных инфекций, в том числе корневых гнилей. В таких условиях в сильно засушливом 2016 г. внесение минеральных удобрений в паровом поле способствовало еще большему развитию болезни.
сырой и сухой клейковины зафиксировано после сидерального пара, оно достоверно превышало величину этого показателя в зерне, выращенном по другим паровым предшественникам, на 3,0.4,5 % и 0,7. 1,1 %. Наибольший индекс деформации клейковины (ИДК-1) был у зерна, выращенного после чистого пара. Независимо от предшественника клейковина относилась к третьей группе качества.
Одной из возможных причин снижения урожайности твёрдой пшеницы при бессменном возделывании выступает почвоутомление с нарастающим токсикозом пахотного слоя. Обычно сильное почвенное утомление отмечается в зонах с большим количеством выпадающих осадков, в основном на подзолистых почвах. В нашем эксперименте его высокая степень отмечена при бессменном возделывании твёрдой пшеницы (табл. 3). При возделывании твёрдой пшеницы в шестипольном севообороте степень почвоутомления была средней, в двупольном при чередовании с мягкой пшеницей - низкой.
Таким образом, в условиях неустойчивого увлажнения Оренбургского Предуралья лучшими предшественниками яровой твёрдой пшеницы, положительно влияющими на урожайность и качество зерна, выступают чистые, занятые и сиде-ральный пары в шестипольных севоо-
2. Качество зерна твёрдой пшеницы в зависимости от вида пара на неудобренном фоне питания (среднее за 2016-2021 гг.)
Вид пара Макаронные качества Качество клейковины
прочность коэффициент развари-ваемости общая оценка общая стекло-видность, % содержание клейковины, % ИДК-1, ед. группа качества
сырой сухой
Чистый (контроль) 630 4,1 3,7 77 26,2 9,3 109 III
Занятый 633 4,1 3,9 78 27,5 9,7 105 III
Сидеральный 641 4,1 3,8 76 30,5 10,4 107 III
НСр05 1,05 - 0,2 1 0,5 0,4 1 -
новом севооборотах в засушливых условиях 2016 г. не сопровождалось заметным снижением урожайности. Средняя величина этого показателя после кукурузы на силос составляла на удобренном фоне 1,62 т/га, на неудобренном - 1,35 т/га, после гороха - 1,43 и 1,50 т/га соответственно. Это объясняется положительным последействием предшествующих (кукуруза и горох) культур. Развитие корневых гнилей при возделывании твёрдой пшеницы в двуполье при чередовании с кукурузой и горохом на удобренном фоне питания уменьшалось до 11,2.12,7 %, на неудобренном - до 7,5.8,2 %. При бессменном возделывании высокая поражённость твёрдой пшеницы корневыми гнилями приводит к снижению урожайности. Многие ученые считают, что чистый пар снимает инфекции корневых гнилей, которые накапливаются в почве.
Макаронные качества зерна твёрдой пшеницы, выращенного по занятому и сидеральному парам, в сравнении с чистым паром, не снижаются. Их самая высокая общая оценка зафиксирована после занятого пара (табл. 2). По этому предшественнику отмечена и наибольшая общая стекловидность зерна, которая была выше, чем в остальных вариантах, на 1.2 %. Самое высокое содержание
боротах, обеспечивающие на фоне применения минеральных удобрений формирование урожайности зерна на уровне 1,24.1,32 т/га с высокими макаронными качествами. Бессменное возделывание твёрдой пшеницы приводит к снижению урожайности на удобренном фоне до 0,94, на неудобренном - до 0,81 т/га.
Наибольшее в опыте развитие корневых гнилей (51%) отмечено в
3. Оценка почвоутомления в зависимости от севооборота на неудобренном фоне питания (среднее за 2016-2021 гг.)
Количество всходов
Вариант редиса за 10 суток
шт. %
Твёрдая пшеница по мягкой пшенице в двупольном севообороте 45 82
Твёрдая пшеница в шестипольном севообороте 38 74
Твёрдая пшеница по кукурузе на силос в двупольном севообороте 31 60
Твёрдая пшеница (бессменно) 16 31
НСР05 1 2
СО (D S ü
(D
д
(D Ь S
(D
N> О N> N>
посеве твёрдой пшеницы по чистому пару на фоне применения удобрений, приведшее при повышенных среднесуточных температурах воздуха к снижению урожайности зерна до 0,59 т/га. Поражение твёрдой пшеницы корневыми гнилями снижается при возделывании в двупольных севооборотах благодаря биологическим особенностям кукурузы на силос и гороха.
Бессменное возделывание яровой твёрдой пшеницы сопровождается высокой степенью почвоутомления. Для устранения либо снижения его отрицательного воздействия посевы культуры необходимо размещать в севооборотах.
Литература.
1. Розова М.А., Зиборов А.И., Егиазарян Е.Е. Связь температурных показателей периода вегетации с основными агрономически значимыми характеристиками сортов яровой твердой пшеницы на Алтае // Российская сельскохозяйственная наука. 2021. № 5. С. 9-15.
2. Усенко С. В., Усенко В. И., Гаркуша А. А. Эффективность приёмов обработки почвы и средств интенсификации на яровой пшенице в зависимости от метеоусловий и предшественника в лесостепи Алтайского Приобья // Земледелие. 2019. № 5. С. 16-21.
3. Никифорова С. А., Захаров С. А. Отзывчивость яровой пшеницы на действие и последействие органических и минеральных удобрений // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. № 4 (52). С. 88-93.
4. Влияние предшественников и фона питания на урожайность яровой твёрдой пшеницы в засушливой степи Оренбургского Предуралья / Н. А. Максютов, А. А. Зоров, В. Ю. Скороходов и др. // Известия Самарской Государственной сельскохозяйственной академии. 2020. № 3. С. 11-17.
5. Котченко С.Г., Краснова Е.А. Мониторинг состояния плодородия пахотных земель Тюменской области // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 9. С. 11-14.
6. Суринов А.В. Динамика плодородия пахотных черноземов лесостепной зоны Центрально-Черноземных областей России // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2021. Т. 16. № 1 (61). С. 57-61.
7. Скороходов В. Ю. Совершенствование технологии возделывания яровой твёрдой пшеницы в степной зоне Южного Урала // Аграрный научный журнал. 2021. № 7.
сч С. 49-53.
8. Качество зерна пшеницы в зависи-N мости от предшественника, обработки ^ почвы, удобрений и средств защиты рас-г тений в лесостепи юга Западной Сибири / ® С.В. Усенко, В.И. Усенко, А.А. Гаркуша и др. ц // Достижения науки и техники АПК. 2020.
Т. 34. № 7. С. 32-37. О 9. Розова М.А., Егиазарян Е.Е., Зиборов 5 А.И. Результаты изучения допущенных к ® использованию в России сортов яровой
твердой пшеницы по урожайности и качеству зерна в условиях Алтайского края // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 7. С. 56-61.
10. Урожайность яровой твёрдой пшеницы в зависимости от гидротермических условий на светло-каштановых почвах Волгоградской области / В. В. Балашов, А. В. Балашов, К. В. Левкина и др. // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. 2017. № 4. С. 29-35.
11. Overestimation of crop root biomass in field experiments due to extraneous organic matter / J. Hirte, J. Leifeld, S. Abiven, et al. // Front Plant Sci. 2017. Vol. 8. No. 1. P. 284-297. doi: 10.3389/fpls.2017.00284.
12. Durum wheat grain yield and quality under low and high nitrogen conditions: insights into natural variation in low- and high-yielding genotypes / S. B Mariem., J. GonzalezTorralba, C. Collar, et al. // Plants (Basel). 2020. Vol. 9. No. 12. P. 1636-1657. doi: 10.3390/ plants9121636.
13. Ложкин А. Г., Мальчиков П. Н., Мяс-никова М. Г. Яровая твёрдая пшеница в условиях лесостепной зоны Чувашской Республики // Зерновое хозяйство России. 2018. № 4 (58). С. 59-62.
14. Формирование урожайности и качества зерна яровой пшеницы под влиянием некорневых подкормок / И. С. Полетаев, А. П. Солодовников, Н. Н. Гусакова и др. // Аграрный научный журнал. 2019. № 9. С. 18-24.
15. Скороходов В. Ю. Биологический фактор воспроизводства гумуса и поддержания плодородия почвы в условиях степной зоны Южного Урала // Плодородие. 2021. № 2 (119). С.55-60.
16. Лазарев В. И., Лазарева Р. И., Ильин Б. С. Агротехнологическая оценка возделывания яровой пшеницы по различным предшественникам в условиях Курской области // Земледелие. 2019. № 5. С. 25-27.
17. Фитосанитарный мониторинг и контроль фитопатогенов яровой пшеницы / Е.Ю. Торопова, И.Г. Воробьева, Г.Я. Стецов и др. // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 6. С. 25-32.
18. Шмарко Н. В., Вихорев Г. В. Рациональное использование паров и приёмов биологизации в условиях Верхневолжья // Земледелие. 2015. № 6. С. 23-25.
19. Genome-wide association study for spot blotch resistance in hard winter wheat / T. A. Girma, A. Shaukat, S. S. Jagdeep, et al. // Front Plant Sci. 2018. Vol. 9. No. 1. P. 926-941. doi:10.3389/fpls.2018.00926
20. Повышение урожайности зерновых культур и снижение вредоносности возбудителей болезней при использовании акрилового гидрогеля и белкового стимулятора роста /Л.Е. Колесников, М.В. Успенская, М.И. Кременевская и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2021. № 3. С. 33-40.
21. TaPIMP2, a pathogen-induced MYB protein in wheat, contributes to host resistance to common root rot caused by Bipolaris sorokiniana / X. Wei, T. Shan, Y. Hong, et al. // Sci Rep. 2017. Vol. 7. No. 1. Р. 1754 -1769. doi: 10.1038/s41598-017-01918-7.
22. Adaptive traits to improve durum wheat yield in drought and crown rot environments / S. Alahmad, Y. Kang, E.Dinglasan, et al. // Int J Mol Sci. 2020. Vol. 21. No. 15. P. 5260-5329. doi: 10.3390/ijms21155260.
Cultivation of spring durum wheat under conditions of unstable moistening of the Orenburg region
V. Yu. Skorokhodov, A. A. Zorov, N. A. Maksyutov, D. V. Mitrofanov, Yu. V. Kaftan, N. A. Zenkova
Federal scientific center of biological systems and agrotechnologies Russian academy of sciences, prosp. Gagarina, 27/1, Orenburg, 460051, Russian Federation
Abstract. The purpose of the study was to determine the influence of forecrops and mineral fertilizers on the yield and quality of durum wheat grain in different crop rotations and monoculture under arid conditions. The work was carried out in the Orenburg region in 2016-2021 on the southern chernozem. The design of the experiment involved the study of the following options: durum wheat forecrops in crop rotations (factor A), fertilizers (factor B). Factor A included the following options: fallow (bare, seeded, green manure), durum wheat, common wheat, silage corn, common wheat, barley; bare fallow, winter rye, durum wheat, corn for silage, common wheat, barley; common wheat, durum wheat; corn for silage, durum wheat; pea, durum wheat; permanent sowing of durum wheat. Factor B included an option without fertilizers and an option with organic and mineral fertilizers. Sharp changes in air temperature during the day (from +8 to +35 C) during the growing season of the crop (May-August) led to a decrease in yield against the unfertilized background in the six-field crop rotations from 1.29 to 1.10 t/ha. The highest value of this indicator in the experiment was noted against the fertilized background forgreen manure fallow - 1.32 t/ha. The strength of pasta from durum wheat grain cultivated after green manure fallow reached 641 units according to the Strogonov device, the content of raw gluten in the grain was 30.5%, which was 4.3% higher than in the control. The reasons for the decrease in the yield of durum wheat in permanent crops are damage by root rot and soil fatigue. According to the accepted gradation, a high degree of soil fatigue was noted in the permanent sowing of durum wheat. When it was cultivated in six-field crop rotations with the use of mineral fertilizers, soil fatigue was manifested to a lesser extent, which led to an increase in yield and grain quality, in comparison with permanent sowing.
Keywords: forecrop; durum wheat (Triti-cum durum); seeded fallow; green manure fallow; crop rotation; permanent sowing; yield; fertilizer; root rot; soil fatigue.
Author Details: V. Yu. Skorokhodov, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: [email protected]); A. A. Zorov, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; N. A. Maksyutov, D. Sc. (Agr.), chief research fellow; D. V. Mitrofanov, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; Yu. V. Kaftan, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; N. A. Zenkova, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow.
For citation: Skorokhodov VYu, Zorov AA, Maksyutov NA, et al. [Cultivation of spring durum wheat under conditions of unstable moistening of the Orenburg region]. Zemledelie. 2022;(1):19-22. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2021-1-19-22.
