AGRIS - 

2023

Kurdyukova, O.N.

The results of long-term (2008-2022) field experiments established on two types of soils (chernozem and chestnut soils) are presented. The experimental sites were located in the Northern Steppe and Arid Steppe, respectively. The indicators of average seed productivity of more than 50 species of weeds growing in these soils are presented. The duration of the viability of seeds planted in a 0-30 cm soil layer, the quality of seeds during their layer-by-layer placement in the soil, on its surface and during storage in a dry warehouse is indicated. It was revealed that early spring and wintering weeds in chernozem soils had the highest seed productivity (more than 50 thousand seeds per plant). It was established that these seeds remained viable in the soil from 3 to 6 years (23 species), more than 6 years (20 species), and less than 3 years (only 3 species). In chestnut soils, the seed productivity of most weeds decreased by 11-26% compared to chernozems. The loss of seed viability occurred more intensively in chestnut soils than in chernozem soils. It was established that the lowest viability of seeds on both types of soils was observed during their long-term stay on the soil surface: after 5 years it did not exceed 12-15%, and after 10 years - 2-3%, while being placed in the 0-10 cm layer of chernozem soils, it reached 36 and 18%, respectively, and in chestnut soils it decreased more strongly and did not exceed 26 and 10%. In the lower soil layers, 10-20 and 20-30 cm, higher viability of weed seeds remained in chestnut soils. Seeds of native weedy plant species typical for chernozem or chestnut soils remain viable longer than seeds of foreign species. | Приведены результаты многолетних (2008-2022) полевых опытов, заложенных на двух типах почв: черноземных и каштановых. Опытные участки располагались в Северной Степи и Засушливой Степи соответственно. Представлены показатели средней семенной продуктивности более чем 50 видов сорных растений, произрастающих на этих почвах, указана продолжительность жизнеспособности семян, заложенных в слое 0-30 см почвы, качество семян при послойном их размещении в почве, на ее поверхности и при хранении в условиях сухого складского помещения. Выявлено, что самой высокой семенной продуктивностью отличались яровые ранние и зимующие сорные растения на черноземных почвах (более 50 тыс. шт. семян с растения). Установлено, что данные семена сохраняли жизнеспособность в почве от 3 до 6 лет (23 вида) или более 6 лет - 20 видов, и только 3 вида - менее 3 лет. На каштановых почвах семенная продуктивность большинства сорных растений снижалась на 11-26% по сравнению с черноземами. Потеря жизнеспособности семян происходила более интенсивно на каштановых почвах, чем на черноземных. Установлено, что самая низкая жизнеспособность семян на обоих типах почв отмечалась при многолетнем пребывании их на поверхности почвы: через 5 лет она не превышала 12-15%, а через 10 лет - 2-3%, тогда как при расположении в слое 0-10 см черноземных почв она достигала соответственно 36 и 18%, а на каштановых снижалась сильнее и не превышала 26 и 10%. В нижележащих слоях почвы, 10-20 и 20-30 см, более высокая жизнеспособность семян сорных растений оставалась на каштановых почвах. Семена аборигенных сорных видов растений, типичных для черноземных или каштановых почв, дольше остаются жизнеспособными, чем семена заносных чужеродных видов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Shuliko, N.N. | Khamova, O.F. | Yushkevich, L.V. | Tukmacheva, E.V.

The study purpose is to establish the direction of mobilization processes and quantitative changes in soil biota during long-term use of resource-saving treatments of meadow chernozem soil. The study was conducted by the Omsk Agricultural Research Center in a long-term stationary experiment, established in 1973 in the southern forest-steppe of Western Siberia. The records were carried out in 2019-2021 in the grain fallow crop rotation (fallow – wheat – wheat – wheat - barley) for wheat crops (3rd crop after fallow). The parameters of changes in the number of individual physiological groups of microorganisms and indicators of the biological activity of the meadow-chernozem soil under wheat for agricultural technologies with different levels of intensification, including no-till farming in crop rotation, were established. In separate periods of 2020 and 2021 with good soil moisture and the presence of a significant amount of plant residues in the minimal no-till variant, the number of oligonitrophils, phosphate-mobilizing bacteria increased to 200.0–451.0 million CFU/g. The use of complex chemicals significantly affected the number of nitrifying bacteria in the soil. The share of influence of the intensification factor in this case was 62.7%. The largest amount of nitrifiers was observed when using complex chemicals (1.46–2.02 thousand CFU/g), as the tillage intensity decreased, it reduced. The long-term minimization of the cultivation of the meadow-chernozem soil contributed to the accumulation of plant residues in the arable layer, which had a decisive influence on its biological properties. The total cumulative number of detected microorganisms on average for 2019–2021 was the highest for the plots with minimal tillage, exceeding the plots with plowing by 68.5%. Over the research years, in plots with intensifier using and against the control background, the highest grain yield of to 3.82 t/ha was obtained due to the moldboard tillage system, exceeding the minimum no-till one by 0.27 t/ha (9%). | Цель исследования – установление направленности мобилизационных процессов и количественных изменений почвенной биоты при длительном применении ресурсосберегающих обработок лугово-черноземной почвы. Исследование проводилось Омским аграрным научным центром в многолетнем стационарном опыте, заложенном в 1973 г. в южной лесостепи Западной Сибири. Учеты вели в 2019-2021 гг. в зернопаровом севообороте (пар – пшеница – пшеница – пшеница – ячмень) под посевом пшеницы (3-й культуры после пара). Установлены параметры изменения численности отдельных физиологических групп микроорганизмов и показателей биологической активности лугово-черноземной почвы под пшеницей при агротехнологиях с различным уровнем интенсификации, включая минимально-нулевую систему обработки почвы в севообороте. В отдельные периоды 2020 и 2021 гг. при хорошем увлажнении почвы и наличии значительного количества растительных остатков в варианте с минимально-нулевой обработкой численность олигонитрофилов, фосфатмобилизующих бактерий возрастала до 200,0–451,0 млн КОЕ/г. Применение средств комплексной химизации существенно повлияло на численность нитрифицирующих бактерий в почве. Доля влияния фактора интенсификации при этом составляла 62,7%. Наибольшее количество нитрификаторов наблюдалось при применении средств комплексной химизации (1,46–2,02 тыс. КОЕ/г), по мере сокращения интенсивности обработки почвы оно уменьшалось. Многолетняя минимизация обработки лугово-черноземной почвы способствовала накоплению растительных остатков в пахотном слое, что оказало определяющее влияние на ее биологические свойства. Общее суммарное количество определяемых микроорганизмов в среднем за 2019–2021 гг. было наиболее высоким при минимальной обработке, выше, чем при вспашке, на 68,5%. За годы исследования по вариантам применения средств интенсификации и на контрольном фоне наибольшая урожайность зерна, до 3,82 т/га, получена при отвальной системе обработки почвы, с превышением над минимально-нулевой на 0,27 т/га (9%).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Bitsoshvili, I.A. | Makarychev, S.V.

In winter, the height of the snow cover is crucial for the survival of flower plantings. Show neutralizes the negative impact of frost, and in spring, during thawing, it helps to moisten the soil and improves the water availability of plants. The temperature regime of leached chernozem was observed in the autumn-winter-spring period. The temperature of the soil under lily crops was measured in the root layer (at a depth of 0, 5, 10, 15, 20, 50 and 100 cm). In 2007 and 2008, the winters were dry and frosty. But in 2008, already on November 11, the snow depth reached 26 cm. In December 2009, it was 38 cm, and at the end of February, it reached 56 cm. In the winter of 2009 and 2010, the largest snow thickness was formed only at the beginning of March. The zero isothermal line in November 2007 was at a depth of 5 cm, while the temperatures at a depth of 50 cm were above zero. In December, the surface of the chernozem under the snow cooled down to -6 deg. C. In November and December of the 2008 and 2009 winter, the temperature field of the soil profile remained positive. The temperature of -1 deg. C was observed on the soil surface only on December 9, and the zero isothermal line dropped to 10 cm. In January 2008, the soil surface under a thin snow layer cooled down to -8.8 deg. C. This temperature persisted until March. Below, the soil gradually froze. Negative temperatures in the plowing horizon of the chernozem persisted for 5 months. In January 2009, the temperature on the soil surface did not drop below -1 deg. C; and deeper, it remained above zero until March. In 2009, the thawing and heating of the chernozem profile occurred from above with high intensity. A feature of the spring temperature state of the soil in 2010 was the process of its heating from the surface and simultaneously from below due to solar irradiation and heat inflow from the deeper warmer layers. The temperature regime in the profile of leached chernozem during the early formation of snow cover is favorable for the lily crop preservation. | В зимних условиях высота снежного покрова имеет решающее значение для выживания посадок цветочных культур. Снег нивелирует отрицательное воздействие морозов, а весной при таянии способствует увлажнению почвы и улучшает влагообеспеченность растений. Наблюдали за температурным режимом чернозема выщелоченного в осенне-зимне-весенний период. Измеряли температуру почвы под лилейными культурами в корнеобитаемом слое (на глубине 0, 5, 10, 15, 20, 50 и 100 см). Зима 2007-2008 гг. оказалась малоснежной и морозной. Но в 2008 г. уже 11 ноября высота снега составила 26 см. В декабре 2009 г. она равнялась 38 см, а в конце февраля – 56 см. В 2009-2010 гг. наибольшая снежная толща сформировалась только в начале марта. Нулевая изотерма в ноябре 2007 г. находилась на глубине 5 см, в то время как на 50 см температуры были выше нуля. В декабре поверхность чернозема под снегом остыла до -6 град. C. В ноябре-декабре 2008-2009 гг. температурное поле почвенного профиля оставалось положительным. Температура, равная -1град. C, была отмечена на поверхности почвы только 9 декабря, а нулевая изотерма опустилась до 10 см. В январе 2008 г. поверхность почвы под тонким слоем снега охладилась до -8,8град. С. Такая температура сохранялась вплоть до марта. Ниже почва постепенно промерзала. При этом отрицательные температуры в пахотном горизонте чернозема сохранялись на протяжении пяти месяцев. В январе 2009 г. температура на поверхности почвы не опускалась ниже -1 град. C, а глубже оставалась выше нуля вплоть до марта. В 2009 г. протаивание и нагрев профиля чернозема происходили сверху с высокой интенсивностью. Особенностью весеннего температурного состояния почвы в 2010 г. явился процесс ее прогревания с поверхности и одновременно снизу за счет солнечной инсоляции и притока тепла из глубинных более теплых слоев. Температурный режим в профиле чернозема выщелоченного при раннем формировании снежного покрова благоприятен для успешной перезимовки лилейных культур.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Dedov, A.V. | Shevchenko, V.A.

There are presented results of the research conducted in 2011-2022 in the south part of the Voronezh region, Central Russia. The research aimed at determining the effect of various methods of basic tillage and fertilizers on the soil agrophysical properties and spring barley yield. The studied tillage methods were as follows: moldboard tillage (plowing) to the depth of 20-22 cm (control), nonmoldboard tillage to the depth of 20-22 cm, surface tillage (disk shallow plowing) to the depth of 8-10 cm, and no-tillage (direct sowing). The available water capacity in the soil layer of 0-20 and 0-100 cm before barley sowing was satisfactory in all years of research. The range of seasonal changes in the density of ordinary chernozem from the beginning to the end of barley growing season was 0.95-1.16 g/cm3 regardless of the tillage method. In all research years, during the growing season of spring barley, significant increase in hardness in the soil layer of 0-25 cm was noted in the variants of surface tillage and no tillage: by 26.4 and 37.1%, respectively, compared to control. Over 12 dry research years, the average barley yield obtained in the control plot was 39.1 c/ha. A significant decrease in the yield was noted in the variants of surface, nonmoldboard and no tillage by 1.1 c/ha, 2.2 and 0.5 c/ha, respectively. In years of subnormal humidity, the barley yield in the control field was 48.1 c/ha. A significant decrease in the yield was noted in the variants of no till, surface tillage and nonmoldboard tillage, by 0.6 c/ha, 2.3 and 7.4 c/ha, respectively. When cultivating barley in the control variant (plowing), in the variants of surface and nonmoldboard tillage, the energy efficiency coefficient was low; it varied during the research years from 2.17 to 2.25, from 2.81 to 2.97, and from 2.45 to 2.40, respectively. When cultivating barley in the no-till way (direct sowing), the energy efficiency coefficient was mid-level, i.e. 3.81-4.01. | Представлены результаты исследований, проведенных в 2011–2022 гг. на юге Воронежской обл., с целью определения влияния различных способов основной обработки почвы, удобрений на агрофизические свойства почвы и урожайность ярового ячменя. Изучали следующие способы обработки почвы: отвальная обработка почвы (вспашка) на глубину 20–22 см – контроль, безотвальная обработка почвы на глубину 20–22 см, поверхностная обработка почвы (дисковое лущение) на глубину 8–10 см, нулевая обработка почвы (прямой посев). Запасы доступной влаги перед посевом ячменя в слоях почвы 0–20 см и 0–100 см во все годы исследований были удовлетворительными. Диапазон сезонного изменения плотности чернозема обыкновенного от начала до конца вегетации ячменя вне зависимости от способа обработки почвы составлял 0,95–1,16 г/см3. Во все годы исследований за вегетацию ярового ячменя отмечено достоверное повышение твердости в слое почвы 0–25 см на вариантах применения поверхностной и нулевой обработок – на 26,4 и 37,1% соответственно по сравнению с контролем. В среднем за 12 лет исследований в засушливые годы урожайность ячменя на контроле составляла 39,1 ц/га. Достоверное снижение отмечено на вариантах применения поверхностной, безотвальной и нулевой обработок – на 1,1 ц/га, 2,2 и 0,5 ц/га соответственно. В недостаточно увлажненные годы урожайность на контроле составляла 45,8 ц/га. На вариантах применения нулевой, поверхностной и безотвальной обработок она достоверно снижалась на 0,6 ц/га, 2,3 и 7,4 ц/га соответственно. При возделывании ячменя на контроле (вспашка), на вариантах применения поверхностной и безотвальной обработок коэффициент энергетической эффективности был низким и варьировал в годы исследований от 2,17 до 2,25, от 2,81 до 2,97 и от 2,45 до 2,40 соответственно. При возделывании ячменя на варианте применения нулевой обработки коэффициент энергетической эффективности был средним и составил 3,81–4,01.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Bekhovykh, Yu.V. | Bekhovykh, L.A.

The research goal was to study the trends in the influence of the mulching layer of cut straw on the change in hydrothermal conditions of the arable soil layer. The study object was leached loamy chernozem as one of the most common soils of the Altai region. The trial plots were laid on a fallow field. One of the plots was mulched on the surface with 10-15 mm cut straw layer, on the other section the mulch layer was of 20-25 mm. The third black fallow plot was used for contrast reference measurements. According to the measurements, it was revealed that in the mulched observation areas there was a noticeable decrease in soil temperature during the daytime both on the surface and in the entire arable layer compared to the reference one. At night, a cut straw layer prevented a sharp change in temperatures and contributed to heat preservation. The thickness of the mulching layer determined the temperature values of the arable layer during the daytime and at night. A mulch layer on the soil surface contributed to the preservation of soil moisture reserves in the arable soil horizon. With an increase in the mulching layer size, there was a tendency for better moisture retention. The mulching of the soil surface layer with cut straw is advisable in arid regions to reduce the absolute values of the temperatures of the arable layer and to prevent surface soil moisture evaporation, as well as to preserve moisture in the soil arable horizon. | Цель исследований - изучение тенденций влияния мульчирующего слоя резаной соломы на изменение гидротермических условий пахотного слоя почвы. Объектом изучения стала одна из распространенных почв Алтайского края − чернозем выщелоченный среднесуглинистый. Участки для проведения эксперимента были заложены на паровом поле. Один из участков был мульчирован по поверхности слоем резаной соломы толщиной 10-15 мм, на другом участке слой мульчи составлял 20-25 мм. Третий участок черного пара использовался для контрастных контрольных измерений. По данным измерений выявлено, что на мульчированных участках наблюдений отмечалось заметное снижение температуры почвы в дневное время как на поверхности, так и во всем пахотном слое по сравнению с контрольным. В ночное время слой резаной соломы препятствовал резкому изменению температуры и способствовал сохранению тепла. Толщина мульчирующего слоя определяла температурные значения пахотного слоя в дневные и ночные часы. Слой мульчи на поверхности почвы способствовал сохранению запасов почвенной влаги в пахотном горизонте почвы. При увеличении величины мульчирующего слоя прослеживалась тенденция лучшего сохранения влаги. Использование мульчирования поверхностного слоя почвы резаной соломой является целесообразным в засушливых регионах для уменьшения абсолютных значений температур пахотного слоя и уменьшения испарения почвенной влаги с ее поверхности, а также для сохранения влаги в пахотном горизонте почвы.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Makarychev, S.V.

In the upland part of the City of Barnaul, Altai Region, there is an arboretum which is of great importance for nature protection. It contains a variety of tree and shrub plantations, ornamental and flower crops. Plant growth and the development of plant root system are determined by the hydrothermal state that is formed in the soil profile. In addition, heat flows and moisture movement in the genetic horizons of chernozem determine a set of thermophysical coefficients as volumetric thermal capacity, thermal conductivity, and thermal diffusivity. We found that in the profile of ordinary chernozems, the moistening of humus horizons and parent rock in 2014 provided the need of plants for water. From the end of June to early August, it gradually decreased along the entire soil profile. In the second ten-days of August and the first ten-days of September, the rains increased the moisture content in the humus horizon. At the same time, the amount of moisture in the soil in the clearing was higher than that under woody vegetation. In accordance with the moisture conditions, the thermophysical profile of chernozems was formed. The volumetric thermal capacity and thermal conductivity in horizon A reached their maximum values at the beginning and end of the growing season and were minimal under conditions of reduced moisture. The highest values of thermal diffusivity of chernozem took place at discontinuous capillary moisture. Intensive rains in the summer of 2016 took place in the middle of summer, so the nature of soil moisture in the humus horizon of the chernozem changed as compared to the previous year. So, under birch-tree plantations and in the clearing, soil moisture turned out to be higher than in 2014. As a result, the maxima of the volumetric thermal capacity and thermal conductivity were observed in July in the upper soil layer in the clearing. The highest value of the thermal diffusivity was observed in horizon A under birch-tree plantations at the moisture content close to discontinuous capillary moisture. In general, it varied in a small range, especially in the parent rock. | В нагорной части г. Барнаула Алтайского края расположен дендрарий, который имеет важное природоохранное значение. В нем содержатся разнообразные древесные и кустарниковые насаждения, декоративные и цветочные культуры. Рост растений и развитие их корневой системы при этом определяются гидротермическим состоянием, формирующимся в почвенном профиле. Кроме того, теплопотоки и движение влаги в генетических горизонтах чернозема определяют комплекс теплофизических коэффициентов, таких как объемная теплоемкость, теплопроводность и температуропроводность. Установлено, что в профиле черноземов обыкновенных увлажнение гумусовых горизонтов и почвообразующей породы в 2014 г. обеспечивало потребности растений в воде. С конца июня и до начала августа оно постепенно снижалось по всему профилю. Во второй декаде августа и первой декаде сентября прошедшие дожди увеличили содержание влаги в гумусовом горизонте. При этом количество влаги в почве на поляне было выше, чем под древесной растительностью. В соответствии с условиями увлажнения формировался теплофизический профиль черноземов. Объемная теплоемкость и теплопроводность в горизонте А достигали максимальных значений в начале и конце вегетации и были минимальны в условиях пониженной увлажненности. Наибольшие значения температуропроводности чернозема имели место при влажности разрыва капилляров. Интенсивные дожди летом 2016 г. прошли в середине лета, поэтому характер почвенного увлажнения в гумусовом горизонте чернозема изменился по сравнению с предыдущим годом. Так, под березовыми насаждениями и на поляне влажность почвы оказалась выше, чем в 2014 г. В результате максимумы объемной теплоемкости и теплопроводности были отмечены в июле в верхнем слое почвы на поляне. Наибольшее значение коэффициента температуропроводности наблюдалось в горизонте А под березовыми насаждениями при влажности, близкой к влажности разрыва капилляров. В целом он менялся в малом диапазоне, особенно в почвообразующей породе.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Alekseeva, Zh.L. | Azarenko, Yu.A.

The work aim was to study the effect of the pig manure solid fraction on the structural-aggregate composition and water stability of the structural aggregates of quasi-gleyic, abraded, mid-arable, low-humic, light loamy agro-chernozem. The field experiments were carried out at the Omsk State Agrarian University in 2016–2019. The structural state of the soil was studied in the control and in the variants with a solid manure fraction of 20 and 60 t/ha. The arable layer of agrochernozem was characterized in general by a good structure in terms of the ratio of aggregates of different sizes and a high degree of aggregation. However, a high content in the soil of the fraction of aggregates larger than 10 mm (20.2–53.6%) in size was noted. The number of agronomically valuable aggregates with a size of 0.25–10 mm was 31.6–57.7%; the structure coefficient was 0.77–1.36. The application of manure into the soil had no effect on the structural and aggregate composition. There was no relationship between the dose of manure and the number of agronomically valuable aggregates. Structural aggregates of the soil of the control variant had a weight-average diameter of 5.0–9.6 mm, agronomically valuable fraction – 3.3–3.6 mm. Under the action and aftereffect of manure, these indicators changed slightly. An inverse relationship was established between the weight-average diameter of aggregates and the content of agronomically valuable fraction: r = –0.88 ± 0.13. An unfavorable property of the structure of the arable soil layer was its weak water stability, due to a low humus content, light particle-size distribution, and susceptibility to water erosion processes. As a result of pig manure application, the water stability of air-dry aggregates of 3–5 mm in size increased by 67% per year of fertilizer action, and by 48–150% in the years of aftereffect relative to control. The relationship between the number of water-resistant aggregates and the manure dose was characterized by a correlation coefficient r = 0.57 ± 0.16. | Цель работы - изучение влияния твердой фракции свиного навоза на структурно-агрегатный состав и водопрочность структурных агрегатов агрочернозема квазиглееватого абрадированного среднепахотного малогумусированного легкосуглинистого. Исследования проводили в полевых опытах на опытном поле Омского ГАУ в 2016–2019 гг. Структурное состояние почвы изучено на контроле и в вариантах с твердой фракцией навоза 20 и 60 т/га. Пахотный слой агрочернозема характеризовался хорошей структурой по соотношению агрегатов разного размера и высокой степенью агрегированности. Однако отмечено высокое содержание в почве фракции агрегатов размером больше 10 мм (20,2–53,6%). Количество агрономически ценных агрегатов размером 0,25–10 мм составляло 31,6–57,7%, коэффициент структурности – 0,77–1,36. Внесение навоза в почву не оказало влияния на структурно-агрегатный состав. Связь между дозой навоза и количеством агрономически ценных агрегатов отсутствовала. Структурные агрегаты почвы контрольного варианта имели средневзвешенный диаметр 5,0–9,6 мм, агрономически ценной фракции – 3,3–3,6 мм. При действии и последействии навоза эти показатели изменялись слабо. Между средневзвешенным диаметром агрегатов и содержанием агрономически ценной фракции установлена обратная зависимость: r = –0,88 ± 0,13. Неблагоприятным свойством структуры пахотного слоя почвы являлась их слабая водоустойчивость, обусловленная низким содержанием гумуса, легким гранулометрическим составом, подверженностью процессам водной эрозии. В результате применения свиного навоза происходило увеличение водопрочности воздушно-сухих агрегатов размером 3–5 мм в год действия удобрения на 67%, в годы последействия на 48–150% относительно контроля. Связь между количеством водоустойчивых агрегатов и дозой навоза характеризовалась коэффициентом корреляции r = 0,57 ± 0,16.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Batishchev, I.V. | Il'inskaya, I.N.

The purpose of the research is to determine the influence of tillage methods on the value of soil water storage, water balance and water consumption deficit of spring barley on an erosion-hazardous slope on ordinary chernozems. During the research, the methodological approaches by S. A. Vorobyev, A. N. Kostyakov, S. I. Kharchenko, A. N. Postnikov were used. The experiment was carried out in 2020-2022. The experimental design provides for three tillage variants: moldboard plowing, non-moldboard (chiseling) and combined (para-ploughing) plowing. As a result the research has revealed the advantage of chisel primary tillage in terms of moisture reserves accumulation in snow: in autumn plowing it allowed accumulating on average by 16.6% more water than with moldboard tillage. The main flow component of water balance is the total water consumption of spring barley, which varied during the growing season depending on the phase of crop growth and development and on the method of tillage; differences in the productive moisture reserves with the advantage of non-moldboard tillage methods were noted. The greatest differences were observed as on the date of barley sowing; at this time, the excess in water storage in a meter layer was 9.9% for combined tillage and it was 10.6% for chiseling, relative to the same indicator for moldboard tillage. It was found that the intensity of the decrease in water storage rose, starting from the earing phase, especially during moldboard tillage. In the longest period from sowing to booting (97–110 days), an average of approximately 50% of the total moisture is consumed, from the booting phase to the earing one and from the earing phase to milky-wax ripeness by 20%, and in the last period from milky-wax ripeness to the complete ripeness of corn is only 10% moisture. In general, during the growing season, non-moldboard tillage allowed reducing the water consumption deficit of spring barley to 4.7–5.4% compared to the control, which is very significant under the conditions of a moisture deficit amounting to 276 mm during this period. | Цель работы - установить влияния способов обработки почвы на величину почвенных влагозапасов, водный баланс и дефицит водопотребления ячменя ярового на эрозионно опасном склоне на черноземах обыкновенных. В процессе исследований использованы методические подходы С. А. Воробьева, А. Н. Костякова, С. И. Харченко, А. Н. Постникова. Опыт проводили в 2020-2022 г. в Ростовской области. Схемой опыта предусмотрено три варианта обработки почвы: отвальная вспашка, безотвальная (чизельная) и комбинированная (щелевание). В результате исследований выявлено преимущество чизельной основной обработки почвы в части накопления влагозапасов в снеге: на зяби она позволила в среднем аккумулировать на 16,6% больше воды, чем при отвальной обработке. Главный расходный компонент водного баланса – суммарное водопотребление ячменя ярового, которое варьировало в процессе вегетации в зависимости от фазы роста и развития культуры и от способа обработки почвы, отмечены различия в запасах продуктивной влаги с преимуществом безотвальных способов обработки почвы. Наибольшие различия наблюдались на дату посева ячменя, в это время превышение по влагозапасам в метровом слое при комбинированной обработке составило 9,9%, а при чизельной 10,6% относительно того же показателя при отвальной обработке. Выявлено, что интенсивность снижения влагозапасов возросла, начиная с фазы колошения, особенно при отвальной обработке. В наиболее продолжительный период от посева до выхода в трубку (97–110 дней) расходуется в среднем примерно 50% суммарной влаги, от фазы выхода в трубку до колошения и от фазы колошения до молочно-восковой спелости по 20%, а в последний период от молочно-восковой до наступления полной спелости зерна всего 10% влаги. В целом за вегетационный период безотвальные обработки позволили снизить дефицит водопотребления ячменя ярового до 4,7–5,4% по сравнению с контролем, что весьма существенно в условиях дефицита влагообеспеченности, составившего 276 мм за этот период.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Trots, N.M. | Mashkov, S.V. | Bokova, A.A. | Suvorov, Е.Е.

The research purpose is to assess changes in some soil properties to control them in the future and to identify signs affecting soil fertility. A package of works on soil survey and laboratorium inspection of materials was carried out on the experimental fields of the Samara State Agrarian University located in the central agroecological zone of the Samara region. The survey rounds were conducted in 1992, 2002 and 2022. Field work was carried out by way of a route survey of the studied area of arable land, sections were laid at the planned points in 2022 and soil samples were selected. To analyze the dynamics of changes in agrochemical indicators for 3 survey rounds, 54 samples were used from nine sections (0.90-1.0 m deep), five semi-sections (0.60-0.65 m deep), and one by-pit. The soils of 5 sections were classified as ordinary chernozems, 2 – as meadow-chernozem carbonate, 2 – as meadow solonchak soil. Studies have revealed an increase in the main values characterizing soil fertility, namely the humus content and humus horizon thickness. According to available data for 1992-2022, the dynamics of changes in the soil cover at the area of 2.17 thousand ha has been generated. During the 30-year period of land use, the most significant change was the reduction in humus contents. The proportion of rich soils with a humus content of more than 7%, according to the materials of the previous survey, was 33% of the total area of agricultural land. According to the humus horizon thickness in 2022 moderately deep soils were most widespread, they occupied 1.91 thousand ha or 88.0%. During the considered period of three survey rounds (1992, 2002 and 2022), the development of intensive humification processes is observed, due to which the humus content increased by 0.6-4.6% and the gross humus stock reached 221-289 t/ha. | Цель исследований – оценка изменения некоторых свойств почв для их последующего контроля и выявления признаков, влияющих на почвенное плодородие. Комплекс работ по почвенному обследованию и камеральной обработке материалов проводился на опытных полях Самарского государственного аграрного университета, расположенных в центральной агроэкологической зоне Самарской области. Туры обследований проводили в 1992, 2002 и 2022 гг. Полевые работы выполнены путем маршрутного обследования исследуемой территории пахотных земель, по намеченным точкам в 2022 г. заложены разрезы и отобраны образцы почв. Для анализа динамики изменения агрохимических показателей по 3-м турам обследования использовали 54 образца из девяти разрезов (глубиной 0,90-1,0 м), пяти полуям (глубиной 0,60-0,65 м), одного прикопка. Почвы 5 разрезов были отнесены к черноземам обыкновенным, 2 – к лугово-черноземным карбонатным, 2 – к луговым солончаковым. Исследованиями выявлено повышение значений основных показателей, характеризующих плодородие почвы, а именно содержания гумуса и мощности гумусового горизонта. По имеющимся данным за 1992-2022 гг. составлена динамика изменения почвенного покрова на площади 2,17 тыс. га. За 30-летний период использования земель самым существенным изменением было понижение содержания гумуса. Доля тучных почв с содержанием гумуса больше 7%, по материалам предыдущего обследования составляла 33% от общей площади земель с.-х. назначения. По мощности гумусового горизонта в 2022 г. наибольшее распространение получили среднемощные почвы – 1,91 тыс. га или 88,0%. За рассмотренный период трех туров обследований (1992, 2002 и 2022 гг.) наблюдается развитие процессов интенсивной гумификации, благодаря чему содержание гумуса увеличилось на 0,6-4,6%, валовый запас гумуса возрос до 221-289 т/га.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Tikhonova, E.N. | Gorbunova, N.S. | Sheshnitsan, S.S. | Odnoralov, G.A.

The agroforestry effectiveness in erosion control and prevention of soil fertility loss is proven, but the afforestation impact on chernozem soils should be further investigated. The Kamennaya Steppe forest line sites located in the immediate vicinity take an active part not only in carbon dioxide capture, but also in the soil cover evolution. The main agro-ecological characteristics of chernozems of Kamennaya Steppe were explored in 2022 and 2023 during the field seasons, and the tillage impact on transformation of them is assessed. The effect of plant community type on soil cover has been evaluated as well. The main chemical properties of chernozems were determined with classical chemical methods; the analysis of heavy metals was carried out using the voltampermetric method. The studied common chernozems had a high humus content, which reached 7-8% in the upper horizons; it is enriched with mineral nutrition elements, and had favorable physical and chemical properties. Forest and grassland vegetation contribute to enrichment of the soil with organic residues, while tillage and mineralization of organic matter on arable land led to a decrease in humus percentage. Data analysis on the gross content and mobile compounds of lead and cadmium suggested that the study area did not contaminated with these heavy metals. Furthermore, it was found that the organic matter of the studied chernozems was able to bind the studied metals and retain them in an unavailable state. This phenomenon was supported by rather high correlations between humus and total heavy metal content (r = 0.946 for Pb and r = 0.975 for Cd at p less than 0.00001). The shelterbelt forests could act as a biogeochemical barrier to the lateral migration of heavy metals. Cadmium is a rather mobile element potentially capable to migrate to adjacent environments. Therefore, regular monitoring of the agro-ecological condition of the chernozems of the Kamennaya Steppe is required. | Эффективность агролесомелиорации в борьбе с эрозией и потерей плодородия почв доказана, однако изучать влияние облесения на чернозёмные почвы следует и дальше. Расположенные в непосредственной близости лесные полосы Каменной степи принимают активное участие не только в улавливании углекислого газа, но и в эволюции почвенного покрова. В полевые сезоны 2022 и 2023 гг. проведен анализ основных агроэкологических показателей черноземов Каменной степи, оценено влияние распашки на их трансформацию. Учитывали влияние различных типов растительных сообществ на почвенный покров. Основные химические показатели черноземов определяли классическими химическими методами, анализ тяжелых металлов проводился вольтамперометрическим методом. Изученные черноземы обыкновенные имеют высокое содержание органического вещества, достигающее в верхних горизонтах 7-8%, обогащены элементами минерального питания и имеют благоприятные физико-химические показатели. Лесная и лугово-степная растительность способствует обогащению почвы органическими остатками, а вспашка и минерализация органических веществ на пахотных землях приводят к снижению процентного содержания гумуса. Судя по данным о валовом содержании и подвижных соединениях свинца и кадмия, исследуемая территория этими тяжелыми металлами не загрязнена. Органическое вещество исследуемых черноземов способно сорбировать изучаемые металлы и удерживать их в недоступном состоянии. Это явление доказывается довольно высокими коэффициентами корреляции между гумусом и валовым содержанием тяжелых металлов (r = 0,946 для Pb и r = 0.975 для Cd при p меньше 0.00001). Лесополосы способны выступать своеобразным биогеохимическим барьером на пути латеральной миграции исследуемых тяжелых металлов. Кадмий является довольно мобильным элементом, способным мигрировать в сопредельные среды. Поэтому необходим регулярный контроль за агроэкологическим состоянием черноземов Каменной степи.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation