AGRIS - 

Data provenance by Country

2023

Shadskikh, V.A. | Kizhaeva, V.E. | Enenko, S.V.

The research objects are modern tillage methods and their influence on the agro-reclamation state of irrigated soil. The aim is to determine the main directions for forming indicators of the technological regulations of the integrated assessment (IA) of various tillage methods in the arid zone of the Volga region. The methodology included schemes and procedure for a field trial using methods of basic tillage in crop irrigation. Studies were carried out in 1993-2023 in typical irrigated crop rotations of Volga region farms, where long-term stationary field experiments on tillage were carried out: experimental production farm of the Moscow Research and Development Institute in the Saratov region, the Zavolzhskaya experimental reclamation station in the Volgograd region, Astrakhan and Samara experimental reclamation stations. Main indicators of the technological IA regulations of tillage methods should be based on the initial requirements and criteria for assessing the agrophysical state of arable horizon of main soil differences in the region, qualitative characteristics and energy and economic indicators. In view of the actual dynamics of agrophysical fertility indicators, the agrotechnical requirements for basic tillage were analyzed, regulating technological operations on soils, in view of permissible deviations from the norm. Based on generalized experience, technological regulations of IA of various tillage methods with detailed tools for its use are proposed. The following main indicators should be considered in IA of tillage quality: the actual tillage depth and uniformity; bursting features: lumpiness factor, dispersal coefficient, bursting coefficient and total crumbling index; soil bulk density, density of addition; grain size distribution reflecting the physical structure of the tilled layer; stubble preservation, sticking and clogging of tillage tools, etc. The indicators of economic and energy efficiency allow identifying the economic feasibility and energy significance of a particular tillage method in irrigation conditions. | Объекты исследований - современные способы основной обработки почвы (ОП) и их влияние на агромелиоративное состояние орошаемой почвы. Цель исследований – определить основные направления формирования показателей технологического регламента комплексной оценки (КО) различных способов ОП в засушливой зоне региона Поволжья. Методология включала схемы и методику проведения полевого опыта с применением способов основной ОП при орошении с.-х. культур. Исследования проводились в 1993-2023 гг. в типовых орошаемых севооборотах хозяйств Поволжья, где проводили длительные стационарные полевые опыты по ОП: опытно-производственное хозяйство ВолжНИИГиМ в Саратовской обл., Заволжская опытно-мелиоративная станция в Волгоградской обл., Астраханская и Самарская опытно-мелиоративные станции. Основные показатели технологического регламента КО способов ОП должны базироваться на исходных требованиях и критериях оценки агрофизического состояния пахотного горизонта основных почвенных разностей региона, качественных характеристиках и энергетических и экономических показателях. С учетом фактической динамики агрофизических показателей плодородия произведен анализ агротехнических требований к основной ОП, регламентирующих проведение технологических операций на почвах с учетом допустимых отклонений от нормы. На основании обобщения опыта предложен технологический регламент КО различных способов ОП с подробным инструментарием его применения. При КО качества ОП следует учитывать следующие основные показатели: фактическая глубина ОП и её равномерность; характеристики рыхления: коэффициент глыбистости, коэффициент распыленности, коэффициент рыхления и общий показатель крошения; плотность сложения почвы, гранулометрический состав, отражающие физическое строение обрабатываемого слоя; сохранение стерни, залипаемость и забиваемость почвообрабатывающих орудий и т.д. Показатели экономической и энергетической эффективности дают выявить экономическую целесообразность и энергетическую значимость проведения того или иного способа ОП в условиях орошения.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

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

Исследования проводились в многолетнем стационарном плодосменном севообороте Омского аграрного научного центра, заложенном в южной лесостепи Западной Сибири в 1986 г. Цель исследований – установить закономерности изменения почвенной биоты при длительном применении ресурсосберегающих обработок, их количественные характеристики, а также возможные неблагоприятные изменения биологических (экологических) свойств лугово-черноземной почвы. Микробное сообщество выполняет функцию поддержания гомеостаза почв, поэтому быстро реагирует на изменения в среде обитания. Установлено, что численность определяемых групп микроорганизмов в пахотном слое лугово-черноземной почвы под ячменем в плодосменном севообороте составляла (158-208)·x 10E6 КОЕ/г почвы при различных обработках, включая ресурсосберегающую. Применение комплексной химизации стимулировало рост численности нитрифицирующих, фосфатмобилизующих бактерий, олигонитрофилов, целлюлозоразрушающих и почвенных грибов в вариантах с комбинированной обработкой. На интенсивном фоне наибольшая общая численность микроорганизмов (208·x 10E6 КОЕ/г) была в варианте с комбинированной обработкой. Применение комплексной химизации под ячменем на фоне отвальной и минимально-нулевой обработок почвы не оказало достоверного влияния на численность микрофлоры. Изменения под влиянием изучаемых факторов были в пределах ошибки определения. Лишь в некоторых вариантах наблюдалась тенденция к увеличению отдельных групп микроорганизмов. При рациональной (комбинированной) технологии возделывания культур в севообороте отмечена стимуляция роста численности почвенных микроорганизмов. В условиях применения средств интенсификации угнетения численности агрономически важных групп микроорганизмов не выявлено, что свидетельствует о стабильной экологической ситуации в агрофитоценозе. | The studies were carried out in a long-term (laid down in 1986) stationary crop rotation of the Federal State Budgetary Scientific Institution "Omsk Agrarian Scientific Center" situated in the southern forest-steppe of Western Siberia. The purpose of the research is to establish the regularities of changes in soil biota during long-term use of resource-saving treatments, their quantitative characteristics, as well as possible adverse changes in the biological (ecological) properties of meadow chernozem soil. In assessing the fertility and ecological state of soils, agrobiological methods based on the determination of the number of soil microflora and the resistance of the microbocenosis to anthropogenic influences are of great importance. The microbial community performs the function of maintaining soil homeostasis, therefore it quickly responds to changes in the habitat. It was found that the number of agronomically important groups of soil microorganisms in the arable layer of meadow chernozem soil under barley in the crop rotation was 158-208 x10E6 CFU/g of soil. The use of complex chemicalization stimulated an increase in the number of nitrifying, phosphate-mobilizing bacteria, oligonirofiles, cellulose-destroying and soil fungi in variants with combined treatment. Against an intense background, the largest total number of microorganisms, 208 x 10E6 CFU/g was in the variant with combined treatment. The use of complex chemicalization under barley against the background of moldboard and minimum-zero tillage did not have a significant effect on the amount of microflora, the changes influenced of the factors studied were within the experimental error. Only in some variants there is a tendency towards an increase in certain groups of microorganisms. When using the means of intensifying, the suppression of the number of agronomically important groups of microorganisms, it was not revealed, which indicates a stable ecological situation in the agrophytocenosis.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Skorokhodov, V.Yu. | Zorov, A.A. | Maksyutov, N.A. | Mitrofanov, D.V. | Kaftan, Yu.V. | Zenkova, N.A.

The purpose of the study is to develop effective measures to preserve and increase soil fertility, protect it and crops from erosion, reduce the effects of drought and obtain high yields in the Orenburg Trans-Urals. The objects of study are soil, fallows and field crops in the system of a 5-field grain fallow crop rotation. The soil-protective, green manure and occupied fallows were studied in a 5-field grain-fallow crop rotation with a contour-buffer-strip (CBS) field organization with a slope steepness of 1–3 degrees. The scheme of the experimental plot is presented in the form of six 5-field grain fallow crop rotations: fallows - crops (winter wheat, rye, durum wheat) – soft wheat –peas – barley. Three-factor scheme of the experiment: 3A x 4B x 6C, where A is part of the slope (upper, middle, lower); B – fallow type (dead, soil-protective, green manure, seeded); C – field crops (winter wheat, rye, durum wheat, soft wheat, peas, barley). Stubble agrobackgrounds and CBS organization of fields on the northeastern slope with a steepness of 1–3 degrees contribute to the additional accumulation and increase in the snow cover of erosion-unprotected fields. Assimilation of atmospheric precipitation by fallow fields on average for 5 years is: for the first year of fallowing in a dead fallow – 19%, in seeded fallows – 40–44%; for the second year in a dead fallow–40%, in seeded fallow – 49–50%. Soil-protective and green manure fallows, in comparison with dead fallow, contribute to an increase in the productivity of arable land without reducing the yield of durum wheat. With reference to the additional production obtained on these fallows in the resting year, the productivity of 1 ha is higher than that of dead fallow, by 16.6–21.8 c of feed units, or 1.7–1.9 times. On the basis of experimental data and their production verification in the fields of the Orenburg Trans-Urals, a soil-protective technology for cultivating spring durum wheat on a soil-protective, green manure fallow has been developed. | Цель исследования – разработка эффективных мер по сохранению и повышению плодородия почвы, защите ее и посевов от эрозии, ослаблению действия засухи и получению высоких урожаев в Оренбургском Зауралье. Объекты исследования – почва, пары и полевые культуры в системе 5-польного зернопарового севооборота. Изучены почвозащитный, сидеральный и занятый пары в 5-польном зернопаровом севообороте при контурно-буферно-полосной (КБП) организации поля при крутизне склонов 1–3 градусов. Схема опытного участка представлена в виде шести 5-польных зернопаровых севооборотов: пары – культуры (озимая пшеница, рожь, твердая пшеница) – мягкая пшеница – горох – ячмень. Схема опыта трехфакторная: 3A x4B x6С, где A – часть склона (верхняя, средняя, нижняя); B – вид пара (чистый, почвозащитный, сидеральный, занятый); С – полевые культуры (озимая пшеница, рожь, твердая пшеница, мягкая пшеница, горох, ячмень). Стерневые агрофоны и КБП организация полей на северо-восточном склоне крутизной 1–3градусовспособствуют дополнительному накоплению и увеличению снежного покрова эрозионно незащищенных полей. Усвоение атмосферных осадков паровыми полями в среднем за 5 лет составляет: за первый год парования в чистом пару – 19%, в занятых парах – 40–44%; за второй год в чистом пару – 40%, в занятых – 49–50%. Почвозащитный и сидеральный пары в сравнении с чистым паром способствуют повышению продуктивности пашни, не снижая урожайности твердой пшеницы. С учетом дополнительной продукции, полученной на этих парах в год парования, продуктивность 1 га выше, чем чистого пара, на 16,6–21,8 ц к.е., или в 1,7–1,9 раза. На основе экспериментальных данных и производственной проверки их на полях Оренбургского Зауралья разработана почвозащитная технология возделывания яровой твердой пшеницы по почвозащитному, сидеральному пару.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Tarasov, S.A. | Zarudnaya, T.Ya. | Podlesnykh, I.V.

The paper substantiates the importance of the formation of high productivity of crops cultivated on sloping lands along with ensuring anti-erosion soil protection. The long-term research has been conducted in 1988-2019 in the Kursk region under the conditions of a stationary experiment studying the elements of anti-erosion complexes in contour-ameliorative agriculture. The influence of flow-regulating forest shelter-belts with a bank-and-ditch and forest shelter-belts with a bank-and-ditch in combination with cut-and-fill terraces on the yields of winter wheat, barley, perennial grasses, peas and buckwheat was estimated. It was found out that all crops cultivated on the slopes formed a higher level of yield against the background of the influence of forest shelter-belts and forest shelter-belts with cut-and-fill terraces, in comparison with areas without elements of the anti-erosion complex. On average, over the years of research, forest shelter-belts, as well as forest shelter-belts with cut-and-fill terraces, provided an increase in the yield of winter wheat and barley by 0.38-0.73 t/ha, in that of perennial grasses by 4.50 t/ha, peas by 0.32-0.45 t/ha and buckwheat by 0.14-0.44 t/ha. In some years, with little snow and excessively cold winters, or when there are frequent thaws in the winter and early spring, the cut-and-fill terraces in the space between the forest shelter-belts can cause sparseness of crops due to freezing or soaking, and reduce crop yields. The conditions of vegetation of crops in different years have a greater influence on the formation of their yield level, in comparison with the elements of the anti-erosion complex. Especially much the level of yield depends on the conditions of the year for barley and winter wheat, to a lesser extent-for buckwheat, peas, and perennial grasses. The highest effect of crop yield growth under the influence of forest shelter-belts and cut-and-fill terraces is observed in years with insufficient provision of crops with precipitation during the growing season. | Обосновывается значение формирования высокой продуктивности культур, возделываемых на склоновых землях, наряду с обеспечением противоэрозионной защиты почв. Многолетние (1988-2019 гг.) исследования проводили в Курской области, в условиях стационарного опыта по изучению элементов противоэрозионных комплексов в контурно-мелиоративном земледелии. Оценивали влияние стокорегулирующих лесных полос с валом-канавой и лесных полос с валом-канавой в комплексе с валами-террасами на уровень урожайности озимой пшеницы, ячменя, многолетних трав, гороха и гречихи. Установлено, что на склонах все возделываемые культуры формируют более высокий уровень урожайности на фоне влияния лесных полос и лесных полос с валами-террасами в сравнении с участками без элементов противоэрозионного комплекса. В среднем за годы исследований лесные полосы, а также лесные полосы с валами-террасами обеспечивали повышение урожайности озимой пшеницы и ячменя на 0,38-0,73 т/га, многолетних трав – на 4,50 т/га, гороха – на 0,32-0,45 т/га и гречихи – на 0,14-0,44 т/га. В отдельные годы, с малоснежными и чрезмерно холодными зимами, или когда бывают частые оттепели в зимний и ранневесенний периоды, валы-террасы в пространстве между лесными полосами могут вызывать изреженность посевов из-за вымерзания или вымокания и снижать урожайность культур. Условия вегетации с.-х. культур в различные годы в большей степени влияют на формирование уровня их урожайности в сравнении с элементами противоэрозионного комплекса. Особенно сильно уровень урожайности от условий года зависит у ячменя ярового и озимой пшеницы, в меньшей степени – у гречихи, гороха посевного и многолетних трав. Наиболее высокий эффект роста урожайности с.-х. культур под влиянием лесных полос и валов-террас отмечается в годы с недостаточной обеспеченностью посевов осадками в период вегетации.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Voronin, A.N. | Trufanov, A.M. | Shchukin, S.V.

The productivity potential of field crops is currently realized by no more than 25%. Largely the reason of this is the deterioration of the phytosanitary situation due to low agricultural technology, the cultivation of unstable varieties, non-compliance with spatial isolation norms, and others. Rust diseases take the top place in the decline in the yield of most crops, especially cereals. In a stationary field three-factor experiment of the Yaroslavl State Agricultural Academy, there was studied the influence of resource-saving processing systems and fertilizers on the prevalence of RD and the productivity of field crops. Over the years of research (2016-2019), stem rust of oats, yellow and brown rust of wheat, linear rust of timothy were found in the crops. In 2018, warm and humid weather favored increased development of oat stem rust in annual grasses. On average, in terms of factors, the use of the studied soil cultivation systems did not cause any significant changes in the prevalence of rust diseases on cereals with minimal values on the surface-single furrow tillage. The full rate of mineral fertilizers caused a statistically significant prevalence of leaf rust in 2017 by 4.58%. In 2018, the use of straw contributed to a significant increase in the prevalence of oats stem rust by 18.34%. On average, for the studied tillage systems in 2019, the use of the full norm of mineral fertilizers, both separately and together with straw, led to a statistically significant decrease in the above indicator with the minimum values for the Straw+NPK background by 6.39%. The use of a surface tillage system for all the research years has led to a slight decrease in the productivity of field crops in comparison with surface-single furrow tillage. On average, for tillage systems, the use of all types of fertilizers increased the productivity of field crops with the maximum reliable values for the Straw+NPK background. | Потенциал продуктивности полевых культур в настоящее время реализуется не более чем на 25%. Чаще всего причиной этого является ухудшение фитосанитарной обстановки вследствие низкой агротехники, выращивания неустойчивых сортов, несоблюдения норм пространственной изоляции и ряда других причин. Ржавчинные болезни (РБ) занимают ведущее место при снижении урожая большинства культур, особенно зерновых. В стационарном полевом трехфакторном опыте Ярославской ГСХА изучено влияние ресурсосберегающих систем обработки и удобрений на распространенность РБ и продуктивность полевых культур. За годы исследований (2016-2019 гг.) в посевах были обнаружены стеблевая ржавчина овса, желтая и бурая ржавчины пшеницы, линейная ржавчина тимофеевки. В 2018 г. теплая и влажная погода благоприятствовала усиленному развитию стеблевой ржавчины овса в посевах однолетних трав. В среднем по факторам применение изучаемых систем обработки почвы не вызвало каких-либо значимых изменений в распространенности РБ на злаковых культурах при минимальных значениях на системе поверхностно-отвальной обработки почвы. Применение полной нормы минеральных удобрений вызвало статистически значимую распространенность бурой ржавчины в 2017 г. на 4,58%. В 2018 г. использование соломы способствовало существенному увеличению распространенности стеблевой ржавчины овса на 18,34%. В среднем по изучаемым системам обработки почвы в 2019 г. использование полной нормы минеральных удобрений как отдельно, так и совместно с соломой, обусловило статистически значимое снижение вышеназванного показателя при минимальных значениях по фону "Солома+NPK" - 6,39%. Использование системы поверхностной обработки за все годы исследований обусловило некоторое снижение продуктивности полевых культур по сравнению с поверхностно-отвальной обработкой. В среднем по системам обработки почвы использование всех видов удобрений способствовало увеличению продуктивности полевых культур при максимальных достоверных значениях по фону "Солома+NPK".

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Vasil'ev, S.A. | Zatylkov, N.I., Nizhnij Novgorod State Engineering and Economic Univ.

The technology of anti-erosion contour soil tilling of sloping lands by a tilling active auger implement (AAI) which allows significantly reducing the flushing of the surface fertile layer and increasing production volumes and the quality of crop produce is considered. The proposed AAI provides an impact only on the surface layer of arable lands and formation of independent furrows the direction of which is as close as possible to the slope isohypses. Described is the interaction of the AAI with the soil on flat areas, simple slopes as well as on complex forms with a variable gradient of the slope. There are established dependences of the furrow width change created on a simple slope; dependences of the change in the deviation angle of the auger speed vector from the longitudinal movement of the machine and tractor unit (MTU) and the change of the actual speed of the loop movement for a given design-technological parameters of the active auger tool are established too. The analysis of the obtained dependencies revealed that at the angles of the slope loop 15-25 deg the furrow width changes will be within 4-13 cm for a given tillage depth from 2 cm to 10 cm, and the furrow width - within 5-16 cm at a auger loop diameter from 20 to 60 cm. On a difficult slope the change of the vector deviation angle of the auger revolution speed from the longitudinal movement of the MTU, depending on the auger revolution speed from 0 to 20 l/s, will be 0-64 deg, and the change in the actual speed of the loop movement at the same parameters and MTU speed of 2 m/s will be from 2 to 4.5 m/s. Thus, under the condition of setting the speed of auger turns rotation taking into account the known data on the diameter and pitch of the auger as well as constant information about the movement speed of the MTU, you can control the direction of soil tillage which allows you to implement a contour tillage of sloping lands by mechatronic modules of AAI providing an additional and proper movement of the operating elements. | Рассмотрена технология противоэрозионной контурной обработки почвы склоновых земель почвообрабатывающим активным шнековым орудием (АШО), позволяющая существенно уменьшить смывание поверхностного плодородного слоя и повысить объемы производства и качество продукции растениеводства. Предлагаемое АШО обеспечивает воздействие только на поверхностный слой почвы и образование самостоятельных бороздок, направление которых максимально приближено к изогипсам склона. Описано взаимодействие АШО с почвой на равнинных участках, простых склонах, а также на сложных формах рельефа с переменным градиентом склона. Установлены зависимости изменения ширины борозды, созданной на простом склоне; зависимости изменения угла отклонения вектора скорости витка шнека от продольного движения машинно-тракторного агрегата (МТА) и изменения фактической скорости движения витка при заданных конструктивно-технологических параметрах активного шнекового орудия. Анализ полученных зависимостей выявил, что при углах наклона витка шнека 15…25 градусов изменение ширины борозды будет в пределах 4…13 см при заданной глубине обработки почвы от 2 см до 10 см, а ширина борозды − в пределах 5…16 см при диаметрах витка шнека от 20 см до 60 см. На сложном склоне изменение угла отклонения вектора скорости витка шнека от продольного движения МТА в зависимости от оборотов вращения шнека от 0 до 20 1/с составит 0…64 градуса, а изменение фактической скорости движения витка при тех же параметрах и скорости МТА 2 м/с составит от 2 до 4,5 м/с. Таким образом, при условии задания скорости вращения витков шнека с учетом известных данных по диаметру и шагу шнека, а также постоянной информации о скорости движения МТА можно управлять направлением обработки почвы. Это позволяет реализовать контурную обработку почвы склоновых земель мехатронными модулями АШО, обеспечивающими дополнительное и соответствующее движение рабочих органов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Myalo, V.V. | Myalo, O.V. | Demchuk, E.V., Omsk State Agrarian Univ.

Identified are the main drawbacks of the work of cultivators equipped with serial working bodies on soils prone to wind erosion: sticking, soil bulldozing and distribution. On the basis of the conducted research, a new design of cultivator working bodies has been proposed. It is proposed to make it assembly, combined. An assembly shovel has a shape of arrow, but it can be easily transformed into chisel shaped and used for loosening at the depth of 0.15 m. Comparative laboratory studies on cultivator paws have been carried out, the scheme of a new working body in compliance with the basic requirements of soil-protective, environmentally friendly, resource-saving agriculture has been established. It is proposed to place an arrow-headed laminate nose-piece before the base member thereby reducing sticking and draught resistance. The fluctuating node has been changed: rubber should be placed between jaws thereby making possible stable horizontal oscillations of paw wings. The patterns of interaction between the working bodies of cultivators and the soil have been proven in order to identify their design flaws when tested under laboratory conditions. For the study of working bodies under laboratory conditions a specific methodology has been applied. As a result of the experimental studies on serial and new cultivator paws in the soil channel, the dependence of traction resistance on the speed of the cultivator and on the depth of tillage has been verified. The effect of the speed of the cultivator on traction resistance, soil crumbling and stubble conservation on the soil surface has been established. The developed design differs from the serial one in reduced metal capacity and more flexibility. | Определены основные недостатки работы культиваторов, оснащенных серийными рабочими органами, на почвах, подверженных ветровой эрозии: залипание, сгруживание и разброс почвы. На основании проведенных исследований предложена новая конструкция рабочего органа культиватора. Предложено сделать его сборным, комбинированным. Сборная лапа имеет форму стрелы, но может быть легко преобразована в долотообразную и использоваться для рыхления на глубину 0,15 м. Проведены сравнительные лабораторные исследования культиваторных лап, обоснована схема нового рабочего органа на соответствие основным требованиям почвозащитного, экологически безопасного ресурсосберегающего земледелия. Предложено установить заостренный пластинчатый носок перед стойкой, что снизит залипание и тяговое сопротивление. Изменен колебательный узел: между щек следует установить резину, что сделает возможным стабильные горизонтальные колебания крыльев лапы. Установлены закономерности взаимодействия рабочих органов культиваторов с почвой для выявления их конструктивных недостатков при испытании в лабораторных условиях. Для проведения исследований рабочих органов в лабораторных условиях была использована частная методика. В результате экспериментальных исследований серийной и новой культиваторных лап в почвенном канале получены зависимости тягового сопротивления от скорости движения культиватора, глубины обработки почвы. Установлено влияние скорости движения культиватора на тяговое сопротивление, крошение почвы и сохранение стерни на поверхности почвы. Разработанная конструкция отличается от серийной сниженной металлоемкостью и большей универсальностью.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Gusev, E.M. | Dzhogan, L.Ya., Russian Academy of Sciences, Moscow (Russian Federation). Institute of Aquatic Problems

There is considered a problem of calculating the increase in water availability and productivity of agro-ecosystems through the use of mulching and reduced (minimum) soil tillage as well as predicting the mulching efficiency in various natural conditions. The model of heat-moisture exchange was used in the agro-ecosystems allowing the water balance dynamics in the root zone. The influence of the soil mulching covering with plant residues on a number of characteristics of the water regime and winter wheat yield on the agricultural fields of the steppe and forest-steppe zones of the eastern and southern parts of the Russian plain is investigated. It is shown that mulching of the soil with plant residues in combination with subsoil tillage is the most effective agro technology for the studied areas. The assessment of the ecological-energetic and economic efficiency of various agrarian technologies in agricultural sowings taking into account their influence on the soil energy is carried out. It is shown that a more ecologically justified and more natural similar technology associated with minimum soil tillage (without ploughing up which is unnatural for the biosphere) in combination with mulching of its surface with plant residues (replacing the plant felt present in natural ecosystems, reducing unproductive evaporation from the soil and its erosion) is not more expensive than the traditional agricultural technology aggressive in relation to the biosphere and based on deep plowing (associated usually with ploughing up) and on the use of irrigation (resulting in violation of natural structures of the hydrological cycle) and to some extent even cheaper. | Рассматривается задача расчета увеличения водообеспеченности и урожайности агроэкосистем за счет применения мульчирования и сокращенной (минимальной) обработки почвы, а также прогнозирования эффективности мульчирования в различных природных условиях. Применялась разработанная авторами модель тепловлагообмена в агроэкосистемах, которая позволяет рассчитывать динамику составляющих водного баланса в корнеобитаемом слое почвы. Исследовано влияние мульчирующего покрытия почвы растительными остатками на ряд характеристик водного режима и урожайности озимой пшеницы на с.-х. полях степной и лесостепной зон восточной и южной частей Русской равнины. Показано, что мульчирование почвы растительными остатками в сочетании с безотвальной обработкой почвы является наиболее эффективной агротехнологией для исследуемых районов. Проведена оценка эколого-энергетической и экономической эффективности различных агротехнологий в с.-х. посевов с учетом их влияния на энергию почвы. Показано, что экологически более обоснованная и более природоподобная агротехнология, связанная с минимальной обработкой почвы (без несвойственного биосфере оборота пласта) в сочетании с мульчированием ее поверхности растительными остатками (заменяющих присутствующего в естественных степных экосистемах растительный войлок, уменьшающего непродуктивное испарение с почвы и ее эрозию) оказывается не дороже использования агрессивной по отношению к биосфере традиционной агротехнологии, основанной на глубокой вспашке (связанной, как правило, с оборотом пласта) и применении орошения (приводящего к нарушению естественных структур гидрологического цикла), а в какой-то мере даже дешевле.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Kotlyarova, E.G. | Titovskaya, A.I. | Ryazanov, M.N., The V.Ya. Gorin Belgorod State Agricultural Univ.

The results of the experiments carried out since 1980 to study the efficiency of impact of tillage on the weed component of sunflower agrophytocenosis depending on the intensity of the used technologies have been generalized. It has been found that in sunflower crops Setaria Beauv., Galium aparine L., Polygonum convolvulus L., Cirsium arvense (L.) Scop and other weeds last for decades. Studies in the 1980-yeares have shown that the plowing contributed to the decrease of sunflower crops contamination in the early growing season compared to the moldboard cultivation at 25-44% and No-till – by 2.4 times. The latter two methods of treatment led to a significant increase in the most harmful perennial weeds, by 2 and 6 times, respectively (up to 11.6 PCs/m2). The observed trend continued towards the end of the growing season. The air-dry mass of weeds was increased by 2.5-3.2 times in case of abandonment of the soil layer turnover, while in the absence of soil cultivation – by 4.5 times (up to 42 g/m2). Strengthening of plowing with additional stubble by 12-14 cm allowed reducing the number of perennial s have confirmed the positive effect of plowing, especially in relation to perennial weeds. The efficiency of the moldboard cultivation decreased with the reduction of its depth. Intensification of technologies in terms of systemic use of herbicides contributed to a significant reduction in the level of contamination of sunflower crops an average up to 8-11 PCs./m2 (or by 7-15 times over 40 years) and the use of resource-saving methods of tillage. This creates a possibility of flexible choice of mechanical or chemical methods of control of harmful vegetation with regard to the current economic situation. | Обобщены результаты опытов, проводившихся с 1980 г., в которых изучали эффективность воздействия обработки почвы на сорный компонент агрофитоценоза подсолнечника в зависимости от интенсивности применяемых технологий. Было установлено, что в посевах подсолнечника десятилетиями сохраняются Setaria Beauv., Galium aparine L., Polygonum convolvulus L., Cirsium arvense (L.) Scop. и др. сорняки. Исследования 1980-е гг. показали, что применение вспашки способствовало уменьшению засоренности посевов подсолнечника в начале вегетации по сравнению с безотвальной обработкой почвы на 25-44% и No-till – в 2,4 раза. Последние два способа обработки приводили к значительному увеличению численности наиболее вредоносных многолетних сорняков –в 2 и 6 раз соответственно (до 11,6 шт./м2). Отмечаемая тенденция сохранилась и к концу вегетации. Воздушно-сухая масса сорняков при отказе от оборота пласта увеличивалась в 2,5-3,2 раза, тогда как при отсутствии обработки – в 4,5 раза (до 42 г/м2). Усиление вспашки дополнительным лущением на 12-14 см позволило снизить число многолетних сорняков в 1,8 раза, а их массу - в 2,2 раза. Исследования, проведенные в 2010-х гг., подтвердили положительное влияние вспашки, особенно в отношении многолетних сорняков. Эффективность безотвальной обработки почвы снижалась с уменьшением ее глубины. Интенсификация технологий в части системного применения гербицидов способствовала значительному снижению уровня засоренности посевов – в среднем до 8-11 шт./м2 (или в 7-15 раз за 40 лет) и применению ресурсосберегающих приемов обработки почвы. Это создает возможность гибкого выбора механического или химического метода контроля вредной растительности в зависимости от текущей экономической ситуации.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Drobyshev, A.P. | Mal'tsev, M.I., Altai State Agrarian Univ., Barnaul

The aim of the research is to identify the areas of optimization of field crop rotations for the risk farming, as the basis for designing a soil cultivation system. The analysis of the works of Altai scientists in the field of agriculture has been carried out, beginning in the second half of the 20th century until 2017. It is established that due to correct crop rotations, it is possible to regulate the accumulation of fresh organic matter in soil. t/ha Spring wheat with a yield of 1.10 to 1.85 t/ha annually reduces soil humus content by 0.164-0.278 t/ha. Annual grasses grown for hay-making also reduce it by 0.241 t/ha. In a fallow field and under maize, humus losses are almost ten times as large – 2.00 and 1.96 t/ha, respectively. Fallow fields lose their moisture quite intensely in summer period. It takes 521 mm of atmospheric precipitation to form one ton of spring wheat grain after a naked fallow including evaporation during fallowing operations; after seeded fallow and non-fallow forecrops, from 357 to 386 mm of atmospheric precipitation is consumed. Spring wheat yield against extensive backgrounds after a fallow field makes 1.89 t/ha, after field pea – 1.54 t/ha, after oat – 1.36 t/ha, in monocrops – 0.99 t/ha, and it increases after fertilizer and pesticide applications to 3.04, 2.60, 2.32 and 1.78 t/ha, respectively. Mineral fertilizer application before sowing of spring wheat reduces the consumption of moisture from precipitation by 69 mm after a naked fallow and by 104 mm per ton of grain after non-fallow forecrops. Agriculture under adverse agro-climatic conditions should be based on the cultivation of drought-resistant species and varieties of cereal, legume and industrial crops, and annual and perennial grasses. The inclusion of perennial grasses, tilled crops and other crops in crop rotations with a decrease in the proportion of fallows, replacement of the latter by seeded or green fallows can provide higher reserves of organic matter in the soil. Annual rotation of crops with fibrous and tap root systems is the base for resource-saving tillage system. | Цель исследования – выявить направления оптимизации полевых севооборотов для условий рискованного земледелия как основы при проектировании системы обработки почвы. Проведен анализ работ ученых Алтая в области земледелия, начиная со 2-й половины XX в. до 2017 г. Установлено, что за счет правильного чередования культур в севообороте можно регулировать поступление в почву свежего органического вещества. Яровая пшеница с урожайностью от 1,10 до 1,85 дает ежегодную убыль гумуса на 0,164-0,278 т/га. Однолетние травы на сено также снижают его запасы на 0,241 т/га. Почти на порядок выше потери гумуса в паровом поле и под посевами кукурузы – соответственно, 2,00 и 1,96 т/га. За летний период паровые поля довольно интенсивно теряют влагу. На формирование 1 т зерна яровой пшеницы по чистому пару, в том числе на испарение при паровании, расходуется 521 мм атмосферных осадков, по занятому пару и непаровым предшественникам – от 357 до 386 мм. Урожайность яровой пшеницы на экстенсивных фонах после пара составляет 1,89 т/га, после гороха – 1,54, после овса – 1,36, в бессменных посевах – 0,99 т/га и возрастает на фоне удобрений и пестицидов до 3,04; 2,60; 2,32 и 1,78 т/га соответственно. Внесение минеральных удобрений в почву перед посевом яровой пшеницы уменьшает расход влаги из осадков на 69 мм по чистому пару и на 104 мм на 1 т зерна по непаровым предшественникам. Земледелие в суровых агроклиматических условиях должно базироваться на возделывании засухоустойчивых видов и сортов зерновых и зернобобовых, технических культур, однолетних и многолетних трав. Включение в севообороты многолетних трав, пропашных и других культур с уменьшением доли чистых паров, замене последних на занятые или сидеральные может обеспечить более высокие запасы органического вещества в почве. Ежегодное чередование культур с мочковатой и стержневой корневой системами служит основой для ресурсосберегающей системы обработки почвы.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation