AGRIS - 

2020

Kuzychenko, Yu.A. | Stukalov, R.S. | Gadzhiumarov, R.G., North-Caucasian Federal Agrarian Research Centre, Stavropol Territory

Интенсивность развития корневых систем растений в период вегетации является индикатором, характеризующим агрофизические условия в корнеобитаемом слое почвы, складывающиеся в процессе её основной обработки. Приводятся результаты исследований, проведённых в пропашном звене севооборота (озимая пшеница – подсолнечник) на чернозёме южном в юго-восточной зоне Центрального Предкавказья. Цель исследований - установление зависимости развития корневой системы подсолнечника при традиционной и минимальной обработке почвы с использованием элементов технологии Strip-till, создающих определённые агрофизические условия, характеризующиеся плотностью сложения и запасом продуктивной влаги в корнеобитаемом слое. В процессе исследований использовали метод размерностей и подобия, а также метод фрактальной геометрии применительно к конкретным разветвлённым корневым системам. Установлена прямая квадратичная зависимость развития корневой системы от запаса продуктивной влаги и обратная зависимость от плотности почвы в корнеобитаемом слое с учётом корректирующего коэффициента С, связанного с типом почвы. Выявлено, что при использовании технологии Strip-till плотность почвы в весенний период на 0,06 г/см3 меньше, а запас продуктивной влаги на 12 мм больше, чем при традиционной технологии. Соответственно средняя величина показателя фрактальной размерности Dr степени развития корневой системы в плане занятия объёмного пространства, равная 1,62, выше, чем при традиционной обработке (Dr = 1,51). В определённой степени этот показатель характеризует лучшие агрофизические условия, создаваемые в корнеобитаемом слое почвы при технологии Strip-till, которые способствовали повышению урожайности подсолнечника: превышение в сравнении с традиционной вспашкой составляет 0,23 т/га при более низких производственных затратах на 10%. | The intensity of development of plant root systems during the vegetation season is an indicator, which characterizes the agrophysical conditions in the root habitable soil layer that develop in the process of its primary cultivation. Presented are the results of research performed in the tilled crop rotation link (winter wheat – sunflower) in southern chernozem in the South-Eastern zone of the Central Ciscaucasia. The objective of research is to establish a relationship between the development of sunflower root systems under conventional and minimum tillage using the elements of Strip-till technology that create certain agrophysical conditions characterized by the density of compaction and supply of productive moisture in the root habitable layer. In the course of research the authors used the method of dimensions and similarity, as well as the method of fractal geometry in relation to specific branched root systems. A direct quadratic dependence was established between the development of the root system and the supply of productive moisture, while an inverse dependence was observed between the soil density in the root habitable layer with reference of C correction coefficient associated with soil type. It is revealed that when Strip-till technology is used, the soil density in spring is 0.06 g/cm3 less, and the productive moisture reserve is 12 mm more compared to the conventional technology. Accordingly, the average value of Dr fractal dimension indicator of the degree of development of root systems in terms of occupying a volumetric space is equal to 1.62, which is higher compared to the conventional tillage (Dr = 1.51). To a certain extent this indicator characterizes the best agrophysical conditions, which were created in the root habitable soil layer with the Strip-till technology and contributed to an increase in sunflower yield: the excess was 0.23 t/ha compared to conventional plowing with production costs being lower by 10%.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2020

Demina, O.N. | Eremin, D.I., State Agrarian Univ. of Northern Trans-Ural Regions, Tyumen

Микрофлора почвы – главное звено в разложении растительных остатков и минерализации гумуса с высвобождением минеральных веществ. При внесении минеральных удобрений не только улучшается питательный режим, но и меняются условия существования почвенных микроорганизмов. Цель исследований - изучение изменения структуры педотрофной микрофлоры при внесении возрастающих доз минеральных удобрений. Исследования проводили в стационарном многолетнем опыте, расположенного в северной лесостепи Зауралья (Тюменская область). Численность эколого-трофических групп микроорганизмов определяли методом посева на питательные среды. Установлено, что общая численность микроорганизмов на контроле и при внесении минеральных удобрений, обеспечивающих получение зерна яровой пшеницы до 3,0 т/га, отличалась незначительно, варьируя в пределах 76,3–82,6 млн колониеобразующих единиц (КОЕ) на 1 г почвы. Исключением стала педотрофная микрофлора, численность которой в фазе цветения яровой пшеницы значительно превышала показатель контрольного варианта. Минеральные удобрения на планируемые урожайности 5,0 и 6,0 т/га зерна оказали существенное влияние на численность микрофлоры почвы, которая варьировала в пределах 88,5–98,0 млн КОЕ/1 г почвы, что отличалось от контроля на 14–22%. К середине лета на максимально удобренных вариантах также отмечались благоприятные условия для минерализации органического вещества почвы. Это подтверждается коэффициентом педотрофности, который составил 2,4–3,2 ед. в данный период. К уборке трансформация гумуса снижалась, коэффициент педотрофности составил 2,7–1,6 ед. Расчёт показателей мицелиальных форм показал, что на всех вариантах в течение вегетации яровой пшеницы соотношение грибы/актиномицеты было меньше единицы, что указывает на слабую степень вовлечения гумуса в микробиологический процесс. | Soil microflora is the main link in the decomposition of plant residues and the mineralization of humus with the release of minerals. When applying mineral fertilizers, not only the nutritional regime improves, but also the conditions for the existence of soil microorganisms change. The aim of the research was to study changes in the structure of pedotrophic microflora when applying increasing doses of mineral fertilizers. The research was carried out in the stationary long-term experiment located in the Trans-Ural northern forest-steppe. The number of ecological & trophic groups of microorganisms was determined by seeding on nutrient media. It was found that the total number of microorganisms under control and when applying mineral fertilizers ensuring the production of spring wheat grain up to 3 t/ha, differed slightly, varying in the range of 76.3–82.6 million colony-forming units (CFU) per 1 g of soil. The exception was pedotrophic microflora, the number of which in the flowering phase of spring wheat significantly exceeded the indicator of the control variant. Mineral fertilizers on the planned yields of 5 and 6 t/ha of grain had a significant impact on the number of soil microflora. Their number varied in the range of 88.5–98.0 million CFU/1 g of soil, which differed from the control by 14–22%. By mid-summer, favorable conditions for the mineralization of the organic matter of the soil were also observed on the most fertilized variants. This is confirmed by the coefficient of pedotrophy (2.4–3.2 units in this period). By harvesting, the humus transformation decreased, the pedotrophy coefficient was 2.7–1.6 units. The calculation of the indicators of mycelial forms showed that in all variants during the growing season of spring wheat, the ratio of fungi/actinomycetes was less than one, which indicates a weak degree of involvement of humus in the microbiological process.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Sainchuk, A.M. | Stekol'nikov, K.E., Voronezh State Agrarian Univ.

The evolution of topsoil of the Kamennaya Steppe under the influence of forest belts was first mentioned in the works of G.M. Tumin (1923). During the period of 1925-1929 P.G. Aderikhin supervised by G.M. Tumin studied the influence of forest belts on the soils of the Kamennaya Steppe and showed that the rate of evolution of the soil profile varies and depends on the age, width of forest belts and the distance to them. Presented are the results of research conducted in order to study the evolution of texture and organic profile of ordinary chernozem in the conditions of the Kamennaya Steppe (stationary experiment laid by A.F. Viter in 1968). In the laboratory conditions determined is the texture and particle size distribution according to Kachinsky, the humus content according to Tyurin adapted by Nikitin with spectrophotometric termination, and CO2 of carbonates by the gas volumetric method. It is established that the influence of the developing hydromorphism of the studied territory causes the development of the processes of soil leaching and decalcification. The consequence of this is a significant transformation of texture and organic profile of the studied soils. It was revealed that there was a weak (profile 3) and close relationship (profiles 4-6) between the content of Corg and the coarse silt fraction: r1 0.309; 0.956; 0.900 and 0.846, respectively. The relationship between the content of Corg with the medium silt fraction was medium (r2 0.454; 0.599) in profiles 1-2 and strong in profile 3 (0.781). The relationship between the content of Corg with the fine dust fraction was medium or strong, except profile 4 (r3 0.603; 0.738; 0.617; 0.787 and 0.535, respectively). The obtained data suggests that the bulk of Corg is fixed not on silty particles, but on fine dust particles. This is also confirmed by the close negative relationship between the Corg content and silt (r4 varies between 0.612 and 0.957). | Об эволюции почвенного покрова Каменной степи под влиянием лесных полос впервые упоминается в работах Г.М. Тумина (1923). В период 1925–1929 гг. под его руководством П.Г. Адерихиным на основании изучения влияния лесных полос на почвы Каменной степи было показано, что скорость эволюции профиля почв неодинакова и зависит от возраста, ширины лесных полос и расстояния до них. Представлены результаты исследования, проведенного с целью изучения эволюции гранулометрического состава и органопрофиля чернозема обыкновенного в условиях Каменной степи (стационар А.Ф. Витера, заложенный в 1968 г.). В лабораторных условиях определяли гранулометрический состав по Качинскому, содержание гумуса – по Тюрину в модификации Никитина со спектрофотометрическим окончанием, СО2 карбонатов – газоволюметрическим методом. Установлено, что под влиянием развивающегося гидроморфизма изучаемой территории происходят процессы выщелачивания и декальцирования профиля почв. Следствием этого является существенная трансформация гранулометрического состава и органопрофиля изучаемых почв. Выявлена слабая (разрез 3) и тесная связь (разрезы 4–6) содержания Сорг с фракцией крупной пыли – соответственно r1 0,309; 0,956; 0,900 и 0,846; средняя (r2 0,454; 0,599) в разрезах 1–2 и в разрезе 3 сильная (0,781) связь содержания Сорг с фракцией средней пыли; средняя и сильная связь (за исключением разреза 4) содержания Сорг с фракцией тонкой пыли (соответственно r3 0,603; 0,738; 0,617; 0,787 и 0,535). Полученные данные дают основание утверждать, что основная масса Сорг закрепляется не на илистых частицах, а на частицах тонкой пыли. В пользу этого говорит и выявленная тесная отрицательная связь содержания Сорг с илом – r4 варьирует в пределах 0,612–0,957.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Podrezov, P.I. | Myazin, N.G., Voronezh State Agrarian Univ.

Presented are the results of studies performed in a long-term stationary field experiment laid in 1969 in typical chernozem. The experiment was conducted in six-field crop rotation. The experimental design consists of 17 variants. For research in 2007-2009 there were selected seven variants and one crop (maize cultivated for silage). The obtained results showed that the use of typical chernozem for agricultural purposes led to its acidification. At the same time, the addition of potassium fertilizers to nitrogen and phosphorus fertilizers did not significantly affect the soil acidity. The application of organic fertilizers both in pure form and in combination with mineral fertilizers reduced the growth rate of acidity, but did not stop this process. The highest levels of mineral nitrogen (183.5 kg/ha) were noted when the double dose of full mineral fertilizer (N120P120K120) was applied. The development of phosphorus regimen was most favorable when high doses of mineral fertilizers were applied. Intensive use of arable land without fertilization caused a decrease in the content of exchangeable potassium in the soil; it stabilized at the level of Grade 5 in the variants where the double dose of potassium fertilizers was applied. The combined application of organic and mineral fertilizers increased the content of exchangeable potassium in the soil. The use of mineral fertilizers in single and double doses resulted in the annual mathematically significant yield increase: an average of 250.4 c/ha over 3 years when N60P60 was applied and 345.5 c/ha when N60P60K60 was applied. The use of increased doses of potassium did not lead to a further increase in the yield of green mass and at the same time reduced its quality. | Представлены результаты исследований, проведенных в многолетнем стационарном полевом опыте, заложенном в 1969 г. на черноземе типичном. В опыте освоен шестипольный севооборот. Схема опыта состоит из 17 вариантов. Для проведения исследований в 2007–2009 гг. были выбраны семь вариантов и одна культура – кукуруза, возделываемая на силос. Полученные результаты показали, что с.-х. использование чернозема типичного приводило к его подкислению. При этом добавление калийных удобрений к азотно-фосфорным не оказывало существенного влияния на показатели почвенной кислотности. Внесение органических удобрений как в чистом виде, так и в комплексе с минеральными снижало темпы роста кислотности, но не останавливало этот процесс. Самые высокие показатели минерального азота (183,5 кг/га) отмечены при внесении двойной дозы полного минерального удобрения (N120P120K120). Фосфорный режим наиболее благоприятно складывался при внесении высоких доз минеральных удобрений. При интенсивном использовании пашни без внесения удобрений происходило снижение содержания в почве обменного калия, которое стабилизировалось на уровне 5-го класса на вариантах применения двойной дозы калийных удобрений. Совместное внесение органических и минеральных удобрений повышало содержание в почве обменного калия. Использование минеральных удобрений в одинарной и двойной дозах ежегодно давало математически достоверную прибавку урожая: в среднем за 3 года при внесении N60P60 получено 250,4 ц/га, а при внесении N60P60K60 – 345,5 ц/га. Применение повышенных доз калия не приводило к дальнейшему росту урожайности зеленой массы и при этом снижало ее качество.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Dedov, A.V. | Novikova, L.A. | Nesmeyanova, M.A., Voronezh State Agrarian Univ.

The authors present the results of studies conducted in 2016–2018 in a multi-factor stationary experiment laid in the Voronezh region (in the conditions of the southeast of the Central Chernozem Region). The objective of research was to establish the nature of changes in humus content in the arable layer of soil under sunflower using various methods of increasing the soil fertility, and to identify the variants that ensure high oilseed productivity. The soil in the experimental plot was typical medium loamy chernozem with humus content of 4.9–5.0% in the arable soil layer. The agroclimatic conditions during the research period were characterized by heterogeneity: an excessively wet 2016 (HTC = 2.6) was superseded by the arid 2017 and 2018 (HTC = 0.8). Studies were conducted using the conventional methods. It was revealed that in case of single-crop sunflower sowings the arable soil layer accumulated 4.02 t/ha of plant residues, while double-crop sunflower sowings with spring vetch and sainfoin increased this mass by 33–39%. The use of biologization techniques for single-crop oilseed sowing ensured an increase in the biomass supplied to the soil by 46–63%, and the additional use of mineral fertilizers provided an increase by 23–73%. On the background of double-crop sunflower sowings with spring vetch the increase was 84–86% and 59–83%, respectively, while on the background of sowings with sainfoin the increase was 81–95% and 59–83%. The humus content in the arable soil layer under single-crop sunflower sowings was 5.01%. The cultivation of sunflower in double-crop sowing increased this value up to 5.14% with spring vetch, and up to 5.12% with sainfoin. The use of straw as fertilizer in the cultivation of single-crop sunflower sowings increased the humus content in the arable soil layer by 0.16%. The use of stubble green manure of oil radish increased this value by 0.07%, whereas the combined use of these techniques led to a decrease in the humus content in the soil by 0.07%. | Приведены результаты исследований, проведенных в 2016–2018 гг. в многофакторном стационарном опыте, заложенном в Воронежской области (условия юго-востока Центрально-Черноземного района). Цель исследований - установление характера изменения содержания гумуса в пахотном слое почвы под подсолнечником при применении различных приемов повышения почвенного плодородия и выявление вариантов, обеспечивающих высокую урожайность масличной культуры. Почва опытного участка – чернозем типичный среднемощный глинистый с содержанием гумуса в пахотном слое почвы 4,9–5,0%. Агроклиматические условия периода проведения исследований характеризовались неоднородностью: избыточно влажный 2016 г. (ГТК = 2,6) сменился засушливыми 2017 и 2018 гг. (ГТК = 0,8). Исследования проводили по общепринятым методикам. Выявлено, что при одновидовом посеве подсолнечника в пахотном слое почвы накапливалось 4,02 т/га растительных остатков, бинарные посевы подсолнечника с яровой викой и эспарцетом увеличивали эту массу на 33-39%. Использование приемов биологизации при одновидовом посеве масличной культуры обеспечивали увеличение поступающей в почву биомассы на 46–63%, а добавление к ним минеральных удобрений – на 23–73%. На фоне бинарного посева подсолнечника с яровой викой прибавка составила соответственно 84–86% и 59–83%, а на фоне совместного посева с эспарцетом – 81–95% и 59–83%. Содержание гумуса в пахотном слое почвы под одновидовым посевом подсолнечника составило 5,01%. Возделывание подсолнечника в бинарном посеве с яровой викой повысило данный показатель до 5,14%, а с эспарцетом – до 5,12%. Использование соломы на удобрение при возделывании подсолнечника в одновидовом посеве повышало содержание гумуса в пахотном слое почвы на 0,16%, при применении пожнивной сидерации редьки масличной – на 0,07%, совместное же использование данных приемов привело к снижению содержания гумуса в почве на 0,07%.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Gasanova, E.S. | Kozhokina, A.N. | Myazin, N.G. | Stekol'nikov, K.E., Voronezh State Agrarian Univ.

The problem of increasing the content of organic matter in the soils is sensitive in Russia as throughout the country a negative humus balance is observed. In Voronezh Oblast the humus content has stabilized since 1964 at the level of 5.6-5.7%, which is almost negligible for chernozem soils. A very acute problem for the region is acidic soils, the area of which has reached 699 thousand ha by 2017. At the same time, the humus content and soil acidity are interrelated: the deterioration of one parameter leads to the deterioration of the other, which necessitates a detailed study of the effect of different agricultural practices. Studied was the effect of long-term application of mineral and organic fertilizers and lime sludge on the changes in physicochemical properties and indicators of humus state of leached chernozem. The research is performed in a long-term stationary field experiment laid in 1986. The results obtained in the experiment show that the application of manure and lime sludge contributes to the optimization of soil acidity indicators. Alongside with that, the humus state of leached chernozem is being improved. For instance, the application of lime sludge significantly increases the content of humic acids due to the increase in the proportion of HA2 fraction associated with calcium (by 10% on average). If manure is applied, the content of humic acids also increases, but mainly due to the increase in HA1 fraction (by 8.61%), the molecules of which have a simpler structure and therefore are more easily destroyed. The results of spectral analysis of humic acids in various experimental variants show that soil liming leads to an increase in the proportion of highly condensed fragments of molecules with preservation of the developed peripheral structure. Humic acids in non-limed experimental variants are characterized by a simpler structure. | Проблема повышения содержания органического вещества в почвах остро стоит в России, т.к. на всей территории страны наблюдается отрицательный баланс гумуса. В Воронежской области содержание гумуса, начиная с 1964 г., стабилизировалось на уровне 5,6–5,7%, что ничтожно мало для черноземных почв. Весьма остро на территории области стоит и проблема кислых почв, площадь которых к 2017 г. достигла 699 тыс. га. При этом содержание гумуса и почвенная кислотность взаимосвязаны: ухудшение одного показателя приводит к ухудшению другого, что вызывает необходимость детального исследования влияния различных по направленности агроприемов. Изучали влияние многолетнего внесения минеральных, органических удобрений и дефеката на изменение физико-химических свойств и показателей гумусного состояния чернозема выщелоченного. Исследования проводятся в многолетнем стационарном полевом опыте, заложенном в 1986 г. Полученные в опыте результаты показали, что внесение навоза и дефеката способствует оптимизации показателей почвенной кислотности. Одновременно улучшается и гумусное состояние чернозема выщелоченного. Так, внесение дефеката значительно увеличивает содержание гуминовых кислот за счет роста доли фракции ГК2, связанной с кальцием (в среднем на 10%). При использовании навоза также повышается содержание гуминовых кислот, но в основном за счет увеличения доли фракции ГК1 (на 8,61%), молекулы которой имеют более простое строение и поэтому легче подвергаются деструкции. Результаты спектрального анализа гуминовых кислот различных вариантов опыта показали, что известкование почвы приводит к возрастанию доли высококонденсированных фрагментов молекул с сохранением развитой периферической структуры. Гуминовые кислоты неизвесткованных вариантов опыта характеризуются более простым строением.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Kol'tsova, O.M. | Stekol'nikova, N.V. | Zhitin, Yu.I., Voronezh State Agrarian Univ.

The authors present the results of studies conducted in 2008–2011 in the conditions of stationary experiments of the «Agrotechnology» Scientific Research and Development Center of Voronezh State Agrarian University (leached chernozems with soil adsorption complex undersaturated with calcium). The objective of studies was to assess the soil fertility parameters with the emphasis on the environmental aspect, which is associated with the disposal of industrial wastes (beet pulp and defecate) that have a significant negative impact on the environment. Humidity and acidity of soil were determined as the most important properties for the formation of crop yields. Research methods included the field, laboratory and analytical, comparative and mathematical methods. The crops under study were buckwheat, soy, barley, and winter wheat. The authors assessed the effect of applying various doses of beet pulp both independently and in combination with defecate and defecate together with manure. The article provides the experimental data on changes in moisture regime and acidity, which allow assessing the condition of leached chernozems at different levels of fertilization and application of wastes of sugar beet production valuable for the Central Chernozem Region as a whole and Voronezh Oblast in particular. The most favorable soil moisture regime was formed in the variants where beet pulp was applied in autumn in the dose of 50 t/ha; the amount of productive moisture exceeded the control variant by 12%. It was revealed that acidification of soil solution after adding beet pulp was transient. The application of defecate together with organic fertilizers stabilizes the acidity to the level of 6.0–6.2, maintaining this value in the aftereffect as well (10–12 years). At the same time, the yield of winter wheat was close to or equal to the yield in the variant with combined application of 40 t/ha of manure and N60P60K60. Thus, the authors have established a high efficiency of application of beet pulp and defecate in agricultural ecosystems of the region and the possibility of their use as fertilizers. Thus, the authors' proposals allow solving the environmental problem of disposal of large-tonnage sugar beet production wastes and, consequently, the problem of increasing the fertility of arable lands. | Представлены результаты исследований, проведенных в 2008–2011 гг. в условиях стационарных опытов Воронежского ГАУ (черноземы, выщелоченные с недонасыщенным кальцием почвенным поглощающим комплексом) с целью оценки показателей почвенного плодородия с выделением экологического аспекта, который связан с утилизацией отходов производства (жом и дефекат), оказывающих значительное отрицательное воздействие на окружающую среду. Определяли влажность и кислотность почвы, как наиболее важные свойства для формирования урожая с.-х. культур. Методы исследований: полевой, лабораторно-аналитический, сравнительный и математический. Культуры в опыте: гречиха, соя, ячмень, озимая пшеница. Изучалось влияние внесения различных доз жома как самостоятельно, так и в сочетании с дефекатом и дефеката совместно с навозом. Приводятся экспериментальные данные изменения режима увлажнения и кислотности, позволяющие оценить состояние черноземов выщелоченных при различном уровне удобренности и использовании наиболее значимых для Воронежской области отходов свеклосахарного производства. Наиболее благоприятно режим влажности почвы складывался на вариантах внесения жома в дозе 50 т/га осенью: количество продуктивной влаги превышало контроль на 12%. Выявлено, что подкисление почвенного раствора после внесения жома носит кратковременный характер. Применение дефеката совместно с органическими удобрениями стабилизирует кислотность до уровня 6,0–6,2, сохраняя эту величину и в последействии (10–12 лет). При этом урожайность озимой пшеницы близка или равна урожайности на варианте совместного внесения 40 т/га навоза и N60P60K60. Таким образом, установлена высокая эффективность применения жома и дефеката в агроэкосистемах региона, возможность их использования в качестве удобрений, что позволяет решить экологическую проблему утилизации многотоннажных отходов свеклосахарного производства и, как следствие, проблему повышения плодородия пахотных земель.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Gasanova, E.S. | Kozhokina, A.N. | Myazin, N.G. | Stekol'nikov, K.E., Voronezh State Agrarian Univ.

The studies of changes in сhernozem soils during lime treatment have been performed since the establishment and confirmation of the undoubted positive role of this technique in maintaining the soil fertility. However, the mechanism of action of this method on the parameters of soil adsorption complex (SAC) and humus state always has its own peculiarities that depend on the soil and climatic conditions and the applied fertilizers. In order to study the effect of fertilizers and lime treatment on the fertility of leached сhernozem and yield of agricultural crops in the conditions of the forest steppe of the Central Chernozem Region (on the territory of Voronezh Oblast) a long-term stationary field experiment was laid in 1986. This experiment utilized a six-field crop rotation. The experimental design includes 15 variants. Seven of them were selected for studies in 2014 and 2018. The obtained results showed that the application of mineral fertilizers on the background of aftereffect of organic fertilizers caused the acidification of soil; the value of exchange acidity decreased by 0.6–0.8 points, and the value of hydrolytic acidity increased by 0.4 mg-eq per 100 g of soil compared to the period before the experiment initiation. Also there was a simultaneous depletion of soil bases. At the same time the experimental variants differed from each other. The most favorable parameters of soil acidity were provided by the aftereffect of manure and defecate without the application of mineral fertilizers, as well as by the co-use of mineral and organic fertilizers and ameliorant. The content of exchangeable calcium varied within the range of 19.4–22.8 mg-eq per 100 g of soil with the minimum value in the variants with mineral fertilizers applied on the background of the aftereffect of manure only. Lime treatment of soil led to an increase in humus content and its reserves by 0.2–1.0% and 155–250 t/ha, respectively. Moreover, the maximum content of calcium-associated humic acid fractions was found in the defected variants. The variants where mineral fertilizers were applied exhibited an increase in the share of fulvic acids in humus composition. | Изучение изменений, происходящих в черноземных почвах при известковании, проводится с тех пор, как была выявлена и подтверждена несомненная положительная роль этого приема в поддержании почвенного плодородия. Однако механизм его действия на показатели почвенного поглощающего комплекса (ППК) и гумусное состояние всегда имеет свои особенности, зависящие от почвенно-климатических условий и применяемых удобрений. Для изучения влияния удобрений и известкования на плодородие чернозема выщелоченного и урожайность возделываемых с.-х. культур в условиях лесостепи Воронежской области в 1986 г. был заложен многолетний стационарный полевой опыт, в котором освоен шестипольный севооборот. Схема опыта включает 15 вариантов. Для проведения исследований в 2014 и 2018 гг. были выбраны семь из них. Результаты показали, что при внесении минеральных удобрений на фоне последействия органических имеет место подкисление почвы – величина обменной кислотности уменьшалась на 0,6–0,8 ед. (по сравнению с периодом до закладки опыта), а гидролитической – увеличивалась на 0,4 мг-экв./100 г почвы. Одновременно происходило обеднение почвы основаниями. При этом варианты опыта различались между собой. Наиболее благоприятные показатели почвенной кислотности обеспечивало последействие навоза и дефеката без внесения минеральных удобрений, а также совместное использование минеральных, органических удобрений и мелиоранта. Содержание обменного кальция варьировало в пределах 19,4–22,8 мг-экв./100 г почвы, принимая минимальную величину на вариантах с минеральными удобрениями, внесенными на фоне последействия только навоза. Известкование почвы приводило к увеличению содержания гумуса и его запасов соответственно на 0,2–1,0% и 155–250 т/га. Кроме того, на дефекатированных вариантах отмечалось максимальное содержание фракции гуминовых кислот, связанной с кальцием. На вариантах применения минеральных удобрений наблюдалось возрастание доли фульвокислот в составе гумуса.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Kol'tsova, O.M. | Zhitin, Yu.I. | Pavlyuk, N.T., Voronezh State Agrarian Univ.

The authors present the results of studies on diagnosing the parameters of soil biotic complex (SBC) of leached chernozems of typical forest steppe, the soil adsorption complex of which is characterized by undersaturation with calcium. The study methods included the field, laboratory analytical, comparative, and mathematical ones. The authors provide the data on changes in humus content and humus accumulation coefficient (HAC), as well as the state of microbiocenosis and enzymatic activity that allow assessing the state of the studied soils at different levels of fertilization and during the use of calcium-containing substance (defecate). A close relationship of the studied biological parameters with physicochemical properties and particularly with the acidity value is shown. The most favorable parameters of acidity were observed in the ameliorated variant (pHKCl of 6.5 and hydrolytic acidity of 2.7 mg-eq per100 g of soil). In terms of soil fertility this variant was the closest to the natural ecosystem (virgin soil). The application of defecate allowed improving the state of microbiocenosis by increasing the number of bacteria up to 235 million and the number of actinomycetes up to 10 thousand, and reducing the number of fungi to 8 thousand. In this background the humus content increased to 4.5% and HAC was 1.5, whereas the intensive use of physiologically acid fertilizers decreased the humus content from 4.10 to 3.62% and HAC from 1.00 to 0.85 even against the background of manure application. The activity of catalase and phosphatase was determined. The ameliorated variant showed the maximum catalase activity of 12.2 cm3 O2 and the lowest phosphatase activity of 0.47 mg of P2O5, which indicates a good supply of plants with mineral phosphorus. The assessment of biological and biochemical parameters of leached chernozem in the agricultural ecosystem showed a significant restructuring of all its components as a result of intensive agricultural production and the possibility of using the biological and biochemical parameters that quite accurately characterize the ecological state of soil in diagnosing of various agricultural techniques. | Представлены результаты исследований по диагностике показателей почвенно-биотического комплекса (ПБК) черноземов выщелоченных типичной лесостепи, почвенно-поглощающий комплекс которых характеризуется недонасыщением кальцием. Методы исследований: полевой, лабораторно-аналитический, сравнительный, математический. Приводятся данные изменения содержания гумуса и коэффициента гумусонакопления (Кгнк), состояния микробоценоза и ферментативной активности, позволяющие оценить состояние изучаемых почв при различном уровне удобренности и при использовании кальцийсодержащего вещества (дефеката). Показана тесная связь изучаемых биологических показателей с физико-химическими свойствами и, прежде всего, с величиной кислотности. Наиболее благоприятными были показатели кислотности на мелиорированном варианте: рНKCl – 6,5, гидролитическая кислотность – 2,7 мг-экв./100 г почвы. Этот вариант по показателям почвенного плодородия оказался наиболее близким к естественной экосистеме (целине). Внесение дефеката позволило улучшить состояние микробоценоза, увеличив в нем количество бактерий до 235 млн, актиномицетов – до 10 тыс. и снизить количество грибов до 8 тыс. На этом фоне содержание гумуса увеличилось до 4,5% и Кгнк стал равен 1,5, тогда как интенсивное использование физиологически кислых удобрений даже на фоне с навозом снизило содержание гумуса с 4,10 до 3,62%, а Кгнк – с 1,00 до 0,85. Определена активность каталазы и фосфатазы. На мелиорированном варианте активность каталазы была максимальная – 12,2 см3 О2, а фосфатазы наименьшая – 0,47 мг Р2О5, что указывает на хорошую обеспеченность растений минеральным фосфором. Оценка биологических и биохимических показателей чернозема выщелоченного агроэкосистемы показала значительную перестройку всех ее составляющих в результате интенсивного ведения с.-х. производства и возможность использования в диагностике различных агроприемов биологических и биохимических показателей, достаточно точно характеризующих экологическое состояние почвы.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2009

Pridvorev, N.I. | Verzilin, V.V. | Maslov, V.A. | Pichugin, A.P. | Sidyakov, E.A., The K.D. Glinka Voronezh State Agrarian Univ.

There were studied the influence of sets of agricultural methods on the fertility parameters of leached chernozem, agroecological status of sowings and productivity of crops. A multifactor stationary experiment was established in 1985 in the Voronezh region. The studies were conducted in 4-field crop rotations with crop succession: 1 – seeded fallow (winter rye + winter vetch) – winter wheat – sugar beet – barley; 2 – green-manured fallow (winter rye + winter vetch) – winter wheat – sugar beet – barley. After harvesting winter wheat Chinese mustard was sown in crop rotation 1 and for green manure in crop rotation 2. The total control was crop rotation 1 by applying 30 kg/ha of nitrogen and winter wheat straw. In other variants a full mineral fertilizer was applied (NPK) at doses of 100-3—kg/ha of each substance, litter manure (40 ton/ha), defecate (10 ton/ha), barley straw was plowed under. In crop rotation 1 the application of NPK including together with a defecate promoted increasing the content in the topsoil of readily decomposable organic substances and humus, improved the agrophysical properties and increased the productivity of crop rotation by 20-28%. Application of manure instead of plowing under of straw was the most effective method. In crop rotation the agrophysical parameters, as well as the content of readily decomposable organic substanceand humus were higher than in the control but in none of the variants of crop rotation 2 the yield reached the control level and was only 78-94% of it. The weed infestation of crops in crop rotation 2 was also higher.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation