Минимизация основной обработки почвы под горох в Курской области

doi: 10.24411/0235-2451-2020-11104 УДК 631.51.01:633.358

Минимизация основной обработки почвы под горох в Курской области

Д. В. ДУБОВИК, Е. В. ДУБОВИК, А. В. ШУМАКОВ, Б. С. ИЛЬИН, А. Н. МОРОЗОВ

Курский федеральный аграрный научный центр, ул. Карла Маркса, 70 б, Курск, 305021, Российская Федерация

Резюме. Исследования проводили с целью изучения влияния приемов основной обработки почвы (вспашка на 20...22 см; комбинированная обработка (дискование + чизелевание на 20.22 см); поверхностная обработка (дискование до 8 см); без обработки (прямой посев) на агрофизические и биологические свойства чернозема типичного, урожайность и качество зерна гороха. Работу осуществляли в 2019-2020 гг. в Курской области. Наибольшая плотность почвы перед посевом гороха формируется при поверхностной обработке. В период уборки гороха происходит ее увеличение как в слое 0.10 см (1,05±0,01 г/см3), так и в слое 10.20 см (1,17±0,02 г/см3), по сравнению с периодом посева (0,99±0,01 г/см3 и 1,10±0,02 г/см3 соответственно), во всех вариантах, за исключением поверхностной обработки. Наибольшее изменение величины этого показателя отмечено при вспашке. Самое высокое содержание агрегатов агрономически ценного размера отмечали при прямом посеве (75,5 %), наименьшее - при поверхностной обработке (70,7%). Биологическая активность почвы при вспашке в верхнем (0.10 см) слое снижалась, по сравнению с нижним (10.20 см). При минимизации обработки она возрастала в слое 0.10 см и уменьшалась в слое 10.20 см. Наименьший уровень засоренности посевов гороха отмечен при вспашке. Использование безотвальных приемов основной обработки почвы приводило к существенному повышению величины показателя. Наибольшая в опыте урожайность гороха сформирована при посеве по вспашке (2,20 т/га). Замена отвальной обработки почвы комбинированной приводила к снижению урожайности на 21,4 %, поверхностной - на 27,3 %, прямым посевом - на 23,2 %. Больше всего белка в зерне гороха сформировалось по вспашке - 22,2 %, что на 0,7 % выше, чем по комбинированной, и на 0,9 %, по сравнению с поверхностной обработкой и прямым посевом.

Ключевые слова: горох (Pisumsativum), вспашка, комбинированная обработка, поверхностная обработка, без обработки почвы, плотность почвы,засоренность посевов.

Сведения об авторах: Д. В. Дубовик, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник (е-mail: kurskfarc@mail.ru); Е. В. Дубовик, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник; А. В. Шумаков, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник; Б. С. Ильин, старший научный сотрудник; А. Н. Морозов, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник.

Для цитирования: Минимизация основной обработки почвы под горох в Курской области / Д. В. Дубовик, Е. В. Дубовик, А. В. Шумаков и др. // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т 34. № 11. С. 26-31. doi: 10.24411/0235-2451-2020-11104.

Minimization of tillage for pea in the Kursk region

D. V. Dubovik, E. V. Dubovik, A. V. Shumakov, B. S. Ilyin, A. N. Morozov

Federal Agricultural Kursk Research Center, ul. Karla Marksa, 70 b, Kursk, 305021, Russian Federation

Abstract. The research aimed to study the effect of tillage methods on agrophysical and biological properties of typical chernozem, yield and quality of pea grain. We studied the following options: ploughing at 20-22 cm; combined tillage (disking + chiselling at 20-22 cm), surface tillage (disking at a depth of up to 8 cm), and no-till option (direct sowing). The work was performed in 2019-2020 in the Kursk region. The greatest soil density before sowing pea was formed during surface tillage. During the harvesting of pea, it increased both in a layer of 0-10 cm (1.05 ± 0.01 g/cm3) and in a layer of 10-20 cm (1.17 ± 0.02 g/cm3), compared with the sowing period (0.99 ± 0.01 g/cm3 and 1.10 ± 0.02 g/cm3, respectively) in all the options, except for surface tillage. The greatest change in the value of this indicator was noted during ploughing. The highest content of aggregates of agronomically valuable size was noted at direct sowing (75.5%); the least one was noted at surface tillage (70.7%). Biological activity of soil during ploughing in the upper (0-10 cm) layer decreased compared to the lower (10-20 cm) layer. Minimization of tillage led to the increase in soil biological activity in the 0-10 cm layer and decrease in the 10-20 cm layer. The least infestation of pea crops was noted at ploughing. The use of subsurface methods of primary tillage led to a significant increase in the value of this indicator. The highest yield of pea in the experiment was registered for sowing after ploughing (2.20 t/ha). The substitution of subsurface tillage with combined tillage decreased the yield by 21.4%; when it was substituted with surface tillage, the yield decreased by 27.3%; in the case of direct sowing, the yield decreased by 23.2%. The greatest protein content in the pea grain was registered after ploughing - 22.2%, which was higher by 0.7% than after combined tillage, and higher by 0.9% than after surface tillage and direct sowing. Keywords: pea (Pisumsativum); ploughing; combined tillage; surface tillage; no-till; soil density; infestation of crops. Author Details: D. V. Dubovik, D. Sc. (Agr.), chief research fellow (e-mail: kurskfarc@mail.ru); E. V. Dubovik, D. Sc. (Biol.), leading research fellow; A. V. Shumakov, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; B. S. Ilyin, senior research fellow; A. N. Morozov, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow.

For citation: Dubovik DV, Dubovik EV, Shumakov AV, et al. [Minimization of tillage for pea in the Kursk region]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2020;34(11):26-31. Russian. doi: 10.24411/0235-2451-2020-11104.

Одна из наиболее распространенных зернобобовых культур в России - горох (Pisumsativum). Его семена содержат от 20 до 23 % переваримого протеина [1], что определяет энергетическую ценность получаемых из гороха продуктов питания. Кроме того, общеизвестна роль гороха для обогащения почвы азотом, благодаря симбиотической азотфиксации клубеньковыми бактериями, живущими на корнях растений [2]. При биологизации земледелия проблема вовлечения в агроценозы азота из атмосферы приобретает особую актуальность [3].

При этом целый ряд неблагоприятных факторов может снижать продукционный и азотфиксирующий потенциал бобовых растений. К таким факторам можно отнести неблагоприятные погодные условия, ухудшение почвенного плодородия, низкий уровень

агротехники [4]. На погоду человек повлиять не в состоянии, но он может выбрать оптимальную технологию возделывания сельскохозяйственных культур и в частности гороха. Одним из основных агротехнических приемов, позволяющих направленно регулировать физические, химические свойства и почвенные режимы, служит основная обработка почвы [5, 6]. Однако это ресурсо- и энергозатратный элемент технологии, что вызывает необходимость внедрения таких систем и приемов обработки, которые обеспечат снижение затрат, обеспечивая при этом получение стабильного урожая [7, 8].

В стремлении снизить затраты многие сельхозтоваропроизводители минимизируют глубинуобработки почвы, вплоть до полного отказа от нее [9, 10]. При этом отмечают_ Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 11

ся как положительные, так и отрицательные последствия минимизации основной обработки почвы.

Различные по интенсивности воздействия приемы основной обработки могут приводить к изменению физических свойств почвы, в частности возможному уплотнению, обесструктуриванию, снижению водоустойчивости [11]. Так, при прямом посеве происходит накопление влаги в почве благодаря мульчирующему слою пожнивных остатков, увеличение супрессивности и снижение эродированости почв [12, 13]. Отмечается как отсутствие ухудшения агрофизических свойств почвы, таких как переуплотнение, увеличение количества крупных почвенных агрегатов (>10 мм) [14, 15], так и повышение плотности [16].

Механические обработки оказывают как прямое, так и косвенное влияние на биологическую активность почвы [17]. При прямом влиянии происходит изменение аэрации, влажности и других условий в почве, а при косвенном -перераспределение по слоям почвы органического вещества, которое служит непосредственно источником пищи и энергетического материала для почвенной биоты [18].

Также остро стоит проблема увеличения засоренности посевов при переходе на минимальные приемы обработки почвы [19].

Цель работы - изучение влияния минимизации приемов основной обработки почвы на агрофизические и биологические свойства чернозема типичного, урожайность и качество зерна гороха.

Условия, материалы и методы. Исследования проведены в полевом стационарном опыте ФГБНУ «Курский федеральный аграрный научный центр» (Курская область,

Рис. 1. Влияние приемов обработки на плотность почвы: а) слой 0...10 см, б) слой 10., 20 см (НСР05 слой почвы - 0,08 г/см3; обработка почвы - 0,12 г/см3);  - посев,  - уборка.

Курский район, п. Черемушки) в 2019-2020 гг. в четырехпольном севообороте, развёрнутом в пространстве всеми четырьмя полями, со следующим чередованием культур: горох - озимая пшеница - соя - ячмень.

Схема опыта включала следующие варианты: вспашка с оборотом пласта на глубину 20.22 см; комбинированная обработка (дискование на 8.10 см + чизелевание на 20. 22 см); поверхностная обработка (дискование до 8 см); без основной обработки (Ыо-Ш), на котором посев осуществляли сеялкой прямого посева Дон 114. Приемы обработки почвы применяли систематически с 2015 г. в каждом варианте.

Варианты в полевом опытеразмещали систематически в один ярус. Площадь посевной делянки 6000 м2 (60 м х 100 м), повторность трехкратная.

Исследования проведены во второй ротации севооборота на горохе. Технология возделывания гороха общепринятая для региона и одинаковая по вариантам, за исключением различий в основной обработке почвы. Сорт гороха - Кадет.

Почва опытного участка - чернозем типичный мощный тяжелосуглинистый. Среднее содержание гумуса в пахотном слое составляет 5,4 %, подвижного фосфора и калия (по Чирикову) - 194 и 124 мг/кг, соответственно. Реакция почвенной среды слабо кислая (рНКС| = 5,6 ед.).

Структурно-агрегатный состав почвы определяли по Н. И. Саввинову, плотность почвы - по Н. А. Качинскому. Урожайность гороха учитывали комбайном Сампо-500 с учетной делянки с последующим взвешиванием и пересчетом на 15 %-ную влажность (ГОСТ 28674-90) и 100 %-ную чистоту. Биологическую активность почвы определяли по степени разложения целлюлозы, - льняного полотна, при сроке экспозиции 30 дней. Льняные полотна закладывали в фазе всходов, на момент их выкопки горох находился в фазе цветения.

Статистическую обработку полученных данных проводили методами дисперсионного и регрессионного анализов с использованием программ Microsoft Excel, Statistica.

Результаты и обсуждение. Одним из важных показателей физического состояния почвы служит плотность. Особенно актуально изучение плотности почвы при минимизации основной обработки почвы [20]. При анализе плотности почвы в весенний период (рис. 1 а) в слоях 0. 10 см и 10.20 см установлено, что, независимо от способа обработки в слое 0.10 см величина этого показателя была ниже (0,99±0,01 г/см3), чем в слое 10.20 см (1,10±0,02 г/см3) (рис. 1 б). Причем наибольшая в опыте плотность почвы отмечена при использовании поверхностной обработки.

При уборке гороха отмечено повышение плотности как в слое 0.10 см (1,05±0,01 г/см3), так и в слое 10.20 см (1,17±0,02 г/см3), по сравнению с периодом посева, кроме варианта с поверхностной обработкой. При этом наиболее существенное повышение плотности почвы происходило при вспашке (на 0,19.0,21 г/см3).

В среднем в слое 0.20 см к уборке гороха наибольшая плотность почвы в пахотном слое формируется после вспашки - 1,14 г/см3. После комбинированной обработки плотность снижается до 1,12 г/см3, после поверхностной обработки и прямого посева - до 1,07 г/см3. При этом на вспашке и комбинированной обработке по шкале Н.А. Качинского почву можно охарактеризовать как слабо уплотненную (1,1.1,2 г/см3), а на поверхностной обработке и прямом посеве - как типичную для обработанной почвы (1,0.1,1 г/см3).

Повышение плотности почвы к моменту уборки, по сравнению с периодом посева, особенно проявляющееся на вспашке, очевидно, связано с тем, что после обработки плотность почвы выведена из равновесного состояния. Для установления состояния равновесной плотности, к которому почва стремиться как естественно природное тело, необходимо длительное время при отсутствии антропогенного воздействия на нее [21]. Поэтому при прямом посеве, обеспечивающем минимальное механическое воздействие на почву, плотность близка к равновесной и ее колебания незначительны. При других изучаемых приемах обработки (особенно глубоких) происходит

i 10

Q.

Ф

ч

0 5 О 5

30

£

я 25 со

0 I-

ш

!t 20

а.

я

15 s

1 я

Ч

О

О 5

б)

>10 10-7 7-5 5-3 3-2

мм

2-1 1-0,5 0,5-0,25 <0,25

lili

У

h

>10 10-7 7-5 5-3 3-2 2-1 1-0,5 0,5-0,25 <0,25

мм

Рис. 2. Структурно-агрегатный состав (сухое просеивание) чернозема типичного в слоях 0.10 см (а) и 10.20 см (б) перед посевом гороха (НСР05 слой почвы - 1,28 %; обработка почвы - 1,53 %, размер агрегатов - 2,29 %): - вспашка,  - комбинированная,  - поверхностная, ^ - 1\1о-1:Ш.

и <0,5 мм по слоям почвы составила 0,77.1,39 %, а по способу обработки почвы - 1,09.1,97 % при уровне вероятности Р=0,95.

В среднем в пахотном слое почвы количество глыбистых агрегатов (>10 мм) на вспашке было наименьшим (19,8 %), в отличие от комбинированной (25,1 %), поверхностной обработки (24,7 %) и прямого посева (21,3 %). Увеличение глубины обработки приводило к разрушению почвенных агрегатов, что подтверждается снижением содержания крупнокомковатых частиц (размером 3.10 мм) с 33,3 % при прямом посеве до 30,4 % при поверхностной, 31,6 % при комбинированной обработке, и до 25,6% на вспашке.

Соответственно количество мелкокомковатой фракции (1.0,25 мм) при вспашке увеличилось до 19,6 %, что больше в 1,5 и 1,3 раза, чем при комбинированной и поверхностной обработках, и в 1,6 раза, чем при прямом посеве. Также, при вспашке увеличивается содержание распыленной части почвы (< 0,25 мм) до 6,3 %, что на

быстрая усадка почвы, которая может определяться интенсивностью и количеством осадков [22], что приводит к уплотнению почвы.

Используемые приемы основной обработки по-разному воздействую на уровень структурной иерархии почвенного тела. При сухом просеивании чернозема типичного перед посевом гороха (рис. 2 а) отмечено преобладание агрегатов 2.1 мм в слое 0.10 см при отвальной обработке почвы (20±1,33 %). При остальных способах обработки в слое 0.10 см преобладали агрегаты размером >10 мм, и их содержание увеличивалось в ряду: нулевая - комбинированная - поверхностная.

В слое 10.20 см, независимо от способа обработки почвы, преобладали агрегаты размером >10 мм (рис. 2 б). При этом в вариантах со вспашкой и прямым посевом их было 21 и 22 %, а при комбинированной и поверхностной обработках почвы агрегатов этого размера содержалось соответственно 25 и 28 % от массы почвы.

Статистический анализ результатов сухого просеивания чернозема типичного перед посевом гороха выявил различия содержания агрегатов 2.1 мм и 3.2 мм между изучаемыми способами обработки почвы, соответственно НСР05=2,44 и 1,20. При этом НСР05 содержания воздушно-сухих агрегатов 10.3 мм

2,4 % выше, чем при комбинированной обработке, на 1,8 % выше, чем при поверхностной обработке и на 3,2 % выше, чем при прямом посеве.

В среднем наиболее высокое содержание агрегатов агрономически ценного размера формируется при прямом посеве (75,5 %), а наименьшее при поверхностной обработке (70,7 %). Оценка качества почвенной структуры по количеству агрегатов агрономически ценного размера по оценочно-ориентировочной шкале Шеина и Карпачевского (2007), показала хорошее структурное состояние независимо от приема обработки и изучаемого слоя почвы. Вместе с этим следует отметить, что в слоях почвы 0.10 см и 10.20 см содержание агрегатов агрономически ценного размера (10.0,25 мм) было больше при прямом посеве (75,4 и 75,6 %), что выше на 6,0 и 3,5%, по сравнению с поверхностной обработкой, на 2,8 и 6,1 % выше чем с комбинированной обработкой и на 1,5 и 1,7 % выше, по сравнению со вспашкой (табл. 1).

Таблица 1. Оценка качества почвенной структуры

Прием основной обработки почвы Слой почвы, см Агрономически ценная структура, % Средневзвешенный диаметр агрегатов, мм Коэффициент структурности

Вспашка 0.10 73,93 3,91 2,84

10.20 73,95 4,36 2,84

Комбинированная 0.10 72,64 4,62 2,65

10.20 69,46 5,32 2,27

Поверхностная 0.10 69,40 4,75 2,27

10.20 72,10 4,94 2,58

Без обработки 0.10 75,40 4,57 3,07

10.20 75,63 4,91 3,10

нср05 слой 0,23 0,01 0,01

обработка 0,32 0,02 0,02

0

При этом также отмечено, что средневзвешенный диаметр воздушно-сухих агрегатов на вспашке был наименьшим, в среднем 4,14 мм, что в 1,2 раза ниже, чем при комбинированной и поверхностной обработках, и в 1,1 раза ниже, чем при прямом посеве.

Коэффициент структурности почвы наиболее высоким был при прямом посеве - 3,09 и снижался в ряду вспашка (2,84) - комбинированная обработка (2,46) - поверхностная обработка (2,43).

Содержание нитратного азота в почве при вспашке было выше на 0,5 и 3,2 мг/кг (в слое 0.10 и 10.20 см соответственно), чем при комбинированной обработке, на 0,5 и 2,1 мг/кг - чем при поверхностной обработке и на 2,6 и 3,9 мг/кгвыше, чем при прямом посеве (табл. 2). Количество аммонийного азота, также было наиболее высоким в почве под вспашкой - 2,2 и 1,9 мг/кг в слоях 0.10 и 10.20 см. Минимальное содержание аммонийного азота отмечено при прямом посеве - 0,6 мг/кг.

Таблица 2. Содержание минерального азота в почве в зависимости от приема основной обработки

Прием основной обработки почвы Слой почвы, см N-NOy мг/кг N-NH, мг/кг N-NO. + n-nH, мг/кг

Вспашка 0.10 6,3 2,2 8,5

10.20 7,8 1,9 9,7

Комбинирован- 0.10 5,8 1,2 7,0

ная 10.20 4,6 1,1 5,7

Поверхностная 0.10 5,8 1,6 7,4

10.20 5,7 0,9 6,6

Без обработки 0.10 3,7 0,6 4,3

10.20 3,9 0,6 4,5

нср05 слой 1,7 0,5 1,7

обработка 2,5 0,7 1,4

%

45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

В целом можно отметить, что накопление минерального азота в почве (Ы-1ЧЮ3 + Ы-ЫН4) происходит наиболее интенсивно при использовании вспашки в качестве приема основной обработки (8,5.9,7 мг/кг). Минимизация обработки приводит к снижению количества минерального азота в почве, и наименьшее его содержание (4,3.4,5 мг/кг) отмечается при прямом посеве. Очевидно это связано с тем, что при минимальных безотвальных обработках и особенно прямом посеве оставленные на поверхности стерня и мульча из растительных остатков формируют микроклимат, способствующий замедлению разложения биомассы и снижению интенсивности процессов аммонификации [23]. Как следствие уменьшается и нитрификация -окисление аммиака до нитратов. Вспашка стимулирует разложение растительных остатков, в результате чего возрастает мобилизация доступных форм азота [24].

Важнейший показатель экологического состояния почвы, характеризующий жизнедеятельность микроорганизмов, - биологическая активность, одной из характеристик которой выступает интенсивность разложения целлюлозы. Степень разложения целлюлозы (рис. 3) в слое 0.10 см при комбинированной, поверхностной обработках и прямом посеве была выше, чем в слое 10.20 см. При вспашке биологическая активность в верхнем слое снижалась на 14,4 %, по сравнению с нижележащим слоем почвы. Установлено существенное различие между вспашкой и остальными изучаемыми приемами обработки почвы по уровню биологической активности в слое 0.10 см. Так, степень разложения целлюлозы на вспашке в этом слое была на 7,4.13,8 % ниже, чем при других приемах обработки. Напротив, в слое почвы 10.20 см биологическая активность при использовании вспашки была на 4,2, 10,0 и 15,7 % выше, по сравнению с комбинированной, поверхностной и нулевой обработками, соответственно.

Вспашка Комбини- Поверх- 1\1о4И!

рованная ностная

Рис. 3. Влияние приемов обработки почвы на степень разложения льняного полотна (НСР05 слой почвы - 7,1 %; обработка почвы - 10,0 %):  - 0...10 см;  - 10...20 см.

Очевидно, такие различия в биологической активности почвы при отвальной и безотвальной основных обработках связаны с изменением водно-воздушного режима почвы, усилением аэробных процессов в слое 10.20 см при вспашке и в слое 0.10 см при других приемах обработки.

В среднем в слое 0.20 см при прямом посеве отмечена самая низкая степень разложения целлюлозы -27,2 %. Биологическая активность почвы усиливается при поверхностной обработке до 30,8 %, достигая максимума на комбинированной обработке - 36,2 %. На вспашке в среднем в пахотном слое степнь разложения целлюлозы составила 31,4 %. Биологическая активность почвы тесно связана с содержанием в почве минерального азота, как продукта жизнедеятельности микроорганизмов, что подтверждается высокой степенью корреляции между этими показателями - г=0,71.

Минимизация приемов основной обработки почвы сказалась на уровне засоренности посевов гороха. Количественно-весовой учет засоренности перед уборкой в фазе полной спелости методом (табл. 3) показал сильную степень засоренности посевов малолетними сорняками во всех вариантах опыта. Минимальное их количество отмечено в варианте со вспашкой. При использовании комбинированной, поверхностной и нулевой обработок численность малолетних сорняков была в 1,7.1,8 раза выше, чем по вспашке.

Таблица 3. Засоренность посевов гороха в зависимости от приемов основной обработки почвы

Прием основной обработки почвы Количество сорняков, шт./м2 Сырая масса сорняков, г/м2 Сухая масса сорняков, ц/га

малолетних многолетних всего

Вспашка 475,2 0,8 476,0 101,4 1,89

Комбиниро- 870,4 3,2 873,6 144,0 2,90

ванная

Поверх- 784,8 2,4 787,2 138,5 3,02

ностная

Без обра- 847,2 1,6 848,8 38,8 0,95

ботки

НСР05 1,3 0,04 1,3 1,6 0,08

Степень засоренности многолетними сорняками была слабая в варианте со вспашкой и средняя в вариантах с No-till, комбинированной и поверхностной обработками. Так, численность многолетних сорняков в варианте с No-till была в 2 раза, с поверхностной обработкой - в 3 раза, а с комбинированной - в 4 раза выше, чем в варианте со вспашкой.

Минимальная масса сорняков в сыром и воздушно сухом состоянии была в варианте с No-till. По сравнению с этим вариантом на вспашке сырая и сухая масса сорняков увеличилась в 2,6 и 2,0 раза, в варианте с комбинированной обработкой - в 3,7 и 3,1 раза, а в варианте с поверхностной обработкой - в 3,5 и 3,2 раза соответственно. Низкая масса сорняков при прямом посеве, несмотря на их большое количество, связана с тем, что в этом варианте сорные растения находились в начальных фазах развития.

В основном в посевах гороха, отмечали следующие малолетние сорняки: просо куриное (Echinochloa crus-galli), щетинник зеленый (Setaria viridis), марь белую (Chenopodium album), полынь горькую (Artemisia absinthium), гречишку вьюнковую (Fallopia convolvulus), щирицу запрокинутую (Amaranthus retroflexus), фиалку полевую (Viola arvensis.), а из многолетних - бодяк полевой (Sonchus arvensis), молочай лозный (Euphorbia virgata), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis).

В целом засоренность посевов гороха существенно превышала экономический порог вредоносности (18. 32 шт./м2 [22]), поэтому они были обработаны гербицидом Базагран в дозе 3 л/га.

Изучаемые приемы основной обработки почвы существенно повлияли на изменение урожайности и качества зерна гороха. Так, наибольшая в опыте урожайность -2,20 т/га была получена при возделывании гороха по вспашке (табл. 4).

Таблица 4. Урожайность и качество зерна гороха

Прием основной обработки почвы Урожайность, т/га Содержание белка, % Натура, г/л Масса 1000 семян, г

Вспашка Комбинированная Поверхностная Без обработки НСР05 2,20 1,73 22,2 21,5 806,7 788,7 149,2 141,4

1,60 1,69 0,30 21,3 21,3 0,4 792,2 791,6 1,1 145,7 138,7 0,4

При переходе на комбинированную обработку почвы, по сравнению со вспашкой, урожайность снизилась на 0,47 т/га, поверхностную - на 0,60 т/га, прямой посев - на 0,51 т/га. Как видно наибольшее снижение урожайности гороха произошло при использовании поверхностной обработки. Очевидно, это связано с более высокой плотностью почвы в этом варианте (г=-0,92 для слоя 0.10 см и г=-0,85 для слоя 10.20 см), а также степенью засоренности (г=-0,92).

Содержание белка в зерне гороха более высоким было при посеве по вспашке - 22,2 %, что на 0,7 %

выше, чем по комбинированной обработке и на 0,9 %, чем по поверхностной обработке и прямому посеву (см. табл. 4).

Это связано с более высоким содержанием минерального азота (Ы-1ЧЮ3 + Ы-ЫН4) в почве на вспашке - 9,1 мг/кг (см. табл. 2), что в 1,3.2,1 раза выше, чем при других изучаемых приемах обработки (г=0,73). В вариантах с минимальными обработками различия в содержание белка в зерне были незначительными.

Натура зерна гороха при вспашке была на 15,1. 18,0 г/л выше, чем при других изучаемых приемах обработки. Масса 1000 семян гороха также была более высокой при вспашке (149,2 г), а наименьшей - при прямом посеве (138,7 г).

Выводы. Наибольшая плотность почвы в пахотном слое формируется при вспашке - 1,14 г/см3. При комбинированной, поверхностной обработках и прямом посеве она снижается до 1,07.1,12 г/см3. Больше агрономически ценных агрегатов формируется при прямом посеве (75,5 %), меньше всего при поверхностной обработке (70,7 %). Средневзвешенный диаметр воздушно-сухих агрегатов наименьшим был на вспашке - 4,14 мм, что в 1,1.1,2 раза ниже, чем при комбинированной, поверхностной и нулевой обработках. Коэффициент структурности почвы снижается в ряду прямой посев (3,09) - вспашка (2,84) - комбинированная обработка (2,46) - поверхностная обработка (2,43). На всех фонах основной обработки почва характеризуется хорошим структурным состоянием.

Самая низкая биологическая активность почвы отмечена при прямом посеве (степень разложения льняного полотна - 27,2 %), и возрастает при поверхностной обработке и вспашке до 30,8.31,4 %, а при комбинированной обработке - до 36,2 %. Установлена сильная прямая зависимость (г=0,71) между содержанием в почве минерального азота и уровнем ее биологической активности.

Наименьшая засоренность посевов гороха складывается при вспашке (476 шт./м2). При безотвальных приемах основной обработки почвы и прямом посеве она повышается до 787.874 шт./м2.

Наибольшая урожайность гороха получена при посеве по вспашке (2,20 т/га). Замена ее на комбинированную обработку приводила к снижению урожайности на 21,4 %, поверхностную - на 27,3 %, прямой посев - на 23,2 %, по сравнению со вспашкой. Более высокое содержание белка в зерне гороха формируется по вспашке (22,2 %), которое на 0,7.0,9 % выше, чем при комбинированной, поверхностной обработках и прямом посеве.

Литература.

1. Влияние способа основной обработки почвы и внесения удобрений на урожайность и экономическую эффективность возделывания гороха / В. Д. Соловиченко, В. В. Никитин, А. П. Карабутов и др. // Земледелие. 2018. № 5. С. 20-23.

2. Гурьев Г. П., Васильчиков А. Г. Влияние препаратов клубеньковых бактерий и комплексного микробного удобрения (КМУ) на симбиотическую азотфиксацию и урожай гороха // Зернобобовые и крупяные культуры. 2017. № 1. С. 23-28.

3. Куликова А. Х., Антонов И. В. Эффективность основной обработки почвы в регулировании азотфиксирующей активности и продуктивности гороха в лесостепи Поволжья // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2007. № 2. С. 3-12.

4. Влияние различных приемов основной обработки почвы на агрофизические показатели плодородия и формирование урожая семян гороха и сои/Р. Шарушов, А. Дозоров, А. Наумов и др. //Международный сельскохозяйственный журнал. 2017. № 1. С. 46-48.

5. Котлярова Е. Г., Лубенцов С. М. Пищевой режим почвы под горохом в зависимости от способа ее обработки и доз минеральных удобрений //Агрохимический вестник. 2016. № 3. С. 33-38.

6. Влияние разных способов обработки почв на урожайность гороха/А. М. Гребенников, А. С. Фрид, В. П. Белобров и др. // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2018. № 2. С. 16-20.

7. Эффективность различных приемов основной обработки почвы под горох/В. И. Турусов, В. М. Гармашов, И. М. Корнилов и др. // Земледелие. 2016. № 8. С. 22-24.

8. Medvedev E. B. The impact of soil cultivation methods and fertilizers on the soil fertility performance and crop yields under the conditions of the northern part of the Donetsk Highland //Grain Crops. 2018. Vol. 2. No. 2. Р. 314-323.

9. Кулинцев В. В., Дридигер В. К. Эффективность использования пашни и урожайность полевых культур при возделывании по технологии прямого посева //Достижения науки и техники АПК. 2014. № 4. С. 16-18.

10. Nutrient removal effectiveness by riparian buffer zones in rural temperate watersheds: The impact of no-till crops practices / T. R. Jr. Aguiar, K Rasera, L. Parron, et al. //Agricultural Water Management. 2014. No. 149. Р. 74-80.

11. Vaezi A., Eslami S., Keesstra S. Interrill erodibility in relation to aggregate size class in a semi-arid soil under simulated rainfalls // Catena. 2018. No. 167. P. 385-398.

12. Carbon and nitrogen mineralization kinetics as influenced by diversified cropping systems and residue incorporation in Inceptisols of eastern Indo-Gangetic Plain / M. Kumar, D. K Kundu, A. K Ghorai, et al. // Soil Till. Res. 2018. No. 178. P. 108-117.

13. Long-term tillage, straw management and N fertilization effects on quantity and quality of organic C and N in a Black Chernozem soil /S. S. Malhi, M. Nyborg, T. Goddard, et al. // Nutr. Cycl. Agroecosyst. 2011. No. 90. P. 227-241.

14. After-effects of long-term tillage and residue management on topsoil state in boreal conditions / D. Feiziene, V. Feizab, A. Karklins, et al. // Europ. J. Agron. 2018. No. 94. P. 12-24.

15. Seasonal variation of microbial activity as affected by tillage practice and sugar beet foam amendment under Mediterranean climate / E. Vazquez, N. Teutscherova, J. Almorox, et al. //Appl. Soil Ecol. 2017. No. 117-118. P. 70-80.

16. Влияние приемов основной обработки почвы в севообороте на динамику влажности и агрофизические свойства чернозема выщелоченного /В. Н. Романов, В. К. Ивченко, И. О. Ильченко и др. //Достижения науки и техники АПК. 2018. № 5. С. 32-34.

17. Soil wet aggregate distribution and pore size distribution under different tillage systems after 16 years in the Loess Plateau of China /L. Gao, B. Wang, S. Li, et al. // Catena. 2019. Vol. 173. P. 38-47.

18. Влияние вида угодий и приемов основной обработки на биологическую активность серой лесной почвы/М. К. Зинченко, Л. Г. Стоянова, Н. И. Безменко и др. //Достижения науки и техники АПК. 2013. № 4. С. 14-16.

19. Корнилов И. М. Влияние систем обработки почвы на засоренность посевов в севообороте // Защита и карантин растений. 2016. № 1. С. 20-21.

20. Изменение физических свойств черноземов при прямом посеве / В. П. Белобров, С. А. Юдин, Н. В. Ярославцева и др. // Почвоведение. 2020. № 7. С. 880-890.

21. Равновесная плотность почвы: анализ дефиниций и методология / Ф. Г. Бакиров, Ю. М. Нестеренко, Д. Г. Поляков и др. //Известия Оренбургского ГАУ. 2018. № 2. С. 11-13.

22. Белоусова Е. Н., Белоусов А. А. Агрофизические свойства чернозема выщелоченного в условиях нулевой технологии //Агрофизика. 2017. № 1. С. 1-10.

23. Завалин А. А., Соколов О. А., Шмырева Н. Я. Азот в агросистеме на черноземных почвах. М.: РАН, 2018. 180 с.

24. Подсевалов М. И., Хайртдинова Н. А. Сорные растения в агрофитоценозах с горохом в условиях лесостепи Поволжья // Нива Поволжья. 2008. № 4. С. 18-22.

References

1. Solovichenko VD, Nikitin VV, Karabutov AP, et al. [Influence of the method of tillage and fertilization on the yield and economic efficiency of pea cultivation]. Zemledelie. 2018;(5):20-3. Russian.

2. Gur"ev GP, Vasil'chikov AG. [Influence of preparations from nodule bacteria and complex microbial fertilizer (CMF) on symbiotic nitrogen fixation and pea yield]. Zernobobovye i krupyanye kul'tury. 2017;(1):23-8. Russian.

3. Kulikova AKh, Antonov IV. [Efficiency of soil tillage in regulation of nitrogen-fixing activity and productivity of pea in the forest-steppe of the Volga region]. Vestnik Ul'yanovskoi gosudarstvennoi sel'skokhozyaistvennoi akademii. 2007;(2):3-12. Russian.

4. Sharushov R, DozorovA, NaumovA, et al. [Influence of various tillage methods on agrophysical indicators offertility and yield formation of pea and soybean]. Mezhdunarodnyi sel'skokhozyaistvennyi zhurnal. 2017;(1):46-8. Russian.

5. Kotlyarova EG, Lubentsov SM. [Nutritional regime of the soil under pea, depending on the tillage method and doses of mineral fertilizers]. Agrokhimicheskii vestnik. 2016;(3):33-8. Russian.

6. Grebennikov AM, Frid AS, Belobrov VP, et al. [The influence of different methods of soil cultivation on the yield of pea]. Vestnik rossiiskoi sel'skokhozyaistvennoi nauki. 2018;(2):16-20. Russian.

7. Turusov VI, Garmashov VM, Kornilov IM, et al. [Efficiency of various tillage methods for pea]. Zemledelie. 2016;(8):22-4. Russian.

8. Medvedev EB. The impact of soil cultivation methods and fertilizers on the soil fertility performance and crop yields under the conditions of the northern part of the Donetsk Highland. Grain Crops. 2018;2(2):314-23.

9. Kulintsev VV, Dridiger VK. [Efficiency of arable land use and yield of field crops at direct sowing technology]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2014;(4):16-8. Russian.

10. Aguiar TRJr, Rasera K, Parron L, et al. Nutrient removal effectiveness by riparian buffer zones in rural temperate watersheds: The impact of no-till crops practices. Agricultural Water Management. 2014;(149):74-80.

11. Vaezi A, Eslami S, Keesstra S. Interrill erodibility in relation to aggregate size class in a semi-arid soil under simulated rainfalls. Catena. 2018;(167):385-98.

12. Kumar M, Kundu DK, Ghorai AK, et al. Carbon and nitrogen mineralization kinetics as influenced by diversified cropping systems and residue incorporation in Inceptisols of eastern Indo-Gangetic Plain. Soil Till. Res. 2018;(178):108-17.

13. Malhi SS, Nyborg M, Goddard T, et al. Long-term tillage, straw management and N fertilization effects on quantity and quality of organic C and N in a Black Chernozem soil. Nutr. Cycl. Agroecosyst. 2011;(90):227-41.

14. Feiziene D, Feizab V, Karklins A, et al. After-effects of long-term tillage and residue management on topsoil state in boreal conditions. Europ. J. Agron. 2018;(94):12-4.

15. Vazquez E, Teutscherova N, Almorox J, et al. Seasonal variation of microbial activity as affected by tillage practice and sugar beet foam amendment under Mediterranean climate. Appl. Soil Ecol. 2017;(117-118):70-80.

16. Romanov VN, Ivchenko VK, Il'chenko IO, et al. [Influence of tillage methods in a crop rotation on moisture dynamics and agrophysical properties of leached chernozem]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2018;(5):32-4. Russian.

17. Gao L, Wang B, Li S, et al. Soil wet aggregate distribution and pore size distribution under different tillage systems after 16 years in the Loess Plateau of China. Catena. 2019;173:38-47.

18. Zinchenko MK, Stoyanova LG, Bezmenko NI, et al. [Influence of the type of land and tillage methods on the biological activity of grey forest soil]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2013;(4):14-6. Russian.

19. Kornilov IM. [Influence of tillage systems on infestation of crops in a crop rotation]. Zashchita i karantin rastenii. 2016;(1):20-1. Russian.

20. Belobrov VP, Yudin SA, Yaroslavtseva NV, et al. [Changes in the physical properties of chernozems at direct sowing]. Pochvovedenie. 2020;(7):880-90. Russian.

21. Bakirov FG, Nesterenko YuM, Polyakov DG, et al. [Equilibrium soil density: analysis of definitions and methodology]. Izvestiya Orenburgskogo GAU. 2018;(2):11-3. Russian.

22. Belousova EN, Belousov AA. [Agrophysical properties of leached chernozem under zero technology conditions]. Agrofizika. 2017;(1):1-10. Russian.

23. Zavalin AA, Sokolov OA, Shmyreva NYa. Azot v agrosisteme na chernozemnykh pochvakh [Nitrogen in the agricultural system on chernozem soils]. Moscow: RAN; 2018. 180 p. Russian.

24. Podsevalov MI, Khairtdinova NA. [Weeds in agrophytocenoses with pea under the forest-steppe conditions of the Volga region]. Niva Povolzh'ya. 2008;(4):18-22. Russian.