Agrarian Bulletin of the Agrarian Bulletin of the Аграрный вестник Урала 1997-4868 2307-0005 73928 10.32417/1997-4868-2024-24-01-32-45 Агротехнологии Agrotechnology's Агротехнологии The influence of crop rotations on the fertility of leached chernozems of the Southern Urals Влияние севооборотов на плодородие выщелоченных чернозёмов Южного Урала Шаталина Любовь Петровна Shatalina Lyubov' Petrovna Анисимов Юрий Борисович Anisimov Yuriy Borisovich

кандидат сельскохозяйственных наук;

candidate of agricultural sciences;

 Мошкина Юлия Сергеевна Moshkina Yuliya Sergeevna ФГБНУ Челябинский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Тимирязевский Россия Chelyabinsk Research Institute of Agriculture Timiryazevsky Russian Federation 01 02 2024 01 02 2024 24 01 32 45 01 02 2024 https://usau.editorum.ru/en/nauka/article/73928/view

Аннотация. Целью исследований было установить степень влияния севооборотов и фонов минерального питания на плодородие чернозема выщелоченного. Проведена сравнительная оценка основных элементов питания гумуса, азота легкогидролизуемого, подвижного фосфора растений в динамике в условиях северной лесостепи Челябинской области, в различных севооборотах на двух фонах удобренности P и NP. Методы. Исследования проводили в длительном полевом опыте на территории землепользования ФГБНУ «Челябинский НИИСХ» с 1998 по 2021 год. В почвенных образцах определялись гумус, азот общий и легкогидролизуемый по методике И. В. Тюрина и М. М. Кононовой в модификации В. Н. Кудеярова, подвижного фосфора по Ф. В. Чирикову. Результаты. По результатам наших исследований было установлено, что в среднем за 1998–2021 годы наблюдений содержание гумуса за счет фактора севооборот изменялось на 0,2 %, по фонам удобренности – на 0,8 %. Содержание азота общего по годам исследований увеличивалось по всем вариантам севооборотов от 20 до 55 % независимо от фонов удобренности. В результате проведенных исследований установлено, что содержание азота легкогидролизуемого существенно зависит от фона минерального питания и условий года, в среднем за 1998–2021 годы снижение азота легкогидролизуемого составило 17–22 %. В среднем по вариантам опыта за 1998–2021 годы процесс усваивания подвижного фосфора на фоне NP идет интенсивнее на 8 %. Сильная корреляционная зависимость установлена между продуктивностью севооборотов и азотом общим на фоне Р в 1998 и 2013 годах, азота легкогидролизуемого – в 1998 и 2021 годпх, подвижным фосфором – за все годы исследований. Научная новизна. Мониторинг оценки состояния плодородия почвы позволяет контролировать, а также диагностировать степень антропогенного воздействия, вносить соответствующие корректировки для обеспечения высокой продуктивности севооборотов в условиях изменяющегося климата.

Abstract. The purpose of the research was to establish the degree of influence of crop rotations and mineral nutrition backgrounds on the fertility of leached chernozem. A comparative assessment of the main nutrition elements of humus, nitrogen of easily hydrolyzable, mobile phosphorus of plants in dynamics in the conditions of the northern forest-steppe of the Chelyabinsk region, in various crop rotations on two fertilization backgrounds P and NP was carried out. Methods. The research was carried out in a long-term field experiment on the land-use territory of the Chelyabinsk Research Institute from 1998 to 2021. Humus, total nitrogen and easily hydrolyzable nitrogen were determined in soil samples according to the method of I. V. Tyurin and M. M. Kononova in the modification of V. N. Kudeyarov, mobile phosphorus according to F. V. Chirikov. Results. According to the results of our research, it was found that, on average, over the years of observations 1998–2021, the humus content due to the crop rotation factor changed by 0.2 %, according to the fertilization backgrounds by 0.8 %. The nitrogen content of the total over the years of research increased in all crop rotation options from 20 to 55 %, regardless of the background fertilization. As a result of the conducted studies, it was found that the nitrogen content of the easily hydrolyzed significantly depends on the background of mineral nutrition and the conditions of the year, on average for 1998–2021, the decrease in nitrogen of the easily hydrolyzed was 17–22 %. On average, according to the variants of the experiment for 1998–2021, the process of assimilation of liquid phosphorus against the background of NP is more intensive by 8 %. A strong correlation was established between the productivity of crop rotations and total nitrogen against the background of P in 1998 and 2013, nitrogen easily hydrolyzed in 1998 and 2021, mobile phosphorus for all the years of research. The scientific novelty. Monitoring of the assessment of the state of soil fertility makes it possible to monitor, as well as diagnose the degree of anthropogenic impact, make appropriate adjustments to ensure high productivity of crop rotations in a changing climate.

 чернозем выщелоченный гумус азот общий азот легкогидролизуемый подвижный фосфор минеральные удобрения севооборот leached chernozem humus total nitrogen easily hydrolyzable nitrogen mobile phosphorus mineral fertilizers crop rotation

Кирюшин В. И. Управление плодородием почв и продуктивностью агроценозов в адаптивно-ландшафтных системах земледелия // Почвоведение. 2019. № 9. С. 1130-1139. DOI: 10.1134/S0032180X19070062. Kiryushin V. I. Upravlenie plodorodiem pochv i produktivnost'yu agrocenozov v adaptivno-landshaftnyh sistemah zemledeliya // Pochvovedenie. 2019. № 9. S. 1130-1139. DOI: 10.1134/S0032180X19070062. Кудеяров В. Н. Баланс азота, фосфора и калия в земледелии России // Агрохимия. 2018. № 10. С. 3-11. DOI:10.1134/S0002188118100101. Kudeyarov V. N. Balans azota, fosfora i kaliya v zemledelii Rossii // Agrohimiya. 2018. № 10. S. 3-11. DOI:10.1134/S0002188118100101. Юдин С. А., Ермолаев Н. Р., Белобров В. П., Завалин А. А. Нулевая обработка почвы и ее роль в накоплении гумуса в типичных чернозёмах // Российская сельскохозяйственная наука. 2022. № 4. С. 39-42. DOI: 10.31857/S250026272204007X. Yudin S. A., Ermolaev N. R., Belobrov V. P., Zavalin A. A. Nulevaya obrabotka pochvy i ee rol' v nakoplenii gumusa v tipichnyh chernozemah // Rossiyskaya sel'skohozyaystvennaya nauka. 2022. № 4. S. 39-42. DOI: 10.31857/S250026272204007X. Некрасов Р. В., Лукин С. В., Куницын Д. А., Пироженко В. В., Сискевич Ю. И., Бадин А. Е. Мониторинг основных агрохимических показателей плодородия пахотных почв в Центрально-Черноземном районе России // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 9. С. 4-10. DOI: 10.53859/02352451_2021_35_9_4. Nekrasov R. V., Lukin S. V., Kunicyn D. A., Pirozhenko V. V., Siskevich Yu. I., Badin A. E. Monitoring osnovnyh agrohimicheskih pokazateley plodorodiya pahotnyh pochv v Central'no-Chernozemnom rayone Rossii // Dostizheniya nauki i tehniki APK. 2021. T. 35. № 9. S. 4-10. DOI: 10.53859/02352451_2021_35_9_4. Турусов В. И., Богатых О. А., Дронова Н. В., Балюнова Е. А. Роль пожнивно-корневых остатков в восстановлении плодородия почвы // Плодородие. 2020. № 4 (115). С. 10-12. DOI: 10.25680/S19948603.2020.115.03. Turusov V. I., Bogatyh O. A., Dronova N. V., Balyunova E. A. Rol' pozhnivno-kornevyh ostatkov v vosstanovlenii plodorodiya pochvy // Plodorodie. 2020. № 4 (115). S. 10-12. DOI: 10.25680/S19948603.2020.115.03. Сычев В. Г. Современное состояние плодородия почв и основные аспекты его регулирования. Москва: Изд-во РАН, 2019. 328 с. Sychev V. G. Sovremennoe sostoyanie plodorodiya pochv i osnovnye aspekty ego regulirovaniya. Moskva: Izd-vo RAN, 2019. 328 s. Волынкина О. В. Баланс питательных веществ на посевах сельскохозяйственных культур // Плодородие. 2020. № 4 (115). С. 13-16. DOI: 10.25680/S19948603.2020.115.04. Volynkina O. V. Balans pitatel'nyh veschestv na posevah sel'skohozyaystvennyh kul'tur // Plodorodie. 2020. № 4 (115). S. 13-16. DOI: 10.25680/S19948603.2020.115.04. Новоселов С. И., Кузьминых А. Н., Еремеев Р. В. Плодородие почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур в зависимости от основной обработки почвы и севооборота // Плодородие. 2019. № 6 (111). С. 22-25. DOI: 10.25680/S19948603.2019.111.06. Novoselov S. I., Kuz'minyh A. N., Eremeev R. V. Plodorodie pochvy i produktivnost' sel'skohozyaystvennyh kul'tur v zavisimosti ot osnovnoy obrabotki pochvy i sevooborota // Plodorodie. 2019. № 6 (111). S. 22-25. DOI: 10.25680/S19948603.2019.111.06. Завалин А. А., Дридигер В. К., Белобров В. П., Юдин С. А. Азот в черноземах при традиционной технологии обработки и прямом посеве (обзор) // Почвоведение. 2018. № 12. С. 1506-1516. DOI: 10.1134/S0032180X18120146. Zavalin A. A., Dridiger V. K., Belobrov V. P., Yudin S. A. Azot v chernozemah pri tradicionnoy tehnologii obrabotki i pryamom poseve (obzor) // Pochvovedenie. 2018. № 12. S. 1506-1516. DOI: 10.1134/S0032180X18120146. Еремин Д. И., Демина О. Н. Влияние минеральных удобрений на содержание легкогидролизуемого азота и нитрификационную способность пахотного чернозёма в лесостепи Зауралья // Вестник КрасГАУ. 2021. № 2 (167). С. 26-32. DOI: 10.36718/1819-4036-2021-2-26-32. Eremin D. I., Demina O. N. Vliyanie mineral'nyh udobreniy na soderzhanie legkogidrolizuemogo azota i nitrifikacionnuyu sposobnost' pahotnogo chernozema v lesostepi Zaural'ya // Vestnik KrasGAU. 2021. № 2 (167). S. 26-32. DOI: 10.36718/1819-4036-2021-2-26-32. Овсянников Ю. А. О единстве процессов фотосинтеза, азотфиксации и почвообразования // Аграрный вестник Урала. 2022. № 1 (216). С. 39-46. DOI: 10.32417/1997-4868-2022-216-01-39-46. Ovsyannikov Yu. A. O edinstve processov fotosinteza, azotfiksacii i pochvoobrazovaniya // Agrarnyy vestnik Urala. 2022. № 1 (216). S. 39-46. DOI: 10.32417/1997-4868-2022-216-01-39-46. Васбиева М. Т. Изменение агрохимических показателей дерново-подзолистой почвы Предуралья при длительном применении удобрений // Почвоведение. 2021. № 1. С. 90-99. DOI: 10.31857/S0032180X21010135. Vasbieva M. T. Izmenenie agrohimicheskih pokazateley dernovo-podzolistoy pochvy Predural'ya pri dlitel'nom primenenii udobreniy // Pochvovedenie. 2021. № 1. S. 90-99. DOI: 10.31857/S0032180X21010135. Скороходов В. Ю. Влияние погодных факторов вегетации и фона питания на накопление нитратного азота в почве под сельскохозяйственными культурами на чернозёмах Оренбургского Предуралья // Животноводство и кормопроизводство. 2018. Т. 101. № 2. С. 176-185. Skorohodov V. Yu. Vliyanie pogodnyh faktorov vegetacii i fona pitaniya na nakoplenie nitratnogo azota v pochve pod sel'skohozyaystvennymi kul'turami na chernozemah Orenburgskogo Predural'ya // Zhivotnovodstvo i kormoproizvodstvo. 2018. T. 101. № 2. S. 176-185. Козлова Л. М., Носкова Е. Н., Попов Ф. А. Совершенствование севооборотов для сохранения плодородия почвы и увеличения их продуктивности в условиях биологической интенсификации // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2019. № 20 (5). С. 467-477. DOI: 10.30766/2072-9081.2019.20.5.467-477. Kozlova L. M., Noskova E. N., Popov F. A. Sovershenstvovanie sevooborotov dlya sohraneniya plodorodiya pochvy i uvelicheniya ih produktivnosti v usloviyah biologicheskoy intensifikacii // Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2019. № 20 (5). S. 467-477. DOI: 10.30766/2072-9081.2019.20.5.467-477. Рекомендации по агротехнологиям возделывания сельскохозяйственных культур Челябинской области / Под ред. Ю. П. Прядуна ; сост. А. А. Агеев, А. А. Анисимов, Ю. Б. Анисимов [и др.]. Челябинск: Челябинский НИИСХ, 2021. 56 с. Rekomendacii po agrotehnologiyam vozdelyvaniya sel'skohozyaystvennyh kul'tur Chelyabinskoy oblasti / Pod red. Yu. P. Pryaduna ; sost. A. A. Ageev, A. A. Anisimov, Yu. B. Anisimov [i dr.]. Chelyabinsk: Chelyabinskiy NIISH, 2021. 56 s. Захарова И. А., Юмашев Х. С. Изменение гумусного состояния чернозёмных почв Челябинской области в результате сельскохозяйственного использования // Вестник КрасГАУ. 2022. № 2 (179). С. 3-11. DOI: 10.36718/1819-4036-2022-2-3-11. Zaharova I. A., Yumashev H. S. Izmenenie gumusnogo sostoyaniya chernozemnyh pochv Chelyabinskoy oblasti v rezul'tate sel'skohozyaystvennogo ispol'zovaniya // Vestnik KrasGAU. 2022. № 2 (179). S. 3-11. DOI: 10.36718/1819-4036-2022-2-3-11. Шаталина Л. П., Анисимов Ю. Б., Калюжина Е. Л. Качественный состав гумуса чернозема выщелоченного в севооборотах северной лесостепи Южного Урала // Аграрный вестник Урала. 2022. № 09 (224). С. 33-46. DOI: 10.32417/1997-4868-2022-224-09-33-46. Shatalina L. P., Anisimov Yu. B., Kalyuzhina E. L. Kachestvennyy sostav gumusa chernozema vyschelochennogo v sevooborotah severnoy lesostepi Yuzhnogo Urala // Agrarnyy vestnik Urala. 2022. № 09 (224). S. 33-46. DOI: 10.32417/1997-4868-2022-224-09-33-46. Черепухина И. В., Безлер Н. В., Чистотин М. В., Хатунцева Ю. Ю. Зависимость содержания доступных форм азота в почве от скорости разложения соломы зерновых культур // Плодородие. 2019. № 5 (110). С. 37-41. DOI: 10.25680/S19948603.2019.110.11. Cherepuhina I. V., Bezler N. V., Chistotin M. V., Hatunceva Yu. Yu. Zavisimost' soderzhaniya dostupnyh form azota v pochve ot skorosti razlozheniya solomy zernovyh kul'tur // Plodorodie. 2019. № 5 (110). S. 37-41. DOI: 10.25680/S19948603.2019.110.11. Awale R., Chatterjee A., Franzen D. Tillage and N-fertilizer influences on selected organic carbon fractions in a North Dakota silty clay soil. // Soil and Tillage Research. 2013. No. 11. Рp. 213-222. DOI: 10.1016/j.still.2013.08.006. Awale R., Chatterjee A., Franzen D. Tillage and N-fertilizer influences on selected organic carbon fractions in a North Dakota silty clay soil. // Soil and Tillage Research. 2013. No. 11. Rp. 213-222. DOI: 10.1016/j.still.2013.08.006. Abdollahi L., Schjonning P., Elmholt S., Munkholm L. J. The effects of organic matter application and intensive tillage and traffic on soil structure formation and stability // Soil and Tillage Research. 2013. No. 10. Рp. 28-37. DOI: 10.1016/j.still.2013.09.011. Abdollahi L., Schjonning P., Elmholt S., Munkholm L. J. The effects of organic matter application and intensive tillage and traffic on soil structure formation and stability // Soil and Tillage Research. 2013. No. 10. Rp. 28-37. DOI: 10.1016/j.still.2013.09.011. Samorodova A. P., Tvorogova V. E., Tkachenko A. A., Potsenkovskaya E. A., Lebedeva M. A., Tikhonovich I. A., Lutova L. A. Agrobacterial tumors interfere with nodulation and demonstrate the expression of nodulation-induced CLE genes in pea // Journal of Plant Physiology. 2018. Vol. 221. Pp. 94-100. DOI: 10.1016/j.jplph.2017.12.005. Samorodova A. P., Tvorogova V. E., Tkachenko A. A., Potsenkovskaya E. A., Lebedeva M. A., Tikhonovich I. A., Lutova L. A. Agrobacterial tumors interfere with nodulation and demonstrate the expression of nodulation-induced CLE genes in pea // Journal of Plant Physiology. 2018. Vol. 221. Pp. 94-100. DOI: 10.1016/j.jplph.2017.12.005. Froussart E., Bonneau J., Franche C., Bogusz D. Recent advances in actinorhizal symbiosis signaling // Plant Molecular Biology. 2016. Vol. 90. No. 6. Pp. 613-622. DOI: 10.1007/s11103-016-0450-2. Froussart E., Bonneau J., Franche C., Bogusz D. Recent advances in actinorhizal symbiosis signaling // Plant Molecular Biology. 2016. Vol. 90. No. 6. Pp. 613-622. DOI: 10.1007/s11103-016-0450-2.