zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»10.31367/2079-8725-2021-76-4-39-44zhros-1318Research ArticleОБЩЕЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И РАСТЕНИЕВОДСТВОGENERAL AGRICULTURE AND PLANT BREEDINGВлияние культур севооборотов на биологическую активность почвыThe effect of crop rotation on the soil biological activityhttps://orcid.org/0000-0002-3999-9179ЗамятинС. А.ZamyatinS. А.

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, зав. отделом технологии возделывания сельскохозяйственных культур

425231, Республика Марий Эл, Медведевский район, п. Руэм, ул. Победы, д. 10

Candidate of Agricultural Sciences, leading researcher, head of the department of grain crop cultivation technologies

425231, Republic of Mari El, Medvedevsky district, v. of Ruem, Pobeda Str., 10

zamyatin.ser@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0324-8525МаксимоваР. Б.MaksimovaR. В.

старший научный сотрудник отдела технологии возделывания сельскохозяйственных культур

425231, Республика Марий Эл, Медведевский район, п. Руэм, ул. Победы, д. 10

senior researcher of the department of grain crop cultivation technologies

425231, Republic of Mari El, Medvedevsky district, v. of Ruem, Pobeda Str., 10

ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого»РоссияMari Research Institute of Agriculture, a branch of the FSBSI FARC of the North-East named after N.V. RudnitskyRussian Federation202108092021043944Copyright © Замятин С.А., Максимова Р.Б., 20212021Замятин С.А., Максимова Р.Б.Zamyatin S.А., Maksimova R.В.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zhros.online/jour/article/view/1318

Представлены результаты многолетних опытов по изучению биологической активности дерново-подзолистой почвы аппликационным методом в полевых севооборотах. Экспериментальная часть работ была выполнена в полевых условиях на опытном поле Марийского НИИСХ – филиала ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока в 1996-2020 гг. на опытах, заложенных в 1996 и 1998 гг. Закладка опыта – 2-х факторная: фактор А – виды севооборотов: 1. Зернотравяной (овес + клевер, клевер 1 года пользования, озимые, викоовсяная смесь на зерно, яровая пшеница, ячмень – конторль); 2. I плодосменный (однолетние зернобобовые травы, озимые, ячмень, картофель, викоовсяная смесь на зерно, яровая пшеница); 3. II плодосменный (викоовсяная смесь на зерно, яровая пшеница, картофель с внесением навоза (80 т/га), ячмень + клевер, клевер 1 года пользования, озимые); 4. III плодосменный севооборот (ячмень + клевер, клевер 1 года пользования, клевер 2 года пользования, озимые, картофель, овес); фактор Б – внесение минеральных удобрений: контроль (без удобрений); N60P60K60. Установлено что, активность почвенной микрофлоры главным образом зависела от наличия в почве органического вещества. Наибольшая активность целлюлозоразрушающих микроорганизмов на естественном фоне плодородия отмечалась во II плодосменном севообороте, с внесением навоза под картофель – 23,9% в первый срок (45 дней) и 54,7% во второй срок (90 дней) экспозиции. Наименьшая биологическая активность почвы отмечена в зернотравяном севообороте (83% зерновых) – 17,7% за первые 45 дней и 43,4% – во второй срок экспозиции. Это обусловлено дефицитом органических веществ из-за отсутствия их поступления. Внесение минеральных удобрений в дозе N60P60K60 под предпосевную культивацию достоверно повышало биологическую активность почвы по отношению к неудобренному фону, причём достаточно высокая интенсивность разложения льняного полотна наблюдалась во II плодосменном севообороте – за первые 45 дней – 24,9%, за 90 дней – 56,8%. Корреляционный анализ (1998–2019 гг.) между средним разложением льняного полотна под культурами за весь период вегетации и значением гидротермического коэффициента (ГТК) показал тесную прямую зависимость, которая в первый и второй сроки экспозиции составила 0,87–0,90 и 0,86–0,89 соответственно.

The current paper has presented the results of long-term experiments on the study of the biological activity of sod-podzolic soil by the application method in field crop rotations. The experimental part of the work was carried out on the experimental plots of the Mari Research Institute of Agriculture, a branch of the FSBSI FARC of the North-East in 1996–2020. The trials were laid down in 1996 and 1998. The trial was laid down in two factors. Factor A included such types of crop rotations as grain-grasses crop rotations (oats + clover, clover of 1 year of use, winter crops, vetch-oat mixture for grain, spring wheat, barley as a control grain crop); the first rotation of crops (annual leguminous grasses, winter crops, barley, potatoes, vetch-oat mixture for grain, spring wheat); the second rotation of crops (vetch-oat mix[1]ture for grain, spring wheat, potatoes fertilized with manure (80 t/ha), barley + clover, clover of 1 year of use, winter crops); the third rotation of crops (barley + clover, clover of 1 year of use, clover of 2 years of use, winter crops, pota[1]toes, oats). Factor B included application of mineral fertilizers: control grain crop (without fertilizers); N60P60K60. There has been established that the activity of soil microflora mainly depended on the presence of organic matter in the soil. The largest activity of cellulose-destroying microorganisms against a natural background of fertility was identified in the second rotation of crops, with the introduction 23.9% of manure for potatoes in the first period (45 days) and 54.7% in the second period (90 days) of exposure. The slightest biological activity of the soil was identified in the grain-grasses crop rotation (with 83% of grain crops); it was 17.7% in the first 45 days and 43.4% in the second period of exposure. That was caused by the deficit of organic matter. The introduction of mineral fertilizers in a dose of N60P60K60 under pre-sowing tillage significantly increased the soil biological activity in comparison to the unfertilized background, and a fairly high intensity of flax decomposition was observed in the second rotation of crops with 24.9% in 45 days and 56.8% in 90 days. Correlation analysis (1998-2019) between the mean flax decomposition under crops for the entire vegetation period and the value of the hydrothermal coefficient (HThC) showed a close direct correlation, which in the first and second periods of exposure was 0.87–0.90 and 0.86–0.89, respectively.

севооборотбиологическая активность почвыминеральные удобренияорганические удобренияаппликационный методcrop rotationsoil biological activitymineral fertilizersorganic fertilizersapplication methodReferencesБерестецкий О.А. Биологические основы повышения плодородия почв // Актуальные проблемы земледелия. М.: Колос, 1984. С. 24–34.Beresteckij O.A. Biologicheskie osnovy povysheniya plodorodiya pochv [Biological bases of soil fertility improvement] // Aktual'nye problemy zemledeliya. M.: Kolos, 1984. S. 24–34.Доспехов Б.А. Методы полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд-е, перераб. и доп. М.: Альянс, 2014. 351 с.Dospekhov B. A. Metody polevogo opyta (s osnovami statisticheskoj obrabotki rezul'tatov issledovanij) [Methodology of a field trial (with the basics of statistical processing of study results)]. 5-e izd-e, pererab. i dop. M.: Al'yans, 2014. 351 s.Замятин С.А., Апаева Н.Н. Биологическая активность, токсичность почвы и поражение зерновых культур корневыми гнилями в различных севооборотах // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2014. № 6(43). С. 37–45.Zamyatin S.A., Apaeva N.N. Biologicheskaya aktivnost', toksichnost' pochvy i porazhenie zernovyh kul'tur kornevymi gnilyami v razlichnyh sevooborotah [Biological activity, soil toxicity and grain crops damage by root rot in various crop rotations] // Agrarnaya nauka Evro-Severо-Vostoka. 2014. № 6(43). S. 37–45.Мишустин Е.Н., Востров И.В. Аппликационные методы в почвенной микробиологии и биохимические исследования почв. Киев: Урожай, 1971. С. 3–12.Mishustin E.N., Vostrov I.V. Applikacionnye metody v pochvennoj mikrobiologii i biohimicheskie issledovaniya pochv [Application methods in soil microbiology and biochemical study of soils]. Kiev: Urozhaj, 1971. S. 3–12.Общия Е.Н., Хрипунов А.И. Целлюлозоразлагающая активность почвы в условиях склоновых земель ландшафтов как один из элементов биологической активности почвы // Сельскохозяйственный журнал. 2019. № 2(12). С. 25–28. DOI: 10.25930/004.2.12.2019.Obshchiya E.N., Hripunov A.I. Cellyulozorazlagayushchaya aktivnost' pochvy v usloviyah sklonovyh zemel' landshaftov kak odin iz elementov biologicheskoj aktivnosti pochvy [Cellulosedecomposing soil activity in the conditions of slope landscapes as one of the elements of soil biological activity] // Sel'skohozyajstvennyj zhurnal. 2019. № 2(12). S. 25–28. DOI: 10.25930/004.2.12.2019.Bardgett R.D., Mommer L., De Vries F.T. Going underground: root traits as drivers of ecosystem processes // Trends Ecol. Evol. 2014. № 29. Pp. 692–699. DOI:10.1016/j.tree.2014.10.006.Bardgett R.D., Mommer L., De Vries F.T. Going underground: root traits as drivers of ecosystem processes // Trends Ecol. Evol. 2014. № 29. Pp. 692–699. DOI:10.1016/j.tree.2014.10.006.Bisen N., Rahangdale C. P. Crop residues management option for sustainable soil health in rise-wheat system: a review // International Journal of Chemical Studies. 2017. № 5(4). Pp. 1038–1042. Available at: https://www.researchgate.net/publication/318959582_residues_management_option_for_ sustainable_soil_health_in_rise-wheat_sustem_a review.Bisen N., Rahangdale C. P. Crop residues management option for sustainable soil health in rise-wheat system: a review // International Journal of Chemical Studies. 2017. № 5(4). Pp. 1038–1042. Available at: https://www.researchgate.net/publication/318959582_residues_management_option_for_ sustainable_soil_health_in_rise-wheat_sustem_a review.Hirte J. et al. Overestimation of crop root biomass in field experiments due to extraneous organic matter // Front Plant Sci. 2017. № 8. Pp. 284. DOI: 10.3389/fpls.2017.00284.Hirte J. et al. Overestimation of crop root biomass in field experiments due to extraneous organic matter // Front Plant Sci. 2017. № 8. Pp. 284. DOI: 10.3389/fpls.2017.00284.Kuzminykh A.N., Novoselov S.I. and Pashkova G.I. Effect of green manuring on the phytosanitary condition of agrocenosis and the yield of winter rye during the development of fand // IOP Conf. Series: Earth and Environtal Science 421 (2020). 022017. doi:10.1088/1755-1315/421/2/022017.Kuzminykh A.N., Novoselov S.I. and Pashkova G.I. Effect of green manuring on the phytosanitary condition of agrocenosis and the yield of winter rye during the development of fand // IOP Conf. Series: Earth and Environtal Science 421 (2020). 022017. doi:10.1088/1755-1315/421/2/022017.Philippot L., Raaijmakers J.M., Lemanceau P., Van der Putten W.H. Going back to the roots: the microbial ecology of the rhizosphere // Nat. Rev. Microbiol. 2013. № 11. pp. 789–799.DOI:10.1038/ nrmicro3109.Philippot L., Raaijmakers J.M., Lemanceau P., Van der Putten W.H. Going back to the roots: the microbial ecology of the rhizosphere // Nat. Rev. Microbiol. 2013. № 11. pp. 789–799.DOI:10.1038/ nrmicro3109.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.