zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»10.31367/2079-8725-2024-94-5-78-87zhros-2816Research ArticleОБЩЕЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И РАСТЕНИЕВОДСТВОGENERAL AGRICULTURE AND PLANT BREEDINGАгроэкологическая оценка влияния севооборотов и минеральных удобрений на урожайность и качество зерна ярового ячменя в условиях Центрально-Черноземного региона РоссииAgroecological estimation of the effect of crop rotation and mineral fertilizers on productivity and quality of spring barley grain in the Central Blackearth region of Russiahttps://orcid.org/0000-0001-5995-3322ГуреевИ. И.GureevI. I.

доктор технических наук, заведующий лабораторией севооборотов и адаптивных агротехнологий

305021, г. Курск, ул. Карла Маркса, д. 70б; е-mail: kurskfarc@mail.ru

Doctor of Technical Sciences, head of the laboratory for crop rotations and adaptive agrotechnologies

305021, Kursk, Karl Marks Str., 70b; е-mail: kurskfarc@mail.ru

gureev06@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7043-1525ГостевА. В.GostevA. V.

доктор сельскохозяйственных наук, директор ФГБНУ «Курский ФАНЦ»

305021, г. Курск, ул. Карла Маркса, д. 70б; е-mail: kurskfarc@mail.ru

Doctor of Agricultural Sciences, director Federal Agricultural Kursk Research Center

305021, Kursk, Karl Marks Str., 70b; е-mail: kurskfarc@mail.ru

gostev@kurskfarc.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1764-4083ЛукьяновВ. А.LukiyanovV. A.

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории севооборотов и адаптивных агротехнологий

305021, г. Курск, ул. Карла Маркса, д. 70б; е-mail: kurskfarc@mail.ru

Candidate of Biological Sciences, senior researcher of the laboratory for crop rotations and adaptive agrotechnologies

305021, Kursk, Karl Marks Str., 70b; е-mail: kurskfarc@mail.ru

lukyanov27@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1864-0455ХлюпинаС. В.KhlyupinaS. V.

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории севооборотов и адаптивных агротехнологий

305021, г. Курск, ул. Карла Маркса, д. 70б; е-mail: kurskfarc@mail.ru

Candidate of Agricultural Sciences, senior researcher of the laboratory for crop rotations and adaptive agrotechnologies

305021, Kursk, Karl Marks Str., 70b; е-mail: kurskfarc@mail.ru

sveta46agro@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7737-7397ПрущикИ. А.PrushchikI. A.

научный сотрудник лаборатории севооборотов и адаптивных агротехнологий

305021, г. Курск, ул. Карла Маркса, д. 70б; е-mail: kurskfarc@mail.ru

researcher of the laboratory for crop rotations and adaptive agrotechnologies

305021, Kursk, Karl Marks Str., 70b; е-mail: kurskfarc@mail.ru

kursk.iva@inbox.ruФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Курский федеральный аграрный научный центр»РоссияFederal Agricultural Kursk Research CenterRussian Federation2024131120241657887Copyright © Гуреев И.И., Гостев А.В., Лукьянов В.А., Хлюпина С.В., Прущик И.А., 20242024Гуреев И.И., Гостев А.В., Лукьянов В.А., Хлюпина С.В., Прущик И.А.Gureev I.I., Gostev A.V., Lukiyanov V.A., Khlyupina S.V., Prushchik I.A.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/2816

Цель исследований – определение влияния севооборотов и доз минеральных удобрений на урожайность, качество зерна ярового ячменя и плодородие чернозема типичного в условиях Центрально-Черноземного региона (ЦЧР). Исследования проводили в 2018 и 2022 гг. в многофакторном опыте, размещенном на водораздельном плато научно-производственного подразделения № 2 ФГБНУ «Курский ФАНЦ». Почва опытного участка – чернозем типичный среднесуглинистый, содержание гумуса – 5,9 %. Изучали факторы: севообороты – зернопаропропашной и зернотравянопропашной; дозы удобрений – без удобрений, N30Р30К30, N60Р60К60. Наиболее высокая биологическая урожайность ярового ячменя – до 5,99 т/га – отмечена в зернопаропропашном севообороте c дозой N60Р60К60. Однако наличие в зернотравянопропашном севообороте многолетних бобовых трав способствовало меньшему снижению гумуса, максимальные потери которого в нем составили 0,14 %, что на 0,02 % ниже, чем в зернопаропропашном севообороте. Тенденции агроэкологического влияния севооборотов и минеральных удобрений на показатели производства зерна ярового ячменя оценены цифровым методом – применением функции желательности Харрингтона. Установлено «приемлемое, удовлетворительное» влияние севооборотов и минеральных удобрений на исследуемые показатели в целом (di = 0,50), но применительно к отдельным показателям производства зерна уровень влияния севооборотов существенно разнится – от di = 0,12 «полностью неприемлемое» до di = 0,83 «наиболее приемлемое». Экологические свойства севооборота проявляются в оценке его влияния на содержание гумуса в почве: «приемлемое, удовлетворительное» (di = 0,38–0,52). Комплексная оценка последствий минеральных удобрений по большинству показателей возрастала пропорционально их дозе, достигая di = 0,49–0,65, что свидетельствует об их «приемлемом, удовлетворительном» влиянии.

The purpose of the current study was to determine the effect of crop rotations and doses of mineral fertilizers on productivity, grain quality of spring barley and fertility of typical chernozem in the Central Сhernozem Region (CBR). The study was conducted in a multifactorial trial located on the watershed plateau of the research and production department No. 2 of the Federal Agricultural Kursk Research Center in 2018 and 2022. The soil of the experimental plot was typical medium-loamy chernozem, with 5.9 % of humus. There have been studied such factors as grain-fallow-row and grain-grass-row crop rotations; with fertilizer doses and no fertilizers, N30Р30К30, N60Р60К60. The highest biological productivity of spring barley up to 5.99 t/ha was identified in the grain-fallow-row crop rotation with the dose of N60Р60К60. However, the presence of perennial leguminous grasses in the grain-grass-row crop rotation contributed to a smaller decrease in humus, the maximum loss of which in it was 0.14 %, which was 0.02 % lower than in the grain-fallow-row crop rotation. The trends of agroecological effect of crop rotations and mineral fertilizers on the indicators of spring barley grain production were estimated with a digital method, namely the Harrington desirability function. There has been established an “acceptable, satisfactory” effect of crop rotations and mineral fertilizers on the studied indicators (di = 0.50), but in relation to individual indicators of grain production, the level of effect of crop rotations varies significantly from di = 0.12 “completely unacceptable” to di = 0.83 “most acceptable”. The ecological properties of crop rotation are manifested in the estimation of its effect on the humus content in the soil: “acceptable, satisfactory” (di = 0.38–0.52). The comprehensive estimation of the effect of mineral fertilizers for most indicators has increased proportionally to their dose, reaching di = 0.49–0.65, which indicates their “acceptable, satisfactory” effect.

ячменьсевооборотыминеральные удобренияурожайностькачество зернагумусчернозем типичныйbarleycrop rotationmineral fertilizersproductivitygrain qualityhumustypical blackearthРабота выполнена по теме государственного задания № FGZU-2022-0005.ReferencesБородюк В.П., Вощинин А.П., Иванов А.З., Кабанов В.А., Круг Г.К., Лисенков А.Н., Мойсюк Б.Н., Сосулин Ю.А., Филаретов Г.Ф., Фомина Е.С. Статистические методы в инженерных исследованиях (лабораторный практикум): учебное пособие. М.: Высш. школа, 1983. 216 с.Borodyuk V.P., Voshchinin A.P., Ivanov A.Z., Kabanov V.A., Krug G.K., Lisenkov A.N., Moisyuk B.N., Sosulin Yu. A., Filaretov G.F., Fomina E.S. Statisticheskie metody v inzhenernykh issledovaniyakh (laboratornyi praktikum): ucheb. posobie. [Statistical methods in engineering research (laboratory practice book): Textbook]. M.: Vyssh. shkola, 1983. 216 s.Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., перераб. и доп. М.: Альянс, 2014. 351 с.Dospekhov, B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoi obrabotki rezul'tatov issledovanii) [Methodology of a field trial (with the basics of statistical processing of the study results)]. 5-e izd., pererab. i dop. M.: Al'yans, 2014. 351 s.Евдокимова, М.А. Влияние элементов технологий возделывания на структуру урожая ярового ячменя // Агропродовольственная экономика. 2021. № 6. С. 52–57. DOI: 10.54092/24122521_2021_6_52Evdokimova, M.A. Vliyanie elementov tekhnologii vozdelyvaniya na strukturu urozhaya yarovogo yachmenya [The effect of cultivation technology elements on spring barley yield structure] // Agroprodovol'stvennaya ekonomika. 2021. № 6. S. 52–57. DOI: 10.54092/24122521_2021_6_52Красноперов А.Г., Зарудный В.А., Пятаков М.А. Баланс органического вещества дерново-подзолистой почвы в севооборотах со средообразующими и сидеральными культурами // АгроЭкоИнфо. 2023. № 2(56). Article number: 14. DOI: 10.51419/202132248Krasnoperov A.G., Zarudnyi V.A., Pyatakov M.A. Balans organicheskogo veshchestva dernovopodzolistoi pochvy v sevooborotakh so sredoobrazuyushchimi i sideral'nymi kul'turami [Balance AgroEkoInfo. 2023. № 2(56). Article number: 14. DOI: 10.51419/202132248Левакова, О.В. Вариабельность элементов структуры урожая ярового ячменя в зависимости от гидротермических условий вегетации // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2022. Т. 23, № 3. С. 327–333. DOI: 10.30766/2072-9081.2022.23.3.327-333Levakova, O.V. Variabel'nost' elementov struktury urozhaya yarovogo yachmenya v zavisimosti ot gidrotermicheskikh uslovii vegetatsii [Variability of spring barley yield structure elements depending on hydrothermal conditions of vegetation] // Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2022. T. 23, № 3. S. 327–333. DOI: 10.30766/2072-9081.2022.23.3.327-333Науметов, Р.В. Эффективность применения сложных удобрений на урожай и качество зерна яровой пшеницы, ячменя и озимой ржи // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Сельскохозяйственные науки. 2022. Т. 1, № 2(2). С. 56–61. DOI: 10.37313/2782-6562-2022-1-2-56-61Naumetov, R.V. Effektivnost' primeneniya slozhnykh udobrenii na urozhai i kachestvo zerna yarovoi pshenitsy, yachmenya i ozimoi rzhi [Efficiency of complex fertilizers on productivity and grain quality of spring wheat, barley and winter rye] // Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiiskoi akademii nauk. Sel'skokhozyaistvennye nauki. 2022. T. 1, № 2(2). S. 56–61. DOI: 10.37313/2782-6562-2022-1-2-56-61Пасынков А.В., Пасынкова Е.Н. Зависимость показателей качества зерна пивоваренного ячменя от уровня минерального питания и гидротермических условий в период вегетации // Агрохимический вестник. 2020. № 3. С. 33–41. DOI: 10.24411/1029-2551-2020-10036Pasynkov A.V., Pasynkova E.N. Zavisimost' pokazatelei kachestva zerna pivovarennogo yachmenya ot urovnya mineral'nogo pitaniya i gidrotermicheskikh uslovii v period vegetatsii [Dependence of malting barley grain quality indicators on the level of mineral nutrition and hydrothermal conditions during a vegetation period] // Agrokhimicheskii vestnik. 2020. № 3. S. 33–41. DOI: 10.24411/1029-2551-2020-10036Радайкина Л.М., Камалихин В.Е. Влияние предшественников на хозяйственную урожайность ярового ячменя // Тенденции развития науки и образования. 2023. № 93(8). С. 166–168. DOI: 10.18411/trnio-01-2023-432Radaikina L.M., Kamalikhin V.E. Vliyanie predshestvennikov na khozyaistvennuyu urozhainost' yarovogo yachmenya [The effect of forecrops on the economic productivity of spring barley] // Tendentsii razvitiya nauki i obrazovaniya. 2023. № 93(8). S. 166–168. DOI: 10.18411/trnio-01-2023-432Сабитов, М.М. Влияние удобрений в разных звеньях севооборота на продуктивность ячменя в условиях среднего Поволжья // Агрохимический вестник. 2023. № 4. С. 29–34. DOI: 10.24412/1029-2551-2023-4-005Sabitov, M.M. Vliyanie udobrenii v raznykh zven'yakh sevooborota na produktivnost' yachmenya v usloviyakh srednego Povolzh'ya [The effect of fertilizers in different crop rotation links on barley productivity in the middle Volga region] // Agrokhimicheskii vestnik. 2023. № 4. S. 29–34. DOI: 10.24412/1029-2551-2023-4-005Тютюнов С.И., Каторгин Д.И., Навольнева Е.В., Азаров А.В., Пойменов А.С. Продуктивность ячменя в зависимости от способа основной обработки почвы, доз органических и минеральных удобрений // Достижения науки и техники АПК. 2023. Т. 37, № 6. С. 61–65. DOI: 10.53859/02352451_2023_37_6_61Tyutyunov S.I., Katorgin D.I., Navol'neva E. V., Azarov A.V., Poimenov A.S. Produktivnost' yachmenya v zavisimosti ot sposoba osnovnoi obrabotki pochvy, doz organicheskikh i mineral'nykh udobrenii [Barley productivity depending on the method of primary tillage, doses of organic and mineral fertilizers] // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2023. T. 37, № 6. S. 61–65. DOI: 10.53859/02352451_2023_37_6_61Hladkikh Ye., Sіabruk O., Revtie-Uvarova A., Smychenko V. Effect of integrated plant nutrient management on indicators related to yield and productivity of spring barley (Hordéum vulgáre) under drought conditions in the growing season // Revista Facultad Nacional de Agronomia. 2022. Vol. 75, № 2. P. 9909–9918. DOI 10.15446/rfnam.v75n2.97384Hladkikh Ye., Sіabruk O., Revtie-Uvarova A., Smychenko V. Effect of integrated plant nutrient management on indicators related to yield and productivity of spring barley (Hordéum vulgáre) under drought conditions in the growing season // Revista Facultad Nacional de Agronomia. 2022. Vol. 75, № 2. P. 9909–9918. DOI 10.15446/rfnam.v75n2.97384Holland J., Brown J.L., MacKenzie K., Neilson R., Piras S., McKenzie B.M. Over winter cover crops provide yield benefits for spring barley and maintain soil health in northern Europe // European Journal of Agronomy. 2021. Vol. 130, Article number: 12636. DOI: 10.1016/j.eja.2021.126363Holland J., Brown J.L., MacKenzie K., Neilson R., Piras S., McKenzie B.M. Over winter cover crops provide yield benefits for spring barley and maintain soil health in northern Europe // European Journal of Agronomy. 2021. Vol. 130, Article number: 12636. DOI: 10.1016/j.eja.2021.126363Kondratenko E.P., Soboleva O.M., Sergeeva I.A. Influence of weather conditions and weediness on barley (Hordeum vulgare) yield // Research on Crops. 2022. Vol. 23, № 1. P. 33–39. DOI: 10.31830/2348-7542.2022.006Kondratenko E.P., Soboleva O.M., Sergeeva I.A. Influence of weather conditions and weediness on barley (Hordeum vulgare) yield // Research on Crops. 2022. Vol. 23, № 1. P. 33–39. DOI: 10.31830/2348-7542.2022.006Naeem M., Farooq M., Farooq S., Ul-Allah S., Alfarraj S., Hussain M. The impact of different crop sequences on weed infestation and productivity of barley (Hordeum vulgare L.) under different tillage systems // Crop Protection. 2021. Vol. 149, Article number: 105759. DOI: 10.1016/j.cropro.2021.105759Naeem M., Farooq M., Farooq S., Ul-Allah S., Alfarraj S., Hussain M. The impact of different crop sequences on weed infestation and productivity of barley (Hordeum vulgare L.) under different tillage systems // Crop Protection. 2021. Vol. 149, Article number: 105759. DOI: 10.1016/j.cropro.2021.105759Piskareva L.A., Cheverdin A. Yu. Productivity and quality indicators of grain barley depending on variety features and level of mineral nutrition // Journal of Agriculture and Environment. 2021. № 1(17), Article number: 8. DOI: 10.23649/jae.2021.1.17.8Piskareva L.A., Cheverdin A. Yu. Productivity and quality indicators of grain barley depending on variety features and level of mineral nutrition // Journal of Agriculture and Environment. 2021. № 1(17), Article number: 8. DOI: 10.23649/jae.2021.1.17.8Poliovyy V., Snitynskyy V., Hnativ P., Szulc W., Lahush N., Ivanyuk V., Furmanets M., Kulyk S., Balkovskyy V., Poliukhovych M., Rutkowska B. Agro-ecological efficiency of a crop fertilization system with the use of phytomass residues in the western forest steppe of Ukraine // Journal of Elementology. 2021. Vol. 26, № 2. P. 433–445. DOI: 10.5601/jelem.2021.26.1.2120Poliovyy V., Snitynskyy V., Hnativ P., Szulc W., Lahush N., Ivanyuk V., Furmanets M., Kulyk S., Balkovskyy V., Poliukhovych M., Rutkowska B. Agro-ecological efficiency of a crop fertilization system with the use of phytomass residues in the western forest steppe of Ukraine // Journal of Elementology. 2021. Vol. 26, № 2. P. 433–445. DOI: 10.5601/jelem.2021.26.1.2120

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