Agrophysical indicators of grey forest soil when using destructors in the conditions of the Southwestern Siberia

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The objectives of the research were to determine the agro-physical properties of the soil depending on the use of plant residue destructors and nitrogen fertilizer in various soil treatments in the conditions of the South of Western Siberia. The research results showed that the use of microbiological preparations in combination with ploughing and discing improved the agro-physical properties of the soil compared to the control options. The density of the soil during the studied periods was sufficient for the cultivation of spring wheat and peas. In a later selection of soil samples, the density increased and the value approached the equilibrium density. It was found that the gray forest heavy loamy soil has 44.3% of agronomically valuable aggregates with a size of 0.25-1 mm when using the Biocomposite preparation. Due to these agrophysical properties of the studied soil, both ploughing and surface tillage can be used. Currently, the conducted research is relevant in various regions, including the Kemerovo Region-Kuzbass. The objects of research are spring wheat and pea crops, as well as the preparations for the destruction of plant residues based on the fungus Trichoderma and a consortium of bacteria that promote the improvement and restoration of soil fertility. In the field experiment, studies were conducted using conventional methods. When sowing spring wheat, the highest soil porosity was 58.78%, and when sowing peas, it was 61.24%. Surface tillage also contributed to the greatest results, with the yield of the studied crops being almost on the same level as that of mouldboard ploughing. The maximum yield of spring wheat was 1.25 t/ha, and that of peas was 1.51 t/ha. The use of a bacterial-based preparation contributed to a greater increase in the yield of spring wheat and peas. Based on the data obtained, an opinion is formed on the rational use of destructive agents to preserve the most optimal agrophysical properties of the soil and increase the yield of cultivated crops.

Full Text

Введение. Основным показателем агрофизических свойств почвы является плотность. От этой величины зависят условия водного, воздушного и самое важное питательного режима почвы. Плотность почвы зависит, в том числе, и от ее структурного состояния, при этом важное значение имеет содержание агрономически ценных агрегатов. Наиболее благоприятной плотностью серой лесной почвы считается величина 1,10-1,30 г/см³ [1]. Приемы обработки почвы оказывают воздействие на её плотность, плодородие и в последствии на урожайность сельскохозяйственных культур [2]. В некоторых исследованиях авторами отмечалось что на суглинистых почвах яровые зерновые культуры могут произрастать и при плотности 1,40-1,50 г/см³ [3]. Однако по мнению исследователей при внесении удобрений и действия влажности на суглинистых почвах высокая плотность почвы не является ограничивающим фактором для получения высоких урожаев [4]. В современных условиях применение поверхностной обработки почвы вместо отвальной вспашки рассматривается как фактор сохранения почвенного плодородия и снижения себестоимости продукции растениеводства. В течении ряда лет для улучшения свойств почвы и более быстрого разложения растительных остатков и соломы предшествующих культур в севообороте находят применение препараты, деструкторы, которые могут быть на основе микроорганизмов различной природы происхождения, таких как консорциумы микроорганизмов либо тех, в основе которых лежит, например, Trichoderma род почвенных грибов. Исследованию этих вопросов посвящены научные работы многих ученых [5-14]. В условиях же Сибири данных о влиянии препаратов деструкторов на агрофизические свойства почвы крайне мало. По этой причине имеется необходимость в разносторонних опытах по определению влияния препаратов и обработки почвы в условиях юга западной Сибири.

Цель исследований анализ влияния применения препаратов деструкторов, при разной обработке на агрофизические показатели серой лесной тяжелосуглинистой почвы и урожайность культур, в условиях юга западной Сибири.

Материал и методы исследований. Опыты проводились в период с 2022-2024 гг. на поле ИП Глава КФХ Горяев Роман Анатольевич расположенного в селе Красный Яр, Ижморского округа, Кемеровской области, представленной южной окраиной Западно-Сибирской низменности. Опыт заложен в 2022 году. Варианты опыта состояли из 12 вариантов из них 4 варианта контроля. Опыт трехфакторный. Фактор А – микробиологические препараты, фактор В – обработка почвы, фактор С – удобрения. Cевооборот опытного участка четырехпольный: исследования проводились на культурах пшеница-горох-овес. В 2023 году производили посев пшеницы сорта Руслада, в 2024 году посев гороха сорта Эрби. Почва опытного участка серая лесная тяжелосуглинистая. Время отбора проб почвы выбирали исходя из сложившихся погодных условий первый отбор 14-16.05, второй 16-18.08, третий 24-26.10; по 2023-2024 годам соответственно. Содержание органического вещества определяли фотометрическим методом в соответствии с ГОСТ 26213-2021 «Почвы. Методы определения органического вещества», по градациям, разработанным и утвержденным в почвоведении является повышенным ‒ 7,66%; содержание нитратного азота ионометрическим методом по ГОСТ 26951-86 «Почвы. Определение нитратов ионометрическим методом» низкое ‒ 5,97 мг/кг; содержание фосфора низкое – 8,61мг/кг, содержание калия низкое ‒ 15,84 мг/кг определяли по Чирикову в модификации ЦИНАО по ГОСТ 26204-91 «Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО»; реакцию почвенного раствора определяли по Каппену в соответствии с ГОСТ 26212-91 «Почвы. Определение гидролитической кислотности по методу Каппена в модификации ЦИНАО» относится к слабокислым с величиной рН – 4,9. Плотность сложения почвы определяли методом цилиндров в 5-кратной повторности (после посева, перед уборкой и после уборки по слоям через 10 см до глубины 30 см); влажность почвы – термостатно-весовым методом ( при высушивании в сушильном шкафу при 105 °С); структурно-агрегатный состав по методу Н. И. Саввинова, плотность твердой фазы почвы и расчет порозности по методике предложенной Вадюниной А. Ф. [15]. Площадь делянки 1440 м². Повторность опыта – четырехкратная. В процессе исследования использовались препараты микробиологический Биокомпозит состоящий из консорциума микроорганизмов с титром 1*10*9 КОЕ/мл бактерии которого продуцируют ферменты, разрушающие целлюлозу и лигнин в растительных остатках. Штаммы антогонисты подавляют развитие фитопатогенов, переводят связанный почвенный фосфор в доступную для растений форму и способствует фиксации атмосферного азота. Стимулируют рост и развитие культур, повышает устойчивость к неблагоприятным факторам используется для восстановления микрофлоры почвы. Биологический фунгицид Стернифаг на основе гриба Trichoderma harzanium, штамм ВКМ F-4099D с титром 10*10 КОЕ/г клетки которого подавляют рост фитопатогенной грибной микрофлоры, целлюлозолитический комплекс способствует разложению соломы и стерни, улучшает плодородие и структуру почвы снижая при этом нагрузку от применения химических пестицидов. Аммиачная селитра применялась в дозе 20 кг д. в/га. Схема опыта представлена в таблице 1.

 

Таблица 1

Схема опыта

Обработка почвы

Поверхностная 10-12 см

Отвальная 20-22 см

Варианты без азота

Варианты с азотом

Варианты без азота

Варианты с азотом

Контроль

Контроль N20 кг д.в

Контроль

Контроль N20 кг д. в

Биокомпозит

Биокомпозит N20 кг д. в

Биокомпозит

Биокомпозит N20 кг д. в

Стернифаг

Стернифаг N20 кг д. в

Стернифаг

Стернифаг N20 кг д. в

 

Обработку почвы проводили трактором МТЗ-82.1 с бороной дисковой для поверхностной обработки на глубину 10-12 см и плугом ПЛН-3-35 для отвальной вспашки на глубину 20-22см. Закрытие влаги сцепкой борон СН-11, предпосевную культивацию культиватором КПС-4. Посев сеялкой СЗП-3,6. Уборка комбайном ДОН 1500Б. Внесение препаратов и аммиачной селитры опрыскивателем ОПШ-2000. Норма расхода препаратов, рекомендуемые заводом изготовителем: Биокомпозит – 3 л/га, препарат Стернифаг ‒ 80 г/га. В течение 2023 г. количество осадков за год составило 404 мм или 70,8 % от нормы, наибольшее количество осадков выпадало в августе – 64 мм, в течение 2024 г. количество осадков было выше со значением 492 мм или 86,3% от нормы, наибольшее количество осадков выпадало на август – 92 мм, ГТК вегетационного периода составил 0,9 в 2023 г. и 1,2 в 2024 г. Экспериментальные данные обрабатывались методом дисперсионного анализа по методике Доспехова Б. А. [16].

Результаты исследований. Для роста сельскохозяйственных культур существуют определенные требования к плотности почвы, которая в свою очередь после применения обработок обеспечивала бы определенную взаимосвязь между воздухом, влагой и питательными веществами, так как изменение плотности почвы свыше оптимальный т. е 1,2-1,3 г/см³ может привести к нарушению режимов почвенного плодородия и оказывает влияние на биологические процессы и урожайность сельскохозяйственных культур. Наибольшая плотность сложения у почвы наблюдается весной, в случае применения после уборки предшествующей культуры поверхностных обработок на небольшую глубину, а наименьшая, когда почву перед уходом в зиму обрабатывали на большую глубину. После вегетации и уборки культуры в почве происходит уплотнение по слоям, но более уплотняются слои, которые имели рыхлую структуру. При замене отвальной вспашки на дискование происходит разуплотнение нижнего слоя почвы, что приводит к выравниванию плотности сложения. В условиях Кемеровской области вспашку заменяют на поверхностную обработку глубиной до 10-12 см, используя дисковые орудия. На хорошо окультуренных почвах равновесная плотность сложения при поверхностной обработке почвы совпадает с оптимальной для роста и развития растений, этот способ позволяет сократить число обработок и глубину обработки обеспечив сокращение временных и материальных затрат. Анализ полученных результатов по вариантам опыта позволил выявить, что плотность сложения пахотного слоя зависела от способа обработки почвы, применения препаратов и условий влажности. Влажность почвы 2023 и 2024 гг. в среднем по способам обработки на вариантах с отвальной вспашкой превышала на 2,5 и 3,7 % варианты с дискованием соответственно. При этом в более поздние сроки наблюдений наблюдалось увеличение влажности почвы до 43,3 % и 42,8 % по 2023 и 2024 годам. Данные влажности почвы представлены в таблице 2.

 

Таблица 2

Влажность почвы, %

Варианты

Азот

Поверхностная 10-12см

Отвальная 20-22см

1 отбор

2 отбор

3 отбор

Среднее

1 отбор

2 отбор

3 отбор

Среднее

2023 год

Контроль

0

31,9

34,5

31,9

32,7

32,7

33

37,5

34,3

N20 кг д. в/га

29,8

33,9

32

31,9

31,9

33

39,4

34,7

Биокомпозит

0

32

32,1

39,5

34,5

32,6

34,1

43,6

36,7

N20 кг д. в./га

36,2

32,8

40,6

36,5

36,8

37,3

43,6

39,2

Стернифаг

0

36,9

34,3

36,5

35,9

32,2

36,7

41,1

36,6

N20 кг д. в./га

30,8

33,7

36,2

33,5

34,9

37,6

43,2

38,6

Среднее по опыту

33

33,5

36

34,1

33,5

35,2

41,4

36,6

2024 год

Контроль

0

19,8

27,2

33

26,6

27

31,3

38,6

32,3

N20 кг д. в./га

20,7

27,3

30,8

26,2

26,4

34,4

37,5

32,7

Биокомпозит

0

26,6

33,5

38,5

32,8

27,9

38,9

42,8

36,3

N20 кг д. в./га

27,8

34,8

39,1

33,9

26,7

36

41,1

34,6

Стернифаг

0

25,5

34,5

37,1

32,3

25,8

32,8

42,8

33,8

N20 кг д. в./га

20,7

31,4

34,1

28,7

25,3

31,1

41,8

32,7

Среднее по опыту

23,5

31,4

35,4

30

26,4

34

40,7

33,7

 

Для развития зерновых и бобовых культур условия влажности в целом были оптимальны, однако по количеству выпавших осадков, особенно в первые периоды развития, наблюдалась засуха. За величину равновесной плотности для серой лесной тяжелосуглинистой почвы брали показатель среднего диапазона средней окультуренной 1,39-1,41 г/см³.

После обработки почвы и посева пшеницы плотность почвы снижалась по всем вариантам опыта до уровня 1,01 г/см³ в вариантах с использованием бактериального препарата, что соответствует показателю ниже оптимального значения изучаемых культур.

Перед уборкой культуры при отвальном способе обработки почвы значение было 1,39-1,40 г/см³, при поверхностной обработке почвы значение уменьшалось до 1,27-1,40 г/см³, данные представлены на рисунке 1.

 

Рис. 1. Плотность сложения почвы под яровой пшеницей, г/см³

 

После уборки, обработки почвы и применения препаратов показатели плотности снижались по всем вариантам опыта до 1,15-1,20 г/см³ при использовании препарата Биокомпозит, в вариантах использования препарата Стернифаг в сравнении с контролем полученные результаты были на уровне 1,30-1,35 г/см³.

Наименьшее значение плотности почвы наблюдалось при использовании поверхностного способа обработки почвы в первых сроках отбора. Наибольшее значение, близкое к равновесной плотности, формировалось к концу вегетации при отвальном способе обработки.

После обработки почвы и посева гороха под влиянием препарата Биокомпозит происходит дальнейшее разуплотнение почвы, данные представлены на рисунке 2. Наименьшие значения плотности сложения отмечались в пахотном слое варианта с ежегодным дискованием на глубину 10-12 см – 0,95-0,97 г/см³. По вариантам опыта эта величина была в диапазоне 1,01-1,02 г/см³. Уровень плотности сложения в контрольных вариантах соответствовал оптимальному интервалу 1,1-1,2 г/см³.

 

Рис. 2. Плотность сложения почвы под горохом, г/см³

 

К периоду перед уборкой по всем вариантам опыта плотность пахотного слоя находилась в оптимальном интервале 1,15-1,28 г/см³. Более высокие значения были на вариантах контроля, а также варианте с использованием препарата Стернифаг 1,30-1,35 г/см³.

Плотность почвы в пахотном слое, увеличивалась к уборке на всех вариантах опыта как с дискованием на 10-12 см так и при отвальной вспашке.

После уборки, применения деструкторов и обработки почвы после гороха плотность сложения изучаемого слоя снижалась до уровня – 1,12-1,16 г/см³.

Максимальные значения в этот период отмечались на вариантах с ежегодной отвальной обработкой на 20-22 см – 1,30-1,31 г/см³, что было выше интервала оптимальной плотности для возделывания культур. Весной, после посева гороха, на вариантах с дискованием на 10-12 см и отвальной вспашкой на 20-22 см почва уплотнялась до уборки культуры. Вместе с тем, во всех вариантах к весенней обработке почвы и посеву культуры этот показатель был в оптимальном значении по плотности почвы для возделываемых культур.

В таблице 3 представлен состав агрономически ценных агрегатов почвы.

 

Таблица 3

Агрегатный состав почвы в зависимости от обработки почвы и применения деструкторов, %

Вариант

Глубина почвы, см

Количество агрономически ценных агрегатов почвы по культурам, %

Препарат (фактор А)

Обработка (фактор В)

Азот (фактор С)

Яровая пшеница

Горох

Среднее

Контроль

Отвальная

N20 кг д.в./га

0-10

36,6

40,1

36,6

10-20

17,7

8,8

13,2

0

0-10

36,7

38,9

37,8

10-20

18,0

8,7

26,7

Поверхностная

N20 кг д. в./га

0-10

37,1

47,7

42,4

10-20

12,6

14,7

13,6

0

0-10

38,1

48,7

43,4

10-20

12,1

13,6

12,8

Биокомпозит

Отвальная

N20 кг д. в./га

0-10

36,8

40,7

38,7

10-20

17,9

9,8

13,8

0

0-10

36,8

39,9

38,3

10-20

17,9

9,9

13,9

Поверхностная

N20 кг д.в./га

0-10

38,7

49,9

44,3

10-20

15,7

16,1

15,9

0

0-10

38,6

48,7

43,6

10-20

15,1

16,5

15,8

Стернифаг

Отвальная

N20 кг д.в./га

0-10

36,7

40,0

38,3

10-.20

17,8

8,9

13,3

0

0-10

36,8

39,0

37,9

10-20

19,0

9,1

14,0

Поверхностная

N20 кг д.в./га

0-10

37,2

48,1

42,6

10-20

12,8

15,1

13,9

0

0-10

38,3

49,1

43,7

10-20

13,3

13,8

13,5

 

Определение агрегатного состава в зависимости от способа обработки почвы и применения деструкторов растительных остатков выявил тенденцию к увеличению агрономически ценных агрегатов почвы на вариантах с применением препарата Биокомпозит, так их количество было наибольшим при дисковании – 43,6-44,3 %; с применением препарата Стернифаг данное значение было 42,6-43,7 %, а в вариантах контроля – 42,4-43,4 % в слое почвы 0-10 см. С увеличением глубины 10-20 см количество агрономически ценных частиц также было большее в вариантах с применением препаратов до 15,8-15,9 %, с применением препарата Биокомпозит – 13,8-15,1 % и 16,6-14,7 % на вариантах контроля.

При отвальном способе обработки количество агрономически ценных агрегатов уменьшалось до показателей в слое почвы 0-10 см 36,7-36,8 %, а в вариантах контроля до 36,6-37,1 %. В слое почвы 10-20 см увеличивалось до 17,8-19,0 % с применением препаратов, и 17,7-18,0 % на вариантах контроля. Данные плотности твердой фазы почвы и порозности представлены в таблице 4. Плотность твердой фазы по всем вариантам опыта была практически с одним значением в слое почвы 0-10 см – 2,50 г/см³, в слое почвы 10-20 см – 2,70 г/см³, лишь в вариантах с применением препарата Биокомпозит в течение двух лет этот показатель был на уровне 2,45 г/см³ в слое почвы 0-10 см, и 2,65 г/см³ в слое почвы 10-20 см. Уменьшение плотности твердой фазы почвы подтверждалось также и увеличением порозности, лучшей аэрации и содержанием агрономически ценных частиц, что, по всей видимости, способствовало лучшему доступу к корням растений и микроорганизмам. Коэффициент корреляции между плотностью сложения и порозностью почвы при возделывании яровой пшеницы на 14.05.2023 составил 0,83; на 16.08.2023 – 0,24; на 24.10.2023 – 0,49. При возделывании гороха коэффициент корреляции на 16.05.2024 составил 0,86; на 18.08.2024 составил 0,30; на 26.10.2024 составил 0,50.

 

Таблица 4

Плотность твердой фазы и порозность почвы в зависимости от обработки и применения деструкторов, %

Вариант

Глубина, см

Яровая пшеница

Горох

Препарат
 (фактор А)

Обработка
 (фактор В)

Азот
 (фактор С)

Плотность твердой фазы, г/см³

Порозность, %

Плотность твердой фазы, г/см³

Порозность, %

1*

отбор

2

отбор

3

отбор

1

отбор

2

отбор

3

отбор

1

отбор

2

отбор

3

отбор

1

отбор

2

отбор

3

отбор

Контроль

Отвальная

N20 кг

д.в/га

0-10

2,50

2,50

2,51

52,00

48,00

51,79

2,50

2,50

2,51

53,20

49,20

52,19

10-20

2,70

2,70

2,70

52,59

50,00

51,85

2,70

2,70

2,70

54,81

51,85

52,96

0

0-10

2,50

2,51

2,52

52,40

44,62

51,98

2,50

2,50

2,50

52,80

47,60

49,20

10-20

2,70

2,70

2,70

54,44

48,15

51,85

2,70

2,70

2,70

54,44

50,74

51,85

Поверхностная

N20 кг

д.в/га

0-10

2,50

2,50

2,50

55,20

49,20

54,00

2,50

2,50

2,50

56,00

48,00

54,00

10-20

2,70

2,70

2,70

53,70

51,85

55,56

2,70

2,70

2,70

55,56

52,96

53,70

0

0-10

2,50

2,50

2,50

55,20

49,60

53,60

2,50

2,50

2,50

56,00

48,80

54,00

10-20

2,70

2,70

2,70

52,22

51,48

54,44

2,70

2,70

2,70

55,19

51,85

52,59

Биокомпозит

Отвальная

N20 кг

д.в/га

0-10

2,50

2,50

2,50

52,40

48,40

51,60

2,50

2,50

2,50

56,00

52,00

54,00

10-20

2,70

2,70

2,70

54,44

50,74

52,96

2,70

2,70

2,70

54,81

51,85

53,70

0

0-10

2,50

2,50

2,50

52,80

48,40

52,00

2,50

2,50

2,50

56,00

52,00

53,60

10-20

2,70

2,70

2,70

54,44

50,74

51,85

2,70

2,70

2,70

57,41

53,70

56,30

Поверхностная

N20 кг

д.в/га

0-10

2,45

2,45

2,45

58,78

48,16

53,06

2,45

2,45

2,45

61,22

50,61

54,29

10-20

2,65

2,65

2,65

51,32

49,06

50,94

2,65

2,65

2,65

56,60

51,70

54,34

0

0-10

2,45

2,45

2,45

58,78

47,76

51,02

2,45

2,45

2,45

60,41

51,02

52,65

10-20

2,65

2,65

2,65

51,32

49,06

50,94

2,65

2,65

2,65

55,85

51,70

54,34

Стернифаг

Отвальная

N20 кг

д.в/га

0-10

2,50

2,50

2,50

52,00

47,60

50,80

2,50

2,50

2,50

53,20

51,60

51,60

10-.20

2,70

2,70

2,70

53,70

51,11

52,22

2,70

2,70

2,70

53,70

51,85

54,07

0

0-10

2,50

2,50

2,50

50,00

46,00

50,00

2,50

2,50

2,50

53,20

48,00

50,00

10-20

2,70

2,70

2,70

49,63

48,15

50,00

2,70

2,70

2,70

53,70

50,00

51,48

Поверхностная

N20 кг

д.в/га

0-10

2,50

2,50

2,50

52,00

48,40

51,60

2,50

2,50

2,50

59,60

52,80

54,00

10-20

2,70

2,70

2,70

51,85

48,89

51,85

2,70

2,70

2,70

55,56

52,96

55,56

0

0-10

2,50

2,50

2,50

52,00

48,40

51,60

2,50

2,50

2,50

59,20

50,00

52,00

10-20

2,70

2,70

2,70

52,96

51,11

51,85

2,70

2,70

2,70

55,19

51,85

53,70

* Время отбора проб почвы: первый 14.05.2023, 16.05.2024; второй 16.08.2023, 18.08.2024, третий 24.10.2023, 26.10.2024.

 

Полученные в результате опыта данные подтверждаются аналогичными показателями в опыте, проведенном в условиях Краснодарского края, где параметры порозности были в пределах 50-55 % при плотности сложения 1,2-1,3 г/см³, а снижение порозности вело к уменьшению аэрации и замедлению процессов, в том числе нитрификации.

По шкале Н. А. Качинского общая порозность со значением от 50 до 55 % является удовлетворительной, а от 55 до 65 % отличной. Поры в свою очередь имеют возможность изменяться во времени в зависимости от биологических процессов и физико-механических изменений. Суммарное же количество во многих видах почв как правило колеблется от 40 до 65%. В нашем опыте деятельность деструкторов растительных остатков являлась ключевым фактором, формирующим структуру почвы и оказывающее влияние на повышение продуктивности культур через снижение твердой фазы почвы и увеличение порознозности.

Оптимизация агрофизических параметров плодородия способствовали превышению урожайности яровой пшеницы и гороха над контрольными вариантами и превосходство бактериального препарата над грибным.

 

Таблица 5

Урожайность культур в зависимости от обработки почвы и применения деструкторов, т/га

Вариант

Урожайность, т/га

Препарат (фактор А)

Обработка (фактор В)

Азот (фактор С)

Яровая пшеница

Горох

Контроль

Отвальная

N20 кг д.в/га

1,04

1,47

0

0,95

1,44

Поверхностная

N20 кг д. в/га

0,81

0,95

0

0,73

1,01

Стернифаг

Отвальная

N20 кг. д. в/га

1,09

1,32

0

0,89

1,30

Поверхностная

N20 кг д.в/га

0,94

1,20

0

0,82

1,17

Биокомпозит

Отвальная

N20 кг д.в/га

1,25

1,51

0

1,20

1,46

Поверхностная

N20 кг д.в/га

1,20

1,42

0

1,03

1,39

НСР05 по факторам

А                                  0,1             0,1

В                                  0,1             0,1

С                                  0,1              -

 

Максимальная урожайность яровой пшеницы и гороха отмечалась в вариантах с использованием препарата Биокомпозит – 1,25 т/га и 1,51 т/га соответственно при отвальном способе обработке почвы, однако при использовании данного препарата и при дисковании урожайность превышала варианты контроля и варианты с применением препарата Стернифаг.

Заключение. Впервые в условиях применения деструкторов растительных остатков с одновременной обработкой дана сравнительная характеристика гранулометрического состава, плотности сложения и плотности твердой фазы почв, складывающихся при возделывании яровой пшеницы и гороха в зависимости от различной обработки почвы. Представленные материалы позволили подтвердить оценку влияния обработки почвы и проанализировать агрофизические показатели почвы, формирующихся при применении различных видов препаратов для разложения растительных остатков в условиях Юга Западной Сибири.

Анализ данных по сравнению действия двух различных видов деструкторов показал, что препарат на основе бактерий обладает большей способностью к улучшению агрофизических свойств почвы, что нашло отражение в улучшении данных по плотности сложения в начальные периоды исследований во время обработки почвы и посева культур от 0,95-0,97 г/см³ до 1,01 г/см³, также и в осенний период после внесения препаратов и заделки растительных остатков до 1,10-1,15 г/см³, агрегатного состава до 38,7-49,9 % и порозности почвы 58,78-61,22 %.

Отмечается тенденция уменьшения плотности твердой фазы почв верхних горизонтов до 2,45 г/см³ по сравнению с вариантами контроля со значением 2,50 г/см³. В почвах на глубине 10-20 см величина плотности твердой фазы имеет тенденцию к увеличению вниз по профилю с применением бактериального препарата до 2,65 г/см³ на остальных вариантах до 2,70 г/см³. Для верхнего слоя почвы более низкие значения плотности сложения и плотности твердой фазы объясняются наличием органического вещества и определенного количества растительных остатков.

В вариантах с применением препарата Биокомпозит наблюдается повышение урожайности изучаемых культур над значениями остальных вариантов опыта которая составила для яровой пшеницы 1,25 т/га, гороха 1,51 т/га, что говорит о целесообразности применения данного препарата.

×

About the authors

Roman A. Goryaev

Kemerovo State Agrarian University named after V. N. Poletskov

Author for correspondence.
Email: romananatol27@rambler.ru
ORCID iD: 0009-0003-7874-5096

Postgraduate Student

Russian Federation, Kemerovo

Maxim A. Pazin

Kemerovo State Agrarian University named after V. N. Poletskov

Email: mister.pazin@mail.ru
ORCID iD: 0009-0003-2588-5335

Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor

Russian Federation, Kemerovo

References

  1. Kotlyarova, O. G., Uvarova, G. I. & Kotlyarova, E. G. (2024). Fertility of Agro-Landscapes in the Central Black Earth Zone. Belgorod. 278. EDN: TVLTHR (In Russian).
  2. Ivanov, P. K. (1967). Agriculture in the Steppe Regions of the European Part of the USSR. Moscow: Rosselkhozizdat. (In Russian).
  3. Korolev, A. V. (1970). Influence and creation of normal structure of the arable layer of sod-podzolic heavy loamy soil for winter rye. Collection of works, 97. (In Russian).
  4. Garifulin, I. I. (2020). The metod of calculating the optimal soil density in any vegetayion period. Agricultural Journal. 5. 12-18. doi: 10.25930/2687-1254/002.5.13.2020 EDN: SGXQHZ (In Russian).
  5. Chernov, T. I., & Semenov, M. V. (2021). Management of Soil Microbial Communities: Opportunities and Prospects (Review). Soil Science, 12, 1506-1522. doi: 10.31857/S0032180X21120029 EDN: WDJJLP (In Russian).
  6. Zinchenko, M. K., & Stoyanova, L. G. (2016). The reaction of the soil microflora of gray forest soil to the long-term use of different fertilizer systems. Achievements of Science and Technology in the Agro-Industrial Complex, 30(2), 21-23. EDN: VPIDLV (In Russian).
  7. Zimnukhova, A. E., Gaevaya, E. V., & Tarasova, S. S. (2023). Ecological Assessment of Drilling Sludge and Development of a Method for their Bioremediation in Western Siberia. Bulletin of Nizhnevartovsk State University, 63(3), 90-100. doi: 10.36906/2311-4444/23-3/08 EDN: TEKTCH (In Russian).
  8. Bondarenko, N. A., & Antonova, O. I. (2021). Biological activity of soils when straw and preparations accelerating its decomposition are added. Bulletin of the Altai State Agrarian University, (2 (196)), 26-33. EDN: VDYRSV (In Russian).
  9. Efremova, E. N., Tyutyuma, N. V., & Petrov, N. Yu. (2023). Effect of agrotechnical practices on the qualitative and quantitative composition of microorganisms in the soil after sugar sorghum in the Lower Volga region. Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie, 1, 69, 174-182. doi: 10.32786/2071-9485-2023-01-18 EDN: MBCYUM (In Russian).
  10. Zargaryan, N. Yu., Kekalo, A. Yu., Nemchenko, V. V., & Efremov, V. P. (2022). Influence of agrotechnologies on the microbiological composition of soil. Agrochemical Bulletin, 4, 34-39. doi: 10.24412/1029-2551-2022-4-006 EDN: RZVVOY (In Russian).
  11. Shuliko, N. N., Khamova, O. F., Yushkevich, L. V., & Tukmacheva, E. V. (2023). Biological activity of meadow-chernozem soil depending on the soil cultivation system and the use of chemical agents. Bulletin of the Krasnoyarsk State Agrarian University, 7, 196, 12-21. doi: 10.36718/1819-4036-2023-7-12-21 EDN: FUOZVN (In Russian).
  12. Yushkevich, L. V., Shuliko, N. N., Khamova, O. F., & Tukmacheva, E. V. (2021). Influence of chemical agents on the contamination and biological activity of the soil under barley sowing. Fertility, 6, 123, 62-65. doi: 10.25680/S19948603.2021.123.17 EDN: MNTCVS (In Russian).
  13. Goryaev, R. A. (2025). Characteristics of microflora in the process of transformation plant residues in organic matter. Izvestiia Samarskoi gosudarstvennoi selskokhoziaistvennoi akademii (Bulletin Samara State Agricultural Academy). 10, 3. 25-36 doi: 10.55170/1997-3225-2025-10-3-25-36 EDN: YTJJEF (in Russian).
  14. Goryaev, R. A. & Pazin, M. A. (2025). Cellulosolytic activity of gray forest soil under the influence of plant residues destructors in the con-ditions of the south of Western Siberia. Izvestija Samarskoi gosudarstvennoi selskokhozjaistvennoi akademii (Bulletin Samara State Agricultural Academy), 10, 4, 58-63. (In Russian). doi: 10.55170/1997-3225-2025-10-4-58-63 EDN: YRIAXV (in Russian).
  15. Vadyunina, A. F. & Korchagina, Z. A. (1986). Methods of studying the physical properties of soils. (In Russian).
  16. Dospekhov, B. A. (2011). Methodology of Field Experience. (In Russian).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Soil bulk density under spring wheat, g/cm³

Download (366KB)
3. Fig. 2. Soil bulk density under peas, g/cm³

Download (371KB)

Copyright (c) 2026 Goryaev R.A., Pazin M.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.