Effect of soil density under different tillage systems on barley productivity

Results are given from investigations on determining long-term impacts of tillage systems of various intensification levels on density of soil, moisture reserves, and barley productivity. The studies were conducted in 1998-2012 in Northern Trans-Ural region in the regular experiment on dark-gray forest heavy-loam soils in the five-course crop rotation of bare fallow-winter rye-wheat-grain legumes-barley expanded in time and space. It was established that the optimal conditions of density of 1.15-1.21 g/cm3 during the growing period remained only in the 0-10 cm soil layer in all tillage systems studied. Soil density in the 0-20 cm layer corresponded to the upper limit (1.24-1.28 g/cm3) of optimal values for this crop; density in the 10-30 cm layer exceeded the optimal values by 0.05-0.40 g/cm3. During the sowing-sprouting period the tillage methods studied provided equal and favorable conditions to build the arable layer of soil; towards the tillering period, the density in the 0-20 cm layer on nonmoldboard and shallow cultivations increased by 0.03-0.04 g/cm3 as compared with the plowing variant, in the 10-30 cm layer by 0.03-0.07 g/cm3 that deteriorated the assimilation of autumn-winter rainfall. Providing equal moistening conditions during the barley growing period in the 0-30 cm layer, the long-term use of shallow cultivations resulted in decreasing available moisture reserves in the 1 m layer during the sowing-tillering period by 6.5-10.5 mm, or by 6.4-9.4% as compared with annual plowing. The highest barley productivity was obtained under moldboard cultivation system; the reduction in productivity in resource-saving tillage systems made up 2.9-7.2% against the background without fertilization, and 0.8-3.6% with fertilization. It is necessary in planning the tillage methods to take into account conditions of soil density and humidity. With density of 1.12-1.26 g/cm3 and humidity of 10.4-21.4%, nonmoldboard and shallow cultivations, along with plowing, can be effectively used, with high density of 1.32-1.38 g/cm3 and humidity of 14-24%, plowing at the 20-22 cm depth.

система обработки почвы, способ обработки, плотность почвы, запасы влаги, урожайность, tillage system, tillage method, soil density, moisture reserves, productivity

1. Власенко А.Н., Шарков И.Н., Иодко Л.Н. Перспективы минимизации основной обработки сибирских черноземов при возделывании зерновых культур // Сиб. вестн. с.-х. науки. - 2010. - № 7 - С. 5-14.

2. Кирюшин В.И. Проблема минимизации обработки почвы: перспективы развития и задачи исследований // Земледелие. - 2013. - № 7. - С. 3-6.

3. Черкасов Г.Н., Пыхтин И.Г., Гостев А.В. Возможность применения нулевых и поверхностных способов основной обработки почвы в различных регионах // Земледелие. - 2014. - № 5. - С. 13-16.

4. Петрова Л.Н., Дридигер В.К., Кащаев Е.А. Влияние технологий возделывания сельскохозяйственных культур на содержание продуктивной влаги и плотность почвы в севообороте // Земледелие. - 2015. - № 5. - С. 16-18.

5. Николаев В.А., Мазиров М.А., Зинченко С.И. Влияние разных способов обработки на агрофизические свойства и структурное состояние почвы // Земледелие. - 2013. - № 5. - С. 18-20.

6. Слесарев В.Н. Агрофизические основы совершенствования основной обработки выщелоченных черноземов Западной Сибири: автореф. дис.. д-ра с.-х. наук. - Омск, 1984. - 32 с.

7. Воронова Н.Т. Безотвальная и минимальная обработка темно-серых лесных почв Северного Зауралья // Ресурсосберегающие системы обработки почвы. - М.: Агропромиздат, 1990. - С. 186-195.

8. Абрамов Н.В. Совершенствование основных элементов систем земледелия в лесостепи Западной Сибири: автореф. дис. … д-ра с.-х. наук. - Омск, 1992. - 32 с.

9. Ильина Л.В. Оценка различных систем основной обработки почвы // Ресурсосберегающие системы обработки почвы. - М.: Агропромиздат, 1990. - С. 145-162.

10. Власенко А.Н. Научные основы повышения эффективности сибирского земледелия // Достижения науки и техники АПК. - 2006. - С. 7-9.

11. Турусов В.И., Корнилов И.М. Обработка почвы под ячмень на различных элементах агроландшафта // Земледелие. - 2013. - № 1. - С. 19-20.

12. Юшкевич Л.В., Щитов А.Г., Егорова Н.И. и др. Совершенствование технологии возделывания ячменя в лесостепи Западной Сибири // Земледелие. - 2013. - № 2. - С. 26-28.

13. Скипин Л.Н., Перфильев Н.В., Захарова Е.В. и др. Состояние почвы и урожайность культур при разных системах основной обработки // Плодородие. - 2014. - № 4 (16). - С. 29-32.

14. Солодовников А.П., Летучий А.В., Степанов Д.С. и др. Динамика плотности почвы чернозема южного при минимизации основной обработки // Земледелие. - 2015. - № 1. - С. 5-7.

15. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1979. - 415 с.

16. Перфильев Н.В. Оптимизация систем обработки темно-серой лесной почвы в Северном Зауралье: автореф. дис. … д-ра с.-х. наук. - Тюмень, 2014. - 32 с.