The influence of natural and anthropogenic factors on the productivity of various types of field crop rotations and the fertility of typical chernozem | Влияние природных и антропогенных факторов на продуктивность различных видов полевых севооборотов и плодородие чернозема типичного

Russian. В результате многолетних стационарных исследований установлено, что интенсификация земледелия зависимость межгодовой вариабельности продуктивности с.-х. культур от метеорологических условий не ослабевает. Факторами стабилизации продуктивности с.-х. культур являются удобрения и размещение их в севооборотах (СО) по хорошим предшественникам. При длительном использовании чернозема типичного в СО содержание подвижного фосфора в удобренных и в неудобренных вариантах увеличивалось от ротации к ротации. Более высокие темпы накопления подвижного фосфора в СО с многолетними бобовыми травами и чистым паром, более низкие – в пропашных СО. Содержание обменного калия в вариантах без удобрений за 10 ротаций пятипольных СО достоверно не изменилось в сравнении с исходным его содержанием, несмотря на значительный вынос его урожаями с.-х. культур. Внесение 4 т навоза и К50 на 1 га севооборотной площади повышало запасы обменного калия в слое почвы 0-40 см на 1,32-1,70 мг/100 г в зависимости от вида СО. Содержание гумуса в пахотном слое почвы за 50 лет интенсивного с.-х. использования чернозема типичного без внесения удобрений снижалось на 0,18-0,50% в СО с многолетними бобовыми травами и на 0,61-0,77% в зернопропашных и пропашных севооборотах. Внесение 4 т/га навоза и полного минерального удобрения в дозе N40Р50К50 на 1 га севооборотной площади не предотвращало падение содержания гумуса. В зернопропашном, зернопаропропашном и пропашных севооборотах его содержание снизилось на 0,56-0,73%. Введение в СО одного поля многолетних бобовых трав на фоне внесения удобрений стабилизировало содержание гумуса на исходном уровне, а при насыщении СО многолетними бобовыми травами до 40% наметилась тенденция к увеличению его содержания на 0,11%. То есть регулирование гумусового равновесия чернозема возможно, с одной стороны, использованием органических удобрений, а с другой – увеличением доли посевных площадей под многолетними бобовыми травами.

English. As a result of long-term stationary studies, it has been found that with the intensification of agriculture, the dependence of the interannual variability of crop productivity on meteorological conditions did not weaken. The factors for stabilizing crop productivity are fertilizers, their arrangement in crop rotations (CR) after good forecrops. With long-term agricultural use of typical chernozem in CR the content of mobile phosphorus in fertilized and non-fertilized variants increased from rotation to rotation. Higher rates of mobile phosphorus accumulation were observed in CR with perennial legumes and clean fallow, and lower rates were observed in row crop rotations. The content of exchangeable potassium in the variants without fertilization for ten cycles of five-field CR did not significantly change in comparison with its initial content, despite the significant removal of it by crop yields. The application of 4 t of manure and K50 per ha of crop rotation area increased the reserves of exchangeable potassium in the soil layer of 0-40 cm by 1.32-1.70 mg/100 g, depending on a crop rotation type. The content of humus in the topsoil for 50 years of intensive agricultural use of typical chernozem without fertilization decreased by 0.18-0.50% in CR with perennial legumes and by 0.61-0.77% in CR with cereals and row crops and in those with row crops. The application of 4 t/ha of manure and full mineral fertilizer at a rate of N40P50K50 per ha of CR area did not prevent a drop in the humus content. Its content decreased by 0.56-0.73% in CR with cereals and row crops, cereals, fallow and row crops and row crops only. The introduction of one field of perennial legumes into the CR against the background of fertilization stabilized the humus content at the initial level, and when the crop rotation was saturated with perennial legumes up to 40%, there was a tendency to increase its content by 0.11%. That is, the regulation of the humus balance of chernozem is possible on the one hand, by applying organic fertilizers, and on the other hand by increasing the share of acreage under perennial legumes.