Influence of fertilizers and crop rotations with perennial herbs on the productivity and quality of spring wheat | Влияние удобрений и севооборотов с многолетними травами на продуктивность и качество яровой пшеницы

English. The influence of crop rotations and fertilization systems on increasing soil fertility and spring wheat performance has been studied in a long-term stationary two-factor experiment. The plot is located on dark gray forest heavy loamy soil in the central part of the Non-Chernozem zone of Russia. Data for 2015-2017 were compared with ones at the experiment beginning (1992). The experiment included: factor A – fertilization system; factor B – crop rotation. According to the experimental design, following fertilizers were used on half the area of the plots: for cereal crops and corn - nitrophoska (NPK)90, in black fallow - N45(RK)90 +30 t/ha of cattle manure, for feed grasses - N60( РК)90 + N60 after the 1st mowing, for feed legumes and grasses – N45(РК)90 + N45 after the 1st mowing. In crop rotations, wheat and barley straw and herbal green matter were used as fertilizer, and white mustard was used as green manure. Compared were 6 crop rotation variants, differing in the share of perennial feed crops. Barley – oats – black fallow – winter wheat – maize for silage – spring wheat is considered as the control crop rotation. Data for 3 rotations of the studied crop rotations were analyzed. The high efficiency of applying mineral fertilizers at a rate of (NРК)90 with simultaneously introduction of grasses and perennial herbs in the crop rotation was revealed. This ensured the humus reserve restoration, increasing the performance of spring wheat and crop rotation in general. The maximum spring wheat yield was 4.18 t/ha on average for three rotations. This is by 12.1% or 0.45 t/ha more than in the control crop rotation. The optimal fertilizer rate - (NPK)90 - and the best crop rotation were identified. It is recommended to cultivate in the first 3 fields barley with grass-legume-mix - legume herbs of the 1st year of use - legume herbs of the 2nd year of use. In the same crop rotation, wheat of highest quality was obtained. It had gluten content of 30.9%, which is 6.1 percentage points higher than in the control plot. It has been established that mineral fertilizer application helps to increase soil fertility, the yield of spring wheat and to improve grain baking qualities.

Russian. В длительном стационарном опыте изучали влияние севооборотов и систем удобрения на повышение плодородия почв и продуктивности яровой пшеницы. Участок заложен на темно-серой лесной тяжелосуглинистой почвы в центральной части Нечерноземной зоны России. Данные за 2015-2017 гг. сравнивали с исходными (за 1992 г.). Двухфакторный опыт включал: фактор А – система удобрения и фактор В – севообороты. Согласно схеме опыта, на половине площади делянок применяли удобрения: под зерновые и кукурузу – (NРК)90 в форме нитрофоски, в черном пару – N45(РК)90 +30 т/га подстилочного навоза КРС, под злаковые травы – N60(РК)90 + N60 после 1-го укоса, под бобово-злаковые травы – N45(РК)90 + N45 после 1-го укоса. В севооборотах солому пшеницы, ячменя, зеленую массу трав использовали на удобрение, пожнивную горчицу белую – на сидерат. Сравнивали 6 вариантов севооборотов, различающихся по насыщению многолетними бобово-злаковыми травами. Контрольным считали севооборот "ячмень – овес – черный пар – озимая пшеница – кукуруза на силос – яровая пшеница". Анализировали данные за 3 ротации изучаемых севооборотов. Выявлена высокая эффективность внесения минеральных удобрений в дозе (NРК)90 в сочетании с наличием в севообороте злаковых и многолетних трав. Это обеспечило воспроизводство гумуса, повышение продуктивности яровой пшеницы и севооборота в целом. Максимальная урожайность яровой пшеницы составила 4,18 т/га в среднем за три ротации. Это больше, чем в контрольном варианте, на 12,1% или 0,45 т/га. Выявлена оптимальная норма удобрения - (NРК)90 - и лучший севооборот, где в первых 3 полях выращивают ячмень с бобово-злаковой смесью трав – бобовые травы 1-го года пользования - бобовые травы 2-го года пользования. В этом же севообороте получено наиболее качественное зерно с содержанием клейковины 30,9%, что на 6,1 п.п. больше, чем в контроле. Установлено, что внесение минеральных удобрений способствует повышению плодородия почвы, урожайности яровой пшеницы и улучшению хлебопекарных качеств зерна.