Transformation of structural state of soil horizons of dark gray forest soil under different tillage systems | Трансформация структурного состояния почвенных горизонтов темно‑серой лесной почвы при различных системах обработки

English. The research purpose is to evaluate the main tillage systems (TS) on influence on the elements of structural state of soil horizons of dark gray forest soil (Luvic Retic Greyzemic Phaeozem (Loamic, Aric)). The research was carried out at the Scientific Research Institute of Agriculture for Northern Trans-Ural Region. The changes in the structural-aggregate state of soil horizons for a 30-year period (1988-2019) under cultivation of cereals in the crop rotation: bare fallow, winter rye, spring wheat, spring wheat, spring barley were analyzed. The crops were cultivated in the stationary field experiment, by following basic TS: moldboard, no‑moldboard, combined, flat-cut, surface. In the 0-10 cm soil layer the most positive shift towards increasing the content of agronomically valuable fraction of aggregates 10.0-0.25 mm by 10.3-15.6%, structural coefficient by 66-120%, optimization of weighted average size of agronomically valuable fraction of aggregates, from 2.35 mm at initial condition to 2.67-2.53 mm, which is due to a decrease in the content of clumps in this layer by 5.6-16.7%. Maximum values of these structure elements were provided by the moldboard, surface, combined and differentiated TS. In the soil layer 10-20 cm the moldboard tillage system did not reduce the content of agronomically valuable fraction of aggregates, in the layer 20-30 cm the reduction was insignificant – 3% in comparison with the initial state. Structural coefficient and weighted average aggregate diameter index, also showed high stability. According to resource-saving TS in the soil layer 10-20 cm the content of agronomically valuable fraction of aggregates decreased by 6.7-19.8%, in the soil layer 20-30 cm by 11.2-44.8%, with a decrease in the coefficient of structure, respectively, by 20.2-43.3% and 61.9-71.3%, mainly due to an increase in the content of clumpy fraction in these layers, respectively, by 6.5-15.3 and 3.3-26.5%. The most significant decrease in the content of aggregates 10.0-0.25 mm in the layer 10-30 cm – by 17.8-44.8% in comparison with the initial one occurred on no‑moldboard and surface TS.

Russian. Цель исследований –оценить влияние систем основной обработки почвы по на элементы структурного состояния горизонтов темно‑серой лесной почвы. Исследования выполнены в НИИСХ Северного Зауралья. Сделан анализ изменения структурно‑агрегатного состояния почвенных горизонтов за 30‑летний период (1988‑2019 г.) при возделывании зерновых в севообороте: 1 – чистый пар; 2 – озимая рожь; 3 – яровая пшеница; 4 – яровая пшеница; 5 – яровой ячмень. Культуры возделывали в стационарном опыте, с применением отвальной, безотвальной, комбинированной, плоскорезной, поверхностной систем основной обработки. В слое почвы 0‑10 см установлен наиболее положительный сдвиг в сторону увеличения содержания агрономически ценной фракции агрегатов 10,0‑0,25 мм на 10,3‑15,6%, коэффициента структурности на 66‑120%, оптимизации средневзвешенного размера агрономически ценной фракции агрегатов с 2,35 мм при исходном состоянии до 2,67‑2,53 мм, что обусловлено снижением содержания в этом слое глыб на 5,6‑16,7%. Максимальное значения данных элементов структуры обеспечивали отвальная, поверхностная, комбинированная и дифференцированная системы обработки. В слое почвы 10‑20 см отвальная система обработки не снижала содержание агрономически ценной фракции агрегатов, в слое 20‑30 см снижение было незначительным – 3% в сравнении с исходным состоянием. Коэффициент структурности и средневзвешенный диаметр агрегатов также показали высокую стабильность. По ресурсосберегающим системам обработки в слое почвы 10‑20 см содержание агрономически ценной фракции агрегатов снижалось на 6,7‑19,8%, в слое почвы 20‑30 см – на 11,2‑44,8%, при снижении коэффициента структурности, соответственно, на 20,2‑43,3 и 61,9‑71,3%, главным образом из‑за увеличения содержания в этих слоях глыбистой фракции, соответственно, на 6,5‑15,3 и 3,3‑26,5%. Наиболее значительное снижение содержания агрегатов 10,0‑0,25 мм в слое 10‑30 см – на 17,8‑44,8% в сравнении с исходным произошло по безотвальной и поверхностной системам обработки.