Dynamics of soil properties under cotton - alfalfa crop rotation | Динамика некоторых свойств почв при хлопково-люцерновом севообороте

English. The aim of the study: Monocrop cultivation is known to affect negatively soil physical properties and decrease soil fertility. To eliminate these undesirable consequences, application of mineral and/or organic fertilizers, as well as other agricultural practices, are employed. Other aspects of agronomy (soil cultivation, fertilizer and plant protection systems, the acquisition of new seeds) require significant material costs. Increasing the yield of agricultural crops, and cotton in particular, can be achieved by crop rotation. The aim of the study was to analyze some physico-chemical soil properties and dynamics of soil processes under cotton-alfalfa crop rotation. Location and time of the study. The research was carried out in 2014-2018 in the Northern Mugan in the Republic of Azerbaijan, as the region is one of the largest agricultural regions of the country, supplying cotton and grain. The studies were carried out on irrigated meadow serozem, or Endogleyic Calcisol, according to the WRB, soils of the Kura-Araks lowland of Azerbaijan. Methodology. Field and laboratory work was carried out according to generally accepted methods of soil science. The particle size distribution was determined by the pyrophosphate method; density, humus content, humidity, temperature, and morphological characteristics were determined using conventional methods. Statistical processing of the obtained data was carried out using the Microsoft Office Excel program. Main results. The long-term cotton crop was found to decrease agrophysical and agrochemical properties of soil. After three years of cotton production the humus content decreased by 20%, whereas the content of water-resistant aggregates increased by 40%, and soil permeability decreased three-fold, soil bulk density increased by 7%, all these resulting in the reduced cotton productivity. Crop rotation showed that soil fertility, decreased after three consecutive years of cotton growth, could be almost fully restored by following with two years of alfalfa crop. Conclusion. Compared with a monoculture of crops, crop rotation leads to a rearrangement in soil microflora and a change in soil biological and biochemical activity, helps to reduce the possibility of a unilateral influence of plants on soil, which in turn helps to restore soil fertility and obtain high sustainable crop yields in the cotton system. Therefore, the use of cotton-alfalfa crop rotations is very important for attaining the goal of increasing two-fold the production of all types of feed in Azerbaijan. To maintain potential fertility, obtain high sustainable yields of soil-protective, resource-saving crops, five-field cotton-alfalfa crop rotation is recommended for the farmers of the Mugan steppe.

Russian. Цель исследования. При длительном возделывании сельскохозяйственных растений на одном и том же поле плодородие почвы и ее вод­но-физические свойства ухудшаются. Для устранения этих нежелательных пос­ледствий применяют внесение минеральных, органических удобрений и различные агроприемы. Другие элементы технологии (обработка почвы, системы удобрений и защиты растений, приобретение новых семян) требуют значительных материальных затрат. В комплексе мероприятий, направленных на повышение урожайнос­ти сельскохозяйственных культур, и хлопчатника, в частности, важную роль играет севооборот, определяющий жизнедеятельность растений и плодородие почв. В связи с этим целью работы было проведение анализа комплекса физических и химических свойств, а также изучение динамики почвенных процессов при хлопково-люцерновом севообороте. Место и время проведения. Исследования проводили в течение 2014–2018 гг. в районе Северный Муган республики Азербайджан; этот район является одним из крупных сельскохозяйственных районов республики, производящим хлопок и зерно. Исследования проведены на орошаемых лугово-сероземных (Endogleyic Calcisols) почвах Кура-Араксинской низменности Азербайджана. Методология.  Полевые и лабораторные работы выполняли по методикам, принятым в почвоведении; в работе определяли содержание гумуса, влажность, температуру, удельную плотность почвы, и описывали морфологические особенности. Определение гранулометрического состава проводили пирофосфатным методом. При статистической обработке полученных данных использовали программу Microsoft Office Excel. Основные результаты. Выявлено, что при длительном использовании почв под хлопчатником агрофизические и агрохимические свойства почв значительно ухудшаются. После трехлетнего возделывании хлопчатника содержание гумуса уменьшилось примерно на 20%, водопрочных агрегатов ­ на 40%, водопроницаемость почвы ­ в три раза, а плотность почвы увеличилась на 7%; все это вместе значительно снижает урожайность сельскохозяйственных культур. На фоне севооборота установлено, что плодородие почвы, утраченное после трехгодичного использования ее под хлопчатником, может восстановиться почти полностью при последующем двухгодичном выращивании люцерны, которая одновременно являет­ся ценной кормовой культурой. Кроме того, севооборот по сравнению с монокультурой приводит к перегруппировке в составе микрофлоры и изменению биологической и биохимической активности почвы. Заключение. Для сохранения потенциального плодородия, получения высоких, устойчивых урожаев при возделывании почвозащитных, ресурсосберегающих сельскохозяйственных культур необходимо осуществление на территории фермерских хозяйств Муганской степи пятипольных хлопково-люцерновых севооборотов. Применение хлопково-люцерно­вых севооборотов весьма актуально и для увеличения производства в республике всех видов кормов.