The purpose of the work is to study the effect of a humic preparation and plant protection agents on the content of agronomically valuable aggregate fractions, their water stability and total carbohydrate content. The experiment was carried out on ordinary carbonate chernozem at the Federal Rostov Agricultural Research Centre Station. Soil samples were analyzed by the method of dry and wet sieving. The assessment was carried out according to the structure index values, aggregate water stability and the API criterion. The content of total carbohydrates was determined in agronomically valuable fractions by the Dubois method. In terms of the structure index, when compared with the control, a significant difference was noted in 2018 when a humic preparation was applied together with protection agents (delta = +0.65), in 2019 in the variant with a humic preparation (delta = +4.23), in 2020 the results were similar. The dynamics of water-stable aggregate content had a similar character: the treatment of crops with a humic preparation gave an increase in the number of agronomically valuable aggregates, in comparison with the control: in 2018, delta = +5.81%, in 2019 delta = +21.3%. In 2020, an increase was obtained in the variant with a humic preparation and when applied together with pesticides: +12.05 and +18.1%, respectively. The water stability criterion (the API criterion) showed a significant difference with the control in the variant of using pesticides and humate (delta = +20.59%). In the variant with pesticides, the decrease in the API criterion is insignificant. In 2020, after treatment with the preparations, the content of carbohydrates in the structural separates varied from 0.86 to 1.05%; in comparison with the control, a significant difference was observed: delta = +0.08% and delta = +0.06% in the variant with humate and humate with pesticides, respectively. The humic preparation has a positive effect on the structural and aggregate composition, and the water stability of soil separates increases. | Цель работы - исследование влияния гуминового препарата и средств защиты растений на содержание агрономически ценных фракций агрегатов, их водопрочность и общее содержание углеводов. Эксперимент организован на черноземе обыкновенном карбонатном стационара Федерального Ростовского аграрного научного центра. Почвенные образцы проанализированы методом сухого и мокрого просеивания, оценка проведена по величине коэффициентов структурности, водопрочности агрегатов и критерию АФИ, содержание общих углеводов определено в агрономически ценных фракциях методом Дюбуа. По коэффициенту структурности при сравнении с контролем достоверная разница отмечена в 2018 г. при внесении гуминового препарата совместно со средствами защиты (дельта = +0,65), в 2019 г. в варианте с гуминовым препаратом дельта = +4,23, в 2020 г. результаты аналогичны. Динамика содержания водопрочных агрегатов имела похожий характер: обработка посевов гуминовым препаратом дала по сравнению с контролем прирост количества агрономически ценных агрегатов: в 2018 г. дельта = +5,81%, в 2019 г. дельта = +21,3%. В 2020 г. прибавка получена в варианте с гуминовым препаратом и при совместном внесении с пестицидами: +12,05 и +18,1% соответственно. Критерий водопрочности агрегатов (критерий АФИ) показал наличие достоверной разницы с контролем в варианте применения пестицидов и гумата (дельта = +20,59%). В варианте с пестицидами снижение критерия АФИ недостоверно. В 2020 г. после обработки препаратами содержание углеводов в структурных отдельностях варьировало от 0,86 до 1,05%, в сравнении с контролем наблюдалась достоверная разница: соответственно дельта = +0,08% и дельта = +0,06% в вариантах с гуматом и гуматом с пестицидами. Гуминовый препарат положительно влияет на структурно-агрегатный состав, возрастает водопрочность почвенных отдельностей.

The research purpose is to determine the impact of applied rates of phosphogypsum combined with organic matter on the properties of integrated cover soils, soil productivity, and also to substantiate the economic feasibility of these amendment application for chemical reclamation of irrigated land. The studies were carried out in the Rostov region for 4 years on the integrated cover soils according to the scheme of the experiment, including the application of phosphogypsum (Ph) and such organic matter (OM) as manure at certain rates. The studies were carried out according to generally accepted methods. It has been stated that the phosphogypsum application at 10 t/ha rate contributed to the southern chernozem desolonetzization up to 3% sodium from the total of the soil-absorbing complex and an calcium and magnesium increase to the optimal parameters for this soil. On the solonetz, the content of exchangeable sodium decreased to 9–8% in the variants with 10 t/ha Ph rate. In the variant with 5 t/ha Ph rate, the process of soil desolonetzization proceeded somewhat more slowly, which is associated with an insufficient ameliorant rate for the solonetz. The accumulation of humus to the greatest extent was observed in the variant 10 t/ha Ph + 40 t/ha OM. After 4 years, it amounted to 0.24% on the southern chernozem, and 0.19% on the solonetz. Both soils included in the complex were decompacted, and in the better variant, the southern chernozem density was 1.17 t/m3, and on the solonetz – 1.2 t/m3. The soil properties improvement contributed to the increase in productivity. By the 4th year of the aftereffect of ameliorants, it increased by 73–85% on the southern chernozem and by 69–79% on solonetz compared with the control. The average productivity for 4 years of research on the southern chernozem ranged from 7.18 (5 t/ha Ph + 40 t/ha OM) to 8.03 t grain units/ha (10 t/ha Ph + 40 t/ha OM), and in the control 4.82 t grain units/ha. On the solonetz, respectively, it increased from 6.03 to 6.93 t grain units/ha, in the control – 4.3 t grain units/ha. The application of phosphogypsum with organic matter provides both reclamative and economic effect on solonetz integrated cover soils. | Цель исследования - установить влияние доз фосфогипса в сочетании с органикой на свойства почв комплексного покрова, их продуктивность, а также обосновать экономическую целесообразность их применения для химической мелиорации при орошении. Исследования проводились в Ростовской области в течение 4 лет на почвах комплексного покрова согласно схеме опыта, включающей внесение фосфогипса (Ф) и органики в виде навоза (Н) определенными дозами. Исследования выполнены согласно общепринятым методикам. Установлено, что внесение фосфогипса в дозе 10 т/га способствовало рассолонцеванию чернозема южного до 3% натрия от суммы почвенного поглощающего комплекса и увеличению количества кальция и магния до оптимальных параметров для этой почвы. На солонце содержание обменного натрия уменьшилось до 9–8% в вариантах с дозой 10 т/га Ф. В варианте с дозой 5 т/га Ф процесс рассолонцевания почв протекал несколько медленнее, что связано с недостаточной дозой мелиоранта для солонца. Накопление гумуса в наибольшей степени наблюдалось в варианте 10 т/га Ф + 40 т/га Н. Оно составило после 4 лет на черноземе южном 0,24%, а на солонце – 0,19%. Обе почвы, входящие в комплекс, разуплотнились, и в лучшем варианте плотность сложения чернозема южного составила 1,17 т/м3, а на солонце – 1,20 т/м3. Улучшение свойств почв способствовало увеличению урожайности. К 4-му году последействия мелиорантов она увеличилась на 73–85% на южном черноземе и на 69–79% на солонце по сравнению с контролем. Продуктивность в среднем за 4 года исследований на черноземе южном составила от 7,18 (5 т/га Ф + 40 т/га Н) до 8,03 т з. е./га (10 т/га Ф + 40 т/га Н), а на контроле 4,82 т з. е./га. На солонце соответственно от 6,03 до 6,93 т з. е./га, на контроле – 4,30 т з. е./га. Внесение фосфогипса с органикой обеспечивает как мелиорирующий, так и экономический эффект на солонцовых почвах комплексного покрова.

The purpose of the research is to determine the influence of tillage methods on the value of soil water storage, water balance and water consumption deficit of spring barley on an erosion-hazardous slope on ordinary chernozems. During the research, the methodological approaches by S. A. Vorobyev, A. N. Kostyakov, S. I. Kharchenko, A. N. Postnikov were used. The experiment was carried out in 2020-2022. The experimental design provides for three tillage variants: moldboard plowing, non-moldboard (chiseling) and combined (para-ploughing) plowing. As a result the research has revealed the advantage of chisel primary tillage in terms of moisture reserves accumulation in snow: in autumn plowing it allowed accumulating on average by 16.6% more water than with moldboard tillage. The main flow component of water balance is the total water consumption of spring barley, which varied during the growing season depending on the phase of crop growth and development and on the method of tillage; differences in the productive moisture reserves with the advantage of non-moldboard tillage methods were noted. The greatest differences were observed as on the date of barley sowing; at this time, the excess in water storage in a meter layer was 9.9% for combined tillage and it was 10.6% for chiseling, relative to the same indicator for moldboard tillage. It was found that the intensity of the decrease in water storage rose, starting from the earing phase, especially during moldboard tillage. In the longest period from sowing to booting (97–110 days), an average of approximately 50% of the total moisture is consumed, from the booting phase to the earing one and from the earing phase to milky-wax ripeness by 20%, and in the last period from milky-wax ripeness to the complete ripeness of corn is only 10% moisture. In general, during the growing season, non-moldboard tillage allowed reducing the water consumption deficit of spring barley to 4.7–5.4% compared to the control, which is very significant under the conditions of a moisture deficit amounting to 276 mm during this period. | Цель работы - установить влияния способов обработки почвы на величину почвенных влагозапасов, водный баланс и дефицит водопотребления ячменя ярового на эрозионно опасном склоне на черноземах обыкновенных. В процессе исследований использованы методические подходы С. А. Воробьева, А. Н. Костякова, С. И. Харченко, А. Н. Постникова. Опыт проводили в 2020-2022 г. в Ростовской области. Схемой опыта предусмотрено три варианта обработки почвы: отвальная вспашка, безотвальная (чизельная) и комбинированная (щелевание). В результате исследований выявлено преимущество чизельной основной обработки почвы в части накопления влагозапасов в снеге: на зяби она позволила в среднем аккумулировать на 16,6% больше воды, чем при отвальной обработке. Главный расходный компонент водного баланса – суммарное водопотребление ячменя ярового, которое варьировало в процессе вегетации в зависимости от фазы роста и развития культуры и от способа обработки почвы, отмечены различия в запасах продуктивной влаги с преимуществом безотвальных способов обработки почвы. Наибольшие различия наблюдались на дату посева ячменя, в это время превышение по влагозапасам в метровом слое при комбинированной обработке составило 9,9%, а при чизельной 10,6% относительно того же показателя при отвальной обработке. Выявлено, что интенсивность снижения влагозапасов возросла, начиная с фазы колошения, особенно при отвальной обработке. В наиболее продолжительный период от посева до выхода в трубку (97–110 дней) расходуется в среднем примерно 50% суммарной влаги, от фазы выхода в трубку до колошения и от фазы колошения до молочно-восковой спелости по 20%, а в последний период от молочно-восковой до наступления полной спелости зерна всего 10% влаги. В целом за вегетационный период безотвальные обработки позволили снизить дефицит водопотребления ячменя ярового до 4,7–5,4% по сравнению с контролем, что весьма существенно в условиях дефицита влагообеспеченности, составившего 276 мм за этот период.

There was studied the influence of soil cultivation methods on its moisture-temperature regime and the winter wheat yield cultivated in conditions of insufficient and unstable moisture. The experiments were carried out under the conditions of long-term stationary experiment in 2017–2019 on the isolated field of Federal State Budgetary Scientific Institution "Agrarian Scientific Centre "Donskoy" (southern zone of the Rostov region). The cultivated crop is Stanichnaya variety winter wheat, the predecessor is peas. The experimental site soil is ordinary calcareous heavy loamy chernozem. The studied tillage methods are surface, shallow, moldboard and zero (direct seeding). The method for determining the relative humidity and soil temperature in an autonomous mode was based on the use of Watch Dog 1400 Micro meteorological stations (recorders) from Spectrum Technologies, Inc., the soil moisture and temperature sensors were located at a depth of 30 cm. At the same time, the air humidity and temperature and the accumulation precipitation were monitored. It has been found that in the southern zone of Rostov region, zero tillage throughout the entire observation period provides high moisture conservation. This allows preventing from soil overheating, obtaining a stable high yield of winter wheat at the level of 7.17 t/ha on average for 3 years. Comparison of various tillage methods with zero tillage leading in all indicators allowed establishing that, on average, with surface tillage, soil moisture is lower by 17.75%, soil temperature is higher by 4.12%, and yield is lower by 8.37%. With shallow tillage, the soil moisture is 20.12% lower, the soil temperature is 12.19% higher, and the yield is 12.14% lower. With the moldboard method, soil moisture is lower by 13.19%, the soil temperature is higher by 11.48%, and the yield is lower by 5.44%. | Изучали влияние способов обработки почвы на ее влаготемпературный режим и на урожайность озимой пшеницы, возделываемой в условиях недостаточного и неустойчивого увлажнения. Опыты проводили в условиях многолетнего стационарного опыта в 2017–2019 гг. на выделенном поле ФГБНУ "АНЦ "Донской" (южная зона Ростовской области). Возделываемая культура – озимая пшеница сорта Станичная, предшественник – горох. Почва опытного участка – чернозем обыкновенный карбонатный тяжелосуглинистый. Изучаемые способы обработки: поверхностный, мелкий, отвальный и нулевой (прямой посев). Методика определения относительной влажности и температуры почвы в автономном режиме основывалась на применении метеостанций (регистраторов) Watch Dog серии 1400 Micro фирмы Spectrum Technologies, Inc., датчики влажности и температуры почвы располагали на глубине 30 см. Параллельно отслеживались влажность и температура воздуха с количеством выпавших осадков. Установлено, что в южной зоне Ростовской области нулевая обработка почвы на протяжении всего периода наблюдений обеспечивает высокое влагосбережение. Это позволяет не допускать перегрева почвы и получать стабильно высокую урожайность озимой пшеницы на уровне 7,17 т/га в среднем за 3 года. Сравнение различных способов обработки с лидирующей по всем показателям нулевой обработкой почвы позволило установить, что в среднем при поверхностной обработке влажность почвы ниже на 17,75%, температура почвы выше на 4,12%, а урожайность ниже на 8,37%. При мелкой обработке влажность почвы ниже на 20,12%, температура почвы выше на 12,19%, а урожайность ниже на 12,14%. При отвальном способе обработки влажность почвы ниже на 13,19%, температура почвы выше на 11,48%, а урожайность ниже на 5,44%.

Выявляли влияние доз минеральных удобрений (МУ), рассчитанных на планируемую урожайность 3,5; 4,0 и 5,0 т/га, на рост, развитие и урожайность сои, возделываемой на лугово-черноземных почвах. Исследования проводили в Октябрьском районе Ростовской области в 2019–2020 гг. Наблюдения за влиянием разных доз МУ на рост и развитие растений, учеты урожайности, статистическая обработка результатов проводились по общепринятым методикам проведения полевых опытов. Установлено, что в среднем за 2 года наиболее интенсивный рост растений наблюдался в варианте с расчетной дозой МУ на планируемую урожайность 5,0 т/га. Высота растений в этом варианте в фазе ветвления в среднем за 2 года составляла 24,8 см, в фазе цветения – 54,7 см, а в фазе налива бобов – 117,6 см. Это соответственно на 23, 21 и 13% выше контроля. Выявлены наибольшие прибавки площади листовой поверхности в этом варианте: в среднем за 2 года они составили 13% в фазах ветвления и налива бобов и 18% в фазе цветения. При этом в варианте с дозой МУ на урожайность 4,0 т/га прибавки к контролю соответственно были равны 9, 16, 13%, а в варианте с МУ на урожайность 3,5 т/га – соответственно 6, 12, 8%. В накоплении сухой надземной биомассы выявлены аналогичные изменения. Сделан вывод, что, лучшие условия для формирования урожая складывались в варианте с расчетной дозой на планируемую урожайность 5,0 т/га. Как результат, в среднем за 2 года урожайность сои достигла 4, 63 т/га, прибавка к контролю без МУ (2,21 т/га) в этом варианте составила 109%. | There were revealed the effect of doses of mineral fertilizers (MF) designed for the planned yield of 3.5; 4.00 and 5.0 t/ha, on the growth, development and productivity of soybeans cultivated on meadow-chernozem soils. The studies were carried out in the Oktyabrsky district of the Rostov region in 2019–2020. Observations of the effect of different doses of MF on the growth and development of plants, yield records, statistical processing of the results were carried out according to generally accepted methods of conducting field experiments. It was found that, on average for 2 years, the most intensive plant growth was observed in the variant with the calculated MF dose for the planned yield of 5 t/ha. The height of plants in this variant in the branching phase averaged 24.8 cm for 2 years, in the flowering phase – 54.7 cm, and in the phase of bean filling – 117.6 cm. This is, respectively, 23, 21 and 13% higher than the control. The largest increases in leaf surface area in this variant were revealed: on average for 2 years, they amounted to 13% in the phases of branching and filling of beans and 18% in the flowering phase. At the same time, in the variant with the MF dose for the yield of 4 t/ha, the increments to the control were respectively equal to 9, 16, 13%, and in the variant with the MF for the yield of 3.5 t/ha – 6, 12, 8%, respectively. Similar changes were revealed in the accumulation of dry aboveground biomass. The conclusion was that the best conditions for the yield formation were formed in the variant with the calculated dose for the planned yield of 5 t/ha. As a result, on average for 2 years, the soybean yield reached 4.63 t/ha, the increase to the control without MF (2.21 t/ha) in this variant was 109% above the control.