RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries

Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство

2312-797X2312-7988

Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba

19863

10.22363/2312-797X-2023-18-1-31-44

OVNSET

Crop production

Растениеводство

Research Article

Effect of mineral fertilizers, forecrops and soil-climatic conditions on millet productivity in steppe zone of the Southern Urals

Влияние минеральных удобрений, предшественников и почвенно-климатических условий на продуктивность проса в степной зоне Южного Урала

https://orcid.org/0000-0002-7172-6904

8892-4092

Mitrofanov

Dmitry V.

Митрофанов

Дмитрий Владимирович

Candidate of Agricultural Sciences, Leading Researcher, Department of Agriculture and Resource-Saving Technologies

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела земледелия и ресурсосберегающих технологий

dvm.80@mail.ru

Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of SciencesФедеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук

30032023

181

VOL 18, NO1 (2023)

ТОМ 18, №1 (2023)

314406042023

2023

Mitrofanov D.V.

Митрофанов Д.В.

https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0

https://agrojournal.rudn.ru/agronomy/article/view/19863

The research was carried out on southern chernozems in arid conditions of the Orenburg Urals in 2002-2021. The influence of agrometeorological conditions of the growing season, spring reserves of soil moisture and nutrients, cellulolytic activity of microorganisms, content of organic matter, humus and acidity in the soil after applying mineral fertilizers on increasing productivity of millet (Panicum miliaceum L.) cv. ‘Orenburg 9’ were studied. The soil and millet crops were selected as the object of research. The work uses field, thermastatic-weight, ionometric, Machigin, application-weight, Tyurin, dispersion and statistical methods of research. Field experiments were performed in four-field, two-field crop rotations and continuous cropping according to the following scheme: 1) Sowing after durum wheat in the aftereffect of black fallow (control); 2) Sowing after common wheat in the aftereffect of black fallow; 3) Sowing after common wheat in the aftereffect of soil-protective fallow; 4) Sowing after common wheat in the aftereffect of sideral fallow; 5) Sowing after durum wheat; 6) Millet continuous cropping. It was revealed that the studied factors in the experiment increased millet productivity under two-field crop rotation with durum wheat after fertilizers application. Compared to the control, the maximum increase of grain yield was after using ammophos complex fertilizer (N40P40) - by 0.45 tons; feed units - 0.44; energy units - 0.26 and feed protein units - 0.24 t/ha. The best effect on increasing productivity was provided by: July precipitation - 28.05 %, spring reserves of productive moisture in 0-30 cm soil layer -- 25.96 %; in 0-100 cm - 20.86 %, nitrate content - 71.80 %, phosphorus - 38.05 %, potassium - 33.07 %, microbial activity (cellulose decomposition) - 62.32 % (p < 0.05) compared to the control. The highest organic matter content (17.6 %) and humus (3.5 %) in soil and neutral acidity (pH = 7.0) create favorable conditions for growing millet after durum wheat. As a result of research on other crops, it was found that these factors do not affect yield increase. Positive results of the influence of factors can be useful in increasing millet productivity.

Исследования проведены на черноземах южных в засушливых условиях Оренбургского Предуралья с 2002 по 2021 гг. Приведены результаты изучения влияния агрометеорологических условий вегетационного периода, весенних запасов почвенной влаги и питательных веществ, целлюлозолитической активности микроорганизмов, содержания органического вещества, гумуса и кислотности в почве после внесения минеральных удобрений на повышение продуктивности сельскохозяйственного растения просо (Panicum miliaceum L.) сорта Оренбургское 9. В качестве объекта исследований выбраны почва и посевы проса. Применены полевой, термастатно-весовой, ионометрический, Мачигина, аппликационно-весовой, Тюрина, дисперсионный и статистический методы исследования. Полевые опыты заложены в четырехпольном, двупольном севооборотах и бессменно по следующей схеме: 1) посев после твердой пшеницы в последействии черного пара (контроль); 2) посев после мягкой пшеницы в последействии черного пара; 3) посев после мягкой пшеницы в последействии почвозащитного пара; 4) посев после мягкой пшеницы в последействии сидерального пара; 5) посев после твердой пшеницы; 6) бессменный посев проса. Выявлена способность изучаемых факторов повышать продуктивность проса в двупольном севообороте с твердой пшеницей после применения минеральных удобрений. Максимальная прибавка по сравнению с контролем при использовании комплексного удобрения аммофоса с дозой 40 кг/га азота и фосфора (N40P40) действующего вещества получена по выходу зерна на 0,45 т; кормовых единиц - 0,44; энергетических - 0,26 и кормопротеиновых - 0,24 т/га. Наилучшее влияние на увеличение продуктивности оказывают июльские осадки - 28,05 %; весенние запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-30 см - 25,96 %, в 0-100 см - 20,86 %; содержание нитратов - 71,80 %, фосфора - 38,05 %, калия - 33,07 %; активность микроорганизмов (разложение целлюлозы) - 62,32 % (p < 0,05) по сравнению с контролем. Наибольшее содержание органического вещества - 17,6 и 3,5 % гумуса в почве и нейтральная кислотность (pH = 7,0) создают благоприятные условия для выращивания проса после твердой пшеницы. В результате исследования по другим посевам установлено, что рассматриваемые факторы не воздействуют на рост урожайности. Положительные результаты влияния изученных факторов могут быть использованы для повышения продуктивности проса.

Panicum miliaceum Lcrop rotationprecipitationproductive moisturenutrientsmicroorganismsorganic matterhumussoil acidity

Panicum miliaceum Lсевооборотосадкипродуктивная влагапитательные веществамикроорганизмыорганическое веществогумускислотность почвы

Благодарности. Исследования выполнены в соответствии с планом НИР на 2022–2024 гг. ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН (№ 0526–2022–0014).

The study was carried out in accordance with the research plan for 2022–2024 of Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences (No. 0526–2022–0014).

Yaroshenko TM, Zhuravlev DY, Klimova NF. Influence of long-term use of various doses of mineral fertilizers on the productivity of grain-fallow crop rotation in the arid steppe of the Volga region. The Agrarian scientific journal. 2021;(8):49–56. (In Russ.). doi: 10.28983/asj.y2021i8pp49-56

Ярошенко Т.М., Журавлев Д.Ю., Климова Н.Ф. Влияние длительного применения различных доз минеральных удобрений на продуктивность культур зернопарового севооборота в условиях засушливой степи Поволжья // Аграрный научный журнал. 2021. № 8. С. 49-56. doi.org/10.28983/asj.y2021i8pp49-56

Yaroshenko TM., Zhuravlev DY, Klimova NF. Productivity of crops of grain-crop rotation during the long-term use of mineral fertilizers on the south chernozem of the Saratov Right Bank. Agrarian Reporter of South-East. 2020;(1):22–25. (In Russ.).

Ярошенко Т.М., Журавлев Д.Ю., Климова Н.Ф. Продуктивность культур зернопарового севооборота при длительном применении минеральных удобрений на черноземе южном Саратовского Правобережья // Аграрный Вестник Юго-Востока. 2020. № 1 (24). С. 22-25.

Chub MP, Pronko VV, Yaroshenko TM, Klimova NF, Zhuravlev DY. Nutrient status of southern chernozem and productivity of millet (Panicum miliaceum L.) in a long-term stationary experiment with fertilizers. Agrochemistry and ecology problems. 2019;(1):3–9. (In Russ.). doi: 10.26178/AE.2019.67.47.001

Чуб М.П., Пронько В.В., Ярошенко Т.М., Климова Н.Ф., Журавлев Д.Ю. Пищевой режим чернозема южного и продуктивность проса (Panicum Miliaceum L.) в длительном стационарном опыте с удобрениями // Проблемы агрохимии и экологии. 2019. № 1. С. 3-9. doi: 10.26178/AE.2019.67.47.001

Skorokhodov VY, Zorov AA, Zenkova NA. Yields of short systems of crop rotation with true millet on southern black soils of Orenburg Preduralye. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2019;(5):82–86. (In Russ.).

Скороходов В.Ю., Зоров А.А., Зенкова Н.А. Продуктивность короткоротационных севооборотов с просом на черноземах южных Оренбургского Предуралья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019. № 5 (79). С. 82-86.

Skorokhodov VY. Influence of weather factors of vegetation and the background of nutrition on the accumulation of nitrate nitrogen in the soil under crops on chernozems of Orenburg Сis-urals. Animal Husbandry and Fodder Production. 2018;101(2):176–185. (In Russ.).

Скороходов В.Ю. Влияние погодных факторов вегетации и фона питания на накопление нитратного азота в почве под сельскохозяйственными культурами на черноземах Оренбургского Предуралья // Животноводство и кормопроизводство. 2018. Т. 101. № 2. С. 176-185.

Skorokhodov VY, Kaftan YV. Productivity of crop rotations with winter crops and their economic efficiency in the steppe zone of the Southern Urals. Herald of beef cattle breeding. 2017;(4):248–255. (In Russ.).

Скороходов В.Ю., Кафтан Ю.В. Продуктивность севооборотов с озимыми культурами и их экономическая эффективность в степной зоне Южного Урала // Вестник мясного скотоводства. 2017. № 4 (100). С. 248-255.

Zhizhin VN, Skorokhodov VY, Mitrofanov DV, Kaftan YV. Influence of weather factors on millet yield during cultivation in crop rotations and permanent sowing on chernozems of the southern Orenburg region. Animal Husbandry and Fodder Production. 2018;101(4):217–225. (In Russ.).

Жижин В.Н., Скороходов В.Ю., Митрофанов Д.В., Кафтан Ю.В. Влияние погодных факторов на урожайность проса при возделывании в севооборотах и бессменном посеве на черноземах южных Оренбургской области // Животноводство и кормопроизводство. 2018. Т. 101. № 4. С. 217-225.

Antimonova ON, Syrkina LF. The formation of crop yield of millet varieties depending on hydrothermal conditions. Bulletin of KSAU. 2020;(10):74–82. (In Russ.). doi: 10.36718/1819-4036-2020-10-74-82

Антимонова О.Н., Сыркина Л.Ф. Формирование урожайности сортов проса посевного в зависимости от гидротермических условий // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2020. № 10 (163). С. 74-82. doi: 10.36718/1819-4036-2020-10-74-82

Surkov AY, Surkova IV. Influence of millet morphotype on the relationship between traits. Legumes and groat crops. 2020;(2):71–77. (In Russ.). doi: 10.24411/2309-348X-2020-11172

Сурков А.Ю., Суркова И.В. Влияние морфотипа проса на характер связи между признаками // Зернобобовые и крупяные культуры. 2020. № 2 (34). С. 71-77. doi: 10.24411/2309-348X-2020-11172

10.

Surkov AY, Surkova IV. Millet productivity and its elements depending on hydrothermal conditions. Vestnik of Kursk state agricultural academy. 2018;(5):18–23. (In Russ.).

Сурков А.Ю., Суркова И.В. Формирование урожайности проса и ее элементов в зависимости от гидротермических условий // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 5. С. 18-23.

11.

Neverov AA. The role of weather and climatic factors of the eastern zone of Orenburg region in the formation of millet harvest. Byulleten’ Orenburgskogo nauchnogo tsentra URO RAN. 2017;(3):7–17. (In Russ.).

Неверов А.А. Роль погодно-климатических факторов восточной зоны Оренбуржья в формировании урожая проса // Бюллетень Оренбургского научного центра УРО РАН. 2017. № 3. С. 7-17.

12.

Neverov AA. Computer simulation of when the harvest of millet weather-climatic conditions of western zone of the Orenburg region. Byulleten’ Orenburgskogo nauchnogo tsentra URO RAN. 2017;(1):9–19. (In Russ.).

Неверов А.А. Компьютерное моделирование связи урожая проса с погодно-климатическими условиями западной зоны Оренбургской области // Бюллетень Оренбургского научного центра УРО РАН. 2017. № 1. С. 9-19.

13.

Azizov ZM, Arkhipov VV, Imashev IG. Productivity of millet, spring soft wheat and durum wheat in the conditions of arid Volga region. Agrarian Reporter of South-East. 2020;(1):11–13. (In Russ.).

Азизов З.М., Архипов В.В., Имашев И.Г. Урожайность проса, яровой мягкой пшеницы и яровой твердой пшеницы в условиях засушливого Поволжья // Аграрный Вестник Юго-Востока. 2020. № 1 (24). С. 11-13.

14.

Kryuchkov AG, Eliseev VI. Moisture resources and millet yields on black steppe soils of the Orenburg Preduralye. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2009;(4):18–21. (In Russ.).

Крючков А.Г., Елисеев В.И. Ресурсы влаги и урожайность проса на чернозёме обыкновенном в степи Оренбургского Предуралья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2009. № 4 (24). С. 18-21.

15.

Ryakhovsky AV, Varavva VN. Effect of biological characteristics of buck-wheat and millet agrophytocoenoses on their productivity and groats quality. Izvestiya Orenburg State Agrarian University. 2007;(3):77–80. (In Russ.).

Ряховский А.В., Варавва В.Н. Влияние биологических особенностей агрофитоценозов проса, гречихи на их продуктивность и качество крупы // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2007. № 3 (15). С. 77-80.

16.

Zhizhin VN, Skorokhodov VY, Kaftan YV, Mitrofanov DV. Biological activity of soil under millet sowing depending on previous links of crop rotations on chernozems of the southern Orenburg Urals. Herald of beef cattle breeding. 2013;(2):124–126. (In Russ.).

Жижин В.Н., Скороходов В.Ю., Кафтан Ю.В., Митрофанов Д.В. Биологическая активность почвы под посевом проса в зависимости от предшествующих звеньев севооборотов на черноземах южных Оренбургского Предуралья // Вестник мясного скотоводства. 2013. № 2 (80). С. 124-126.