esoilБюллетень Почвенного института имени В.В. ДокучаеваDokuchaev Soil Bulletin0136-16942312-4202V.V. Dokuchaev Soil Science Institute10.19047/0136-1694-2024-121-86-110esoil-878Research ArticleСтатьиВосстановление структуры и почвозащитная роль прямого посева в черноземах и каштановых почвах Ставропольского краяRestoration of the structure and soil protection role of no-till in chernozems and chestnuts soils of the Stavropol Territoryhttps://orcid.org/0000-0003-2199-8474ЮдинС. А.YudinS. A.

119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2

7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017

yudin_sa@esoil.ruЕрмолаевН. Р.ErmolaevN. R.

119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2

7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017

БелобровВ. П.BelobrovV. P.

119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2

7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017

ДридигерВ. К.DridigerV. K.

356241, г. Михайловск, Шпаковский район Ставропольского края, ул. Никонова, 49

49 Nikonova Str., Mikhaylovsk 356241, Shpakovsk

dridiger.victor@gmail.comГаджиумаровР. Г.GadzhiumarovR. G.

356241, г. Михайловск, Шпаковский район Ставропольского края, ул. Никонова, 49

49 Nikonova Str., Mikhaylovsk 356241, Shpakovsk

ЯрославцеваН. В.YaroslavtsevaN. V.

119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2

7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017

НадуткинИ. А.NadutkinI. A.

119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2

7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017

ФИЦ “Почвенный институт им. В.В. Докучаева”РоссияFederal Research Centre “V.V. Dokuchaev Soil Science Institute”Russian FederationСеверо-Кавказский Федеральный научный аграрный центрРоссияNorth Caucasian Federal Agrarian CentreRussian Federation202415122024012186110Copyright © Юдин С.А., Ермолаев Н.Р., Белобров В.П., Дридигер В.К., Гаджиумаров Р.Г., Ярославцева Н.В., Надуткин И.А., 20242024Юдин С.А., Ермолаев Н.Р., Белобров В.П., Дридигер В.К., Гаджиумаров Р.Г., Ярославцева Н.В., Надуткин И.А.Yudin S.A., Ermolaev N.R., Belobrov V.P., Dridiger V.K., Gadzhiumarov R.G., Yaroslavtseva N.V., Nadutkin I.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.esoil.ru/jour/article/view/878

Представлены результаты исследований на примере чернозема южного и каштановой почвы. Многолетнее использование вспашки с оборотом пласта и применение чистых паров приводит к критическому состоянию почвы по содержанию агрегатов размером >10 мм и >1мм. Внедрение прямого посева (ПП) на старопахотных почвах приводит к общему увеличению средневзвешенного диаметра агрегатов (СВД). Интенсивность восстановления структурного состояния почвы при ПП в черноземе южном протекает более интенсивно, чем в каштановой почве, причем основные изменения происходят во фракциях агрономических ценных агрегатов. В черноземе южном происходит увеличение диаметра с 6.0 мм до 9.5 мм, тогда как в каштановой почве СВД увеличивается только до 7 мм. Содержание эрозионноопасных агрегатов <1 мм и их изменение в зависимости от интенсивности сельскохозяйственной обработки в черноземе южном и каштановой почве указывают на тенденцию восстановления структуры в варианте ПП. В черноземе южном содержание частиц 1–0.5 мм снизилось на 1.2%, а в каштановой почве – на 6.2%. Отказ от механической обработки почвы показал, что, в отличие от сухих агрегатов, влияние прямого посева на водоустойчивость структуры пахотного горизонта более значимо и представлено в виде перегруппировки фракций. Применение технологии ПП приводит к снижению содержания эрозионноопасных агрегатов и увеличивает водоустойчивость структуры пахотного горизонта, что в совокупности с влиянием растительных остатков на поверхности почвы обеспечивает противоэрозионный эффект. Восстановление структурного состояния почвы при ПП в черноземе южном протекает более интенсивно, чем в каштановой почве, основные изменения в виде перегруппировки происходят во фракциях агрономически ценных агрегатов.

The results of research on the example of southern chernozem and chestnut soil are presented. Long-term use of plowing with rotation of the soil layer and the use of fallows leads to a critical state of the soil in terms of the content of aggregates measuring >10 mm and >1 mm. The introduction of notill on old arable soils leads to a general increase in the mean weighted diameter of aggregates (MWD). The intensity of restoration of the structural state of the soil during no-till in southern chernozem occurs more intensively than in chestnut soil, and the main changes are recorded in the fractions of agronomically valuable aggregates. In southern chernozem there is an increase in diameter from 6.0 mm to 9.5 mm, while in chestnut soil the MWD increases only to 7 mm. The content of erosion-susceptible aggregates <1 mm and their change depending on the intensity of agricultural cultivation in southern chernozem and chestnut soil indicates a tendency to restore the structure in the no-till variant. In southern chernozem, the content of particles of 1–0.5 mm size decreased by 1.2%, and in chestnut soil – by 6.2%. Refusal of mechanical tillage showed that, in contrast to dry aggregates, the influence of no-till on the water stability of the structure of the arable horizon is more significant and is presented in the form of fractions rearrangement. The use of no-till technology results in a reduction in the content of erosion-susceptible aggregates and increases the water stability of the structure of the arable horizon, which, together with the influence of crop residues on the soil surface, provides an anti-erosion effect. The restoration of the structural state of the soil during notill in southern chernozem proceeds more intensively than in chestnut soil. The main changes in the form of rearrangement occur in fractions of agronomically valuable aggregates.

прямой посевno-tillсредневзвешенный диаметр агрегатовагрегатный состав почвыводоустойчивость структурыno-tillmean weight diameteraggregate composition of soilwater retention of the soil structureReferencesБелобров В.П., Дридигер В.К., Юдин С.А., Ермолаев Н.Р. К вопросу о диагностике и защите почв от дефляции в Ставропольском крае // Аграрный вестник Урала. 2021b. Т. 02. № 205. С. 12–25.Belobrov V.P., Driediger V.K., Yudin S.A., Ermolaev N.R., To the question of diagnostics and protection of soils from deflation in Stavropol Territory, Agrarian bulletin of the Urals, 2021, Vol. 2, No. 205, pp. 12–25.Белобров В.П., Юдин С.А., Айдиев А.Я., Ермолаев Н.Р., Лебедева М.П., Абросимов К.Н., Борисочкина Т.И., Воронин А.Я., Плотникова О.О. Чернозем типичный. прямой посев, Курская область. опыт, ротация 1.1 / под ред. А.Л. Иванова, В.П. Белоброва. М.: ГЕОС, 2021a. 123 с.Belobrov V.P., Yudin S.A., Aydiev A.Ya., Ermolaev N.R., Lebedeva M.P., Abrosimov K.N., Borisochkina T.I., Voronin A.Ya., Plotnikova O.O., Chernozem tipichnyy. pryamoy posev, Kurskaya oblast'. opyt, rotatsiya 1.1 (Typical chernozem. no-till, Kursk region. experience, rotation 1.1) / A.L. Ivanov, V.P. Belobrov (Eds), Moscow: GEOS, 2021, 123 p.Белобров В.П., Дридигер В.К., Юдин С.А., Ермолаев Н.Р. Влияние прямого посева и структуры почвенного покрова на изменчивость равновесной плотности типичного чернозема // Международный сельскохозяйственный журнал. 2022. Т. 62. С. 188–193.Belobrov V.P., Driediger V.K., Yudin S.A., Ermolaev N.R., Vliyaniye pryamogo poseva i struktury pochvennogo pokrova na izmenchivost' ravnovesnoy plotnosti tipichnogo chernozema (The influence of no-till and soil cover structure on the variability of the equilibrium density of typical chernozem), Mezhdunarodnyy sel'skokhozyaystvennyy zhurnal, 2022, Vol. 62, pp. 188–193.Волошенкова Т.В., Дридигер В.К., Епифанова Р.Ф., Калашникова А.А., Тимохина О.В. Влияние технологии No-till на структуру и противодефляционные свойства чернозема обыкновенного в Центральном Предкавказье // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 9. С. 20–25.Dorozhko G.R. Vlasova O.I., Shabaldas O.G., Zelenskaya T.G., Pryamoy posev polevykh kul'tur – odno iz napravleniy biologizirovannogo zemledeliya (No-till of field crops – one of the areas of biologized agriculture), Vestnik APK Stavropol'ya, 2011, Vol 2(2), pp. 7–11.Дорожко Г.Р., Власова О.И., Шабалдас О.Г., Зеленская Т.Г. Прямой посев полевых культур – одно из направлений биологизированного земледелия // Вестник АПК Ставрополья. 2011. Т. 2(2). С. 7–11.Voloshenkova T.V. Dridiger V.K. Epifanova R.F., Kalashnikova A.A., Timokhina O.V., Vliyaniye tekhnologii No-till na strukturu i protivodeflyatsionnyye svoystva chernozema obyknovennogo v Tsentral'nom Predkavkaz'ye (The influence of no-till technology on the structure and antideflation properties of ordinary chernozem in the Central Ciscaucasia), Dostizheniya nauki i tekhniki APK, 2022, Vol. 9, pp. 20–25.Дорожко Г.Р. Влияние длительного применения прямого сева на основные агрофизические факторы плодородия почвы и урожайность озимой пшеницы в условиях засушливой зоны // Земледелие. 2017. Т. 7. С. 7–10.Dorozhko G.R., Vliyaniye dlitel'nogo primeneniya pryamogo seva na osnovnyye agrofizicheskiye faktory plodorodiya pochvy i urozhaynost' ozimoy pshenitsy v usloviyakh zasushlivoy zony (The influence of long-term use of no-till on the main agrophysical factors of soil fertility and the yield of winter wheat in the arid zone), Zemledeliye, 2017, Vol. 7, pp. 7–10.Дридигер В.К. Технология no-till и допускаемые при ее освоении ошибки // Сельскохозяйственный журнал. 2018. Т. 1. № 11. С. 14–23.Dridiger V.K., Tekhnologiya no-till i dopuskayemyye pri yeyo osvoyenii oshibki (No-till technology and mistakes made when mastering it), Sel'skokhozyaystvennyy zhurnal, 2018, Vol. 1, No. 11, pp. 14–23.Дридигер В.К., Белобров В.П., Антонов С.А., Юдин С.А., Гаджиумаров Р.Г., Лиходиевская С.А., Ермолаев Н.Р. Эффективность технологии прямого посева в борьбе с дефляцией и водной эрозией // Сельскохозяйственный журнал. 2020. № 3(13). С. 18–28.Dridiger V.K., Effektivnost' tekhnologii pryamogo poseva v bor'be s deflyatsiyey i vodnoy eroziyey (Efficiency of no-till technology in the fight against deflation and water erosion), Sel'skokhozyaystvennyy zhurnal, 2020, pp. 18–28.Дридигер В.К. Возделывание озимой пшеницыв системе прямого посева в Ставропольском Крае. Ставрополь: Вып. АРГУС Став., 2021. 192 с.Dridiger V.K., Vozdelyvaniye ozimoy pshenitsyv sisteme pryamogo poseva v stavropol'skom kraye (Cultivation of winter wheat in the direct sowing system in the Stavropol region), Stavropol: ARGUS Stav publ., 2021, 192 p.Дридигер В.К., Кулинцев В.В., Измалков С.А., Дридигер В.В. Эффективность технологии no-till в засушливой зоне Ставропольского края // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 1. С. 34–39.Dridiger V.K., Kulintsev V.V., Izmalkov S.A., Dridiger V.V., Effektivnost' tekhnologii no-till v zasushlivoy zone Stavropol'skogo Kraya (Efficiency of no-till technology in the arid zone of the Stavropol Territory), Dostizheniya nauki i tekhniki APK, 2021, Vol. 1, pp. 34–39.Дубовик Д.В. и др. Эффективность различных способов основной обработки почвы и прямого посева при возделывании озимой пшеницы на черноземных почвах // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 12. С. 26–29.Dubovik D.V. et al., Effektivnost' razlichnykh sposobov osnovnoy obrabotki pochvy i pryamogo poseva pri vozdelyvanii ozimoy pshenitsy na chernozemnykh pochvakh (The effectiveness of various methods of basic tillage and no-till when cultivating winter wheat on chernozem soils), Dostizheniya nauki i tekhniki APK, 2019, Vol. 33, No. 12, pp. 26–29.Дубовик Е.В., Дубовик Д.В., Шумаков А.В. Влияние приемов основной обработки почвы на макроструктуру чернозема типичного // Почвоведение. 2021. Т. 10. С. 1195–1206.Dubovik E.V., Dubovik D.V., Shumakov A.V., Vliyaniye priyemov osnovnoy obrabotki pochvy na makrostrukturu chernozema tipichnogo (Influence of basic tillage techniques on the macrostructure of typical chernozem), Pochvovedeniye, 2021, Vol. 10, pp. 1195–1206.Ермолаев Н.Р. Юдин С.А., Белобров В.П., Дридигер В.К., Гаджиумаров Р.Г. No-till identification by crop residues on the soil surface using the multi-temporal integral index minNDTI // АгроЭкоИнфо. 2021. Т. 4. № 46. С. 1–14.Ermolaev N.R. Yudin S.A., Belobrov V.P., Dridiger V.K., Gadzhiumarov R.G., No-till identification by crop residues on the soil surface using the multi-temporal integral index minNDTI, AgroEcoInfo, 2021, Vol. 4, No. 46, pp. 1–14.Ермолаев Н.Р. Юдин С.А., Белобров В.П., Дридигер В.К., Гаджиумаров Р.Г. Количественная оценка растительных остатков в прямом посеве по данным дистанционного зондирования и полевого обследования почвенного покрова // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2022. Вып. 112. С. 134–159. DOI: 10.19047/0136-1694-2022-112-134-159.Ermolaev N.R., Yudin S.A., Belobrov V.P., Drediger V.K., Gadzhiumarov R.G., Quantitative assessment of crop residues in no-till technology according to remote sensing data and field soil cover survey, Dokuchaev Soil Bulletin, 2022, Vol. 112, pp. 134–159, DOI: 10.19047/0136-1694-2022-112-134-159.Иванов А.Л. Кулинцев В.В., Дридигер В.К., Белобров В.П. О целесообразности освоения системы прямого посева на черноземах России // Достижения науки и техники АПК. 2021. № 4. С. 8–16.Ivanov A.L. Kulintsev V.V., Driediger V.K., Belobrov V.P., O tselesoobraznosti osvoyeniya sistemy pryamogo poseva na chernozemakh Rossii (On the feasibility of developing a direct sowing system on Russian chernozems), Dostizheniya nauki i tekhniki APK, 2021, No. 4, pp. 8–16.Извеков А.С. Защита почв от эрозии и воспроизводство их плодородия в южных степных и лесостепных районах России // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2012. Вып. 70. С. 79–95. DOI: 10.19047/0136-1694-2012-70-79-952012.Izvekov A.S., Protection of eroded soils and the fertility recovery within the dry-steppe and forest-steppe zones of Russia, Dokuchaev Soil Bulletin, 2012, Vol. 70, pp. 79–95, DOI: 10.19047/0136-1694-2012-70-79-95.Кёршенс М. Значение содержания гумуса для плодородия почв и круговорота азота // Почвоведение. 1992. Т. 10. С. 122–131.Kershens M., Znacheniye soderzhaniya gumusa dlya plodorodiya pochv i krugovorota azota (The importance of humus content for soil fertility and nitrogen cycle), Pochvovedeniye, 1992, Vol. 10, pp. 122–131.Кулинцев В.В. Система земледелия нового поколения Ставропольского края. Ставрополь: АГРУС Ставропольского гос. аграрного ун-та, 2013. 520 с.Kulintsev V.V., Sistema zemledeliya novogo pokoleniya Stavropol'skogo kraya (New generation farming system of the Stavropol Territory), Stavropol: AGRUS Stavropol State. Agrarian University, 2013, 520 p.Куприченков М.Т. Почвы Ставрополья. Ставрополь, 2005. 424 с.Kuprichenkov M.T., Pochvy Stavropol'ya (Soils of Stavropol), Stavropol: 2005, 424 p.Фрид А.С., Холодов В.А. Интерпретация данных агрегатного состава типичных черноземов разного вида использования методами кластерного анализа и главных компонент // Почвоведение. 2016. Т. 9. С. 1093–1100.Frid A.S., Kholodov V.A., Interpretatsiya dannykh agregatnogo sostava tipichnykh chernozemov raznogo vida ispol'zovaniya metodami klasternogo analiza i glavnykh komponent (Interpretation of data on the aggregate composition of typical chernozems of different types of use using the methods of cluster analysis and principal components), Pochvovedeniye, 2016, Vol. 9, pp. 1093–1100.Фрид А.С. Кузнецова И.В., Королева И.Е., Бондарев А.Г., Когут Б.М., Уткаева В.Ф., Азовцева Н.А. Зонально-провинциальные нормативы изменений агрохимических, физико-химических и физических показателей основных пахотных почв европейской территории России при антропогенных воздействиях. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 2010. 176 с.Frid A.S., Kuznetsova I.V., Koroleva I.E., Bondarev A.G., Kogut B.M., Utkaeva V.F., Azovtseva N.A. Azovtseva N.A., Zonal'no-provintsial'nyye normativy izmeneniy agrokhimicheskikh, fiziko-khimicheskikh i fizicheskikh pokazateley osnovnykh pakhotnykh pochv yevropeyskoy territorii Rossii pri antropogennykh vozdeystviyakh (Zonal-provincial standards for changes in agrochemical, physicochemical and physical indicators of the main arable soils of the European territory of Russia under anthropogenic influences), Moscow: V.V. Dokuchaev Soil Science Institute, 2010, 176 p.Хан Д.В. Органо-минеральные соединения и структура почвы. М.: Наука, 1969. 142 с.Khan D.V., Organo-mineral'nyye soyedineniya i struktura pochvy (Organo-mineral compounds and soil structure), Moscow: Nauka, 1969, 142 p.Холодов В.А. Ярославцева Н.В., Фарходов Ю.Р., Белобров В.П., Юдин С.А., Айдиев А.Ю., Лазарев В.И. Изменение cоотношения фракций агрегатов в гумусовых горизонтах черноземов в различных условиях землепользования // Почвоведение. 2019b. № 2. С. 184–193.Kholodov V.A., Yaroslavtseva N.V., Farkhodov Yu.R., Belobrov V.P., Yudin S.A., Aydiev A.Yu., Lazarev V.I., Izmeneniye cootnosheniya fraktsiy agregatov v gumusovykh gorizontakh chernozemov v razlichnykh usloviyakh zemlepol'zovaniya (Changes in the ratio of aggregate fractions in humus horizons of chernozems under different land use conditions), Pochvovedeniye, 2019, No. 2, pp. 184–193.Холодов В.А. Механизмы восстановления структуры и органического вещества гумусовых горизонтов почв на разных уровнях иерархической организации. Автореф. дис. … докт. с.-х. наук. М., 2020. 45 с.Kholodov V.A., Mekhanizmy vosstanovleniya struktury i organicheskogo veshchestva gumusovykh gorizontov pochv na raznykh urovnyakh iyerarkhicheskoy organizatsii: Avtoref. dis. … dokt. s.-kh. nauk (Mechanisms for restoring the structure and organic matter of humus soil horizons at different levels of hierarchical organization, Extended abstract of Dr. Agri. Sci. thesis), Moscow, 2020, 45 p.Холодов В.А., Ярославцева Н.В. Агрегаты и органическое вещество почв восстанавливающихся ценозов. М.: ГЕОС. 2021. 119 с.Kholodov V.A., Yaroslavtseva N.V., Agregaty i organicheskoye veshchestvo pochv vostanavlivayushchikhsya tsenozov (Aggregates and organic matter of soils of recovering cenoses), Moscow: GEOS, 2021, 120 p.Шеин Е.В. Курс физики почв. М.: Изд-во Моск. ун-та. 2005. 432 с.Shein E.V., Kurs Fiziki Pochv (Soil Physics Course: Textbook), 2005, 432 p.Garcia-Oliva F., Oliva M.S.B. Effect of soil macroaggregates crushing on C mineralization in a tropical deciduous forest ecosystem // Plant Soil. 2004. Vol. 259. P. 297–305.Garcia-Oliva F., Oliva M.S.B., Effect of soil macroaggregates crushing on C mineralization in a tropical deciduous forest ecosystem, Plant Soil, 2004, Vol. 259, pp. 297–305.IUSS Working Group WRB. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 2022. 236 p.IUSS Working Group WRB, International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps, 2022, 236 p.Lal R., Reicosky D.C., Hanson J.D. Evolution of the plow over 10,000 years and the rationale for no-till farming // Soil Tillage Res. 2007. Vol. 93. No. 1. P. 1–12.Lal R., Reicosky D.C., Hanson J.D., Evolution of the plow over 10,000 years and the rationale for no-till farming, Soil Tillage Res., 2007, Vol. 93, No. 1., pp. 1–12.Nunes M.R. et al. No-till and cropping system diversification improve soil health and crop yield // Geoderma. 2018. Vol. 328. P. 30–43.Nunes M.R. et al., No-till and cropping system diversification improve soil health and crop yield, Geoderma, 2018, Vol. 328, No. 01, pp. 30–43.Pires L.F. et al. Soil structure changes induced by tillage systems // Soil Tillage Res. 2017. Vol. 165. P. 66–79.Pires L.F. et al., Soil structure changes induced by tillage systems, Soil Tillage Res., 2017, Vol. 165, pp. 66–79.Rabot E. et al. Soil structure as an indicator of soil functions: A review // Geoderma. 2018. Vol. 314. P. 122–137.Rabot E. et al., Soil structure as an indicator of soil functions: A review, Geoderma, 2018, Vol. 314, No. 06, 2017, pp. 122–137.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.