Мартынов Е. Н., Панфилов А. В., Попов В. Г., Доронин К. М. Влияние севооборотов, пастбищ, агротехнических и лесомелиоративных приёмов на урожайность сельскохозяйственных культур и эрозию почв // Научная жизнь. 2020. Т. 15. Вып. 2. С. 189–198. DOI: 10.35679/1991-9476-2020-15-2-189-198

Мартынов Евгений Николаевич, аспирант, ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Панфилов Андрей Владимирович, д-р с.-х. наук, профессор кафедры «Лесное хозяйство и ландшафтное строительство» ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Попов Валерий Геннадиевич, д-р с.-х. наук, профессор кафедры «Лесное хозяйство и ландшафтное строительство» ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Доронин Константин Михайлович, канд. с.-х. наук, ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Тел.: (927) 105-77-11

E-mail: uyo2sur@ya.ru

В Поволжье значительный вклад в науку и практику защиты земель от эрозии внесли И. А. Кузник, С. С. Соболев, Д. Л. Арманд, Г. П. Сурмач, А. И. Шабаев, А. С. Козменко, Е. А. Гаршинев и др. За последние четверть века в России обострилась проблема борьбы с деградацией земель. В Саратовской области около 60% сельскохозяйственных угодий деградированы, а протяженность оврагов составляет более 40 тыс. км с ежегодным приростом 2%. Одной из основных причин обострения проблемы – снижение объемов лесомелиорации. За более чем 160-летнюю историю защитного лесоразведения в России было создано 5,2 млн. га насаждений. На сегодня сохранилось около 2,3 млн га, из которых 130 тыс. га в Саратовской области. Для решения проблемы необходимо иметь в России 7 млн. га, а в области – 400 тыс. га защитных насаждений, являющихся противоэрозионными рубежами защиты почв от эрозии. В межрубежных пространствах применялись кормовые (фитомелиорация), полевые (с долей участия паров и пропашных 25%) севообороты и пастбищеобороты, где испытывался универсальный агротехнический прием – мульчированное щелевание. Из бобовых многолетних трав наибольшее распространение получила люцерна, сено которое содержит до 18% протеина и в молодой траве витамины А, С, D, и К. В качестве мульчи применялась солома с целью борьбы с заилением и льдистостью щелей. Исследование показали, что за последние 50 лет и, особенно 20 лет, ливневая эрозия превалирует над весенней: в среднем за 55 лет наблюдений на 78%. Эрозия почв на 82% предопределяется коэффициентом стока, изменяющийся под влиянием лесных полос, мульчированного щелевания в севооборотах. Нибольшие показатели эрозия почвы формируется весной на зяби и летом на чистых парах: на контрольных участках она достигает величины 3,3 т/га, что на порядок превышает допустимые потери. Результат допустимой величины эрозии почв достигается при применении фитомелиорации, полевых севооборотов и пастбищ только по безотвальному рыхлению в системе лесных полос. В случае с другими культурами и пастбищах в межполосных пространствах должно применяться щелевание с мульчированием щелей. Поверхность отклика для предложенной регрессионной модели представляет собой сложное многомерное многообразие. Соответствующую гиперповерхность на плоскости изобразить невозможно. Поэтому для отображения её основных особенностей построены отдельные трёхмерные сечения. Регресионно-корреляционный анализ зависимостей эрозии от стока, типа севооборота, пастбищеоборота, щелевания с мульчированием показывает на тесную связь между исследуемыми показателями и приёмами защиты почв от эрозии. Коэффициент детерминации 0,82 показывает, что на 82% эрозия почв связана со стоком, агротехническими и лесомелиоративными приёмами, проводимыми на культурах севооборотов и пастбище. Полученные закономерности влияния стока, обработки почвы, культур, щелевания с мульчированием лесных полос, севооборота на эрозию могут быть использованы в системе точного земледелия для повышения эффективности и качества использования сельскохозяйственных земель, снижения расхода удобрений и водных ресурсов.

Список литературы:

1. Девяткин Д., Нечаева Е., Суворов Р., Тихомиров И. Формирование научного ландшафта в области сельскохозяйственных наук // Журнал НИУ ВШЭ. – 2018. – Т. 12, №1. – 69-78 с.

2. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. – М.: Колос, 1985. – 416 с.

3. Методика системных исследований лесоаграрных ландшафтов. ВАСХНИЛ, ВНИАЛМИ. – М., 1985. – 112 с.

4. Методические рекомендации по учету поверхностного стока и смыва почв при изучении водной эрозии. – Л.: Гидрометеоиздат, 1975. – 88 с.

5. Проездов П. Н., Маштаков Д. А., Панфилов А. В. и др. Агролесомелиорация. – Саратов: СГАУ им. Н. И. Вавилова, 2016. – 472 с.

6. Рекомендации по методике проведения наблюдений в полевом опыте. – Саратов: НИИСХ ЮВ, 1973. – 323 с.

7. Проездов П. Н., Маштаков Д. А., Панфилов А. В. и др. Адаптивно-ландшафтные системы агролесомелиорации и земледелия. – Саратов: СГАУ им. Н. И. Вавилова, 2017. – 320 с.

8. Кулик К. Н., Петров В. И., Рулев А. С. и др. Стратегия развития защитного лесоразведения в РФ на период до 2020 г. Волгоград: ВНИАЛМИ, 2008. – 34 с.

9. Турко С. Ю. Особенности роста и развития травосмесей на моделях разных категорий пастбищ // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. – 2018. – № 1 (69). – С. 15-19.

10. Турко С. Ю., Трубакова К. Ю. Некоторые вопросы оптимизации распределения ресурсов при создании пастбищного хозяйства // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. – 2018. – № 1 (69). – С. 30-34.

11. Шабаев А. И. Адаптивно-экологические системы земледелия в агроландшафтах Поволжья. – Саратов: СГАУ, 2003. – 320 с.

12. Hofmann T. (1999) Probabilistic latent semantic analysis. Proceedings of the XV С. Berlington, MA: Morgan Kaufmann Publishers, Inc. p. 289–296.

13. Nivre J. H., Hall J., Nilsson J., Chanev A., Eryiğit G., Kübler S., Marinov S., Marsi E. (2007) MaltParser: A language-independent system for data-driven dependency parsing. Natural Language Engineering, vol. 13, 2, p. 95–135.

EFFECT OF CROP ROTATION, PASTURE, AGROTECHNICAL AND FOREST RECLAMATION TECHNIQUES ON CROP PRODUCTIVITY AND SOIL EROSION

Martynov Evgeny Nikolaevich, graduate student, Saratov State Agrarian University named after N. I. Vavilova, Saratov, Russia.

Panfilov Andrey Vladimirovich, Dr. of Agr. Sci., Prof., Department of Forestry and Landscape Construction, Saratov State Agrarian University named after N. I. Vavilova, Saratov, Russia.

Popov Valery Gennadievich, Dr. of Agr. Sci., Prof., Department of Forestry and Landscape Construction, Saratov State Agrarian University named after N. I. Vavilova, Saratov, Russia.

Doronin Konstantin Mikhailovich, Cand. of Agr. Sci., Saratov State Agrarian University named after N. I. Vavilova, Saratov, Russia.

Keywords: soil, erosion, runoff, precipitation, alfalfa, agroforestry, agricultural technology, crop rotation, pasture, mulched slitting, regression.

Abstract. In the Volga region, I. A. Kuznik, S. S. Sobolev, D. L. Armand, G. P. Surmach, A. I. Shabaev, A. S. Kozmenko, E made a significant contribution to the science and practice of protecting lands from erosion A. Garshinev et al. Over the past quarter century, the problem of combating land degradation has become more acute in Russia. In the Saratov region, about 60% of agricultural land is degraded, and the length of the ravines is more than 40 thousand km with an annual increase of 2%. One of the main reasons for the exacerbation of the problem is a decrease in forest reclamation. Over more than 160 years of protective afforestation in Russia, 5.2 million hectares of plantations have been created. Today, about 2.3 million hectares have been preserved, of which 130 thousand hectares are in the Saratov region. To solve the problem, it is necessary to have 7 million hectares in Russia, and 400 thousand hectares of protective stands in the region, which are the anti-erosion lines of soil protection against erosion. In the inter-foreign spaces fodder (phytomelioration), field (with a share of vapors and arable land 25%) crop rotations and pasture rotations were used, where universal agrotechnical reception-mulching was tested. Of the perennial herbs, alfalfa was the most widespread, hay containing up to 18% protein and vitamins A, C, D, and K in young grass. Straw was used as mulch to combat siltation and ice ice. The study showed that over the past 50 years, and especially 20 years, storm erosion has prevailed over spring erosion: on average, for 55 years of observations, by 78%. Soil erosion by 82% is determined by the runoff coefficient, which changes under the influence of forest strips, mulched shrinkage in crop rotation. The highest indicators of soil erosion are formed in the spring on the winter fallow and in summer on clean fallow: in the control plots it reaches a value of 3.3 t/ha, which is an order of magnitude higher than the permissible losses. The result of the permissible amount of soil erosion is achieved when applying phytomelioration, field crop rotation and pasture only by dumping loosening in the system of forest belts. In the case of other crops and pastures in the inter-lane spaces, slotting with mulching of cracks should be applied. The response surface for the proposed regression model is a complex multidimensional manifold. The corresponding hypersurface on the plane cannot be represented. Therefore, to display its main features, separate three-dimensional sections are built. A regression-correlation analysis of the dependences of erosion on runoff, such as crop rotation, pasture rotation, slitting with mulching, shows a close relationship between the studied parameters and methods of protecting the soil from erosion. The determination coefficient of 0.82 indicates that 82% of soil erosion is associated with runoff, agrotechnical and forest reclamation practices carried out in crop rotation crops and pasture. The obtained regularities of the influence of runoff, tillage, crops, slitting with mulching of forest belts, crop rotation on erosion can be used in the precision farming system to increase the efficiency and quality of use of agricultural land, reduce the consumption of fertilizers and water resources.