Influence of by-products under different methods of soil cultivation on the yield of winter rape in the Western Forest-Steppe

Abstract

The absence of a clear position on the application of a particular method of basic tillage and the use of post-harvest residues in crop rotation draws attention to the minimisation of tillage. Therefore, the need to substantiate and develop efficient energy-saving tillage technologies and the use of by-products in crop rotation is quite important and remains relevant. The aim of the research is to study the impact of by-products and soil cultivation, which will create optimal conditions for the development of winter rape in the Western Forest-Steppe of Ukraine. The research was carried out during 3 rotations of 4 crop rotation in a stationary field experiment of the Institute of Agriculture of Western Polissya of the National Academy of Agrarian Sciences in 2009-2020. Against the background of soil cultivation, including ploughing, disc cultivation to a depth of 10-12 and 6-8 cm, two methods of using crop residues of crop rotation were studied - diversion and use as fertiliser with the addition of compensatory nitrogen in the amount of N10 per 1 tonne. The results showed that when growing winter rape with the removal of the predecessor straw from the field during ploughing to a depth of 20-22 cm and disc cultivation to a depth of 10-12 and 6-8 cm, the soil density at a depth of 0-10 cm was 1.22-1.28, 1.23-1.28 and 1.23-1.35 g/cm³, respectively, and at a depth of 10-20 cm – 1.26-1.30, 1.30-1.35 and 1.32-1.36 g/cm³. The use of straw as an organic fertiliser led to a decrease in the bulk mass of all the studied soil layers under any method of treatment, but at the same time contributed to an increase in the number of weeds, which increased with a decrease in the depth of treatment. On average, over the three years of crop rotation, the seed yields for ploughing by 20-22 cm, disking by 10-12 cm and disking by 6-8 cm against the background of straw alienation were 2.91, 2.83 and 2.59 t/ha, respectively, and for incorporating it into the soil – 3.04, 2.88 and 2.72 t/ha. As noted in the studies, tillage and fertilisation using non-commodity crop residues increase the soil protection effect, significantly reduce the negative impact of weeds in crops, improve soil fertility and increase the productivity of crops in the rotation

Відсутність чіткої позиції щодо застосування того чи іншого способу основного обробітку ґрунту та використання післяжнивних решток в сівозміні, привертає увагу до мінімалізації обробітку ґрунту. Виходячи з цього, необхідність обґрунтування і розробки ефективних енергоощадливих технологій обробітку ґрунту та використання побічної продукції в сівозміні є досить важливими і не втрачають своєї актуальності. Мета досліджень – вивчення впливу використання побічної продукції і обробітку ґрунту, які створюватимуть оптимальні умови для розвитку ріпаку озимого у Західному Лісостепу України. Дослідження проводилися впродовж 3-х ротацій 4-х пільної сівозміни у стаціонарному польовому досліді Інституту сільського господарства Західного Полісся Національної академії аграрних наук в 2009-2020 рр. На тлі обробітку грунту, включаючи оранку, обробку дисками на глибину 10-12 см і 6-8 см, було проведено дослідження двох способів використання побічної продукції культур сівозміни - відведення та використання як добрива з додаванням компенсаційного азоту в кількості N10 на 1 т. Результати показали, що при вирощуванні озимого ріпаку із видаленням соломи попередника з поля під час оранки на глибину 20-22 см та обробки дисками на глибину 10-12 см та 6-8 см, щільність грунту на глибині 0-10 см становила відповідно 1,22-1,28; 1,23-1,28 і 1,23- 1,35 г/см³, а на глибині 10-20 см – 1,26-1,30; 1,30-1,35 і 1,32-1,36 г/см³. Використання соломи як органічного добрива призвело до зменшення об'ємної маси всіх досліджуваних шарів грунту при будь-якому методі обробки, але при цьому сприяло збільшенню кількості бур'янів, яка зростала зі зменшенням глибини обробки. В середньому за три роки ротації сівозміни врожайність насіння за оранки на 20-22 см, дискування на 10- 12 см і дискування на 6-8 см на фоні відчуження соломи склала відповідно 2,91; 2,83 і 2,59 т/га, а за заробки її в ґрунт – 3,04; 2,88 і 2,72 т/га. Як зазначено у дослідженнях, обробіток ґрунту і удобрення із використанням нетоварної продукції врожаю підвищують ґрунтозахисний ефект, суттєво послаблюють негативний вплив бур’янів у посівах, покращують родючість ґрунту та збільшують продуктивність культур сівозміни