INFLUENCE OF BIOLOGIZATION METHODS AND SOIL CULTIVATION SYSTEMS ON WINTER WHEAT CROP FORMATION
DOI 10.12737/2782-490X-2025-40-47 УДК 631.581
Keywords:
Key words: biological resources, soil cultivation, green manure, winter wheatAbstract
The article presents the results of a study to assess the characteristics of winter wheat yield formation of Skipetr variety using various soil cultivation systems (moldboard, non-moldboard, zero) and types of fallow (bare fallow and various types of green manure fallow) on gray forest soil in the Kama agricultural production zone of the Republic of Tatarstan. The study was conducted in 2023-2024, based on a long-term production stationary experiment established in 2022. The autumn of 2023 was characterized by drought phenomena. During the spring-summer vegetation period of 2024, winter wheat experienced cold weather with a large amount of precipitation in May, then periodically experienced moisture deficit and elevated temperatures, which affected plant development. The total plot area for each variant was 0.5 ha, replicated three times (the total area of each experimental variant was 1.5 ha). The obtained data were processed using dispersion analysis. With the exception of the studied techniques, the agricultural technology of winter wheat cultivation was in accordance with those recommended for Kama region of the Republic of Tatarstan. The use of moldboard tillage led to a decrease in soil bulk density, while with no-till and zero tillage, there was a slight increase in this indicator, but within the optimal values for winter wheat. The content of productive moisture in the arable soil layer during the heading phase of winter wheat was maximum when using forage peas as a green manure crop and moldboard plowing. The use of zero tillage in combination with the use of white mustard and a vetch-oat mixture as green manure provided the maximum biological activity of the soil when using the linen fabric decomposition assessment method. The highest yield of winter wheat of Skipetr variety (4.89 t/ha) was obtained when using forage peas as a fallow crop against the background of no-till soil cultivation. In terms of gluten content, in all variants, the grain met the standards for class 1 food wheat according to GOST 9353-2016, but in most cases, according to other indicators, the grain met the requirements for class 3. Grain confirming requirements for the second class of food wheat was obtained using forage peas as a green manure against the background of no-moldboard cultivation, as well as against the background of vetch-oat fallow according to the no-till system. Taking into account the achievement of the maximum yield level (4.89 t/ha), the best quality characteristics and the greatest weight of 1000 grains (45.3 g) at the minimum cost of the obtained products, the most optimal biologization technique in the experimental conditions was the use of forage peas as a green manure against the background of a nomoldboard soil cultivation system.
For citation: Sabirova R.M., Vafin I.Kh., Safin R.I. Influence of biologization methods and soil cultivation systems on winter wheat crop formation. Agrobiotechnologies and digital farming. 2025; 2(14). 40-47 p.
References
Литература
Сафиоллин Ф. Н., Галлиев К.Х. Биологизация земледелия – основа высоких урожаев // Земледелие.
№ 2. С. 10-11.
Соколов М. С. Оздоровление почвы и биологизация земледелия – важнейшие факторы оптимизации
экологического статуса агрорегиона (Белгородский опыт)// Агрохимия. 2019. № 11. С. 3-16. doi: 10.1134/
S0002188119110127.
Завалин А. А. Проблемы и пути решения технологического развития земледелия// Земледелие. 2024.
№ 2. С. 25-29. doi: 10.24412/00443913-2024-2-25-29.
Эффективность биологизированной технологии возделывания пшеницы мягкой озимой в Среднем
Поволжье / Г. В. Ермолаева, А. Х. Куликова, Е. А. Борисов и др.// Земледелие. 2024. № 6. С. 17-21. doi:
24412/00443913-2024-6-17-21.
Азотфиксирующая способность и роль бобовых трав в биологизации земледелия / А. Ф. Степанов, С.
П. Чибис, В. В. Христич [и др.] // Земледелие. 2023. № 1. С. 18-22. doi: 10.24412/0044-3913-2023-1-18-22.
Элементы биологизации земледелия и повышение их эффективности в центральном регионе России /
Н. А. Лопачев, А. М. Хлопяников, В. Н. Наумкин и др. // Зернобобовые и крупяные культуры. 2018. № 1
(25). С. 112-118.
Dudek M., Rosa A. Regenerative agriculture as a sustainable system of food production: concepts, conditions, perceptions and initial implementations in Poland, Czechia and Slovakia //Sustainability.2023, №5, 15721.
doi: 10.3390/su152215721.
Factors of biologization of farming in the forest-steppe zone of Volga region /A. Toigildin, V. Morozov, M.
Podsevalov et al. // Bio web of conferences : International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food
Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources” (FIES 2019), Kazan, 13–14 ноября 2019 года. Vol.
EDP Sciences: EDP Sciences, 2020. P. 00173. doi: 10.1051/bioconf/20201700173.
Влияние длительного применения соломы и сидератов на серой лесной почве на продуктивность агроценозов / И. Б. Сорокин, С. П. Кулижский, О. А. Пасько, О. Э. Мерзляков // Агрохимия. 2023. № 9. С. 22-27.
doi: 10.31857/S0002188123090119.
Рудковский Е.Д., Пальчиков Е.В., Новикова Д.А. Сидераты как органическое удобрение в биологизации земледелия //Наука и Образование. 2020. Т. 3, № 4. С. 164.
Стародубцев В.В., Виноградов Д.В. Использование ярового рапса в качестве парозанимающей культуры под озимую пшеницу// Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им.
П.А. Костычева. 2016. № 3(31). С. 107-110.
Пилипенко Н.Г., Андреева О.Т. Влияние редьки масличной в занятых и сидеральных парах на фитосанитарное состояние посевов зерновых культур в полевом севообороте // Вестник АПК Ставрополья.
№ 4(20). С. 253-260.
Дедов А.А., Несмеянова М.А., Дедов А.В. Влияние приемов биологизации земледелия и способов
обработки почвы на содержание органического вещества в черноземе типичном и продуктивность севооборотов //Агрохимия. 2017. № 9. С. 25-32. doi: 10.7868/S0002188117090022.
Савченко Е.С., Лукин С.В. Управление режимом органического вещества почвы при биологизации
земледелия // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2024. № 6. С. 61-65. doi: 10.31857/
S2500208224060147.
Хабибрахманов Х.Х., Хайруллин А. И. Элементы биологизации земледелия дали высокий эффект //
Земледелие. 2005. № 2. С. 14.
Новоселов С.И., Еремеев Р.В., Завалин А.А. Влияние подсевных сидератов на урожайность и химический состав озимой пшеницы// Земледелие. 2024. № 6. С. 3-6. doi: 10.24412/0044-3913-2024-6-3-6.
Ахметзянов, М. Р. Влияние факторов биологизации на урожайность озимой ржи в условиях Предкамья Республики Татарстан// Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2017. Т. 12,
№ 2(44). С. 9-13. doi: 10.12737/article_599ac57819ecc0.70973336.
Миникаев Р.В., Михайлова М.Ю. Управление биологическими факторами в системе обработки почвы в агроландшафтах среднего Поволжья //Актуальные вопросы рационального использования земельных
ресурсов, геодезии и природопользования. Казань: ФГБОУ ВО КГАУ, 2024. С. 151-161.
Влияние приемов основной обработки почвы и удобрений на урожайность яровой пшеницы в условиях АФ «Колос» Тетюшского муниципального района Республики Татарстан / Л. Т. Вафина,
Р. В. Миникаев, Н. Ф. Вафин [и др.] // Агробиотехнологии и цифровое земледелие. 2024. № 1(9). С. 13-19.
doi: 10.12737/2782-490X-2024-13-19.
Миникаев, Р. В. Управление факторами почвенного плодородия в условиях Республики Татарстан /
Р. В. Миникаев, Ф. Ш. Фасхутдинов, М. Ю. Михайлова // Агробиотехнологии и цифровое земледелие. 2022.
№ 4(4). С. 34-39. doi: 10.12737/2782-490X-2022-34-39.
Эндофитные штаммы бактерий в технологии возделывания кукурузы на зерно / М. Ю. Михайлова, Р.
В. Миникаев, В. А. Колесар и др.// Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2024.
Т. 19, № 3(75). С. 17-26. doi: 10.12737/2073-0462-2024-17-26.
Колесар В.А., Антонова Ж.В., Фазлеев Б.А. Изучение эффективности предпосевной обработки семян гороха сорта Кулон эндофитными бактериями KS-25 // Биологические препараты и приемы биологизации в современном земледелии: Сборник научных трудов по материалам II Международной научнопрактической конференции, посвященной 105-летию Института агробиотехнологий и землепользования.
Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2024. С. 119-125.
Вадюнина А. Ф. Методы исследования физических свойств почв Москва : Агропромиздат, 1986.
с.
References
Safiollin FN, Galliev KKh. [Biologization of agriculture – the basis of high yields]. Zemledelie. 2005; 2. 10-11 p.
Sokolov MS. [Soil improvement and biologization of agriculture – the most important factors for optimizing the
ecological status of an agroregion (Belgorod experience)]. Agrokhimiya. 2019; 11. 3-16 p. doi: 10.1134/
S0002188119110127.
Zavalin AA. [Problems and solutions for the technological development of agriculture]. Zemledelie. 2024; 2. 25-29
p. doi: 10.24412/00443913-2024-2-25-29.
Ermolaeva GV, Kulikova AKh, Borisov EA. [Efficiency of biologized technology of soft winter wheat cultivation
in Middle Volga region]. Zemledelie. 2024; 6. 17-21 p. doi: 10.24412/00443913-2024-6-17-21.
Stepanov AF, Chibis SP, Khristich VV. [Nitrogen-fixing capacity and the role of legumes in the biologization of
agriculture]. Zemledelie. 2023; 1. 18-22 p. doi: 10.24412/0044-3913-2023-1-18-22.
Lopachev NA, Khlopyanikov AM, Naumkin VN. [Elements of biologization of agriculture and increasing their
efficiency in the central region of Russia]. Zernobobovye i krupyanye kultury. 2018; 1(25). 112-118 p.
Dudek M, Rosa A. Regenerative agriculture as a sustainable system of food production: concepts, conditions, perceptions and initial implementations in Poland, Czechia and Slovakia. Sustainability. 2023; 5. 15721 p. doi: 10.3390/
su152215721.
Toygildin A, Morozov V, Podsevalov M. Factors of biologization of farming in the forest-steppe zone of Volga
region. Bio web of conferences: International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security:
Technology, Innovation, Markets, Human Resources” (FIES 2019), Kazan, 13-14 noyabrya 2019 goda. Vol.17. EDP Sciences: EDP Sciences. 2020; 00173 p. doi: 10.1051/bioconf/20201700173.
Sorokin IB, Kulizhskiy SP, Pasko OA, Merzlyakov OE. [The effect of long-term use of straw and green manure on
gray forest soil on the productivity of agrocenoses]. Agrokhimiya. 2023;. 9. 22-27 p. doi: 10.31857/S0002188123090119.
Rudkovskiy ED, Palchikov EV, Novikova DA. [Green manure as an organic fertilizer in the biologization of agriculture]. Nauka i Obrazovanie. 2020; Vol.3. 4. 164 p.
Starodubtsev VV, Vinogradov DV. [Use of spring rape as a fallow crop for winter wheat]. Vestnik Ryazanskogo
gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta im. P.A. Kostycheva. 2016; 3(31). 107-110 p.
Pilipenko NG, Andreeva OT. [The influence of oilseed radish in occupied and green manure fallows on the phytosanitary condition of grain crops in field crop rotation]. Vestnik APK Stavropolya. 2015; 4(20). 253-260 p.
Dedov AA, Nesmeyanova MA, Dedov AV. [Influence of biologization techniques of agriculture and soil cultivation methods on the content of organic matter in typical chernozem and crop rotation productivity]. Agrokhimiya. 2017; 9.
-32 p. doi: 10.7868/S0002188117090022.
Savchenko ES, Lukin SV. [Management of the soil organic matter regime during biologization of agriculture].
Vestnik rossiiskoy selskokhozyaystvennoy nauki. 2024; 6. 61-65 p. doi: 10.31857/S2500208224060147.
Khabibrakhmanov KhKh, Khayrullin AI. [Elements of biologization of agriculture gave a high effect]. Zemledelie.
; 2. 14 p.
Novoselov SI, Eremeev RV, Zavalin AA. [Influence of undersown green manure on the yield and chemical composition of winter wheat]. Zemledelie. 2024; 6. 3-6 p. doi: 10.24412/0044-3913-2024-6-3-6.
Akhmetzyanov MR. [Influence of biologization factors on winter rye yield in the conditions of Kama region of the
Republic of Tatarstan]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2017; Vol.12. 2(44). 9-13 p. doi:
12737/article_599ac57819ecc0.70973336.
Minikaev RV, Mikhaylova MYu. [Management of biological factors in the soil cultivation system in the agrolandscapes of Middle Volga region]. Aktualnye voprosy ratsionalnogo ispolzovaniya zemelnykh resursov, geodezii i prirodopolzovaniya. Kazan: FGBOU VO KGAU. 2024; 151-161 p.
Vafina LT, Minikaev RV, Vafin NF. [The influence of primary tillage and fertilizer techniques on the yield of
spring wheat in the conditions of “Kolos” agricultural firm, of Tetyushskiy municipal district of the Republic of Tatarstan].
Agrobiotekhnologii i tsifrovoe zemledelie. 2024; 1(9). 13-19 p. doi: 10.12737/2782-490X-2024-13-19.
Minikaev RV, Faskhutdinov FSh, Mikhaylova MYu. [Management of soil fertility factors in the conditions of the
Republic of Tatarstan]. Agrobiotekhnologii i tsifrovoe zemledelie. 2022; 4(4). 34-39 p. doi: 10.12737/2782-490X-2022-34
-39.
Mikhaylova MYu, Minikaev RV, Kolesar VA. [Endophytic bacterial strains in the technology of grain corn cultivation]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2024; Vol.19. 3(75). 17-26 p. doi: 10.12737/2073-
-2024-17-26.
Kolesar VA, Antonova ZhV, Fazleev BA. [Study of the efficiency of pre-sowing treatment of pea seeds of Kulon
variety with endophytic bacteria KS-25. Biological preparations and biologization techniques in modern agriculture].
Sbornik nauchnykh trudov po materialam II Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy 105-
letiyu Instituta agrobiotekhnologii i zemlepolzovaniya. Kazan: Kazanskiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet. 2024;
-125 p.
Vadyunina AF. Metody issledovaniya fizicheskikh svoystv pochv. [Methods for studying the physical properties of
soil]. Moscow: Agropromizdat. 1986; 415 p.
