The effect of fertilizers and soil tillage on the photosynthesis productivity of winter wheat and sugar beet crops was studied in a stationary field experiment on leached chernozem of the Central Chernozem region. It was found that a significant increase in crop yield is achieved by optimizing soil tillage and fertilization, as well as by increasing the total area of the leaf surface, the photosynthetic productivity of which decreased per unit of leaf surface.

Исследованиями установлено, что физико-химические свойства чернозема выщелоченного под разными гибридами сахарной свеклы отличаются в связи с неодинаковым влиянием их на почву. Более интенсивное изменение кислотности чернозема выщелоченного происходило при безотвальной обработке почвы с применением удобрений. Гидролитическая и актуальная кислотность почвы в посевах гибрида РМС 127 выше, чем в посевах РМС 121, и увеличивается при безотвальной обработке. Содержание нитратного азота в почве увеличивается при безотвальной обработке, в посевах гибрида РМС 121 больше, чем в посевах гибрида РМС 127. Максимальное содержание подвижного фосфора, обменного калия в почве определено при внесении удобрений, разноглубинной отвальной и комбинированной обработках. Подвижного фосфора было больше в посевах гибрида РМС 127, а обменного калия в посевах гибрида РМС 121.Наибольшая урожайность сахарной свеклы отмечена у гибрида РМС 121 – 39,4 т/га, при комбинированной обработке с применением удобрений, а у гибрида РМС 127 – 41,7 т/га при разноглубинной отвальной, соответственно наивысший сбор сахара составил 7,4; 7,6 т/га. Research has established that the physicochemical properties of leached black soil differ under different sugar beet hybrids, due to their different influence on the soil. A more intense change in the acidity of leached black soil occurred during non-moldboard tillage with the use of fertilizers. The hydrolytic and actual acidity of the soil is higher in the crops of the hybrid RMS 127 than in the crops of the hybrid RMS 121 and increases with no-moldboard cultivation. The content of nitrate nitrogen in the soil increases with non-moldboard cultivation, crops of the hybrid RMS 121 are greater than in crops of the hybrid RMS 127. The maximum content of mobile phosphorus and exchangeable potassium in the soil was determined when applying fertilizers, different-depth moldboard and combined treatments. There was more mobile phosphorus in the crops of the hybrid RMS 127, and exchangeable potassium in the crops of the hybrid RMS 121.The highest yield of sugar beets was noted for the hybrid RMS 120 – 37.5 t/ha, RMS 121 – 39.4 t/ha, with combined treatment with fertilizers, and for the hybrid RMS 127 – 41.7 t/ha with mixed-depth dump, Accordingly, the highest sugar collection was 7.1; 7.4; 7.6 t/ha.

In the zone of unstable humidification of the Central Black Earth Region in 1985–2021, in the steam link of the fruit-replaceable 9-pole crop rotation, the influence of dump, dumpless and combined soil treatments on non-ventilated and fertilized (N59P59K59 + manure 11 t/ha of crop rotation area) backgrounds was studied. The purpose of the work is to study the influence of basic tillage and fertilizer systems on the physico-chemical properties of the soil in 4 rotations. The soil is leached heavy loamy medium-sized chernozem with a humus content of 5.3–5.6% in the arable layer, with an average supply of nutrients and optimal physical properties. During the first 2 rotations, the pHKCl indicator decreased by 0.04–0.46 units relative to the initial one. In the 4th rotation, the actual acidity was 6.06–6.18 units. Minimal changes in acidity were noted during combined tillage. In the 4th rotation, with combined tillage, the amount of absorbed bases increased to the greatest extent (by 10–12%). Physico-chemical properties in winter wheat crops were more favorable than in sugar beet crops. Soil buffering in the 4th rotation tended to increase compared to the 2nd rotation. The multi-depth dump treatment increased the buffering of the chernozem.

The efficiency of moisture use and the yield of sugar beet increased with the use of fertilizers, combined tillage and an increase in the moisture coefficient (according to Ivanov) for 2 months before cleaning. A more favorable soil moisture regime and a lower density of addition in sugar beet crops were formed in conditions of high moisture during combined tillage. The best technological qualities of the root fruits are determined with average moisture and combined processing. The share of the influence of weather conditions on crop yield was 51, fertilizers – 30, tillage – 3%. The highest yield of sugar beet (48.3–48.5 t/ha), energy efficiency (4.6) and profitability of production (95%) were established with multi-depth dump and combined tillage in crop rotation, fertilization and high soil moisture.

Проведенными исследованиями выявлено, что содержание сухого вещества в растениях сахарной свеклы в течение вегетации изменялось под влиянием основной обработки почвы и удобрений. Определено, что наибольшее содержание сухих веществ при уборке в листьях культуры (22,4–22,8 %), в корнеплодах (28,1– 28,2 %) было установлено при безотвальной обработке почвы, а наименьшее – в листьях при комбинированной обработке почвы – 19,2 %, а в корнеплодах при отвальной – 26,0 %. При применении удобрений содержание сухих веществ в листьях уменьшалось, а в корнеплодах увеличивалось The conducted research revealed that the dry matter content in sugar beet plants during the growing season changed under the influence of the main tillage and fertilizers. It was determined that the highest dry matter content during harvesting in sugar beet leaves (22.4–22.8 %), in root crops (28.1–28.2 %) was established with non-moldboard tillage, and the lowest in leaves with combined tillage – 19.2 %, and in root crops with moldboard – 26.0 %. With the use of fertilizers, the dry matter content in the leaves decreased, and in root crops increased.

Представлены результаты многолетних исследований по влиянию метеорологических условий ЦЧР и агротехнических приемов возделывания сахарной свеклы на продуктивность и технологическое качество корнеплодов. Доля влияния погодных условий на урожайность культуры составила 51 %, удобрений – 30 %, обработки почвы – 3 %. Лучшие технологические показатели продукции получены при среднем увлажнении и комбинированной обработке в севообороте на неудобренном фоне. Выявлено, что урожайность культуры достоверно повышалась при отвальной и комбинированной обработках почвы в севообороте, внесении удобрений и высоком увлажнении за два месяца до уборки, что позволило получить наибольшие показатели сбора очищенного сахара с гектара посева (6,9 т/га), энергетической эффективности (4,6) и уровня рентабельности (95 %). In the paper, results of a long study period concerning infl uence of the Central Black-Earth Region weather conditions and sugar beet cultivation methods on productivity and technological quality of beet roots are presented. Contribution of weather conditions to the crop yield was 51 %, and the one of fertilizers and tillage was 30 % and 3 %, accordingly. The best technological characteristics of beet roots were obtained when having medium moisture level and using combined tillage in a crop rotation with unfertilized background. It was revealed that the crop yield reliably increased with moldboard and combined tillage, fertilizer application in a crop rotation, and high moisture level two months before harvesting. It allowed obtaining the greatest values of refi ned sugar yield per a hectare of area under the crop (6,9 t/ha), energy effi ciency (4,6) and profi tability level (95 %).

В ходе исследований выявлено, что большее содержание азота в свежих образцах почвы (19,0 мг/кг) было в черном пару при безотвальной обработке и после компостирования (34,4 мг/кг) – в посевах сахарной свеклы при комбинированной обработке, подвижного фосфора (133,0 мг/кг) и обменного калия (138,0 мг/кг) – в посевах озимой пшеницы при разноглубинной отвальной обработке. In the course of the studies carried out, it was revealed that the higher nitrogen content in fresh samples (19,0 mg/kg) was in black fallow with non-moldboard processing, the nitrogen content after composting (34,4 mg/kg) – in sugar beet crops with combined processing, mobile phosphorus (133,0 mg/kg) and exchangeable potassium (138,0 mg/kg) – in winter wheat crops at mid-depth dumping.

В результате проведенных исследований установлено, что энергия, полученная в урожае культур севооборота, изменяется в широком диапазоне – от 19,2 до 154,0 ГДж/га. Минимальные показатели сформировались при возделывании однолетних трав без удобрений и безотвальной обработке почвы, максимальные – при возделывании сахарной свеклы с применением удобрений и комбинированной обработки почвы. Самый высокий коэффициент энергетической эффективности был определен при возделывании клевера (в среднем 10,0) и далее в порядке снижения – сахарной свеклы (4,0), кукурузы (2,9), озимой пшеницы (2,5), однолетних трав (2,5). As a result of the research, it has been established that in crop rotation varies in a wide range – from 19.2 to 154.0 GJ/ha. The minimum indicators were for the cultivation of annual grasses without fertilizers and soil tillage, the maximum – for sugar beet cultivation with the use of fertilizers and combined tillage. When calculating energy effi ciency coefficient, it was found that it was the highest for the cultivation of clover (on average 10.0) and then in descending order – sugar beet (4.0), corn (2.9), winter wheat (2.5), annual grasses (2.5).

Определено, что при комбинированной обработке почвы эффективность работы ассимиляционного аппарата сахарной свеклы составила без удобрений 7,34 г/м2 в сутки, а с их применением – 5,79 и 6,24 г/м2 в сутки, что выше, чем при других обработках почвы без удобрений на 50 %, а с их применением – на 27 %. Системы удобрений на различных этапах развития сахарной свеклы влияли на продуктивность фотосинтеза по-разному. Так, в первый и третий учеты применение удобрений повышало чистую продуктивность фотосинтеза, а во второй – снижало It was determined that the combined tillage effi ciency of sugar beet assimilation apparatus was 7.34 g/m2 per day without fertilizers, and with their use – 5.79 and 6.24 g/m2 day, which is higher than with other tillage without fertilizers by 50 %, and with their use – by 27 %. Fertilizer systems at diff erent stages of sugar beet development aff ected photosynthesis productivity in diff erent ways. So, in the fi rst and third records, the use of fertilizers increased the net productivity of photosynthesis, and in the second – decreased.

В результате исследований установлено, что за три ротации плодосменного севооборота урожайность сахарной свеклы изменялась в широком диапазоне – от 18,6 т/га в контрольном варианте при безотвальной обработке до 48,5 т/га – при отвальной обработке. Безотвальная обработка почвы достоверно снижала урожайность культуры на 11 % по сравнению с отвальной и комбинированной обработками. Эффективность применения удобрений уменьшалась при увеличении увлажненности. При отвальной и комбинированной системах обработки почвы с применением удобрений во влажные годы урожайность оказалась самой высокой. As a result of the research, it was found that in three rotations of the crop rotation, the yield of sugar beet varied in a wide range – from 18.6 t/ha in the control variant with non-moldboard tillage to 48.5 t/ha during moldboard processing. Nonmoldboard tillage signifi cantly reduced the crop yield by 11 % in comparison with moldboard and combined tillage. The efficiency of fertilizer application decreased with increasing moisture content. With moldboard and combined soil cultivation systems with the use of fertilizers in wet years, the yield was the highest.

В ходе исследований установлено, что на рост корнеплодов сахарной свеклы влияют агротехнические приемы. Так, наибольшая масса корнеплодов в начале вегетации была на фоне отвальной обработки 191 г/м2, при комбинированной 154 г/м2, минимальная при плоскорезной 138 г/м2. Темпы суточного прироста массы корнеплодов изменялись в зависимости от фазы развития сахарной свеклы и обработки почвы. Масса корнеплодов с единицы площади интенсивнее увеличивалась при отвальной обработке почвы. The studies found that the growth of sugar beet root crops depended on tillage. Thus, a large mass of root crops at the beginning of the growing season was under a dump treatment 191 g/m2, under a combined treatment 154 g/m2, the minimum under fl atcutting tillage 138 g/m2. The rate of daily weight gain of root crops varied depending on the phase of sugar beet development and tillage. The mass of roots per unit area increased more intensive under a dump treatment.

Определена корреляционная зависимость между урожайностью сахарной свеклы и количеством осадков, температурой и влажностью воздуха. Установлено взаимовлияние антропогенных и природных факторов на плодородие чернозема выщелоченного, продуктивность сахарной свеклы и эффективность использования питательных элементов удобрений и почвы. The correlation between the yield of sugar beet and the amount of precipitation, temperature and humidity of the air is determined. The interaction of anthropogenic and natural factors on the fertility of leached black soil, the yield of sugar beet and the efficiency of the use of nutrients of fertilizers and soil is established.

Рассмотрены особенности динамики валового содержания гумуса и трансформации его активного пула при разных системах основной обработки чернозема выщелоченного в зернопаросвекловичном севообороте. Выявлена наиболее оптимальная система основной обработки почвы, способствующая относительной стабилизации гумусового состояния почвы The features of dynamics of gross content of humus and transformation of its active pool at different systems of main tillage of leached black soil in grainbeet crop rotation are considered. The most optimal system of main tillage is revealed, which contributes to the relative stabilization of humus state of the soil.

Установлено, что показатели физического состояния почв, как в первую, так и во вторую ротацию находились в оптимальных для большинства сельскохозяйственных культур значениях. Несмотря на то, что содержание питательных веществ повышалось, агрохимические свойства соответствовали удовлетворительным показателям. It was established that the indicators of the physical state of soils, both in the fi rst and second rotation, were in optimal values for most agricultural crops. Although the nutrient content increased, the agrochemical properties corresponded to satisfactory indicators.

Представлен анализ влияния способов основной об- работки почвы на урожайность и технологическое качество корнеплодов сахарной свеклы. Выявлено, что применение комбинированной основ- ной обработки почвы в севообороте (улучшенная зябь на глубину 30– 32 см) обеспечивает наибольший биологический сбор сахара – 6,41 т/га, энергетическую эффективность – 4,0 и более высокие технологические показатели корнеплодов сахарной свеклы (выход сахара – 14,55 % и коэффициент его извлечения – 81,65 %). The analysis of infl uence of main tillage methods upon yield and technological quality of sugar beet roots is presented. It has been revealed that application of combined tillage in a crop rotation (improved winter tillage with the depth of 30–32 cm) provides the greatest biological sugar yield (6.41 t/hectare) and energy effi ciency (4.0) as well as better technological indices of sugar beet roots (14.55 % of sugar yield and 81.65 % of its extraction coeffi cient).