The influence of the main method of tillage on its moisture and temperature conditions

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: In agricultural areas with insufficient and unstable moistening, the shortage of soil moisture has a clear impact. Various methods of tillage are used to conserve and accumulate moisture effectively and to establish an optimal moisture-temperature conditions of the soil.

AIM: Study of the influence of the methods of tillage on soil moisture and temperature conditons.

METHODS: Studies of soil moisture and temperature, in soil horizons at a depth of 30 and 55 cm, were carried out on ordinary carbonate heavy loamy chernozem. Four variants of main tillage were compared: flat-cut, layered, dump and without tillage. During the research, the meteorological conditions of the observed period were taken into account.

RESULTS: It was found that at a depth of 30 cm and 55 cm, the soil on the agricultural background without treatment (No-till) was the most humidified and had humidity values of 40.40% and 69.79% respectively. Relative to it, soil moisture in other agricultural backgrounds was reduced by 9.42% and 18.37% respectively with the flat-cutting method, by 10.79% and 33.31% with the layered method, by 16.32% and 30.88% with the dump method. The temperature condition of the soil at a depth of 30 cm and 55 cm on the agricultural background without treatment was the most cooled and had values of 15.06 °C and 12.00 °C, respectively. Relative to it, the soil temperature in other agricultural backgrounds was increased by 1.93% and 7.75% respectively with the flat-cutting method, by 5.38% and 7.50% with the layered method, by 6.91% and 6.83% with the dump method.

CONCLUSION: It was revealed that the agricultural background without tillage has the most stable moisture-temperature regime of the soil, which is an advantage when introducing this type of tillage in agroclimatic zones with a semi-arid climate.

About the authors

Yulia A. Semenikhina

Agricultural Research Centre “Donskoy”; Don State Technical University

Email: semenixina1982@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1088-2425
SPIN-code: 9459-8131

Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of the Technologies and Equipment for Processing Agricultural Products Department

Russian Federation, Zernograd, Rostov Region; 1 Gagarina sq, Rostov-on-Don, 344003

Sergey I. Kambulov

Zernograd, Rostov Region; 1 Gagarina sq, Rostov-on-Don, 344003

Email: kambulov.s@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8712-1478
SPIN-code: 3854-2942

Dr. Sci. (Engineering), Professor, Professor of the Technologies and Equipment for Processing Agricultural Products Department

Russian Federation, Agricultural Research Centre “Donskoy”; Don State Technical University

Viktor B. Rykov

Agricultural Research Centre “Donskoy”; Don State Technical University

Email: rykov.vd@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1358-9312
SPIN-code: 8328-6310

Dr. Sci. (Engineering), Professor, Professor of the Technologies and Equipment for Processing Agricultural Products Department

Russian Federation, Zernograd, Rostov Region; 1 Gagarina sq, Rostov-on-Don, 344003

Dmitry V. Rudoy

Don State Technical University

Email: rudoy.d@gs.donstu.ru
ORCID iD: 0000-0002-1916-8570
SPIN-code: 3297-3460

Dr. Sci. (Engineering), Associate Professor, Dean of the Agroindustrial Faculty

Russian Federation, 1 Gagarina sq, Rostov-on-Don, 344003

Alexander T. Rybak

Don State Technical University

Email: 2130373@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9950-3377
SPIN-code: 5860-0038

Dr. Sci. (Engineering), Professor, Professor of the Technologies and Equipment for Processing Agricultural Products Department

Russian Federation, 1 Gagarina sq, Rostov-on-Don, 344003

Anastasia V. Olshevskaya

Don State Technical University

Email: oav.donstu@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8318-3938
SPIN-code: 8026-6860

Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of the Technologies and Equipment for Processing Agricultural Products Department

Russian Federation, 1 Gagarina sq, Rostov-on-Don, 344003

Svetlana V. Teplyakova

Don State Technical University

Author for correspondence.
Email: svet-tpl@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4245-1523
SPIN-code: 5088-2149
https://donstu.ru/employees/teplyakova-svetlana-viktorovna

Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of the Technologies and Equipment for Processing Agricultural Products Department

Russian Federation, 1 Gagarina sq, Rostov-on-Don, 344003

References

  1. Arkhipov AS, Dolgopolova NV. Tillage as a means of increasing fertility in crop rotation. Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. 2022;(2):6–13. (In Russ.) EDN: PFKRBS
  2. Senichev EI. Features of winter wheat harvest formation during dump and zero tillage. Legumes and cereals. 2023;(7):54–59. EDN: LZSTAH (In Russ.)
  3. Semenikhina YA, Kambulov S, Podlesniy D, et al. The efficiency of the system tillage during of the cultivation crops. E3S Web of Conferences. 2021;273. doi: 10.1051/e3sconf/202127305011
  4. Kambulov SI, Semenikhina YuA, Demina EB. The influence of basic tillage techniques on pea productivity. Grain farming of Russia. 2022;14(3):82–88. (In Russ.) doi: 10.31367/2079-8725-2022-81-3-82-88
  5. Antonov VG. The effectiveness of long-term use of minimal methods of tillage in crop rotations / V.G. Antonov, A.P. Ermolaev. Agrarian science of the Euro-North-East. 2018;(4):87–92. (In Russ.) doi: 10.30766/2072-9081.2018.65.4.87-92
  6. Kislov AV, Glinushkin AP, Kashcheev AV. Agroecological foundations of increasing the sustainability of agriculture in the steppe zone. Achievements of science and technology of the agro-industrial complex. 2018;32(7):9–13. (In Russ.) doi: 10.24411/0235-2451-2018-10702
  7. Lenentkin AM, Shirobokov PE, Lenentkina LA. Zero, minimum or dump tillage. Agriculture. 2016;(3):9–13. (In Russ.) EDN: VWBIOD
  8. Lukyanov VA, Pruschik IA. Density and hardness of typical chernozem against the background of different agrotechnologies and methods of soil cultivation. Perm Agrarian Bulletin. 2022(4):29–37. (In Russ.) doi: 10.47737/2307-2873_2023_41_29
  9. Cheverdin YuI, Saprykin SV, Cheverdin AYu, Ryabtsev AN. Transformation of physical indicators of agrogenic chernozems. Achievements of science and technology of the agro-industrial complex. 2016;31(7):5–11. (In Russ.) EDN: YKUTFB
  10. Romanov VN, Ivchenko VK, Ilchenko IO, Lugantseva MV. The influence of basic tillage techniques in crop rotation on the dynamics of humidity and agrophysical properties of leached chernozem. Achievements of science and technology of the agro-industrial complex. 2018;32(5):32–34. (In Russ.) doi: 10.24411/0235-2451-2018-10508
  11. Smetanin VI, Bedretdinov GH. Multifunctional two-tier dehumidification and humidification system. Environmental management. 2022;(5):22–27. (In Russ.) doi: 10.26897/1997-6011-2022-5-22-27
  12. Semenikhina YuA, Kambulov SI. The influence of methods of basic tillage on the moisture-temperature regime of the soil and the yield of winter wheat. Melioration and hydraulic engineering. 2021;11(3):182–193. (In Russ.) doi: 10.31774/2712-9357-2021-11-3-182-193
  13. Kambulov SI, Semenikhina YuA. Moisture-temperature regime of soil during cultivation of winter wheat. Scientific life. 2019;14(3):269–278. (In Russ.) doi: 10.26088/INOB.2019.91.29681
  14. Semenikhina YuA, Kambulov SI, Parkhomenko GG, et al. Methods of tilling under conditions of insufficient and unstable moistening during winter wheat cultivation. E3S Web of Conferences. 2020;175. doi: 10.1051/e3sconf/202017509008

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Weather station recorders in the field, recording the change of: а — soil moisture; b — soil temperature.

Download (473KB)
3. Fig. 2. Location layout of weather stations and sensors of soil humidity and temperature at different depths.

Download (374KB)
4. Fig. 3. Change of moisture in the soil horizon at a depth of 30 cm and 55 cm, depending on the method of its treatment:: a — in the horizon at a depth of 30 cm; b — in the horizon at a depth of 55 cm.

Download (795KB)
5. Fig. 4. Change of temperature in the soil horizon at a depth of 30 cm and 55 cm, depending on the method of its processing: а — in the horizon at a depth of 30 cm; b — in the horizon at a depth of 55 cm.

Download (665KB)

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».