Агроэкологическая оценка длительного применения минеральных удобрений в агроценозах кукурузы ( L.) в условиях Центрального Черноземья
Authors: Стулин Александр Федорович , Верховцева Надежда Владимировна , Милановский Евгений Юрьевич , Амельянчик Ольга Анатольевна , Пронько В.В. 
Published: December 2024

На черноземе выщелоченном в стационарных опытах проведена комплексная оценка влияния длительного применения минеральных удобрений под кукурузу, выращиваемую в монокультуре и севообороте в течение 5 ротаций десятипольного севооборота. Проанализировано пять аспектов устойчивости агроценозов кукурузы в зависимости от места ее в севообороте выращивания и применяемых удобрений: урожайность, агрохимические и водно-физические свойства чернозема, микробное сообщество, содержание тяжелых металлов. Высокая эффективность удобрений достигнута при внесении N60P60K60, где показатели среднегодовой продуктивности по зеленой массы и зерна превышали контроль в севообороте на 33,6 % и 37,7 %, в монокультуре на 45,7 и 47,0 % при урожайности на неудобренном фоне в севообороте 26,2 и 3,42 т/га, в монокультуре 22,1 и 2,81 т/га. Севооборот и удобрения усиливали процесс гумификации (Кгум. = 1,36-1,78), в чистом пару Кгум.< 1. Показатели плотности почвы, независимо от агротехнических приемов, существенно не различались, лишь в лесополосе они имели минимальные значения 0,9-1,5 г/см. Коэффициент структурности был наименьшим в бессменном чистом пару и максимальным в лесополосе. В ризосфере Zea mays L. выделена доминирующая во всех исследуемых вариантах устойчивая специфическая аэробноанаэробная ассоциация Mycobacterium/Rhodococus spp. - Propionibacterium spp. Ценоз почвенных микроорганизмов, включающий множество видов, благодаря трофическим взаимосвязям с растениями выступает регулирующим фактором в агрофитоценозе кукурузы. Внесение полного минерального удобрения в дозе 60 кг/га д.в. в течение 50 лет не оказало существенного влияния на содержание в почве Mn, Zn, Cu, Pb, Ni и Cd, которое соответствовало фоновому для зоны и было значительно ниже ПДК.

A comprehensive assessment of the effect of long-term use of mineral fertilizers on maize grown in monoculture and crop rotation for 5 rotations of 10-field rotation was carried out on leached Chernozem in stationary experiments. Five aspects of the stability of maize agrocenoses were analyzed depending on the place of its cultivation and the fertilizers used: yield, agrochemical and water-physical properties of the black soil, microbial community, and the content of heavy metals. High efficiency of fertilizers was achieved when applying N60P60K60, where the average annual productivity of green mass and grain exceeded the control by 33.6 % and 37.7 % in the crop rotation, by 45.7 and 47.0 % in the monoculture, with yields on the non-fertilized background in the crop rotation of 26.2 and 3.42 t / ha, in the monoculture of 22.1 and 2.81 t/ha. Crop rotation and fertilizers enhaced humification process K hum = 1,36-1.78, in the non-occupied fallow Khum < 1. Indicators of soil density, regardless of agricultural techniques, did not differ significantly, only in the forest belt they had minimum values of 0.9-1.5 g / cm3. The structural coefficient was the lowest in the permanent non-occupied fallow and the highest in the forest belt. In the rhizosphere of Zea mays L. the stable specific aerobic-anaerobic Association Mycobacterium/Rhodococusspp.wasidentifiedas dominatinginallthestudiedvariants.Propionibacterium spp. and the diverse coenosis of microorganisms, due to the trophic relationships of the entire soil coenosis with plants, acts as a regulatory factor in the agrophytocenosis of maize. Application of complete mineral fertilizer at the dose of 60 kg active ingredient/ha for 50 years did not significantly affect the content of Mn, Zn, Cu, Pb, Ni, and Cd in the soil, which corresponded to the background for the zone and was significantly lower than the MPC levels.