Продуктивность кукурузы в условиях длительного применения удобрений и содержание тяжелых металлов в почве и растениях | Corn productivity in the long-continued fertilizer application and heavy metals content in soil and plants

English. In stationary field experiments on leached chernozems corn productivity in crop rotation and monoculture in long-continued fertilizer application was studied. Data from five rotations of a 10-field crop rotation and on a monoculture since 1971 till 2015 are provided. It is shown that in the agro-ecological conditions of the Central Chernozem corn is able to withstand prolonged cultivation as a monoculture. The corn reaction on application of nitrogen, phosphorus and potassium fertilizers did not depend on the growing place. Analyzing the contribution of nitrogen, phosphorus and potassium in the formation of yield increase, noted the leading role of the nitrogen efficiency is increased when combined with phosphate and potassium fertilizers. High efficiency of fertilizer was reached in variant N60P60K60 where the average annual productivity of green mass, dry substance and corn grain exceeded the control in the crop rotation by 33.6%, 39.4% and 37.7% respectively, in the monoculture by 45.7%, 48.0% and 47.0% with the yield on unfertilized background in the crop rotation of 26.2, 6.42 and 3.42 t/ha, in monoculture - 22.1, 5.65 and 2.81 t/ha. Corn yield increase due to an average factor of crop rotation for five rotations of 10-field crop rotation in experiment variants was within 2.4-4.1 t/ha of green mass, 0.3-0.8 t/ha of dry substance and 0.5-0.6 t/ha of grain. Annual application of complete fertilizer at 60 kg/ha for 50 years did not lead to plough-land and subsurface pollution of soil with heavy metals and their total number corresponds to the background for the area and well below the MPC. The content of the studied elements except Zn, was greater in corn leafy mass as compared with the grain. Along with the reduction of the removal of the main and by-products by corn plants, heavy metals create the following rank: Mn-Zn-Cu-Ni-Pb-Cd.

Russian. В стационарных полевых опытах на выщелоченных черноземах изучали продуктивность кукурузы в севообороте и монокультуре при длительном внесении удобрений. Приведены данные за 5 ротаций 10-польного севооборота и по монокультуре с 1971 по 2015 г. Показано, что в агроэкологических условиях Центрального Черноземья кукуруза способна выдерживать длительное выращивание в монокультуре. Реакция кукурузы на внесение азотных, фосфорных и калийных удобрений не зависела от места ее выращивания. Анализируя вклад азота, фосфора и калия в формирование прибавки урожая, отмечена ведущая роль азота, эффективность которого возрастала при совместном применении с фосфорными и калийными удобрениями. Высокая эффективность удобрений достигнута в варианте N60P60K60, где среднегодовая продуктивность зеленой массы, сухого вещества и зерна кукурузы превышала контроль в севообороте, соответственно, на 33,6, 39,4 и 37,7%, в монокультуре на 45,7, 48,0 и 47,0% при урожайности на неудобренном фоне в севообороте 26,2, 6,42 и 3,42 т/га, в монокультуре - 22,1, 5,65 и 2,81 т/га. Прирост урожайности кукурузы за счет севооборотного фактора в среднем за 5 ротаций 10-польного севооборота по вариантам опыта был в пределах 2,4-4,1 т/га зеленой массы, 0,3-0,8 т/га сухого вещества и 0,5-0,6 т/га зерна. Ежегодное внесение полного минерального удобрения в дозе 60 кг/га в течение 50 лет не приводило к загрязнению пахотного и подпахотного слоев почвы тяжелыми металлами, а их общее количество соответствует фоновому для зоны и значительно ниже ПДК. Содержание изучаемых элементов, за исключением Zn, было больше в листостебельной массе кукурузы по сравнению с зерном. По мере убывания выноса растениями кукурузы с основной и побочной продукцией тяжелые металлы образуют ряд: Mn -Zn -Cu -Ni -Pb - Cd.