Rational use of leached chernozems in the agricultural ecosystems of typical forest steppe on the basis of diagnosing their biological condition | Рациональное использование черноземов выщелоченных агроэкосистем типичной лесостепи на основе диагностики их биологического состояния

English. The authors present the results of studies on diagnosing the parameters of soil biotic complex (SBC) of leached chernozems of typical forest steppe, the soil adsorption complex of which is characterized by undersaturation with calcium. The study methods included the field, laboratory analytical, comparative, and mathematical ones. The authors provide the data on changes in humus content and humus accumulation coefficient (HAC), as well as the state of microbiocenosis and enzymatic activity that allow assessing the state of the studied soils at different levels of fertilization and during the use of calcium-containing substance (defecate). A close relationship of the studied biological parameters with physicochemical properties and particularly with the acidity value is shown. The most favorable parameters of acidity were observed in the ameliorated variant (pHKCl of 6.5 and hydrolytic acidity of 2.7 mg-eq per100 g of soil). In terms of soil fertility this variant was the closest to the natural ecosystem (virgin soil). The application of defecate allowed improving the state of microbiocenosis by increasing the number of bacteria up to 235 million and the number of actinomycetes up to 10 thousand, and reducing the number of fungi to 8 thousand. In this background the humus content increased to 4.5% and HAC was 1.5, whereas the intensive use of physiologically acid fertilizers decreased the humus content from 4.10 to 3.62% and HAC from 1.00 to 0.85 even against the background of manure application. The activity of catalase and phosphatase was determined. The ameliorated variant showed the maximum catalase activity of 12.2 cm3 O2 and the lowest phosphatase activity of 0.47 mg of P2O5, which indicates a good supply of plants with mineral phosphorus. The assessment of biological and biochemical parameters of leached chernozem in the agricultural ecosystem showed a significant restructuring of all its components as a result of intensive agricultural production and the possibility of using the biological and biochemical parameters that quite accurately characterize the ecological state of soil in diagnosing of various agricultural techniques.

Russian. Представлены результаты исследований по диагностике показателей почвенно-биотического комплекса (ПБК) черноземов выщелоченных типичной лесостепи, почвенно-поглощающий комплекс которых характеризуется недонасыщением кальцием. Методы исследований: полевой, лабораторно-аналитический, сравнительный, математический. Приводятся данные изменения содержания гумуса и коэффициента гумусонакопления (Кгнк), состояния микробоценоза и ферментативной активности, позволяющие оценить состояние изучаемых почв при различном уровне удобренности и при использовании кальцийсодержащего вещества (дефеката). Показана тесная связь изучаемых биологических показателей с физико-химическими свойствами и, прежде всего, с величиной кислотности. Наиболее благоприятными были показатели кислотности на мелиорированном варианте: рНKCl – 6,5, гидролитическая кислотность – 2,7 мг-экв./100 г почвы. Этот вариант по показателям почвенного плодородия оказался наиболее близким к естественной экосистеме (целине). Внесение дефеката позволило улучшить состояние микробоценоза, увеличив в нем количество бактерий до 235 млн, актиномицетов – до 10 тыс. и снизить количество грибов до 8 тыс. На этом фоне содержание гумуса увеличилось до 4,5% и Кгнк стал равен 1,5, тогда как интенсивное использование физиологически кислых удобрений даже на фоне с навозом снизило содержание гумуса с 4,10 до 3,62%, а Кгнк – с 1,00 до 0,85. Определена активность каталазы и фосфатазы. На мелиорированном варианте активность каталазы была максимальная – 12,2 см3 О2, а фосфатазы наименьшая – 0,47 мг Р2О5, что указывает на хорошую обеспеченность растений минеральным фосфором. Оценка биологических и биохимических показателей чернозема выщелоченного агроэкосистемы показала значительную перестройку всех ее составляющих в результате интенсивного ведения с.-х. производства и возможность использования в диагностике различных агроприемов биологических и биохимических показателей, достаточно точно характеризующих экологическое состояние почвы.