Biological and agrochemical properties of the meadow-chernozem soil of Omsk Irtysh region and fodder crop productivity as influenced by mineral fertilizers | Биологические и агрохимические свойства лугово-черноземной почвы омского Прииртышья в связи с продуктивностью кормовых культур при применении минеральных удобрений

English. Mineral fertilizers have an impact on the abundance, activity and diversity of soil microflora by increasing the productivity of the system, the return of plant residues and the content of organic matter in the soil. The research purpose was to assess the effects and relationship of fertilizer application on soil microbiological and agrochemical parameters and, as a result, on crop performance. The tests were carried out in 2020-2022 in the forest-steppe zone of the South Western Siberia, Omsk region, in a stationary field experiment. The content of mobile phosphorus in the soil according to Chirikov' scale is moderate. In eight-field grain-grass crop rotation, a mix of perennial grasses Dactylis glomerata L. with Onobrychis arenaria (Kit.) DC. and annual sorghum-sudangrass hybrids Sorghum х drummondii (Steud.) Millsp. and Chase were cultivated. The number of different physiological groups of microorganisms, enzymatic activity, the content of nitrates, the nitrification ability of the arable soil layer, and crop yields were assessed. We revealed that the growth of agronomically valuable microorganism groups under annual grasses is more intensive than under perennial grasses. Optimized mineral nutrition (N60P60) of the mixed grass stand stimulated mostly the growth of the phosphate-mobilizing microorganisms and soil micromycetes (by 118 and 122% compared to control), under the sorghum-sudangrass hybrid, the number of amylolytic and oligonitrophilic microbiota significantly increased by 57-90% vs. control, respectively. The use of mineral fertilizers affected the total microbial numbers equally under perennial and annual grasses, with 51-52% increase vs. the control without fertilizers. It was revealed that the long-term use of mineral fertilizers negatively affects the activity of catalase, the redox enzyme. The decrease vs. the control was up to 14% depending on the crop. The activity of hydrolytic enzymes urease and invertase remained not significantly affected.

Russian. Минеральные удобрения оказывают воздействие на количество, активность и разнообразие почвенной микрофлоры за счет увеличения продуктивности системы, возврата растительных остатков и содержания органического вещества в почве. Цель исследований - оценка влияния удобрений на изменение свойств почвы под различными культурами и на продуктивность этих культур в условиях лесостепной зоны юга Западной Сибири. Исследования проводили в 2020-2022 гг. в Омской области на участке со средней обеспеченностью подвижным фосфором. В восьмипольном зернотравяном севообороте под многолетними травами (ежа сборная Dactylis glomerata L. в смеси с эспарцетом песчаным Onobrychis arenaria (Kit.) DC.) и однолетними травами (Sorghum х drummondii (Steud.) Millsp. and Chase) определяли численность различных групп микроорганизмов, ферментативную активность, содержание азота нитратов и нитрификационную способность пахотного слоя почвы, а также урожайность культур. Изучение микробного пула лугово-черноземной почвы в стационарном опыте показало, что развитие ценных в агрономическом отношении групп микроорганизмов происходило интенсивнее под однолетними травами, чем под многолетними. Оптимизация минерального питания (N60P60) смеси ежи сборной с эспарцетом в наибольшей степени стимулировала рост численности фосфатмобилизующих микроорганизмов и почвенных микромицетов соответственно на 118 и 122% к контролю, под сорго-суданковым гибридом достоверно увеличилось количество амилолитической и олигонитрофильной микрофлоры на 57-90% к контролю. Применение минеральных удобрений повлияло на общую численность микробного ценоза в равной степени под многолетними и однолетними травами: увеличение составило 51-52% по отношению к контролю. Установлено негативное влияние длительного применения минеральных удобрений на активность окислительно-восстановительного фермента каталазы. На активность гидролитических ферментов (уреаза, инвертаза) использованный агроприем существенного влияния не оказал.