The role of abiotic and biotic factors as indicators of the ecological state of soils under the conditions of the Central Ciscaucasia on the example of the polygon "Agrolandscape" | Роль абиотических и биотических факторов как индикаторов экологического состояния почв в условиях Центрального Предкавказья на примере полигона "Агроландшафт"

Английский. The study purpose is to determine a possibility of using abiotic (mineralogical content of soil) and biotic (toxicity, total number of microorganisms, cellulose-decomposing activity, soil mesofauna) factors as a criterion for the ecological status and the level of safe use of agrochemicals in soils of different buffering capacity located in different landscape natural sub-boundaries (edge of the plateau, the upper and lower parts of the southeastern slope). The work was carried out under the conditions of the Central Ciscaucasia in 2000–2020. The following fertilization variants were compared: no fertilizers (control); N60P60K60; N120P120K120. The application of mineral fertilizers did not affect the crystalline grid of minerals. The observed soil acidification serves as a signal of a possible irreversible change in layered silicates. Soil biota is more sensitive to modification of soil conditions as a result of the application of mineral fertilizers. N60P60K60 should be considered to be an ecologically appropriate dose, at which the number of soil animals, depending on the season of the year and the position of the taxon on the relief, increased 1.18–2.76 times. The highest total number of microorganisms (96x10E6 CFU/g) was recorded regardless of the year season in the most fertile soils of the lower part of the slope, while in the poorest soils of the outskirts of the flat interfluve this indicator value was twice less. In summer, the soil toxicity increased, compared to spring, 1.46–2.00 times. It was inversely dependent on fertility. Under the influence of fertilizers, the soil toxicity increased, compared to the control, depending on the year season and the position on the relief by 6.3–50.0%, the total number of microorganisms – by 11.7–35.6%. Cellulose-decomposing activity on more fertile soils of the lower part of the slope, depending on the year season was 1.3–2.1 times greater than on other landscape taxa.

Русский. Цель исследований - определение возможности использования абиотических (минералогический состав почв) и биотических (токсичность, общая численность микроорганизмов, целлюлозоразлагающая активность, почвенная мезофауна) факторов в качестве критерия экологического состояния и уровня безопасного применения агрохимикатов на почвах различной буферности, расположенных в различных подурочищах ландшафта (окраине плакора, верхней и нижней частях юго-восточного склона). Работу осуществляли в 2000–2020 гг. в условиях Центрального Предкавказья. В опыте изучали следующие варианты внесения удобрений: без удобрений (контроль); N60P60K60; N120P120K120. Внесение минеральных удобрений не оказало влияния на кристаллическую решетку минералов. Отмеченное подкисление почв служит сигналом о возможном необратимом изменении слоистых силикатов. Более чувствительна к модификации почвенных условий в результате внесения минеральных удобрений почвенная биота. Экологически целесообразной дозой удобрений, при которой численность почвенных животных в зависимости от сезона года и положения таксона на рельефе возрастала в 1,18…2,76 раз, следует считать N60P60K60. Наибольшую общую численность микроорганизмов (96 ґ x 10E6 KOE/г) фиксировали независимо от сезона года в самых плодородных почвах нижней части склона, в то время как в самых бедных почвах окраины плакора величина этого показателя была в 2 раза меньше. Летом токсичность почвы возрастала, по сравнению с весенним периодом, в 1,46…2,00 раза. Она находилась в обратной зависимости от плодородия. Под действием удобрений токсичность почвы возрастала, в сравнении с контролем, в зависимости от сезона года и положения на рельефе на 6,3…50,0%, общая численность микроорганизмов – на 11,7…35,6%. Целлюлозоразлагающая активность на более плодородных почвах нижней части склона в зависимости от сезона года была в 1,3…2,1 раза больше, чем на других таксонах ландшафта.