Внесение остатков початков кукурузы повышает плодородие почвы и улучшает функции ризосферного микробиома, способствуя росту и поглощению элементов питания элеутерококком сидячецветковым в холодных агроэкосистемах

Остатки початков кукурузы — широко распространённый, но недостаточно используемый органический ресурс в Северо-Восточной Азии, который обладает значительным потенциалом для улучшения состояния почвы и продуктивности растений. В настоящем исследовании изучали влияние внесения остатков початков кукурузы на физико-химические свойства почвы, микробные процессы и продуктивность элеутерококка сидячецветкового в холодно-умеренном регионе (провинция Цзилинь, Китай). В исследовании использовали следующие варианты: контроль без внесения материалов (CK), заделка початков кукурузы в почву (CI) и мульчирование початками кукурузы (CM). Внесение остатков початков кукурузы достоверно повышало содержание органического углерода и влаги в почве, а также доступность азота, фосфора и калия, одновременно снижая плотность сложения почвы, что улучшало её структуру и доступность элементов питания. В обоих вариантах — CI и CM — повышались содержание микробного углерода, азота и фосфора, а также активность ферментов, участвующих в круговороте элементов питания (β-глюкозидазы, уреазы и щелочной фосфатазы), что ускоряло оборот углерода, азота и фосфора в ризосфере. Эти изменения улучшали обеспеченность растений элементами питания и достоверно увеличивали их биомассу; высота растений и число плодов возрастали соответственно до 44 и 136%. Многомерный анализ и моделирование методом частичных наименьших квадратов со структурными уравнениями показали, что улучшение свойств почвы значительно стимулировало активность ферментов (коэффициент пути = 0,956) и улучшало функциональное состояние микробного сообщества, способствуя изменению признаков растений за счёт высвобождения элементов питания (коэффициент пути «ферменты → растения» = 0,694). Функциональная активность микроорганизмов, а не их видовое богатство, играет более важную роль в стимуляции роста растений. В совокупности эти результаты показывают, что внесение остатков початков кукурузы улучшает продуктивность элеутерококка сидячецветкового посредством активации биохимических процессов в почве, опосредованной микробным метаболизмом и ферментативным высвобождением элементов питания. Полученные данные убедительно подтверждают, что переработка початков кукурузы представляет собой экономически эффективный и экологически устойчивый подход к повышению продуктивности лекарственных растений и развитию циркулярного сельского хозяйства в экосистемах холодных регионов.