Изучение в длительном лабораторном эксперименте потенциальной подверженности минерализации органического вещества постагрогенных светло-серых почв

Актуальность. С 2021 года в России начаты работы по оценке плодородия неиспользуемой пашни и ее вовлечению в сельскохозяйственный оборот. Изменение системы земледелия постагрогенных почв может привести к неконтролируемой минерализации новообразованного под залежной растительностью почвенного органического вещества (ПОВ) и значительной эмиссии СО₂ в атмосферу. Исследования характера накопления ПОВ под залежной растительностью и оценки его потенциальной подверженности минерализации являются актуальными, поскольку могут стать основой для разработки агротехнических приемов возвращения неиспользуемых земель в пахотный оборот с максимальным сохранением их плодородия.

Методы. В длительном лабораторном инкубационном эксперименте изучали динамику изменения показателей интенсивности базального и субстрат-индуцированного дыхания постагрогенных почв для оценки потенциальной подверженности минерализации ПОВ при изменении системы землепользования. Использовали послойные образцы (0–10 и 10–20 см) из старопахотных горизонтов двух залежных участков с различным гумусным состоянием. Проводили сопоставление результатов инкубационного эксперимента с результатами оценки количественного содержания и качественного состава ПОВ.

Результаты. В слое 0–10 см показатели интенсивности дыхания выше, чем в слое 10–20 см. Результаты оценки интенсивности дыхания согласуются с оценкой качественного состава ПОВ. Накопление ПОВ происходит преимущественно в верхней части постагрогенных почв за счет подвижных легкоокисляемых органических соединений фульватной природы. При разработке агротехнических приемов возвращения залежных земель в пахотный оборот необходимо ориентироваться прежде всего на технологии основной обработки, обеспечивающие максимальное сохранение накопленного в верхнем слое потенциально легкоминерализуемого ПОВ.

1. Курганова И.Н., Лопес де Гереню В.О., Швиденко А.З., Сапожников П.М. Изменение общего пула органического углерода в залежных почвах России в 1990–2004 гг. Почвоведение. 2010; (3): 361–368. https://elibrary.ru/lojfkz

2. Люри Д.И., Горячкин С.В., Караваева Н.А., Денисенко Е.А., Нефедова Т.Г. Динамика сельскохозяйственных земель России в XX в. и постагрогенное восстановление растительности и почв. М.: ГЕОС. 2010; 416. ISBN 978-5-89118-500-5 https://elibrary.ru/qugztn

3. Иванов А.Л. и др. Агроэкологическое состояние и перспективы использования земель, выбывших из активного сельскохозяйственного производства. М.: Росинформагротех. 2008; 64. https://elibrary.ru/qkzlmf

4. Kurganova I., Lopes de Gerenyu V., Kuzyakov Y. Large-scale carbon sequestration in post-agrogenic ecosystems in Russia and Kazakhstan. Catena. 2015; 133: 461–466. https://doi.org/10.1016/j.catena.2015.06.002

5. Некрич А.С., Люри Д.И. Изменения динамики аграрных угодий России в 1990–2014 гг. Известия РАН. Серия: Географическая. 2019; (3): 64–77. https://doi.org/10.31857/S2587-55662019364-77

6. Кудеяров В.Н. Почвенно-биогеохимические аспекты состояния земледелия в Российской Федерации Почвоведение. 2019; (1): 109–121. https://doi.org/10.1134/S0032180X1901009X

7. Kalinina O., Goryachkin S.V., Karavaeva N.A., Lyuri D.I., Giani L. Dynamics of carbon pools in post-agrogenic sandy soils of southern taiga of Russia. Carbon Balance and Management. 2010; 5: 1. https://doi.org/10.1186/1750-0680-5-1

8. Когут Б.М., Семенов В.М., Артемьева З.С., Данченко Н.Н. Дегумусирование и почвенная секвестрация углерода. Агрохимия. 2021; (5): 3–13. https://doi.org/10.31857/S0002188121050070

9. Семенов B.М. и др. Экспериментальное определение активного органического вещества в некоторых почвах природных и сельскохозяйственных экосистем. Почвоведение. 2006; (3): 282–292. https://elibrary.ru/htavpr

10. Кудеяров В.Н. Современное состояние углеродного баланса и предельная способность почв к поглощению углерода на территории России. Почвоведение. 2015; (9): 1049–1060. https://doi.org/10.7868/S0032180X15090087

11. Смирнова Е.В., Окунев Р.В., Гиниятуллин К.Г. Влияние углеродных сорбентов на потенциальную способность почв к самоочищению от нефтяного загрязнения. Георесурсы. 2022; 24(3): 210–218. https://doi.org/10.18599/grs.2022.3.18

12. Blagodatskaya E., Kuzyakov Y. Active microorganisms in soil: Critical review of estimation criteria and approaches. Soil Biology and Biochemistry. 2013; 67: 192–211. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2013.08.024

13. Кузнецова И.В., Тихонравова П.И., Бондарев А.Г. Изменение свойств залежных серых лесных почв. Почвоведение. 2009; (9): 1142–1150. https://elibrary.ru/kwignf

14. Kurganova I.N., Kudeyarov V.N., Lopes de Gereny V.O. Updated estimate of carbon balance on Russian territory. Tellus B: Chemical and Physical Meteorology. 2010; 62(5): 497–505. https://doi.org/10.1111/j.1600-0889.2010.00467.x