Accumulation of Atmospheric Carbon by Crop Rotation Crops and the Effect of Fertilizer Systems on the Accumulation of Organic Carbon by Arable Sod-Podzolic Soil

N. E. Zavyalova; Завьялова Н. Е.; M. T. Vasbieva; Васбиева М. Т.; V. R. Yamaltdinova; Ямалтдинова В. Р.; I. V. Kazakova; Казакова И. В.

doi:10.31857/S0002188123060121

Аккумуляция атмосферного углерода культурами севооборота и влияние систем удобрения на накопление органического углерода пахотной дерново-подзолистой почвой

Авторы: Завьялова Н.Е.¹, Васбиева М.Т.¹, Ямалтдинова В.Р.¹, Казакова И.В.¹
Учреждения:
1. Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН
Выпуск: № 6 (2023)
Страницы: 47-56
Раздел: Агроэкология
URL: https://journals.rcsi.science/0002-1881/article/view/139617
DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188123060121
EDN: https://elibrary.ru/QPEMYE
ID: 139617

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Представлены экспериментальные данные по накоплению и потерям органического углерода в дерново-подзолистой почве за 6 ротаций длительного стационарного опыта. Установлено, что за вегетационный период в процессе фотосинтеза растения ячменя ярового связывали в органические соединения 2.84–3.25 т С/га из атмосферы (10.3–11.6 т СО₂/га) за вегетационный период, клевера лугового второго года пользования – 4.23–5.19 т С/га (15.1–18.6 т СО₂/га) в зависимости от вариантов опыта. За ротацию 8-польного севооборота возделываемые культуры секвестрировали из атмосферы 82.28–99.31 т СО₂/га или 22.4–27.1 т С/га в зависимости от системы удобрения почвы. Длительное использование пашни без удобрений привело к уменьшению содержания углерода в почве на 13.5% относительно исходного уровня. Максимальным содержанием и запасами органического углерода характеризовалась почва стационарного опыта при насыщенности пашни навозом в дозе 20 т/га и эквивалентным количеством NPK. Содержание углерода за 6 ротаций севооборота увеличилось в слое 0–20 см на 15% от исходного, запасы углерода в этом слое возросли на 5 т/га, в слое 0–100 см – на 32.0 т/га. Средняя величина углеродпротекторной емкости исследованной почвы варьировала от 29 до 31 г С/кг в слое 0–20 см почвы и не зависела от примененных систем удобрения. Количество и качественный состав биомассы, поступающей в почву при ее различном удобрении, оказали существенное влияние на накопление органического углерода.

Ключевые слова

дерново-подзолистая почва, длительный стационарный опыт, динамика углерода, секвестрация, углеродпротекторная емкость почвы

Список литературы

Заварзин Г.А., Кудеяров В.Н. Почва как главный источник углекислоты и резервуар органического углерода на территории России // Вестн. РАН. 2006. Т. 76. № 1. С. 14–29.
Кудеяров В.Н. Почвенно-биохимические аспекты состояния земледелия в Российской Федерации // Почвоведение. 2019. № 1. С. 109–121.
Семенов В.М., Когут Б.М. Почвенное органическое вещество. М.: ГЕОС. 2015. С. 233.
Кудеяров В.Н., Заварзин Г.А., Благодатский С.А. Пулы и потоки углерода в наземных экосистемах России. М.: Наука, 2007. С. 315.
Когут Б.М., Семенов В.М., Артемьева З.С., Данченко Н.Н. Дегумификация и почвенная секвестрация углерода // Агрохимия. 2021. № 5. С. 3–13.
Кудеяров В.Н. Дыхание почв и биогенный сток углекислого газа на территории России (Аналит. обзор) // Почвоведение. 2018. № 6. С. 634–658.
Кудеяров В.Н. Современное состояние углеродного баланса и предельная способность почв к поглощению углерода на территории России // Почвоведение. 2015. № 9. С. 1049–1060.
Семенов В.М., Иванникова Л.А., Кузнецова Т.В., Семенова Н.А., Тулина А.С. Минерализуемость органического вещества и углеродсеквестрирующая емкость почв зонального ряда // Почвоведение. 2008. № 7. С. 819–832.
Семенов В.М., Лебедева Т.Н. Проблема углерода в устойчивом земледелии: Агрохимические аспекты // Агрохимия. 2015. № 11. С. 3–12.
Благовещенский Г.В., Конанчук В.В., Тимошенко С.М. Углеродная секвестрация в травяных экосистемах // Кормопроизводство. 2019. № 9. С. 17–21.
Стрижева Ф.М., Царева Л.Е., Титов Ю.Н. Растениеводство: учеб. пособ. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2008. С. 219.
Hassink J. The capacity of soils to preserve organic C and N by their association with clay and silt particles // Plant and Soil. 1997. V. 191. P. 77–87.
Six J., Conant R.T., Paul E.A., Paustian K. Stabilization mechanisms of soil organic matter: Implications for C-saturation of soils // Plant and Soil. 2002. V. 241. P. 155–176.
Kogut B.M., Semenov V.M. Estimation of soil saturation with organic carbon // Dokuchaev Soil Bul. 2020. V. 102. P. 103–124.
Сычев В.Г., Налиухин А.Н., Шевцова Л.К., Рухович О.В., Беличенко М.В. Влияние систем удобрения на содержание почвенного органического углерода и урожайность сельскохозяйственных культур: результаты длительных полевых опытов Географической сети России // Почвоведение. 2020. № 12. С. 1521–1536.
Левин Ф.И. Количество растительных остатков в посевах полевых культур и его определение по урожаю основной продукции // Агрохимия. 1977. № 8. С. 36–42.
Завьялова Н.Е. Углеродпротекторная емкость дерново-подзолистой почвы естественных и агроэкосистем Предуралья // Почвоведение. 2022. № 8. С. 1046–1055.
Бойцова Л.В., Непримерова С.В., Зинчук Е.Г. Влияние различных систем удобрений на секвестрацию органического углерода в дерново-глеевой почве // Пробл. агрохим. и экол. 2019. № 4. С. 15–20.
Schlesinger W.H., Andrews J.A. Soil respiration and the global carbon cycle // Biogeochemistry. 2000. V. 48. P. 7–20.
Wiesmeier M., Hübner R., Spörlein P., Geuß U., Hangen E., Reischl A., Schilling B., von Lützow M., Kögel-Knabner I. Carbon sequestration potential of soils in southeast Germany derived from stable soil organic carbon saturation // Global Change Biol. 2014. V. 20 (2). P. 653–665.
Сычев В.Г., Налиухин А.Н. Изучение потоков углерода и азота в длительных полевых опытах Геосети с целью снижения выбросов парниковых газов и повышения депонирования диоксида углерода агроценозами // Плодородие. 2021. № 6. С. 38–41.
Завьялова Н.Е. Гумусное состояние дерново-подзолистых почв Предуралья при различном землепользовании и длительном применении удобрений и извести: Автореф. дис. … д-ра биол. наук. М.: ВНИИА, 2007. С. 36.
Сычев В.Г., Налиухин А.Н. Изменение климата и углеродная нейтральность: современные вызовы перед аграрной наукой // Плодородие. 2021. № 5. С. 3–7.
Сычев В.Г., Шевцова Л.К., Беличенко М.В., Рухович О.В., Иванова О.И. Влияние длительного применения различных систем удобрения на органопрофиль основных зональных типов почв. Сообщ. 1. Дерново-подзолистые почвы // Плодородие. 2019. № 2(107). С. 3–7.
Körschens M. Soil–Humus–Climate. Practically relevant results of 79 long-term field experiments // Vortrag zum 2. Symp. “Wahrnehmung und Bewertung von Bödenin der Gesellschaft am 12 Oktober 2018 im UFZ Leipzig”. 2018. P. 12.