Депонирование органического углерода в дерново-подзолистой супесчаной почве

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследование проводили с целью изучения депонирования органического вещества в илистой фракции дерново-подзолистой супесчаной почвы разной степени окультуренности. Объект исследований - дерново-подзолистая супесчаная почва средней (СОК) и высокой (ВОК) степени окультуренности (Ленинградская область). Содержание органического вещества определяли по методу И.В. Тюрина. Илистую фракцию почвы (<1 мкм) выделяли путем седиментации и центрифугирования. Рентгенографический анализ почвенных минералов илистой фракции проводили на рентгеновском дифрактометре ДРОН-ЗМ, трубка Cu Ka, режим 30 мА, 30 кV, от 3,5 до 75 градусов, скорость вращения гониометра 1° в минуту. Достоверно большее (p <0,0001) содержание общего органического углерода в пахотном горизонте ВОК почвы на уровне 28,0 г/кг почвы отмечали в мае и августе. Величина этого показателя была выше, чем в СОК почве, в 2 раза. Достоверно (p <0,01) наибольшее содержание углерода, связанного с илистой фракцией (Сил), в течение вегетационного сезона отмечено в ВОК почве - 82,33…97,51 г/кг фракции, что выше, чем в варианте СОК, в 1,2…1,4 раза. Наибольший коэффициент обогащения органическим веществом илистой фракции отмечен в СОК почве, где он был равен 4,08…4,79, в то время как в ВОК почве, величина этого показателя варьировала в диапазоне 2,95…3,69. В среднеокультуренной почве в большей степени в секвестрации органических соединений участвовали диоктаэдрические слюды и хлорит. Между их содержанием и Сил выявлены достоверные положительные корреляционные связи (r = 0,83). В высокоокультуренной почве аналогичная ситуация отмечена для калиевых полевых шпатов (r = 0,99). Для СОК почвы установлена достоверная взаимосвязь содержания Сил с температурой (r=-0,84) и влажностью (r=-0,91) почвы. В целом она обладала большей депонируюшей способностью, по сравнению с ВОК почвой.

Об авторах

Л. В Бойцова

Агрофизический научно-исследовательский институт

Email: larisa30.05@mail.ru
195220, Санкт-Петербург, Гражданский просп., 14

С. В Непримерова

Агрофизический научно-исследовательский институт

195220, Санкт-Петербург, Гражданский просп., 14

Е. Г Зинчук

Агрофизический научно-исследовательский институт

195220, Санкт-Петербург, Гражданский просп., 14

Список литературы

  1. Hot regions of labile and stable soil organic carbon in Germany - Spatial variability and driving factors / C. Vos, A. Jaconi, A. Jacobs, et al. // Soil. 2018. Vol. 4. P. 153-167. doi: 10.5194/soil-4-153-2018.
  2. Carbon saturation in the silt and clay particles in soils with contrasting Mineralogy / F. Matus, E. Garrido, C. Hidalgo, et al. // Terra Latinoamericana. 2016. Vol. 34. P. 311-319.
  3. Distribution of organic carbon in different soil fraction in ecosystems of central Amazonia /j.D. O. Marques, F.J. Luizao, W.G.Teixeira, et al. // Rev. Bras. Ciênc. Solo. 2015. Vol. 39 (1). P. 2-9. doi: 10.1590/01000683rbcs20150142.
  4. Латышева Л.А. Роль органического вещества илистой фракции в динамике качественного состава гумуса буроземов острова Рейнеке // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2015. № 3 (31). С. 17-26. doi: 10.17223/19988591/31/2.
  5. Stabilization of soil organic carbon as influenced by clay mineralogy / M. Singh, B.Sarkar, S. Sarkar, et al. // Advances in Agronomy. 2017. Vol. 148. P.38-84. doi: 10.1016/bs.agron.2017.11.001.
  6. Ванюшина А.Я., Травникова Л.С. Органо-минеральные взаимодействия в почвах (обзор литературы) // Почвоведение. 2003. №4. С. 418-428.
  7. Травникова Л.С., Титова Н.А, Шаймухаметов М.Ш. Роль продуктов взаимодействия органической и минеральной составляющих в генезисе и плодородии почв // Почвоведение. 1992. № 10. С. 81 - 96.
  8. Dynamic inter actions at the mineral-organic matter interface / M. Kleber, I.C. Bourg, E.K. Coward, et al. // Nat Rev Earth Environ. 2021. Vol. 2. P. 402-421. doi: 10.1038/s43017-021-00162-y.
  9. The sorption of organic carbon onto differing clay minerals in the presence and absence of hydrous iron oxide / A. Saidy, R. Smernik, J. Baldock, et al. // Geoderma. 2013. Vol. 209-210. P. 15-21.
  10. The role of clay content and mineral surface area for soil organic carbon storage in an arable toposequence / S.A. Schweizer, C.W. Mueller, C. Höschen, et al. // Biogeochemistry. 2021. Vol. 156. P. 401-420.
  11. Когут Б.М., Семенов В.М. Оценка насыщенности почвы органическим углеродом // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2020. Вып. 102. С. 103-124. doi: 10.19047/0136-1694-2020-102-103-124.
  12. Gougoulias C., Clark J. M., Shaw L. J. The role of soil microbes in the global carbon cycle: tracking the below-ground microbial processing of plant-derived carbon for manipulating carbon dynamics in agricultural systems // J Sci Food Agric. 2014. Vol. 94(12). P. 2362-2371. doi: 10.1002/jsfa.6577.
  13. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1979. 419 с.
  14. Тюрин И.В. Органическое вещество почв и его роль в почвообразовании и плодородии. Учение о почвенном гумусе. М.: ЁЁ Медиа, 2012. С. 290.
  15. Растворова О. Г. Физика почв (практическое руководство). 1983. Л.: ЛГУ, 195 с.
  16. Рентгеновские методы изучения и структура глинистых минералов / под ред. Г. Брауна (перевод под ред. Франк-Каменецкого В. А.). М: Мир, 1965. 600 с.
  17. Christensen B.T. Physical fractionation of soil and organic matter in primary particle size and density separates // Advances in Soil Science. 1992. Vol. 20(1). 90 p.
  18. Изменчивость полифенолоксидазной и пероксидазной активности агродерново-подзолистой почвы разной окультуренности с биоуглем / Е.Я. Рижия, Л.В. Бойцова, В.Е. Вертебный и др. // Сельскохозяйственная биология. 2022. Т. 57. № 3. С. 476-485. doi: 10.15389/agrobiology.2022.3.476rus.
  19. Бойцова Л.В, Зинчук Е.Г., Непримерова С.В. Исследование секвестрации органического вещества в почвах разной степени гидроморфизма // Проблемы агрохимии и экологии. 2017. № 4. С. 48-53.
  20. Балашов Е.В., Бурова А.В., Банкина Т.А. Сезонная динамика водопрочных агрегатов в зависимости от содержания соединений углерода и биологической активности // Вестник Санкт-Петербургского университета. Сер. 3. 2010. Вып. 3. С. 125-133.
  21. Бойцова Л.В., Непримерова С.В. Секвестрирование органического вещества в дерново-подзолистой супесчаной почве // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2018. №6. С. 24-27. doi: 10.30850/vrsn/2018/6/24-27.
  22. Stability and storage of soil organic carbon in a heavy-textured Karst soil from south-eastern Australia / A E. Hobley, G.R. Willgoose, S. Frisia, et al. // Soil Research. 2014. Vol. 52(5). P. 476-482. doi: 10.1071/SR13296.
  23. Чижикова Н.П., Варламов Е.Б., Савич В.И. Поведение минералов при внесении различных доз органических удобрений в агродерново-подзолистой почве. //Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2014. Вып. 76. С.91-110.
  24. Толпешта И.И., Соколова Т.А., Изосимова Ю.Г. Краткострочные изменения биотита различных гранулометрических фракций в подзолистой почве в полевом модельном эксперименте // Почвоведение. 2019. № 10. С. 1211-1224.
  25. Изменение гранитного щебня при длительном выращивании растений в регулируемых условиях / Е. И. Ермаков, Т. С. Зверева, О. В. Рыбальченко и др. // Доклады Российской академии. 1998. № 4. С. 20-22

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023