№ 9 (2024)

В многолетних опытах содержание гумуса в природных и агроэкосистемах на лугово-черноземных почвах зависело от видового разнообразия растений, состояния растительного покрова, обработки пахотного горизонта и его эродированности. За 10-летний период наблюдений содержание гумуса в пахотной почве относительно исходной снизилось на 4.5%, под луговыми травами, напротив, возросло на 22%. В дальнейшем за 20-летнее учетное время процессы гумусонакопления в обрабатываемой почве изменялись мало. Среди природных экосистем наиболее активно процессы аккумуляции гумуса происходили в гумусово-аккумулятивном (А) и переходном горизонтах (АВ) под осиновым лесом. В эродированных почвах резко снижались запасы гумуса и питательных элементов, вызывавших уменьшение продуктивности луговых трав. Установлено, что для существенного накопления гумуса (до 8%) в неэродированной почве 100-летнего периода функционирования экосистемы необходимо сочетать поступающий углерод в виде лесной подстилки и корней с биомассой многолетних луговых трав.

В 2021–2023 гг. на опытном поле Всероссийского НИИ кукурузы в зоне достаточного увлажнения Ставропольского края изучили эффективность допосевного внесения в почву аммиачной селитры (N30) и нитроаммофоски (N30P30K30) в сравнении с некорневой подкормкой растений кукурузы в фазе 8-ми листьев удобрением Батр Цинк (1.0 л/га). В среднем за 3 года высота растений гибрида Машук 220 МВ увеличивалась от аммиачной селитры на 12, нитроаммофоски на 17, от подкормки удобрением Батр Цинк на 16 см, гибрида Машук 355 МВ – соответственно на 19, 23 и 23 см. От перечисленных удобрений получены прибавки урожая зеленой массы: в среднем за 3 года они составили для гибрида Машук 220 МВ соответственно 5.0, 6.7, 6.0 т/га, для гибрида Машук 355 МВ – 4.1, 7.0, 6.8 т/га. Удобрения ежегодно повышали урожайность зерна. Средняя прибавка урожая зерна гибрида Машук 220 МВ от аммиачной селитры была равна 0.64, от нитроаммофоски 0.40, от удобрения Батр Цинк 0.63 т/га. Урожайность зерна гибрида Машук 355 МВ от удобрений повышалась на 0.71, 0.81 и 0.74 т/га соответственно. Затраты на применение в качестве удобрения аммиачной селитры составили 2566.96, нитроаммофоски – 8001.87 руб./га. Стоимость проведения некорневой подкормки растений кукурузы удобрением Батр Цинк составила 1030.69 руб./га. Затраты на применение нитроаммофоски не окупались прибавкой урожая зерна. Подкормка растений гибрида Машук 220 МВ удобрением Батр Цинк на каждый 1 руб. затрат дала доход 6.33 руб., гибрида Машук 355 МВ – 7.62 руб., что было в 3.2–3.3 раза больше по сравнению с внесением аммиачной селитры в почву.

В многолетнем прецизионном микрополевом эксперименте изучено влияние известкования кислой дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы доломитовой мукой (ДМ, диапазон доз 0–2.0 Н_г, 9-й год последействия) на реакцию почвы, содержание подвижных соединений Zn, Cu, Mn, Fe, Cd, Pb в почве и микроэлементный состав растений ячменя (Hordeum L.). Выявлено, что наиболее чувствительными к изменению кислотно-основных свойств почвы были Zn и Mn, содержание которых в органах растений ячменя достоверно линейно уменьшалось в интервале доз ДМ 0–2.0 Н_г. Существенным было последействие даже минимальной дозы ДМ (0.2 Н_г). Наблюдали тенденцию к снижению содержания Fe в соломе и колосе растений (r = –0.572 и –0.570 соответственно) в указанном диапазоне доз. Полученные данные подтвердили, что известкование может приводить к увеличению содержания Cd в зерновых культурах: в интервале доз ДМ 0.8–2.0 Н_г увеличение содержания элемента в колосе по отношению к контрольному варианту опыта достигало 1.6–2.0 раза, а в соломе – линейно возрастало в интервале доз ДМ 0–1.0 Н_г (r = 0.945). Содержание Cu и Pb в растениях ячменя слабо зависело от дозы известкового мелиоранта.

Изучили эффективность применения традиционных и интенсивных технологий аэробной переработки компостных смесей на основе осадка сточных вод (ОСВ), торфа и активаторов биотермических процессов. Установлено, что переработка отходов в буртах по традиционной технологии не обеспечила высокотемпературную санацию компостных смесей. Интенсивная аэробная переработка в ферментационных камерах активизировала биотермические процессы, обеспечила надежное обеззараживание компостной смеси, имевшей в составе птичий помет, ОСВ, торф. Производство биокомпостов соответствовало требованиям ГОСТ Р 55570, ГОСТ Р 54651, Регламента ЕС №2019/1009, национального стандарта Канады CAN/BNQ 0413-200. В сравнении с переработкой в буртах интенсивная аэрация, проведенная в крайне сжатые сроки, сопровождалась меньшими потерями в компостных смесях органического вещества, азота (в среднем на 10%), увеличением содержания подвижного калия, избирательным накоплением подвижных форм тяжелых металлов (меди, цинка, свинца), не оказавшим влияние на фитотоксичность биокомпостов.

Повышенный интерес в настоящее время к количественной оценке дыхания почвы во многом обусловлен исследованиями роли различных наземных экосистем в изменении в атмосфере концентрации важнейшего парникового газа – СО₂. В обзоре рассмотрены методические аспекты определения фактической эмиссии СО₂ из почв с помощью камерного и абсорбционного методов, а также использования полученных данных для оценки складывающегося в почвах баланса углерода. Успешная разработка данной темы позволит оперативно получать ответ на главный вопрос этой злободневной экологической проблемы: чем является почва той или иной экосистемы для атмосферного СО₂ – нетто-источником или нетто-стоком? В статье проведен анализ результатов работ, посвященных сравнительному определению эмиссии СО₂ из почв данными методами. Показано, что распространенное мнение о получении абсорбционным методом заниженных данных зачастую основывается на исследованиях, в которых были нарушены базовые принципы этого метода. Сделан вывод о необходимости проведения углубленных сравнительных исследований по определению среднесуточных показателей эмиссии СО₂ из почвы камерным и абсорбционным методами. Признано, что, независимо от метода, главной проблемой использования данных продуцирования СО₂ для оценки баланса углерода в почве является адекватное разделение общего дыхания на гетеротрофную и автотрофную составляющие, соотношение между которыми изменяется в широких пределах в зависимости от состояния почвы и растительного покрова. Из-за несовершенства и трудоемкости существующих методов это разделение может обусловливать значительные ошибки в определении годовой минерализации органического вещества почвы. Для их снижения рассмотрен подход к определению минерализационных потерь СО₂ в парующихся почвах. Он естественен для почв агроценозов, но как методический прием, вероятно, может использоваться и в природных травяных экосистемах. Уменьшение ошибок может обеспечиваться благодаря тому, что различия в фактической минерализации органического вещества в парующихся и занятых растениями почвах кратно меньше, чем изменение соотношения между гетеротрофной и автотрофной составляющими дыхания почвы в различных биогеоценозах.