Баланс органического углерода при возделывании различных сельскохозяйственных культур и паров в условиях Северного Зауралья

Исследование проводили на опытном поле ГАУ Северного Зауралья на черноземе выщелоченном в условиях лесостепной зоны Зауралья в 2023–2024 годах. Цель исследования – установить баланс органического углерода в черноземе выщелоченном при возделывании различных культур и паров в условиях Западной Сибири. В течение вегетации на всех изучаемых вариантах эмиссия углерода увеличивается с мая по июль и в дальнейшем опускается к осени. В умерено увлажненном 2023 г. потери углерода в результате дыхания почвы в посевах яровой пшеницы составляли 2,4 т/га, кукурузы – 3,2 т/га и люцерны – 3,8т/га. В избыточно увлажненном 2024 г. эмиссия увеличивалась на 46 % в посевах яровой пшеницы, на 16 % – в кукурузе и на 21% – в посевах люцерны. В избыточно увлажненном 2024 г. масса растительных остатков была больше, чем в умеренно увлажненном, на 31 и 22 % в посевах пшеницы и кукурузы, на 6 и 26 % – в посевах люцерны и в занятом пару. В умеренно увлажненном 2023 г. содержание С_орг в корневых и пожнивных остатках было выше на 0,7–2,5 %, чем в избыточно увлажненном году. Определено, что в умеренно увлажненном году потери углерода из почвы составляли -0,2 т/га при возделывании яровой пшеницы; -1,5 т/га – кукурузы; -1,0 и -1,8 т/га – в занятом и черном парах соответственно. Положительный баланс +0,2 т/га был получен лишь при возделывании люцерны. В избыточно увлажненном году отрицательный баланс углерода в почве был получен на всех изучаемых вариантах. В посевах пшеницы он увеличивался до -0,6 т/га, кукурузы – на 13 %, в посевах люцерны – до -0,5 т/га. Однако в паровых полях потери углерода уменьшились до -0,4 т/га в занятом пару и до -1,3 т/га – в черном пару.

1. Абрамов Н. В., Акимова Ю. А., Бакшеев Л. Г., Белкина Р. И., Иваненко А. С. Игловиков А. В., Кабанин И. Б., Казак А. А., Кулясова О. А., Логинов Ю. П., Миллер С. С., Рзаева В. В., Степанов А. Ф., Тоболова Г. В., Федоткин В. А., Фисунов Н. В., Фуртаев К. В., Якубышина Л. И. Система адаптивно-ландшафтного земледелия в природно-климатических зонах Тюменской области. Тюмень: Тюменский издательский дом, 2019. 472 с.

2. Башкин В. Н. Агрогеохимические технологии управления потоками CO2 в агроэкосистемах. Факторы управления микробным звеном агрогеохимического круговорота // Агрохимия. 2023. № 6. С. 81–96. DOI: 10.31857/S0002188123060042

3. Еремин Д. И., Демин Е. А. Влияние длительного сельскохозяйственного использования на запасы органического углерода в черноземе выщелоченном // Земледелие. 2023. № 4. С. 35–39. DOI: 10.24412/0044-3913-2023-4-35-39

4. Иванов А. В., Замолодчиков Д. Г., Сало М. А., Кондратова А. В., Пилецкая О. А., Брянин С. В. Дыхание почв лесных экосистем юга Дальнего Востока // Почвоведение. 2023. № 9. С. 1023–1033. DOI: 10.31857/S0032180X23600397

5. Лаврентьева И. Н., Меркушева М. Г., Убугунов Л. Л. Оценка запасов органического углерода и потоков СО2 в травяных экосистемах Западного Забайкалья // Почвоведение. 2017. № 4. С. 411–426. DOI: 10.7868/S0032180X17040050

6. Романенков В. А., Мешалкина Ю. Л., Горбачева А. Ю., Кренке А. Н., Петров И. К., Голозубов О. М., Рухович Д. И. Карты потенциала секвестрации почвенного углерода в пахотных почвах России // Почвоведение. 2024. № 5. С. 677–692. DOI: 10.31857/S0032180X24050037

7. Савельева А. В. Роль продовольственной проблемы в современной мировой экономике // Экономический журнал Высшей школы экономики. 2013. Т. 17, № 3. С. 524–539.

8. Свирина В. А., Черногаев В. Г. Влияние различных технологий обработки почвы на плодородие почвы, засоренность и урожайность культур в севообороте // Аграрный научный журнал. 2023. № 10. С. 66–73. DOI: 10.28983/asj.y2023i10pp66-73

9. Соколова Л. Г., Зорина С. Ю., Белоусова Е. Н., Поморцев А. В., Дорофеев Н. В. Эмиссия СО2 из почвы при введении краткосрочной сидерации в паровое поле в условиях лесостепной зоны Прибайкалья // Почвоведение. 2021. № 10. С. 1262–1273. DOI: 10.31857/S0032180X21100117

10. Суховеева О. Э., Рыжов А. В., Почикалов А. В., Карелин Д. В., Заверткин И. А., Николаев В. А. Влияние возделываемых культур и удобрений на дыхание почвы (Длительный опыт Тимирязевской сельскохозяйственной академии) // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2024. Т. 88, № 4. С. 508–520. DOI: 10.31857/S2587556624040041

11. Эседуллаев С. Т., Шмелева Н. В. Особенности аккумуляции азота многолетними бобовыми травами в чистых и смешанных посевах в Верхневолжье // Плодородие. 2016. № 6(93). С. 16–18.

12. Cannon A. J. Twelve months at 1.5 °C signals earlier than expected breach of Paris Agreement threshold. Nature Climate Change. 2025. [Электронный ресурс]. URL: https://www.nature.com/articles/s41558-025-02247-8 (дата обращения: 25.02.2025). DOI: 10.1038/s41558-025-02247-8

13. Demichev V., Dashieva B. S., Filatov I. I. Characterization of Russian regions by variation in average temperature, precipitation, and agricultural development // Sabrao Journal of Breeding and Genetics. 2024. Vol. 56, № 2. P. 616–627. DOI: 10.54910/sabrao2024.56.2.14

14. Demin E. Production of carbon dioxide in crops of various seedings and fallows in the conditions of the forest-steppe zone of Western Siberia // BIO Web of Conferences. 2024. Vol. 139, DOI: 10.1051/bioconf/202413913001

15. Eghbal O., Emami H., Reza K. Comparison some physical and chemical characteristics of the soil under cultivation of alfalfa, wheat, barley, cumin and chickpeas. 2024. [Электронный ресурс]. URL: https://www.researchgate.net/publication/386101034 (дата обращения: 25.02.2025).

16. Sukhoveeva O. E. Input of Organic Carbon to Soil with Post-Harvest Crop Residues // Eurasian Soil Science. 2022. № 55. P. 810–818. DOI: 10.1134/S1064229322060126