Soil Organic Carbon Stocks under No-Tillage in the Middle Volga Region

K. V. Ivashchenko; Иващенко К. В.; S. V. Sushko; Сушко С. В.; Yu. A. Dvornikov; Дворников Ю. А.; L. A. Mirny; Мирный Л. А.; L. V. Orlova; Орлова Л. В.; N. D. Ananyeva; Ананьева Н. Д.; S. V. Neprimerova; Непримерова С. В.; A. V. Yudina; Юдина А. В.; N. M. Trots; Троц Н. М.

doi:10.31857/S0002188123110066

Запасы почвенного органического углерода при нулевой обработке почвы в условиях среднего Поволжья

Авторы: Иващенко К.В.¹, Сушко С.В.¹^,2, Дворников Ю.А.¹^,3, Мирный Л.А.¹, Орлова Л.В.⁴^,5, Ананьева Н.Д.¹, Непримерова С.В.², Юдина А.В.⁶, Троц Н.М.⁷
Учреждения:
1. Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН
2. Агрофизический научно-исследовательский институт
3. Российский университет дружбы народов
4. ООО “Орловка–АИЦ”
5. Национальное движение сберегающего земледелия
6. Почвенный институт им. В.В. Докучаева
7. Самарский государственный аграрный университет
Выпуск: № 12 (2023)
Страницы: 47-56
Раздел: Плодородие почв
URL: https://journal-vniispk.ru/0002-1881/article/view/162256
DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188123110066
EDN: https://elibrary.ru/VGFOLD
ID: 162256

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Внедрение ресурсосберегающих технологий в практику земледелия является одним из подходов к сохранению плодородия почв и увеличению запасов органического углерода (С_орг). Одной из таких технологий является нулевая обработка почвы, которую активно применяют во всем мире с середины ХХ века. Однако сведений об эффективности применения данной технологии для накопления и сохранения С_орг в агропочвах нашей страны все еще недостаточно. В работе проведена оценка скорости накопления С_орг агрочерноземами при нулевой обработке почвы в условиях Среднего Поволжья. На территории агрохозяйств (Похвистневский р-н Самарской обл.) были выбраны 2 сельскохозяйственных поля с 5- и 8-летней нулевой обработкой почвы (88 и 161 га соответственно) и поле с безотвальной вспашкой (42 га). В каждом поле выбрано по 30 точек исследования, из которых отобраны почвенные образцы верхнего (0–10 см) и нижнего (10–30 см) слоев. В работе приведены основные физико-химические показатели почвы и рассчитаны запасы С_орг. Показано значимое увеличение запасов С_орг в верхнем слое почвы при 5- и 8-летней нулевой обработке (в среднем на 0.57 и 0.45 кг/м²) по сравнению с таковыми при вспашке, однако для нижнего слоя значимых различий не выявлено. Суммарные запасы С_орг для слоя 0–30-см почвы при нулевой обработке возросли на 0.61 и 0.34 кг/м² относительно таковых при вспашке. Следовательно, в результате применения нулевой обработки скорость накопления запасов С_орг в агрочерноземах Среднего Поволжья может достигать 1.22 и 0.43 т С/га в год, что в 1.3–41 раз больше рекомендуемой программой “4 промилле” для сельскохозяйственных земель нашей страны (от 0.03 до 0.33 т С/га в год).

Ключевые слова

прямой посев, программа “4 промилле”, секвестрация углерода, пространственное распределение запасов углерода, почва пашни.

Список литературы

Кудеяров В.Н., Демкин В.Ф., Гиличинский Д.А., Горячкин С.В., Рожков В.А. Глобальные изменения климата и почвенный покров // Почвоведение. 2009. № 9. С. 1027–1042.
Minasny B., Malone B.P., McBratney A.B., Angers D.A., Arrouays D., Chambers A., Chaplot V., Chen Z.-S., Cheng K., Das B.S., Field D.J., Gimona A., Hedley C.B., Hong S.Y., Mandal B., Marchant B.P., Martin M., McConkey B.G., Mulder V.L., O’Rourke S., Richer-de-Forges A.C., Odeh I., Padarian J., Paustian K., Pan G., Poggio L., Savin I., Stolbovoy V., Stockmann U., Sulaeman Y., Tsui C.-C., Vågen T.-G., van Wesemael B., Winowiecki L. Soil carbon 4 per mille // Geoderma. 2017. V. 292. P. 59–86. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2017.01.002
Arrouays D., Balesdent J., Germon J.C., Jayet P.A., Soussana J.F., Stengel P. Increasing carbon stocks in French agricultural soils? Synthesis of an Assessment Report by the French Institute for Agricultural Research on Request of the French Ministry for Ecology and Sustainable Development // Sci. Assess. Paris: Unit for Expertise, INRA, 2002. 36 p.
Johnson J.M.F., Reicosky D.C., Allmaras R.R., Saue, T.J., Venterea R.T., Dell C.J. Greenhouse gas contributions and mitigation potential of agriculture in the central USA // Soil Till. Res. 2005. V. 83. P. 73–94.
Lu F., Wang X., Han B., Ouyang Z., Duan X., Zheng H.U.A., Miao H. Soil carbon sequestrations by nitrogen fertilizer application, straw return and no–tillage in China’s cropland // Glob. Chang. Biol. 2009. V. 15. P. 281–305.
Powlson D.S., Bhogal A., Chambers B.J., Coleman K., Macdonald A.J., Goulding K.W.T., Whitmore A.P. The potential to increase soil carbon stocks through reduced tillage or organic material additions in England and Wales: a case study // Agric. Ecosyst. Environ. 2012. V. 146. P. 23–33.
Национальный атлас почв Российской Федерации: М.: Астель, 2011. 632 с.
Турин Е.Н. Преимущества и недостатки системы земледелия прямого посева в мире (обзор) // Таврич. вестн. аграрн. науки. 2020. № 2(22). С. 150–168.
Когут Б.М, Семенов В.М., Артемьева З.С., Данченко Н.Н. Дегумусирование и почвенная секвестрация углерода // Агрохимия. 2021. № 5. С. 3–13.
Столбовой В.С., Савин И.Ю. Могут ли почвы России влиять на изменение климата? // Природн.-ресурс. ведомости. 2018. № 9 (456). С. 5.
Stolbovoi V. Carbon in Russian soils // Climate Change. 2002. V. 55. P. 131–156.
Minasny B., McBratney A.B. A conditioned Latin hypercube method for sampling in the presence of ancillary information // Comput. Geosci. 2006. V. 32. № 9. P. 1378–1388.
Воробьева Л.А. Химический анализ почвы. М.: Изд-во МГУ, 1998. 272 с.
Юдина А.В., Фомин Д.С., Валдес-Коровкин И.А., Чурилин Н.А., Александрова М.С., Головлева Ю.А., Филиппов Н.В., Ковда И.В., Дымов А.А., Милановский Е.Ю. Пути создания классификации почв по гранулометрическому составу на основе метода лазерной дифракции // Почвоведение. 2020. № 11. С. 1353–1371.
Elith J., Leathwick J. R., Hastie T. A working guide to boosted regression trees // J. Anim. Ecol. 2008. № 77. C. 802–813.
Флоринский И.В. Иллюстрированное введение в геоморфометрию [Электр. ресурс] // Электронное научное издание Альманах “Пространство и время”. 2016. Т. 11. Вып. 1: Система планета Земля. Стационар. Сетев. адрес: 2227-9490e-aprovr_e-ast11-1.2016.71
Турин Е.Н., Женченко К.Г., Гонгало А.А. Выращивание сорго зернового без обработки почвы в сравнении с традиционной технологией в центральной степи Крыма // Агрономия. 2019. № 17 (180). С. 75–85.
Blanco-Canqui H., Ruis S.J. No-tillage and soil physical environment // Geoderma. 2018. V. 326. P. 164–200.
Guan D., Al-Kaisi M.M., Zhang Y., Duan L., Tan W., Zhang M., Li Z. Tillage practices affect biomass and grain yield through regulating root growth, rootbleeding sap and nutrients uptake in summer maize // Field Crop Res. 2014. V. 157. P. 89–97.
Fan R.Q., Yang X.M., Drury C.F., Reynolds W.D., Zhang X.P. Spatial distributions of soil chemical and physical properties prior to planting soybean in soil under ridge-, no-, and conventional-tillage in a maize–soybean rotation // Soil Use Manag. 2014. V. 30. P. 414–422.
USDA-NRCS, 1996. Soil quality resource concerns: compaction. https://www.fs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/stelprdb5294092.pdf
Бондарев А.Г., Медведев В.В. Некоторые пути определения оптимальных параметров агрофизических свойств почв // Теоретические основы и методы определения оптимальных параметров свойств почв. Тр. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. М.: Наука, 1980. С. 85–98.
Захаров Н. Карбоновые рынки в России, в том числе аграрный. Углеродные кредиты // Ресурсосбер. земледелие. Спец. сел.-хоз. журн. 2022. № 56(04). С. 31.
Постановление Правительства Российской Федерации от 30.04.2022 г. № 790. http://government.ru/docs/all/140827/ Дата обращ. 13.07.2023.