Красильников Павел Владимирович

С помощью модели RothC-26.3 была воспроизведена 62-летняя динамика почвенного органического углерода (ПОУ) в дерново-среднеподзолистой почве длительного полевого опыта ФГБУ ФНЦ ЛК. При помощи имитационного моделирования проведена оценка перспективы увеличения запасов ПОУ до 2090 года путем изменения агротехнологических приемов в рамках двух климатических и двух адаптационных экономических сценариев. Изучена возможность использования альтернативных источников удобрений и минимальной обработки почвы как дополнительных подходов к накоплению ПОУ. Показано, что при сохранении существующих технологий в условиях будущего климата увеличение запасов ПОУ в пахотном слое (0–20 см) исследуемых почв до 2090 года может составить до 34% от начального содержания, а при реализации углеродсберегающих технологий (изменение структуры севооборотов, а также доз и источников органических удобрений) накопление ПОУ может обеспечить прирост запасов к 2090 году до 82%. Максимальная скорость секвестрации при разных климатических сценариях может составить до 11‰/год. Из альтернативных источников органических удобрений наилучший результат показало применение компостов и торфосмесей, обеспечивающих дополнительное накопление ПОУ до 10,6 тга–1 по сравнению с использованием навоза КРС, тогда как применение сидерального пара и минимальной обработки почвы не может рассматриваться как оптимальная стратегия накопления ПОУ в почве, поскольку данные приемы приводят к меньшему накоплению по сравнению с использованием навоза КРС. Показано, что исследуемые почвы обладают значительным потенциалом для накопления органического углерода при сохранении их сельскохозяйственной эксплуатации.

Важнейшими факторами, влияющими на запасы органического углерода в почвах (soilorganiccarbon—SOC), являются степень и характер их увлажнения. Особое значение эти факторы приобретают при оценке SOC в почвах лесной зоны. В работе представлены результаты сравнительного статистического анализа вариабельности запасов SOC в автоморфных, полугидроморфных и гидроморфных почвах лесных экосистем Карелии. Для оценки запасов SOC и расчета количественных показателей их вариабельности были использованы данные почвенной съемки на площади 1 км2, включающие характеристики 95 разрезов. Из них 61 разрез характеризует автоморфные почвы, 12 разрезов — полугидроморфные почвы и 22 разреза — гидроморфные почвы. Результаты исследований показали, что минеральные горизонты лесных почв в большей степени неоднородны по содержанию SOC, а органогенные — по мощности и плотности. Согласно результатам статистического анализа, средние запасы SOC в почвенном слое 0–30 и 0–50 см возрастают в зависимости от степени гидроморфизма. Запасы углерода в полугидроморфных почвах характеризуются более высокой вариабельностью, о чем свидетельствуют больший диапазон изменений и более высокие значения стандартного отклонения и коэффициента вариации. Наибольший вклад в общую вариабельность запасов SOC лесных экосистем при повышенном увлажнении вносит органогенный горизонт. В автоморфных почвах доля слоя 0–5 см, соответствующего подстилке, в общих запасах органического углерода слоя почв 0–50 см достигает 30%. С увеличением степени гидроморфизма эта доля снижается до 17% в полугидроморфных почвах и до 6% в гидроморфных. Доля запасов SOC в слое 30–50 см в общих запасах возрастает от 23% в автоморфных почвах до 43% в гидроморфных.