Дядькина Светлана Евгеньевна

Проведено исследование пространственной изменчивости содержания фракции d>0,25 мм гранулометрического состава в пахотном горизонте дерново-подзолистой окультуренной почвы на площади 18 га. Почвы сформированы на покровных суглинках, подстилаемых моренными отложениями. Пробы отобраны из верхней (0–10 см) и нижней частей пахотного горизонта (10–20 см) по случайно-стратифицированной схеме. Суммарное количество проб равно 350 шт. Среднее содержание фракции составляет около 22%, коэффициент вариации 39–41%, распределения аппроксимируются логарифмически нормальным распределением. Коэффициент корреляции Спирмена между значениями на разных глубинах равен 0,87. Картограммы пространственного распределения строились методом ординарного кригинга с использованием сферической модели вариограммы. Показано, что предварительное цензурирование высоких значений выборки (квантиль 0,95) дает лучшие результаты при построении картограммы, нежели удаление линейного пространственного тренда и логарифмирование исходных данных. На угодье обнаруживаются пространственные структуры с пониженными и повышенными значениями, средние линейные размера которых равны около 100 м. Предположительно, они связаны с неоднородностью почвообразующих пород.

Для проводимых в настоящее время работ по прогнозу изменения запасов углерода в почве с использованием различных математических моделей требуются первичные данные, относящиеся к разным моментам времени. В работе рассматриваются архивные результаты наблюдений за внутрисезонной динамикой углерода, полученные в 1983 году на пахотных дерново-подзолистых почвах в УО ПЭЦ МГУ «Чашниково». Измерения проводились с июня по сентябрь на площадках 30×30 м, расположенных на трех полях севооборота. Пробы отбирались из слоев 0‒10 и 10–20 см пахотного горизонта. Повторность измерений в каждый срок на каждом поле 25-ти кратная. После предварительной выбраковки результатов, не отвечающих гипотезе о гомогенности почвенного горизонта, данные обрабатывались дисперсионным анализом. Показано, что в пахотном горизонте (слой 0–20 см) диапазон внутрисезонной изменчивости содержания углерода может составлять около 0,10%. Минимальные значения содержания углерода наблюдались в августе–сентябре.

Исследованы запасы углерода в основных составляющих хвойно-широколиственного леса на территории Московской области: различных фракциях древостоя, сухостоя, мортмассе, подстилке, живом напочвенном покрове и минеральном профиле почвы. Для оценки потенциальной интенсивности разложения органического вещества определяли ряд показателей функционирования микробной биомассы. Дана оценка запасов углерода и их долей в компонентах экосистемы, различающихся по скорости обновления и потенциальной способности к секвестрации углерода, а также степени их пространственного варьирования. Общий пул углерода изученной лесной экосистемы составляет 18,7+0,8 кгм‒2, причем в многолетних частях древостоя, сухостое, мортмассе и минеральном профиле почвы сосредоточено почти 90% от общего запаса. Эти наиболее устойчивые пулы характеризуются наименьшим пространственным варьированием в пределах биогеоценоза. Запасы углерода ассимилирующей части травяного яруса и листьев деревьев составляют всего 0,02 и 0,08 кгм‒2 соответственно. Запасы углерода подстилок довольно низкие — 0,21±0,04 кгм‒2, что не превышает 2% от общих запасов углерода экосистемы. Полученные данные говорят о том, что даже вторичные субклимаксные лесные экосистемы, являются существенным поглотителем атмосферного углерода, главным образом за счет массы древостоя и органического вещества почвы.

На основе результатов вегетационного опыта с минеральными удобрениями на черноземе предложена новая группировка индивидуальных растений ячменя по морфологическим признакам вегетативного и генеративного развития. Растение разделялось на три части: на побег первого порядка и побеги второго порядка, вместе формирующие спелое зерно, а также непродуктивные побеги. Доминирующая группа растений (группа D) выделялась по общей биомассе, а две другие (группы А и В) по степени генеративного развития, определяемого по качеству зерна, сформированного разными побегами. Структурные различия растений на двух уровнях организации, разные побеги и группы отражают динамику развития ячменя в течение вегетационного периода. Разные способы применения калийных удобрений, локальный и равномерный, формируют разную пространственную неравномерность их содержания в почве и, следовательно, разную динамику влияния калия на растения. Калийные удобрения, внесенные в почву равномерным способом, оказывают существенное действие в первую половину вегетации, когда наиболее активно развивается первичный побег. Локализация калийных удобрений в почве, наоборот, способствуя более слабой фиксации калия почвой, сохраняет свое действие на вторую половину вегетации ячменя, когда активнее развиваются побеги второго порядка.Новый метод структурного разделения индивидуальных растений позволил диагностировать физиологическое действие пространственной неравномерности применения калийных удобрений на растения и качество урожая ячменя. Традиционная схема учета биомассы, усредняющая все растения в сосуде, была нечувствительна к выявлению действия удобрений на формирование генеративных органов. Таким образом, полученные данные позволили подтвердить предложенную ранее концепцию, связывающую пространственную неравномерность расположения свежевнесенного калия в почве с его распределением по растению в течение вегетационного периода.