Представлены результаты исследований типичных и обыкновенных черноземов на примере полевых опытов, а также коммерческих хозяйств Ставропольского края в прямом посеве (no-till) и при использовании рекомендованной технологии, в которой применяются обработки почв. В рекомендованной технологии свойства черноземов деградированы, в прямом посеве они восстанавливаются. Эффективность применения прямого посева сказывается в увеличении содержания органического вещества, улучшении водно-физических, агрохимических и биологических свойств черноземов. В первые 8 лет использования прямого посева увеличивается содержание гумуса в слое 0–30 см обыкновенных черноземов на 0.22–0.29% за счет активизации фауны и микробиоты в разложении пожнивных остатков на поверхности почв, которые выполняют главную экологическую функцию, защищая почвы от водной и ветровой эрозии. В наибольшей степени это характерно для растительных остатков кукурузы и подсолнечника. В слое 0–1.5 м черноземов обыкновенных при применении прямого посева во время вегетации растений продуктивной влаги больше в среднем на 132 мм по 6 годам исследований по культурам: соя/горох, озимая пшеница, подсолнечник, кукуруза. Применение минеральных удобрений увеличивает урожайность культур в разных подтипах черноземов.
Исследовано влияние землепользования на формирование метаболома чернозема типичного. Проанализированы черноземы типичные (Haplic Chernozems) многолетних полевых опытов Курского ФАНЦ (пос. Черемушки, Курская область) четырех видов использования: 55-летний бессменный черный пар, 21-летняя залежь после бессменного черного пара, 4-летние полевые опыты с применением технологии прямого посева и традиционной обработки. Для изучения почвенного метаболома проводили водную экстракцию фумигированной и нефумигированной почвы с последующим определением содержания водоэкстрагируемого органического углерода (Свэ) и углерода микробной биомассы (Смик) методом высокотемпературного каталитического окисления, а также состава почвенных метаболитов методом газовой хроматографии с масс-спектрометрией. На примере залежи продемонстрировано влияние постагрогенной трансформации черноземов на накопление лабильных форм почвенного углерода. Вспашка черноземов в условиях отсутствия поступления растительного опада приводит к сокращению содержания лабильного углерода. На уровне тенденции показан положительный эффект прямого посева на содержание лабильных форм углерода. По результатам метаболомного анализа черноземов идентифицировано 21 соединение, участвующее в метаболизме углеводов, липидов и азотистых веществ. С помощью индекса разнообразия Шеннона продемонстрировано негативное влияние вспашки на сложность метаболомных профилей черноземов. Наиболее контрастные различия в метаболитном составе выявлены между черноземами, находящимися под залежью и паром, которые обусловлены преобладанием вкладов метаболитов растительного и микробного происхождения соответственно. Наблюдается тенденция к накоплению метаболитов растительного происхождения в черноземе, формирующемся в условиях применения прямого посева. Установлено, что в метаболомном профиле пахотных черноземов доминируют компоненты углеводного обмена, а в непахотных – компоненты азотистого и липидного обмена.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации