By this author

The metabolome of typical chernozems under different land uses

Issue number 1 from 17.01.2025

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 (С_вэ) и углерода микробной биомассы (С_мик) 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.

62 0

Composition of organic matter and biological properties of eroded soils and sediments in a small catchment in the central forest-steppe zone of the Central Russian Upland

Issue number 9 from 15.09.2024

Проанализировано влияние землепользования и эрозионно-аккумулятивных процессов на некоторые физические, химические и биологические свойства почв малого водосбора в Курской области. Исследованы распахиваемые черноземы (Haplic Chernozems) и стратоземы (Fluvic Chernic Phaeosems (Loamic, Pachic)), а также нераспахиваемые стратоземы днища балки. Агрегатный состав (сухое просеивание) отличался высокой долей частиц >10 мм на пашне и низкой – в нераспахиваемом днище балки. Различия в содержании углерода, азота и показателя С/N не выявлены. По данным аналитического пиролиза, идентифицировано 26 пиролизатов, отражающих состав почвенного органического вещества. Относительные содержания пиррола, пиридина, толуола и индана были выше в составе пиролизатов органического вещества пашни, чем днища балки. Высокие доли фурфурола и метилфурфурола наблюдались среди пиролизатов днища балки по сравнению с пашней. Различия по содержанию алканов и фенола не выявлены. Биомасса микроорганизмов представлена преимущественно грибами (от 97 до 99%), высокое обилие которых характерно для непахотных почв днища балки. Различия в дыхательной активности исследуемых почв не выявлены. Показано значительное влияние эрозионно-аккумулятивных процессов и обработки почвы на пространственную неоднородность состава органического вещества и микробиологические показатели. Пахотные почвы характеризуются высоким содержанием азотсодержащих компонентов почвенного органического вещества, формирование почв днища балки происходит в условиях относительно высокого содержания углеводных компонентов зрелого органического вещества. Высокий коэффициент структурности почв днища балки в условиях накопления грибной биомассы свидетельствует об активном участии намытого материала в образовании агрегатов.

36 0