Changing the Phosphate Regime of Soils in the Middle Taiga When Using Biochar

Issue number 3 from 01.03.2023

В лабораторных экспериментах исследовали влияние древесного биоугля (biochar) на содержание различных форм фосфатов на почвах с разной обеспеченностью фосфором. В работе использовали почвы среднетаежной подзоны Карелии – агрозем альфегумусовый иллювиально-железистый песчаный (Umbric Podzol) и агрозем текстурно-дифференцированный типичный тяжелосуглинистый (Umbric Retisol). В опытах изучали влияние биоугля двух фракций: 3–5 и ≤2 мм в количестве 2 и 5% от массы почвы на показатель рН_KCl, содержание подвижного и общего фосфора, фракционный состав фосфатов (метод Чанга–Джексона), общую фосфатазную активность почвы, а также эффект раздельного и совместного применения биоугля и удобрения (азофоски) на содержание подвижного фосфора в вегетационном опыте с ячменем яровым. Выявили, что в агроземе альфегумусовом биоуголь достоверно повышал содержание подвижного фосфора на 20–40%, увеличивал содержание фракции Ca-фосфатов, алюмофосфатов и рыхлосвязанных фосфатов, а также усиливал активность фосфатазы. В вегетационном опыте отмечено более высокое содержание P₂O₅ в вариантах с биоуглем ≤2 мм, с удобрением и достоверное взаимное влияние факторов биоугля и удобрения. В агроземе текстурно-дифференцированном биоуголь увеличивал содержание подвижного фосфора на 2–6%, повышал содержание Ca-фосфатов и рыхлосвязанных фосфатов (с биоуглем ≤2 мм в 5% дозировке) и не оказывал существенного влияния на активность фосфатазы. В вегетационном опыте достоверное влияние оказывало лишь сочетание биоугля ≤2 мм и удобрения. В целом наиболее заметный эффект практически на все исследованные показатели оказывала фракция биоугля ≤2 мм в 5%-ной дозировке. Применение биоугля приводило к статистически значимому увеличению значений рН_KCl и не влияло на содержание валового фосфора в обеих почвах. Больший эффект биоуголь оказывал на фосфатный режим почвы легкого гранулометрического состава с изначально более низким рН и меньшим содержанием подвижного и валового фосфора.

41 0

Soils and Carbon Pools on Shungite Rocks of South Karelia under Different Types of Land Use

Issue number 11 from 01.11.2023

Исследованы азональные органо-аккумулятивные почвы на шунгитовых породах и влияние типа землепользования на их свойства и экосистемные запасы углерода. Проанализированы изменения в строении почвенных профилей, основные химические и микробиологические показатели верхних горизонтов, запасы С_орг и С_мик почвы в метровом слое и структура углеродных пулов участков. Исследовали сосняк в качестве контроля, пашню, сенокос, а также молодой ольшаник и средневозрастной смешанный лес. В отличие от зональных почв изменение землепользования не ведет к значительной трансформации свойств шунгитовых почв. Наибольшее влияние оказывает удаление камней, способствующее образованию развитых пахотных горизонтов. Для почв характерны высокая скелетность, слабодифференцированный маломощный профиль, низкие значения плотности и близкая к нейтральной реакция среды. Большой разброс значений содержания С_орг от 1.6 до 11.7% обусловлен неоднородным составом почвообразующих пород. Сельскохозяйственное освоение способствует накоплению обменных оснований, подвижных калия и фосфора, содержание которых в шунгитовых почвах повышено изначально. Для всех участков характерна высокая скорость минерализации органического вещества (С/N не выше 17). В почвах отмечено небольшое содержание С_мик (84–245 мг С/кг), что может быть следствием малой доступности субстрата вследствие литогенного происхождения углерода и повышенных концентраций тяжелых металлов и лантаноидов в шунгитовых породах. Запасы органического углерода почв колеблются в пределах 17–251 т С/га, а запасы С_мик – в пределах 6–43 г С/м². Общие экосистемные запасы углерода (надземная и подземная фитомасса, дебрис, подстилка и почва) максимальны на сенокосе (259 т С/га) и минимальны в молодом лесу (74 т С/га). Общий запас углерода на участках пашни, средневозрастного и контрольного лесов находится в пределах 169–211 т С/га.

40 0

Ecosystem carbon stocks for different types of land use on iron-metamorphic soils of South Karelia

Issue number 10 from 15.10.2024

Исследовали железисто-метаморфические почвы нормального увлажнения в средне-таежной подзоне Карелии. Изучили 100-летний сосняк в качестве контроля, пашню, сенокос, а также 15-и 75-летний сосняки естественного лесовозобновления на бывших сельскохозяйственных угодьях. Анализировали влияние разных типов землепользования на морфологическое строение почв и основные химические и микробиологические показатели верхних горизонтов. Изучили запасы органического углерода (С_орг) и углерода микробной биомассы (С_мик) почв в метровом слое и структуру углеродных пулов участков. В почвах наблюдался равномерно-аккумулятивный тип распределения углерода и близкие значения соотношения С/N (16–18) на всех участках. Для почв характерно слабое естественное плодородие и низкие агрохимические показатели, которые значительно улучшаются при аграрном освоении. На пашне отмечено наибольшее содержание С_орг (4.9%) и N_общ (0.3%) при низкой плотности сложения и нейтральном рН. В почве молодого леса зафиксировано наибольшее содержание С_мик (419 мг С/кг), на участках пашни и сенокоса оно составляет 209–211 мг С/кг и минимально в почвах зрелых лесов (144–175 мг С/кг). На исследованных землепользованиях запасы С_мик в слое почвы 0–100 см находятся в пределах 76.5–132.4 г С/м², в почвах лесов запасы С_мик подстилки составляют 12.7–27.4 г С/м². Запасы С_орг почвы в метровом слое максимальны на пашне и составляют 272 т С/га, и уменьшаются в ряду сенокос – спелый лес от 98 до 39 т С/га. Общие экосистемные запасы углерода максимальны на пашне (275 т С/га), что превышает запасы в зрелых лесах – 206–221 т С/га. Запасы С_орг на сенокосе и в молодом лесу составляют 105–115 т С/га.

43 0