Изучение потоков углерода и азота в длительных полевых опытах геосети с целью снижения выбросов парниковых газов и повышения депонирования диоксида углерода агроценозами
Authors: В.Г. Сычёв , А.Н. Налиухин 
Published: December 2024

Основные запасы углерода сосредоточены в органическом веществе почвы - гумусе. Поэтому баланс почвенного органического углерода (С) в земледелии может служить одним из главных критериев оценки эмиссии и депонирования СО агроценозами. Ввиду природной устойчивости С к трансформации, оценка медленно изменяющегося во времени содержания С может быть проведена только в длительных полевых опытах. Показано, что в опытах Географической сети можно оценить потоки углерода и азота в зависимости от систем удобрения на основных типах почв в различных природно-сельскохозяйственных зонах страны. Выявлено, что органоминеральные системы удобрения в 50% длительных опытов способствуют увеличению содержания С в сравнении с исходным уровнем. В вариантах без применения удобрений отмечено существенное снижение содержания и запасов гумуса, что свидетельствует о том, что они являются абсолютным источником С-СО . В лугово-пастбищных агроценозах происходит накопление органического вещества даже без внесения удобрений за счёт большого поступления легкоразлагаемого органического вещества в составе поукосно-корневых остатков. В то же время применение удобрений увеличило запасы С более чем в 2,5 раза по сравнению с контролем. Почвы, азотные и органические удобрения служат основным источником поступления закиси азота в атмосферу. Научно обоснованное сочетание минерального и биологического азота, применение медленнодействующих азотных удобрений, а также ингибиторов нитрификации способствуют существенному снижению эмиссии NO . На сегодняшнее время требуется уточнение потерь количества и форм азота с помощью опытов с применением стабильного изотопа азота N и современного изотопного масс-спектрометрического оборудования. Таким образом, длительные полевые опыты с удобрениями Геосети являются уникальными мониторинговыми экспериментами, в которых можно проводить исследования по достижению углеродной нейтральности и снижению эмиссии закиси азота, а также других парниковых газов.

The main reserves of carbon are in the composition of soil organic matter. That is why the soil organic carbon (SOC) balance in agriculture can serve as one of the main criteria for assessing the emission and deposition of CO by agrocenoses. In view of the natural resistance of soil organic matter to transformation, the assessment of the slowly varying content of SOC over time can be carried out only in long-term field experiments. It is shown that in the experiments of the Geographic Network, it is possible to estimate the fluxes of carbon and nitrogen depending on fertilization systems on the main types of soils in various natural-agricultural zones of the country. It was revealed that organo-mineral fertilization systems in 50% of long-term experiments contribute to an increase in the content of SOC in comparison with the initial level. In variants without the use of fertilizers, a significant decrease in the content and reserves of humus is noted, which indicates that they are an absolute source of С-СО. In meadow-pasture agrocenoses, the accumulation of organic matter occurs even without fertilization due to the large influx of readily decomposable organic matter in the composition of the cut-root residues. At the same time, the use of fertilizers increased SOC reserves by more than 2.5 times compared to the control. Soils, nitrogen, and organic fertilizers are the main source of nitrous oxide into the atmosphere. Scientifically substantiated combinations of mineral and biological nitrogen, the use of slow-acting nitrogen fertilizers, as well as nitrification inhibitors contribute to a significant reduction in NO emissions. At present, it is necessary to clarify the losses of the amount and forms of nitrogen using experiments using the stable nitrogen isotope N and modern isotope mass spectrometric equipment. Thus, long-term field experiments with Geographic Network fertilizers are unique monitoring experiments in which studies can be carried out to achieve carbon neutrality and reduce emissions of nitrous oxide, as well as other greenhouse gases.