AGRIS - 

Data provenance by Country

2024

Sergey L. Shevelev | Sergey V. Usov | Larisa I. Romanova

Лесостепи Средней Сибири, занимающие предгорные прогибы и межгорные котловины, разделенные таежной растительностью, считаются островными. Лесная древесная растительность по большей части представлена березовыми, осиновыми, лиственничными и сосновыми древостоями. Определяющую роль в экологической устойчивости лесных территорий играют лиственные насаждения. Цель работы – установление особенностей динамики отдельных элементов леса в смешанных лиственных древостоях в пределах лесного массива. Решались следующие задачи: дать характеристику лесного массива, динамики таксационных показателей основных и сопутствующих элементов смешанных древостоев; оценить вклад древостоев в углеродный баланс. В основу работы положены данные 548 таксационных выделов. Выявлены особенности возрастной структуры массива, представленность древостоев различных полнот и производительности. Выполнена оценка изменчивости средних таксационных показателей древостоев в разные возрастные периоды. Полученные средние значения стали основой для математического моделирования. Оказалось, что процесс с достаточной степенью адекватности отражается функцией Вейбулла. Оценка точности уравнений велась по коэффициенту детерминации и стандартной ошибке уравнения. На основе полученных математических моделей построена таблица динамики средних таксационных показателей древостоев элементов леса и всего смешанного древостоя в целом. Рассматриваемая биологическая система древесной лесной растительности обладает значительными возможностями депонирования углерода. В настоящее время нет единой общепризнанной методики оценки эффективности данного процесса. Отечественными и зарубежными исследователями на материале различных лесорастительных зон собран большой объем данных, однако методики сбора различны. Для установления запасов углерода в древостоях – объектах исследования – использован конверсионно-объемный метод. Получены данные, иллюстрирующие динамику запасов углерода в осиново-березовых древостоях островных лесостепей Средней Сибири. | The forest-steppes of Central Siberia occupying submontane troughs and intermountain basins separated by taiga vegetation are considered insular. Forest woody vegetation is mainly represented by birch, aspen, larch and pine stands. A decisive role in the ecological sustainability of forest areas is played by larch plantations. This study has aimed to identify the characteristics of the dynamics of individual forest elements in the mixed deciduous stands within the forest area. The tasks have been to identify the characteristics of the forest area, characterize the dynamics of the taxation parameters of major and minor elements of the mixed stands and assess the contribution of the stands to the carbon balance. The work is based on the data of 548 strata. We have established the characteristics of the forest area age structure and how the stands of various completeness and productivity are represented in it. We have also estimated the variability of the average stands taxation parameters in different age periods. The average values obtained have become the basis for mathematical modeling of the table of the dynamics of the taxation parameters of the mixed stands. It turns out that the process to a reasonable degree of adequacy is reflected by the Weibull distribution. The accuracy of the equations has been estimated by the value of the coefficient of determination (R2) and the standard error of the equation (S). On the basis of the obtained mathematical models, we have constructed the table of the dynamics of the average taxation parameters of the stands of the forest elements and of the mixed stand as a whole. The biological system of forest woody vegetation under consideration has a significant carbon sequestration potential. However, there is currently no generally accepted procedure for assessing the effectiveness of this process. Russian and foreign researchers have collected a large amount of data from different regions, but they have been using different methods. To estimate carbon stocks in the stands that are the object of the study, we have used the conversion-volume method for estimating carbon stocks in forest plantations. The result is the obtained data illustrating the dynamics of carbon stocks in the aspen-birch stands in the insular forest-steppes of Central Siberia.

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2023

Matveev, S.M. | Litovchenko, D.А.

The changes in the radial increment of a 150-year-old Scots pine (Pinus sylvestris L.) tree stand was studied as an indicator of the climatic changes and the basis of tree stand performance. The model Usmansky pine forest is in the Voronezh region; it is an island forest of the forest-steppe of the Russian Plain. The cyclical dynamics in the increment of total, early and late wood of Scots pine over a period of more than a century was revealed, due to the influence of growth-limiting climate factors. In the dynamics of fluctuations in the total width of tree rings and early wood of Scots pine, as well as the growth-limiting factor, atmospheric precipitation, the Brickner cycle prevails lasting 32, 40-41 years. The 11- and 24-year cycles are also clearly visible. In the dynamics of latewood fluctuations, the 10-11-year cyclicity is most pronounced. In solar activity fluctuations, the leading one is the 10-11-year cyclic component. Fluctuations in the hydrothermal coefficient are dominated by a high-frequency component (2-4 years); low-frequency cyclicity is also present (73, 50, 38 years, etc.). Correlations and the strength of influence of key limiting factors for the Central forest-steppe have been established: the amount of precipitation and air temperatures. The importance of March precipitation for the formation of early wood and April precipitation of late wood was revealed. For May-August, there is a clearly expressed positive correlation with precipitation (up to 0.42 in May for early wood) and a negative correlation with temperature (up to -0.3 for early wood, also in May). The correlation coefficient with the HTC is significantly higher than with precipitation and temperature separately for all types of wood. The relationship is positive and significant (0.52-0.55). The strength of influence on the formation of the width of annual rings is also maximum for HTC (up to 81% for late wood). A preliminary assessment of carbon sequestration by mature pine plantations was carried out. It was revealed that one average tree of a 150-year-old forest stand deposited 12.8 g of carbon on average over the last 10 years (2013-2022). | Изучена динамика радиального прироста 150-летнего древостоя сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) Усманского бора Воронежской области (островной бор лесостепи Русской равнины) как индикатора изменчивости климатических условий и основы продуктивности древостоя. Выявлены циклические составляющие колебаний прироста общей, ранней и поздней древесины сосны за более чем вековой период, в связи с воздействием лимитирующих рост факторов климата. В динамике колебаний общей ширины годичных колец и ранней древесины сосны обыкновенной, а также лимитирующего прирост фактора, атмосферных осадков, превалирует цикл Брикнера, длительностью 32, 40-41 год. Хорошо проявляются 11 и 24-летние циклы. В динамике колебаний поздней древесины наиболее выражена 10-11-летняя цикличность. В колебаниях солнечной активности ведущей является 10-11-летняя циклическая составляющая. В колебаниях гидротермического коэффициента превалирует высокочастотная составляющая (2-4 года), также присутствует низкочастотная цикличность (73, 50, 38 лет и др.). Установлены корреляционные связи и сила влияния ключевых лимитирующих факторов для Центральной лесостепи: количества осадков и температур воздуха. Выявлена значимость для формирования ранней древесины осадков марта, поздней древесины – осадков апреля. За май-август чётко выражена положительная корреляционная связь с осадками (до 0,42 в мае для ранней древесины) и отрицательная связь с температурой (до -0,3 для ранней древесины в мае). Коэффициент корреляции с ГТК значительно выше, чем с осадками и температурой по отдельности для всех видов древесины. Связь положительная, значительная (0,52-0,55). Сила влияния на формирование ширины годичных колец также максимальна для ГТК (до 81% для поздней древесины). Проведена предварительная оценка депонирования углерода спелыми сосновыми насаждениями. Выявлено, что одно среднее дерево 150-летнего древостоя в среднем за последние 10 лет (2013-2022 гг.) депонировало 12,8 г углерода.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Komarova, A.V. | Filimonova, I.V. | Novikov, A.Yu.

The purpose of the study is to assess the carbon footprint of the agriculture sector in the Novosibirsk region in view of the existing prerequisites and the general state of the sector. A general review of the agricultural sector in the region was carried out. In the field of crop production, the region is characterized by grain and leguminous crops production, in the field of livestock production – cattle breeding. In the structure of regional exports of agricultural products, milk and dairy products predominate. The study based on the IPCC methodology estimated emissions of carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitric oxide (N2O) from internal fermentation of farm animals, manure collection and storage systems, and soil cultivation. The emissions expressed in the CO2 equivalent are analyzed from the point of view of the types of organizations and farms that create them. Aggregate emissions from agricultural activities in the Novosibirsk region in 2020 were estimated at 2.31 Mt CO2 eq. Emissions from livestock production amounted to 1.38 million tons of CO2 eq., and from soil cultivation - 0.93 million t of CO2 eq. Changes in the emission indicators in 2017-2020 were insignificant. The key factor influencing emissions from livestock production is the dynamics of the number of cattle. Growing dairy cows is developed in the territory of the region, whose emissions per head are the highest among all types of livestock and amount to 3.44 t CO2 eq. per head annually. In terms of organizational structure, the most emissions come from large agricultural enterprises (69%). This creates the prerequisites for regulating emissions and makes it possible to work directly with these organizations. | Цель исследования - оценка углеродного следа сектора сельского хозяйства в Новосибирской области с учетом существующих предпосылок и общего состояния сектора. Был проведен общий обзор с.-х. отрасли региона. В сфере растениеводства для области характерны посадки зерновых и зернобобовых культур, в сфере животноводства – разведение крупного рогатого скота. В структуре регионального экспорта с.-х. продукции преобладает молоко и молокопродукты. В ходе исследования по методологии МГЭИК были оценены выбросы диоксида углерода (СО2), метана (СН4) и оксида азота (N2О) от внутренней ферментации сельскохозяйственных животных, систем сбора и хранения навоза и возделывания почв. Приведенные к СО2 эквиваленту выбросы проанализированы с точки зрения видов организаций и хозяйств их создающих. Совокупные выбросы от с.-х. деятельности в Новосибирской области в 2020 г. были оценены в 2,31 млн т СО2 экв. Выбросы от животноводства составили 1,38 млн т СО2 экв., а от возделывания почв – 0,93 млн т СО2 экв. Изменения показателей выбросов в 2017-2020 гг. были незначительны. Ключевым фактором, влияющим на выбросы от животноводства, является динамика поголовья крупного рогатого скота. На территории области развито выращивание молочных коров, чьи выбросы на голову являются самыми высокими среди всех видов скота и составляют 3,44 т CO2 экв. на голову в год. С точки зрения организационной структуры большая часть выбросов приходится на крупные сельскохозяйственные предприятия (69%). Это создает предпосылки для регулирования объемов выбросов и дает возможность работать напрямую с данными организациями.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Siptits, S.O. | Romanenko, I.A. | Evdokimova, N.E.

The agro-food systems are characterized by the absence of a rigid technological structure in the production, which makes it easier for such systems to adapt to the external environment, part of which are emerging institutions of a low-carbon economy. Meeting its requirements encourages agricultural producers to minimize their carbon footprint and calls for the development of strategies adequate to this problem. When searching for and justifying strategic decisions, it is necessary to take into account a large number of parameters, the change of which within acceptable limits leads to a variety of ecological and economic solutions. The main properties of the agro-food system affecting the components of the ecological and economic criterion are the structure of land use and the structure of acreage on arable land, the sectoral structure of animal husbandry, the concentration of exchange energy in the diets of agricultural animals, the system of their keeping and feeding, methods of storage and application of manure, methods of using by-products of crop production and much more, and therefore, a reasonable choice of the listed elements is a difficult task, which can be attributed to the class of system design tasks. In general, the design process consists of several stages. At the first stage, the material agro-food system is replaced by its mathematical model. At the second stage, many problems of optimal transformation of the properties of this system are solved, that is, achieving the maximum of the economic criterion with increasing values of carbon emission reduction. At this stage, it becomes possible to introduce carbon quotas into consideration, as well as take into account the presence of stochastics of the external environment or limit ourselves to individual scenarios. Both in the first and in the second cases, the work of an entity representing an agro-food system to choose a design solution that is environmentally and economically effective and generates sustainable results will be required. | Для агропродовольственных систем характерно отсутствие жесткой технологической структуры производства продукции, что позволяет им легче адаптироваться к внешней среде, частью которой являются возникающие институты низкоуглеродной экономики. Выполнение ее требований стимулирует производителей с.-х. продукции минимизировать углеродный след и вызывает необходимость разработки адекватных данной проблеме стратегий. При поиске и обосновании стратегических решений приходится учитывать большое число параметров, изменение которых в допустимых пределах приводит к множеству эколого-экономических решений. Основными свойствами агропродовольственной системы, влияющими на составляющие эколого-экономического критерия, являются структура землепользования и структура посевных площадей, отраслевая структура животноводства, концентрация обменной энергии в рационах с.-х. животных, система их содержания и кормления, способы хранения и применения навоза, способы использования побочной продукции подотраслей растениеводства и многое другое, а потому обоснованный выбор перечисленных элементов представляет собой сложную задачу, которую можно отнести к классу задач проектирования систем. В общем случае процесс проектирования состоит из нескольких этапов. На первом этапе материальная агропродовольственная система заменяется ее математической моделью. На втором этапе решается множество задач оптимальной трансформации свойств этой системы, то есть достижение максимума экономического критерия при возрастающих значениях сокращения эмиссии углерода. На этом этапе появляется возможность ввести в рассмотрение карбоновые квоты, а также учесть наличие стохастики внешнего окружения или ограничиться отдельными сценариями. И в первом, и во втором случаях потребуется работа субъекта, представляющего агропродовольственную систему по выбору проектного решения, эффективного в эколого-экономическом отношении и генерирующего устойчивые результаты.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Sychev, V.G. | Naliukhin, A.N. | Eregin, A.V. | Sharapova, N.R. | Demidov, D.V.

The influence of fertilizer systems (organic, mineral, organomineral) and liming on carbon sequestration and nitrous oxide emission was studied in a stationary field experiment established in 2015 on sod-podzolic light loamy soil in the link of crop rotation: vetch-oats mixture – winter wheat – barley – clover – oats. When taking into account all the balance sheet items, the deposition of carbon dioxide in the mineral system against the background of liming increases by 2.3 t of CO2/ha/year, reaching 2.9 t. The mixed organomineral system based on the application of half doses of organic and mineral fertilizers provides additional sequestration of CO2 up to 5.3-6.6 t of CO2/ha/year. The application of full norms on a limed background practically doubles the deposition of carbon dioxide both due to accumulation of it in the soil organic matter (30% of the total sequestration) and within the commercially used part of the crop. The additional emission of N-N2O due to liming is from 0.001 (control) to 0.039 (when applying N30P24K45) kg/ha/year. The emission factor was 0.07-0.08, and when applying cattle manure and mineral fertilizers – 0.08-0.09. Combined application of organic and mineral fertilizers in half norms slightly reduced the emission losses of nitrous oxide during liming, which ranged from 0.08-0.09 and were comparable to the mineral fertilizer system. It should be noted that the productivity of field crop rotation influenced with an organomineral fertilizer system was by 10% higher, it reaches of 45-50 grain units/ha. | В стационарном полевом опыте, заложенном в 2015 г., на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в звене севооборота: вико-овсяная смесь – озимая пшеница – ячмень – клевер – овёс изучено влияние систем удобрения (органической, минеральной, органоминеральной) и известкования на секвестрацию углерода и эмиссию закиси азота. При учёте всех статей баланса депонирование диоксида углерода при минеральной системе на фоне известкования увеличивается на 2,3 т СО2/га/год, достигая 2,9 т. Смешанная органоминеральная система, основанная на внесении половинных доз органических и минеральных удобрений, обеспечивает дополнительную секвестрацию СО2 до 5,3-6,6 т СО2/га/год. Внесение полных доз на известкованном фоне практически удваивает депонирование диоксида углерода как за счёт накопления его в органическом веществе почвы (30% общей секвестрации), так и в составе товарной части урожая. Дополнительная эмиссия N-N2O за счёт известкования равна 0,001 (контроль) – 0,039 (при внесении N30P24K45) кг/га/год. Эмиссионный фактор составил при этом 0,07-0,08, а при внесении навоза КРС и минеральных удобрений – 0,08-0,09. Совместное применение органических и минеральных удобрений в половинных дозах несколько уменьшило эмиссионные потери закиси азота при известковании, которые колебались в пределах 0,08-0,09 и были сопоставимы с минеральной системой удобрения. Следует отметить, что продуктивность полевого севооборота при органоминеральной системе удобрения была на 10% выше – 45-50 ц з.е/га.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Rogachev, V.E. | Agapitov, E.M. | Fomin, V.V. | Sukhanov, M.P. | Rogachev, L.E.

The study of carbon sequestration by plantations is an urgent task in the context of overcoming the results of possible negative scenarios of global and regional climate warming. To be able to analyze in detail the distribution of carbon in plantations, it is important to use a systematic approach and to cover all climatic zones. For this purpose, a network of carbon polygons was created in the Russian Federation. There are shown the results of the assessment of carbon stocks at the plot of the carbon research site "Ural-Carbon" (Severka) of the Sverdlovsk region located in the Training and Experimental Forestry of the Ural State Forestry Engineering University using the guidelines of the Ministry of Natural Resources and Ecology of the Russian Federation for forest management data. The analysis of carbon stocks at the polygon under study was carried out on the basis of forest inventory data, with reference to the age structure of plantations, the dominant species and the stock of plantations. Also, based on the results of the calculations, there is presented a map of the carbon content of the stands of the "Ural-Carbon" (Severka) carbon polygon using the QGIS geographic information system. The map is a vector polygonal layer that includes a set of units of the smallest division of the polygon area for calculating the carbon stock in plantations (plot), having the form of interactive elements comprising data on the designation of the element in space (number of the quarter and plot), composition of the plantation, average age, average height, degree of density which includes the element (plot), area of the plot, average carbon stock (t/ha), type of forest, type of forest conditions, plot stock, average stock per 1 ha, age class and dominant species. Also, all this data is available in the attribute table for the map. | Изучение депонирования углерода насаждениями является актуальной задачей в контексте преодоления результатов возможных негативных сценариев глобального и регионального потепления климата. Для возможности детального анализа распределения углерода в насаждениях важно использовать системный подход и охватить все климатические зоны. С этой целью в Российской Федерации была создана сеть карбоновых полигонов. Данная работа показывает результаты оценки запасов углерода на участке карбонового научно-исследовательского полигона "Урал-Карбон" (Северка) Свердловской области, расположенного в лесхозе Уральского государственного лесотехнического университета с использованием методических указаний Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации по лесоустроительным данным. Анализ запасов углерода на изучаемом участке был произведен на основании данных лесоустройства, учитывающих возрастную структуру насаждений, преобладающую породу и запас насаждений. По итогам расчетов представлена карта содержания углерода насаждениями карбонового полигона "Урал-Карбон" (Северка), полученная при помощи геоинформационной системы QGIS. Карта представляет собой векторный полигональный слой с совокупностью единиц наименьшего деления площади полигона (выдела) для проведения расчетов запаса углерода в насаждениях. Имеет вид интерактивных элементов, включающих данные по обозначению элемента в пространстве (номер квартала и выдела): состав насаждения, средний возраст, среднюю высоту, полноту насаждения, которое включает элемент (выдел), площадь выдела, средний запас углерода (т/га), тип леса, тип лесорастительных условий, запас на выделе, средний запас на 1 га, класс возраста и преобладающая порода. Также все эти данные доступны в атрибутивной таблице для карты.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Zalesov, S.V. | Fomin, V.V. | Platonov, E.P. | Godovalov, G.A. | Bashegurov, K.A. | Suraev, P.N.

В феврале 2021 г. Министерством науки и высшего образования Российской Федерации был запущен проект по созданию карбоновых полигонов на территории России. Цель проекта – разработка и испытание технологий контроля углеродного баланса. В Свердловской области был создан карбоновый научно-исследовательский полигон в Уральском учебно-опытном лесхозе (УУОЛ) Уральского государственного лесотехнического университета (УГЛТУ). В работе представлен анализ таксационных показателей насаждений, произрастающих на его территории. Анализ проведён на основе баз данных лесорастительных материалов. Отмечается, что основными лесными формациями на полигоне являются сосняки и березняки. Доля сосняков составляет 61,3% от покрытых лесной растительностью площади, березняков - 26,6%. Доля насаждений с доминированием в составе древостоев других пород-лесообразователей невелика. Помимо сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и березы повислой (Betula pendula Roth.), другие виды произрастают, как правило, в примеси с указанными. Среди древостоев преобладают среднеполнотные спелые и перестойные насаждения. Большинство древостоев характеризуется относительно высокими классами бонитета. Средний класс бонитета сосняков II,5, а березняков II,6. Насаждения, произрастающие на территории полигона, относятся к 13 типам леса, что свидетельствует о разнообразии лесорастительных условий. Видовое разнообразие древесных пород и лесорастительных условий на карбоновом научно-исследовательском полигоне УУОЛ УГЛТУ обеспечивает возможность изучения широкого спектра вопросов депонирования углерода лесными экосистемами в условиях подзоны южной тайги Урала. | The Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation has launched a project to create carbon graveyards in Russia in February 2021. The aim of the project is to develop and test the carbon balance control technologies. In the Sverdlovsk region, a carbon research graveyard was created in the Urals Educational and Experimental Forestry (UEEF) of the Urals State Forestry Engineering University (USFEU). There is presented an analysis of the taxation indicators of plantings growing on its territory. The analysis was carried out on the basis of databases of forest-growing materials. It is noted that the main forest formations at the graveyard are pine and birch forests. The share of pine forests is 61.3% of the area covered with forest vegetation, and that of birch forests is 26.6%. The share of plantations with dominance in the composition of stands of other forest-forming species is small. In addition to the common pine (Pinus sylvestris L.) and European birch (Betula pendula Roth.), other species grow, as a rule, in admixture with these. Among the stands, medium-full ripe and over-ripe plantings prevail. Most stands are characterized by relatively high capacity classes. The middle capacity class of pine forests is II,5, and of birch forests is II,6. Plantations growing on the territory of the graveyard relate to 13 types of forest, thereby testifying to a variety of forest growing conditions. The species diversity of tree species and forest growing conditions at the carbon research graveyard of the USFEU UEEF provides an opportunity to study a wide range of problems of carbon deposing with forest ecosystems in conditions of the Southern Taiga subzone in the Urals.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2020

Kvasha, A.A. | Tanyukevich, V.V. | Borodychev, V.V. | Khmeleva, D.V. | Tyurin, S.V. | Rulev, A.S.

Works on protective afforestation are carried out in order to protect agricultural land from degradation processes, as well as to improve the microclimate of land. The research purpose is to study the bioproductivity and environmental role of Robinia pseudoacacia L. forest shelterbelts in the conditions of the Kuban lowland. The approved and generally accepted methods of forest valuation, forest land reclamation, botany, and mathematical statistics were applied. Plantings were created according to the standard technology for the steppe zone of the Russian Federation. The area of forest shelterbelts is 62.4 ths ha, including 5 % of the young growth (I state class), 80 % of middle-aged forest plantings (II state class), 10 % of maturing plantings (II state class), 5 % of mature and overmature plantings (III state class). Living ground cover is formed by the following species: Koeleria pyramidata L., Poa pratensis L., Festuca pratensis H., Elytrígia repens L., Dactylis glomerata L., and Phlum pratense L. Aboveground phytomass is 100–300 g/m2; height is 25–32 cm. Plantings are characterized by the quality classes: young growth – I and II; middle-aged and maturing – III; mature and overmature – IV. At the age of natural maturity (70 years), the Robinia trunk reaches the average height of 15.1 m with the average diameter of 22.1 cm. The total stock of wood reaches 18, (ths m3), including (ths m3): young growth – 68 (ths m3); middleaged plantings – 14,871 (ths m3); maturing plantings – 2,187 (ths m3); mature and overmature plantings – 1,314 (ths m3). Aboveground phytomass in young growth is 20.2 t/ha; in mature and overmature plantings it is 391.2 t/ha. In the region it is estimated at 17,070 ths t, including (ths t): young growth – 64; middle-aged plantings – 13,753; maturing plantings – 2,032; mature and overmature plantings – 1,221. The share of stem mass reaches 84.5–80.8 %; woody greenery – 4.2–1.5 %; branches – 11.3–17.7 %. Recalculation coefficients of the stock into aboveground phytomass are the following for: young growth – 0.936; mature and overmature forest shelterbelts – 0.929. Phytosaturation of forest shelterbelts varies within 0.314–2.474 kg/m3. Forest shelterbelts have accumulated 8,534 ths t of carbon, which is estimated at 145.1 mln dollars. The sphere of application of the research results is the Krasnodar Krai forestry, which is recommended to create an additional 60 ths ha of forest shelterbelts, which will provide a normative protective forest cover of arable land of 5 % and annual carbon sequestration up to 3.4 t/ha.

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2019

Orlova, O.V. | Chirak, E.L. | Vorob'ev, N.I. | Sviridova, O.V. | Lisina, T.O. | Andronov, E.E., All-Russia Research and Development Inst. of Agricultural Microbiology, St. Petersburg

The modern concept of the reproduction of soil organic matter (SOM) requires the sequestration of the carbon of plant residues in the soil by the formation of stable organic compounds. In this regard, the role of microbial preparations, accelerating the decomposition of straw are important. Microbial communities of arable soddy-podzolic soils decomposing straw of grain crops were studied in field and laboratory experiments. Straw (rye, wheat and oat) were crushed and inoculated with the Barkon preparation (complex association of microorganisms developed at the FGBNU ARRIAM). The functioning of the microbial community was assessed by the number and activity of microorganisms, the agrochemical properties of the soil. The rate of decomposition of straw was controlled by the ratio C:N in it: rye straw - wheat - oat. Barkon increased rate of decomposition of straw by 18-42% compared to soil microflora by 3 months of composting. Biopreparation is more effective when straw is incorporation in the 0-5 cm layer than by 9-12 cm. The effect of the Barkon on the number, biomass of microorganisms, and their respiration was not noticeable as compared with the growth of these parameters when introducing straw. The absence of an increase in carbon dioxide emissions with an increase in the rate of straw decomposition when Barkon is introduced, indicates an intensification of the processes of carbon sequestration in soil. The treatment with a biological preparation promotes the formation of microbial destructive communities with the highest efficiency of straw conversion and its conversion into labile organic compounds, and then into soil humus substances. Therefore, the use of Barkon, compared to the uninoculated straw, increased the content of total carbons in the soil by 4.8 to 8.4%. | Современная концепция воспроизводства почвенного органического вещества требует закрепления углерода растительных остатков в почве посредством образования устойчивых органических соединений. В этой связи важна роль биопрепаратов, ускоряющих разложение соломы. Целью работы была оценка таксономического состава почвенного микробного сообщества, разлагающего солому зерновых культур, и роли микроорганизмов, входящих в состав биопрепарата Баркон, в изменении микробиома. В полевом и лабораторных опытах изучали микробные сообщества пахотных дерново-подзолистых почв, разлагающие солому зерновых культур. Солому (ржаная, пшеничная и овсяная) измельчали и инокулировали биопрепаратом Баркон. Функционирование микробного сообщества оценивали по количеству и активности микроорганизмов, агрохимическим показателям почвы. Скорость разложения соломы контролировалось соотношением в ней С:N, которая составила ряд ржаная солома - пшеничная - овсяная. Применение Баркона увеличило скорость разложения соломы на 18-42% по сравнению с микрофлорой почвы к 3 мес компостирования. Биопрепарат оказался более эффективен при заделке соломы в слой 0-5 см, чем на 9-12 см. Влияние Баркона на численность, биомассу микроорганизмов и дыхание было малозаметно на фоне роста этих показателей при внесении соломы. Отсутствие роста эмиссии углекислоты с увеличением скорости разложения соломы при внесении Баркона свидетельствовало о секвестрации углерода в почве. Обработка биопрепаратом способствовала формированию микробных деструктивных сообществ с наибольшей эффективностью преобразования соломы и перевода ее в лабильные органические соединения, а затем и в гумусовые вещества почвы. Применение Баркона по сравнению с внесением неинокулированной соломы повышало содержание общего углерода в почве на 4,8-18,4%.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2016

Ерохина, А.И. | Ковда, И.В. | Матышак, Г.В. | Боуттон, Т.В. | Моргун, Е.Г.

На основании литературных материалов и оригинальных экспериментальных исследований рассматриваются актуальные вопросы депонирования углерода почвами из атмосферы с целью оценки возможностей почвенного резервуара для секвестирования техногенного углерода из атмосферы. В первой части авторами работы на основании литературных исследований результатов сооружения в 1950-1965 годах на Русской равнине полезащитных лесополос на площади 57090 км2 рассчитаны величины депонирования органического углерода в почвах Русской равнины в результате этого хозяйственного мероприятия. Сделан вывод о том, что, несмотря на значительное увеличения углерода в почвах при облесении, объем почвенного резервуара недостаточен для депонирования техногенных выбросов промышленности России. Во второй части для выяснения возможностей увеличения емкости резервуара и, как минимум, предотвращения потерь углерода приводятся результаты экспериментального исследования структуры фиксации углерода в почвенном резервуаре на примере основных зональных почв Русской равнины.

Show more [+]

Less [-]

Marina Sokolova Publishings - Russian Federation