Черноземы являются самыми плодородными почвами. Однако во многих регионах, например в Центральном Черноземье, где широко распространены овраги и балки, черноземы подвержены водной эрозии, которая снижает плодородие. В статье «Influence of Water Erosion on Soil Aggregates and Organic Matter in Arable Chernozems: Case Study» («Влияние водной эрозии на почвенные агрегаты и органическое вещество в пахотных черноземах: исследование на ключевом участке»), опубликованной в журнале Agronomy (Q1), показаны первые признаки деградации черноземов Курской области от водной эрозии. Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ No 22-77-10062.
Проект объединил ученых географического и почвенного факультетов МГУ, а также Почвенного института им. В.В. Докучаева. «В своей работе мы проверили гипотезу о том, что в результате водной эрозии ухудшается структура черноземов, уменьшается содержание и обедняется состав гумуса в пахотных горизонтах», – рассказала научный сотрудник Почвенного института им. В.В. Докучаева, исполнитель гранта РНФ Оксана Плотникова.
Для определения структурных характеристик почвы и содержания гумуса применены классические подходы. Состав органического вещества оценен с помощью современных методов просвечивающей микроскопии и одностадийного пиролиза с газовой хромато-масс-спектрометрией. Последний основан на анализе продуктов сжигания органического вещества в среде инертного газа.
Результаты исследования показали, что водная эрозия оказывает существенное влияние на деградацию черноземов.
«В первую очередь, это проявляется в снижении содержания гумуса и изменении его состава в пахотном горизонте. За счет эрозии углеводы выносятся вниз по склону. При этом сохраняется доминирование в составе гумуса липидов и азотсодержащих соединений. Это свидетельствует о том, что черноземы начали терять плодородие», − пояснила Оксана Плотникова.
Вопреки ожиданиям, большинство структурных показателей пахотного горизонта не изменились с увеличением степени эрозии, поскольку на них повлияло сочетание различных факторов, действующих в разных положениях на склоне.
«В пахотном горизонте черноземов Курской области слабой и средней степени эродированности сохранился состав макроагрегатов, включая наиболее агрономически ценные. Макроструктура оказалась достаточно устойчивой, однако на микроуровне выявлены первые признаки деградации гумусного состояния», – сообщил старший научный сотрудник географического факультета МГУ, участник проекта Иван Семенков.
«На изученных черноземах еще удается получать неплохие урожаи. Но если не начать принимать меры по их бережному использованию уже сейчас, то в ближайшем будущем мы увидим серьезные негативные последствия в виде снижения плодородия», – подытожила Оксана Плотникова.
Ученые надеются, что результаты исследования позволят ответить на вопрос, какие почвенные образования на уровне макро- и микроагрегатов и отдельных органических веществ определяют устойчивость почв к водной эрозии.
На фото: Исследование микроструктуры черноземов. Автор фото Оксана Плотникова.
