Оценка эмиссии парниковых газов из сельскохозяйственных почв при использовании различных агротехнологий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.03, кандидат биологических наук Павлик, Сергей Владимирович

• Павлик, Сергей Владимирович
• кандидат биологических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Павлик, Сергей Владимирович

Содержание

Введение

Глава 1. Парниковые газы и их роль в формировании эффекта глобального потепления

1.1 Основные парниковые газы и их роль в глобальном изменении климата

1.2 Источники закиси азота. Процессы азотного цикла в почве

1.3 Факторы, оказывающие влияние на эмиссию парниковых газов

1.3.1 Содержание почвенной влаги

1.3.2 Влияние плотности сложения почвы

1.3.3 Температура и тепловой режим почв

1.3.4 Кислотность почвы

1.3.5 Системы удобрения и эмиссия парниковых газов

1.3.6 Влияние способов обработки почв

1.3.7 Российские исследования в области парниковых газов

Глава 2. Объекты исследования

2.1. Дерново-подзолистые супесчаные почвы

2.2 Серые лесные среднесуглинистые почвы

2.3 Органогенные почвы

Глава 3. Методы исследования

Глава 4. Результаты и обсуждение

4.1. Дерново-подзолистые супесчаные почвы Ленинградской области

4.1.1 Погодные условия

4.1.2 Почвенные параметры

4.1.3 Эмиссия закиси азота из дерново-подзолистых почв

4.2 Серые лесные среднесуглинистые почвы

4.2.1 Лабораторный опыт. Почвенные параметры

4.2.2 Лабораторный опыт. Эмиссия закиси азота

4.2.3Полевой опыт. Климат

4.2.4 Полевой опыт. Почвенные параметры

4.2.5 Полевой опыт. Эмиссия закиси азота

4.3 Органогенные почвы

4.3.1 Климатические условия и почвенные параметры

4.3.2 Эмиссия углекислого газа из органогенных почв

4.3.3 Эмиссия закиси азота из органогенных почв

4.3.4 Эмиссия метана из органогенных почв

Выводы

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка эмиссии парниковых газов из сельскохозяйственных почв при использовании различных агротехнологий»

Введение

В 2004 году Российской Федерацией был ратифицирован Киотский протокол. По условиям этого международного договора Россия взяла на себя обязательства по созданию национального кадастра выбросов парниковых газов и ежегодному представлению государственных докладов о динамике эмиссии парниковых газов в атмосферу [45].

Парниковые газы, к которым наряду с углекислым газом и метаном принадлежит закись азота, удерживают теплое инфракрасное излучение в атмосфере нашей планеты, согревая ее. Увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере, по мнению целого ряда ученых, приводит к увеличению количества удерживаемого тепла и созданию парникового эффекта.

Необходимость оценки эмиссии парниковых газов из сельскохозяйственных почв связана с важнейшей ролью, которую играют почвы в образовании этих газов (особенно М20 и С02). По разным оценкам от 25% до 40% парниковых газов имеют почвенное происхождение, что важно при рассмотрении ключевой позиции почвенного покрова в биосферном круговороте этих газов.

Целью данной работы было оценить эмиссию парниковых газов из сельскохозяйственных почв при использовании азотсодержащих минеральных удобрений и при применении различных видов основной обработки почв.

В задачи исследования входило: • Определить прямую эмиссию закиси азота из пахотных дерново-подзолистых супесчаных почв разной степени окультуренности при внесении минеральных удобрений;

• Определить влияние азотсодержащих минеральных удобрений на прямую эмиссию закиси азота из дерново-подзолистых супесчаных почв при выращивании пропашных культур и культур сплошного сева;

• Оценить влияние различных способов основной обработки почв на прямую эмиссию закиси азота из серых лесных среднесуглинистых почв;

• Определить влияние сельскохозяйственного использования заливных лугов на эмиссию парниковых газов.

Глава 1. Парниковые газы и их роль в формировании эффекта

глобального потепления

1.1 Основные парниковые газы и их роль в глобальном изменении климата

Опасения человечества, по поводу усиления на планете парникового эффекта, связаны с тем, что за последние 50 лет изменение климата стало особенно заметным. Учеными всего мира подтверждается факт, что с начала прошлого века средняя температура на Земле увеличилась на 0,6 ± 0,2°С [47], и большая доля в потеплении климата вызвана производственной деятельностью человека, в первую очередь выбросом газов, вызывающих парниковый эффект. Среди этих газов основную роль отводят трем: углекислый газ (С02), метан (СН4) и закись азота (М20) [74; 60]. Есть и другие соединения, входящие в группу парниковых газов,— это гидроф торуглероды (ГФУ), перфторуглероды (ПФУ) и гексафторидсеры (8Р6), но их вклад в глобальное потепление по сравнению с основной тройкой -незначительный. Все эти соединения называют парниковыми газами, поскольку именно они способствуют удержанию солнечной энергии (поступающей из космоса) в атмосфере нашей планеты, создавая тем самым своеобразный барьер, препятствующий возвращению тепла обратно в космос. Конечно, при отсутствии парниковых газов жизнь на нашей планете была бы невозможна, но на сегодняшний день их чрезмерное накопление в атмосфере становится столь же опасным, как и их отсутствие.

С парниковым эффектом человечество столкнулось не впервые. Этот процесс был описан французским ученым Фурье еще в начале XIX века: атмосфера пропускает коротковолновое солнечное излучение, но задерживает отраженную Землей длинноволновую тепловую энергию. В конце девятнадцатого столетия шведский ученый Аррениус изложил свою

теорию о том, что сжигание угля изменяет концентрацию С02 в атмосфере, что должно привести к потеплению. В 1957 — Международном геофизическом году — были обнародованы данные наблюдений, в которых уже отмечался значительный рост концентрации С02 в атмосфере нашей планеты.

Опасность выбросов парниковых газов состоит в том, что они достаточно долго "живут" в атмосфере и могут далеко перемещаться с потоками воздуха. В результате получается, что парниковый эффект не зависит от места конкретного выброса того или иного парникового газа. Фактически любой локальный выброс оказывает только глобальное действие, и уже глобальный эффект порождает вторичные эффекты, которые сказываются на климате того или иного места на планете. На этом принципе, в соответствии с Киотским протоколом, строится продажа квот на выброс парниковых газов.

Среди основных секторов антропогенного поступления парниковых газов в атмосферу можно назвать энергетику (сжигание топлива, энергетическая промышленность, транспорт и т.д.), промышленные процессы (продукция горнодобывающей промышленности, химическая промышленность, металлургия), использование растворителей, сельское хозяйство, а также переработка отходов.

Сельское хозяйство занимает среди названных источников четвертое место по количеству выбрасываемых в атмосферу парниковых газов [45]. Однако именно сельское хозяйство является основным источником эмиссии закиси азота (М20), третьего по значимости парникового газа.

Прямые эмиссии закиси азота из сельскохозяйственных почв мира в атмосферу по различным оценкам составляют 4.7 - 6.3 Т г N в год, что составляет от 25% до 40% от всего количества этого газа [76], которое поступает в атмосферу нашей планеты из разнообразных источников. Закись азота имеет высокую продолжительность жизни в атмосфере и способна

удерживать в 180 раз больше тепла, чем равное же количество углекислого газа (табл.1). В настоящее время принято считать, что вклад закиси азота в глобальное потепление климата, с учетом отепляющего потенциала, составляет 6% [88].

Таблица 1. Некоторые физико-химические характеристики основных

парниковых газов

Парниковый газ Концентрация в атмосфере Время жизни в атмосфере Отепляющий потенциал (относительно СО2 на моль вещества)

Углекислый газ 365 ррт* 230 1

Метан 1.745 ppb** 14.4 3.7

Закись азота 314 ppb** 160 180

*ррш - частей на миллион, **ppb - частей на миллиард

1.2 Источники закиси азота. Процессы азотного цикла в почве

Азот - один из главных биофильных элементов. Он входит в состав основных полимеров живой клетки — структурных белков и белков-ферментов, нуклеиновых и аденозинфосфорных кислот. Его превращения в биосфере определяют работу главного звена биологического цикла — образование первичной растительной продукции.

Большие запасы азота представлены на нашей планете его восстановленными и окисленными газообразными формами (N2, МН3, Ы20, N0, N02), которые входят в состав атмосферы Земли и содержатся в почвенном воздухе. Наибольшую часть атмосферных газов составляет молекулярный азот - 78.09% по объему или 75.51% по массе [1].

В состав гумуса и биомассу микроорганизмов, содержащихся в почве, входит в три раза больше иммобилизованного азота, чем в растения и животных вместе взятых. При этом азот в почве часто бывает в первом

минимуме с точки зрения обеспечения питания растений, так как основная масса почвенного азота заключена в недоступных растениям сложных органических соединениях, которые минерализуются очень медленно. Это обстоятельство приводит к необходимости подкармливать растения вносимыми в почву азотными удобрениями.

Из почвы происходит постоянный вынос азота с урожаем, превышающий 100 млн. т в год. Производство минеральных азотных удобрений, исчисляемое 60-70 млн. т в год (по азоту), требует больших энергетических затрат, которые составляют в ряде развитых стран 40% и более от общего объема энергопотребления в сельском хозяйстве. В тоже время коэффициент их потребления растениями не превышает 50% [4]. Следовательно, при широком применении минеральных азотных удобрений большое количество азотных удобрений не включается в урожай и избытки его вызывают загрязнения отдельных элементов экосистем и биосферы в целом, что неминуемо приводит к негативным последствиям. Таким образом, проблема азота превратилась в глобальную социальную проблему. Поэтому, в связи с интенсивным вмешательством в цикл азота, человечество должно начать решать важнейшие задачи: снижение энергетических затрат на минеральные удобрения, охрана природной среды, разработка оптимизированных режимов для почвы с целью получения высоких урожаев без снижения потенциального плодородия из-за потерь гумуса, создание новых способов контроля и управления биологическим азотом.

Круговорот азота в природе можно разбить на несколько основных звеньев, в которых главными агентами выступают микроорганизмы (рис. 1).

Рис. 1. Цикл азота [4]

Азот в этом цикле участвует в газообразной форме, в виде минеральных и органических соединений. При фиксации азота микроорганизмами происходит его восстановление; разложение органических азотсодержащих соединений (аммонификация) приводит к освобождению азота в форме аммиака, который далее последовательно окисляется до нитритов и нитратов (нитрификация). Окисленный азот вновь восстанавливается до N2 в процессе денитрификации. Аммонийные и нитратные формы соединений азота ассимилируются растениями и микроорганизмами, что приводит к временному закреплению азота в органических веществах, его иммобилизации в микробной биомассе.

Поскольку газообразные потери азота в форме М20 происходят в ходе процессов, как нитрификации, так и денитрификации, рассмотрим эти звенья круговорота азота более подробно.

Нитрификация - это превращение аммония в нитрат. Часть аммиачного азота, образовавшегося в результате процесса аммонификации, окисляется в нитраты. Именно в этой форме азот преимущественно используется

большинством высших растений. В этой же форме он подвергается значительным потерям из почвы — вымывается в грунтовые воды и денитрифицируется. Нитрификация проходит в две стадии. Первая стадия нитрификации — окисление аммония в нитриты — отличается наибольшей сложностью и проходит с образованием не менее двух промежуточных продуктов. Ее осуществляют бактерии родов Nitrozamonas, Nitrozococcus, Nitrosospira, Nitrosolobus, Nitrozovibrio. Вторая фаза представляет собой окисление нитритов в нитраты, осуществляемое нитратными бактериями — Nitrobacter, Nitrospina, Nitrococcus, и в результате образующаяся азотная кислота подкисляет почву.

По современным представлениям процесс нитрификации можно представить в виде следующей схемы [31].

n2o n2o n2o t T t

NH3 NH2OH-+[HNO] -^NO2" NO3 , где аммиак вначале окисляется до гидроксиламина (NH2OH), и потом

О ^

до нитрита (N0 ) и нитрата (N0 ), с образованием промежуточного продукта гидроксила ([ГОЮ]).При больших концентрациях гидроксиламина Nitrosamines превращает до 90% окисляемого азота в N20 (побочный продукт процесса нитрификации), что является основной причиной газообразных потерь азота.

Нитрифицирующие бактерии развиваются при рН 7.5-8.0 [31]. Температурные границы существования нитрифицирующих бактерий изучены недостаточно. Хотя оптимум их развития составляет 25-30°С, однако установлено наличие процесса нитрификации в почве при температуре близкой к замерзанию. Наиболее высокими температурами, отмеченными для этого процесса, являются 50-60°С [28].

Значительное влияние на интенсивность нитрификации оказывает концентрация кислорода. При этом замечено, что нитрат окисляющие бактерии более чувствительны к пониженному содержанию кислорода, чем аммоний окисляющие. Данные группы микроорганизмов имеют обратную зависимость по отношению к легкодоступному органическому веществу [28].

При нейтральной реакции среды, оптимальной температуре и достаточной аэрации скорость нитрификации аммония может достигать 1020 кг N га"1.

В лабораторных опытах Л.Б. Сироты с соавторами [43] было показано, что на почвах с высокой нитрифицирующей способностью газообразные потери азота удобрений выше из восстановленных форм, чем из окисленных, и составляют 10% от внесенной дозы сульфата аммония. В.В.Кидиным с соавторами [13] приводится цифра потерь азота из внесенных удобрений в виде N20 от 3,4 до 6,2%.

В почвах процессы аммонификации и нитрификации тесно связаны. Любые, неблагоприятно отражающиеся на образовании КН3> условия (слишком широкое соотношение С:Ы в почве, например) задерживают нитрификацию. При = 11 нитрификация протекает нормально, а при = 13-15 она происходит слабо [43]. В дерново-подзолистых почвах может накапливаться до 200-300 кг N03" га"1.

Денитрификация замыкает азотный цикл в почве. Это восстановление нитрата через нитрит до газообразной закиси азота (N20) и азота (N2). Денитрификация — одна из основных причин потерь азота из почвы, вызванных деятельностью микроорганизмов. В результате денитрификации потери азота, по данным разных авторов, составляют от 15-20% до 50% [39]. По литературным данным потери азота удобрений вследствие процесса денитрификации варьируют от 1% до 75% от внесенного количества. Наиболее часто приводятся величины газообразных потерь азота - 15-25%.

С микробиологической точки зрения, процесс денитрификации представляет собой окисление органического (или неорганического) субстрата с помощью нитрата или нитрита. Которые являются акцепторами электронов в окислительно-восстановительных реакциях с образованием промежуточных и конечных продуктов восстановления, не входящих в состав клеток микроорганизмов [29,6,11,46,17]. Для наглядного пояснения последовательности восстановления нитратов в ходе процесса денитрификации можно привести следующую схему:

NO N20

т т

N03" N02 —» NO —> N20 N2

С 1980 г. во ВНИИ Сельскохозяйственной Микробиологии P.C. Кутузовой проводились глубокие исследования по изучению роли нитрат редуцирующих микроорганизмов и денитрификаторов в газообразных потерях азота в дерново-подзолистых почвах разной степени окультуренности [20, 21, 22, 23]. Ею показано, что соотношение между денитрификаторами, общим числом нитратредуцентов и всей суммой бактерий, растущих анаэробно на нитратной среде, в дерново-подзолистых почвах составляет 5:47:100. На более окультуренных почвах содержание сапрофитов выше и активнее идут процессы ассимиляционного восстановления нитратов и нитритов в анаэробных условиях.

Рядом ученых в лабораторных опытах при влажности почвы 90% от полной влагоёмкости, были зафиксированы потери азота в 1,5-2 раза больше, чем при влажности 60% [36, 37]. По данным X. Номмика и К. Ларсона уменьшение влажности почвы с 100% до 78-89% от полной влагоёмкости снижает интенсивность денитрификации на 71% [110].

Оптимальное значение рН для процесса денитрификации лежит в пределах 7-8. Уменьшение температуры почвы с 21°С до 6°С при 100% ПВ приводит к снижению денитрификационной активности на 86%-98% [110]. Интенсивность денитрификации уменьшается и при подкислении почв. Рядом исследований показано, что значительные потери азота удобрений происходят и при низких температурах [36]. В вегетационных и лабораторных опытах на дерново-подзолистых почвах установлена зависимость размера газообразных потерь азота от уровня плодородия почвы [42, 13]. Потери возрастали по мере увеличения гумусированости и микробиологической активности почвы.

Большое влияние на размер потерь вследствие денитрификации оказывает форма, дозы и сроки внесения азотных удобрений, а так же наличие сельскохозяйственных культур [15].

Наряду с потерями азота удобрений происходит потеря азота почвы. Потери почвенного азота из его усваиваемых форм составляют те же относительные количества, что и потери азота удобрений, и происходят в основном за счет процесса денитрификации. Величины газообразных потерь азота на дерново-подзолистой почве варьирует от 30 до 45 кг N га"1.

Образование газообразных азотсодержащих соединений (N0, N02, N20, N2, NHз) и потери азота в атмосферу могут происходить и при хемоденитрификации, под которой понимают химическое восстановление нитратов и нитритов в почве при определенных условиях [29, 44].

Общие размеры денитрификации и поступление в атмосферу окислов азота с увеличением объема применения азотных удобрений повышаются. В последние годы в отечественной и зарубежной литературе появляются предположения о возможном загрязнении атмосферы газообразными соединениями азота. Путем компьютерного моделирования было подсчитано, что в 1994 году мировые эмиссии N20 составили 17.7 Гт в пересчете на ^ почти половина из которых (8.1 Г т) были антропогенного

происхождения [84]. Из числа антропогенных эмиссий К20 4.2 Г т пришлись на сельскохозяйственные земли [104].

Необходимо также, отметить, что такие разнонаправленные процессы, как нитрификация и денитрификация в бесструктурных почвах обычно протекают последовательно, а в структурных идут одновременно, но в пространственно разделенных микрозонах с разным окислительно-восстановительным потенциалом. Объединение процессов превращения азота в почве и пути его потерь за счет эмиссии М20 можно видеть на рисунке 2.

Рис. 2. Сопряжение процессов превращения азота (по И. Я. Ведениной и А.

В. Лебединскому, 1984) [4]

Изучение эмиссии закиси азота из сельскохозяйственных почв связано с ведущей ролью, которую почвы играют в образовании этого парникового газа. Образование закиси азота в почве — естественный процесс, однако внесение минеральных и органических удобрений, различные виды

обработок почвы, запахивание пожнивных остатков и выпас животных, оказывают существенное влияние на эмиссию М20 из почв.

1.3 Факторы, оказывающие влияние на эмиссию парниковых газов

Согласно исследованиям Д. Москуэра с соавторами эмиссия (и сток) парниковых газов из почв является результатом различных микробиологических процессов, которые, в свою очередь, зависят от факторов, определяющих рост и условия развития микроорганизмов. К таким факторам можно отнести газовый состав почвенного воздуха и содержание кислорода в нем, температуру почвы, влажность, плотность сложения, содержание минерального азота и органического вещества, а также рН. Результатами многих экспериментов подтверждается, что различные агротехнологии, виды землепользования, агрохимические способы повышения плодородия почв и различные виды обработок почвы оказывают влияние на среду обитания микробиологических сообществ, тем самым воздействуя на эмиссию или сток парниковых газов [106].

В зависимости от почвы и ее физико-химических показателей может меняться и поведение парникового газа в ней. Так сильное влияние на эмиссию закиси азота из минеральных почв оказывает температура [82], содержание нитратной и аммиачной форм азота [117] и доля почвенных пор, занятых водой [61]. В сельскохозяйственных почвах постоянно происходит пополнение доступного азота за счет внесения минеральных и органических удобрений, что в свою очередь приводит к высоким эмиссиям закиси азота из почв [71].

Ландшафт также играет существенную роль в эмиссии парниковых газов, в особенности закиси азота. Эксперименты подтверждают, что эмиссия закиси азота из почв, располагающихся в депрессиях рельефа, выше, чем из почв возвышенностей [77]. Почвы низинных участков рельефа накапливают больше органического вещества и обычно являются более влажными (имеют

большее количество пор занятых водой), по сравнению с почвами возвышенностей, что служит основой для более высокой микробиологической активности и минерализации вносимых азотных удобрений.

1.3.1 Содержание почвенной влаги

Чередование циклов увлажнения и высыхания почв приводит к усилению процессов нитрификации, а заполнение порового пространства почв водой примерно на 60% с высокой вероятностью приводят к увеличению эмиссии закиси азота из почв [71]. Масштабы потерь азота определяются, в основном, содержанием почвенной влаги и доступного азота (в особенности в нитратной форме) в почве [100]. Поэтому если препятствовать увеличению доли пор почвы, занятых водой, то можно минимизировать потенциально возможные эмиссии закиси азота. Увеличение доли пор в почве занятых водой до 60 % приводит, как правило, к увеличению эмиссии закиси азота и углекислого газа [71]. Исследования ряда ученых [92] показали, что с вероятностью более 90% эмиссия закиси азота из почвы в опытах с различными обработками почв, определяется долей пор, заполненных водой, независимо от примененных в ходе эксперимента доз удобрений. Аналогичные исследования, проведенные в Канаде, показали, что процессы денитрификации в основном контролируются поступлением 02 в почву, а также показателем доли пор, занятых водой и доступностью углерода. Соотношение ^О/^гО+Мг) зачастую выше там, где почвы были богаты влагой, но не были полностью насыщены водой [69].

Органогенные почвы, примером которых являются торфяные почвы, ненарушенного сложения, насыщенные водой, способны поглощать атмосферный углекислый газ и являются крупным депо для углерода [49, 55]. Скорость накопления углерода такими почвами может составлять 13-20 г

м"2 год"1 [128]. Эмиссия закиси азота из ненарушенных торфяных почв, насыщенных водой обычно невелика [98], однако такие почвы могут являться источником эмиссии существенного количества метана [101].

Осушение торфяных почв, часто является обязательным условием, обеспечивающим возможность использования торфяных почв в сельском хозяйстве, что существенно изменяет газовый баланс этих почв [103]. За счет понижения уровня грунтовых вод и создания аэробных условий, в торфяном горизонте начинают происходить процессы интенсивной минерализации органического вещества. Осушенные почвы, содержащие большое количество органического вещества, могут являться серьезным источником закиси азота в атмосферу [80,95].

Торфяные почвы сельскохозяйственного назначения являются источником эмиссий углекислого газа и закиси азота, но могут служить стоком для метана [110,96].

1.3.2 Влияние плотности сложения почвы

Плотность сложения — важный показатель при определении качества почвы. Использование большинства агротехнологий включает в себя борьбу с высокими показателями плотности сложения почв, однако некоторые способы обработки почвы, использование тракторов, сеялок и комбайнов приводят к увеличению плотности сложения почв и, как следствие, к снижению аэрации, особенно во влажных почвах. Снижение плотности сложения почвы может приводить к более низким рискам денитрификации и эмиссии закиси азота, а также к снижению рисков эмиссии метана. В качестве примера можно привести исследования Москуэра с соавторами [107]. В своей работе исследователь показывает, что переуплотнение почв может уменьшить ее способность окислять атмосферный метан на 30-90%. В той же работе показано, что легкое уплотнение почв, приводящее к уменьшению аэрации, может увеличивать эмиссию закиси азота из почв

более чем на 20%, в то время как сильное повышение плотности сложение почв ведет за собой увеличение эмиссий N20 более чем в два раза. Наибольший эффект на эмиссию закиси азота оказывает уплотнение тяжелых глинистых почв.

1.3.3 Температура и тепловой режим почв

Тепловой режим почв — совокупность и последовательность всех явлений поступления, перемещения, аккумуляции и расхода тепла в почве во времени. Основным показателем теплового режима является температура почвы (на разных глубинах почвенного профиля). Она зависит от климата, рельефа, растительного и снежного покрова, тепловых свойств почвы.

Тепловой режим обусловлен преимущественно радиационным балансом, который зависит от соотношения энергии солнечной радиации, поглощенной почвой, и теплового излучения. Некоторое значение в теплообмене имеют экзо- и эндотермические реакции, протекающие в почве при процессах химического, физико-химического и биохимического характера, а также внутренняя тепловая энергия Земли. Однако два последних фактора оказывают незначительное влияние на термический режим почвы.

В работах ряда исследователей [85,122] описывается связь между эмиссией закиси азота и температурой. Эта зависимость усиливается при увеличении доли пор, занятых водой (С210 = 5) [121].

Также выяснено, что сезонные изменения эмиссии закиси азота из почвы вызываются температурными колебаниями [134]. В регионах с бореальным и умеренным климатом почвы подвергаются сезонному циклическому промерзанию и оттаиванию. Лабораторные исследования подтвердили высокие эмиссии закиси азота при моделировании циклов промерзания и оттаивания [127, 83] и схожие с ними эмиссии при температурах близких к 0°С [83]. Схожие результаты были описаны и в ходе

полевых экспериментов [66, 95], когда потери азота в ходе эмиссий возрастали с ростом температуры при оттаивании почвы.

1.3.4 Кислотность почвы

Показатель почвенной кислотности также оказывает влияние и на эмиссию парниковых газов из почв. Так в работах ряда ученых зафиксирована зависимость между снижением показателя рН почвы и увеличением потерь азота в виде закиси (К20) и газообразного азота (N2) [108]. Изучение эффекта рН среды на эмиссию газообразных форм азота за счет денитрификации показало, что основным продуктом эмиссии при значении рН=7,0 является закись азота (N20), при рН=7-8 - это N2, а при рН=4,9 азот в равной степени теряется в форме закиси и окиси (N20 + N0) [132].

В основном влияние рН на эмиссию закиси азота определяется воздействием (благоприятным или неблагоприятным) на жизнь и развитие микроорганизмов, ответственных за процессы нитрификации и денитрификации. Так для нитрификации увеличение рН приводит к увеличению потребления ГЧН/ и увеличению доли закиси азота как побочного продукта в ходе этого микробиологического превращения соединений азота. При денитрификации увеличение рН замедляет потребление N03" и уменьшает соотношение ^О/^ в ходе восстановления нитратов [30].

1.3.5 Системы удобрения и эмиссия парниковых газов

Внесение удобрений — важный агрохимический прием, направленный на улучшение физико-химических свойств почвы, целью которого является повышение плодородия почв. При удобрении почв происходит пополнения запаса питательных веществ, среди которых главное место занимает азот (14). Из-за высокой мобильности соединений азота его низкое содержание в почве часто лимитирует развитие культурных растений, поэтому внесение азотных

удобрений вызывает большой положительный эффект. Из всех типов удобрений азотные наиболее подвержены воздействию со стороны почвенных микроорганизмов. В первую неделю после внесения до 70% массы удобрения потребляется бактериями и грибами (иммобилизуется) и лишь после их гибели азот, входящий в их состав, может использоваться растениями. Большие потери азота удобрений происходят из-за выноса легкорастворимых нитратов и солей аммония из почвенного профиля, а также в ходе денитрификации (газообразные потери в виде закиси азота) и из-за нитрификации (образование нитратов и их вынос).

Результаты многих полевых экспериментов подтверждают увеличение эмиссий закиси азота из почв сразу после внесения удобрений [99,113, 133]. В агроземах, богатых органическим веществом, высокие скорости минерализации азота обеспечивают достаточное количество аммония для нитрификации и дальше, по цепочке химических реакций, до процесса денитрификации. Поэтому, как уже говорилось, на пахотных почвах эмиссия закиси азота сильно зависит от количества вносимых удобрений. Это подтверждается исследованиями Эйчнера (1990), Боувмана (1994), Коля (1996) и проч. Во многих экспериментах обнаружено увеличение эмиссии закиси азота из почв при увеличении количества вносимого в почву азотсодержащего удобрения [64, 53, 58]. После изучения данных, приведенных в работах Эйчнера, Боувмана, Коля и проч., межправительственная группа по изменению климата (The Intergovernmental Panel on Climate Change — IPCC) провела оценку глобальных эмиссий закиси азота, вызванных внесением удобрений, и предложила считать критическим значение эмиссионного фактора (процентная доля азота, выделившегося из почвы в виде закиси от количества азота, внесенного в почву с удобрениями) 1.25% ±1% для всех культур, на любых сельскохозяйственных почвах с использованием любых агротехнологий [75]. Современные исследования показывают, что различия в эмиссиях N20 между выращиваемыми

культурами могут быть значительными. В работах Кайзера [79] описываются довольно высокие потери азота в виде закиси при выращивании сахарной свеклы по сравнению с озимой пшеницей, хотя количество внесенного с удобрениями азота было выше под зерновой культурой. В другой работе Смит [123] с соавторами сравнивает эмиссии закиси азота с полей, где выращивали рожь (180 кг N га"1), ячмень (120 кг N га"1) и картофель (140 кг N га"1). В этих исследованиях эмиссионный фактор был существенно выше для участков, занятых картофелем, чем для участков, занятых зерновыми культурами.

1.3.6 Влияние способов обработки почв

В системе земледелия обработка почвы является важнейшим элементом. Она представляет собой механическое воздействие на почву рабочими органами машин и орудий, с целью создания наилучших условий для возделываемых культур путем направленного изменения её водно-воздушного, теплового и питательного режимов.

Приемы и способы обработки почвы в разных почвенно-климатических зонах при возделывании различных культур разнообразны [12, 38, 14].

Различают основную, специальную и поверхностную обработку почвы. К основной обработке почвы относят глубокую вспашку, обычно применяемую весной или осенью. К специальной — плантажную, ярусную и др. виды вспашки, глубокое рыхление, фрезерование, кротование, щелевание, обвалование склонов. К поверхностной — прикатывание, боронование, шлейфование, лущение, дискование, культивацию, окучивание, бороздование и др.

Безотвальная обработка почвы — приём рыхления почвы орудиями, не оборачивающими пласта; применяется при осенней основной (глубокой и мелкой) обработке почвы. Глубокую безотвальную обработку почвы

производят глубокорыхлителями-плоскорезами, а мелкую - культиваторами-плоскорезами и штанговыми культиваторами. Эти орудия в меньшей степени распыляют верхний слой почвы, сохраняя на поверхности поля стерню и другие растительные остатки. Стерня защищает почву от ветровой эрозии, способствует лучшему задержанию на полях снега и тем самым накоплению в почве влаги.

На почвах, которые обрабатываются без оборота пахотного слоя, наблюдается высокая биологическая активность и биологическое разнообразие микроорганизмов. Для таких почв характерна повышенная способность постепенно и постоянно накапливать питательные вещества. Эти почвы обладают лучшей структурой по сравнению с теми, на которых применяется традиционная вспашка [38].

Отвальная (глубокая) вспашка обеспечивает оборачивание и рыхление обрабатываемого слоя почвы, а также подрезание подземной части растений, заделку удобрений и пожнивных остатков. Выполняется она тракторными плугами. Глубина вспашки отвальными плугами зависит от почвы и назначения поля, но обычно она составляет 20-22 см [14].

Ярусная вспашка является таким видом обработки почвы, при котором происходит послойная обработка почвы с перемещением почвенных горизонтов. Проводится ярусными плугами (на глубину до 40 см) один раз в 5-6 лет; остальное время почву обрабатывают на обычную глубину. Различают двух- и трёхъярусную вспашку. Двухъярусная вспашка с оборачиванием верхней части пахотного слоя и одновременным рыхлением нижней его части или с взаимным перемещением верхних и нижних слоёв обеспечивает хорошую заделку сорняков и других органических остатков и способствует их замедленному разложению в почве. Ярусную вспашку выполняют плугами с предплужниками, с вырезными корпусами, с почвоуглубителями или двухъярусными плугами. Трёхъярусную вспашку проводят с перемещением и, как правило, оборачиванием трёх слоев почвы.

Верхний слой (10-15 см) перемещается вниз, нижний (25-45 см) — наверх, средний (15-25 см) остаётся на месте. Выполняют трёхъярусными плугами. Ярусная вспашка обеспечивает полный оборот пласта и хорошее крошение при делении его на 2 части, глубокую заделку растительных остатков и семян сорных растений, что в 2-3 раза и более снижает засорённость поля, создаёт условия для благоприятного течения биологических процессов, ускоряет развитие и повышает урожайность возделываемой культуры [12].

Снижение эмиссии парниковых газов за счет перехода от привычной вспашки с оборотом пласта на более «мягкие» обработки почвы или вообще отказ от практики вспашки нельзя считать однозначным выходом. Во многих регионах, где проводились подобные исследования, наблюдалось накопление углерода в почве и снижение эмиссий парниковых газов при использовании безоборотной практики вспашки [86]. Но здесь следуют учитывать важное условие, что при переходе на подобные системы обработки почв не должно существенно снижаться количество производимой первичной продукции, и, кроме того, необходимо принимать во внимание изменение эмиссии всех парниковых газов.

До сих пор нет четкой оценки (положительной или отрицательной) снижения эмиссии парниковых газов при переходе от системы обработки почвы с оборотом пласта при вспашке (интенсивной системой земледелия) к системам обработки, исключающим глубокую вспашку с оборотом пласта (экстенсивная система земледелия). В некоторых регионах при проведении опытов были получены результаты показывающие пользу экстенсивной системы земледелия, что проявлялось в накоплении в почве органического вещества, как в виде углерода, так и в виде азота, в большей степени, чем любое потенциально возможное увеличение эмиссии закиси азота. Тем самым общий баланс парниковых газов снижался [111]. В других исследованиях было показано некоторое увеличение эмиссии парниковых

газов при переходе от традиционной обработки почв к безоборотной вспашке или отказе от вспашки вообще [52,72, 87]

В одном из опытов было зафиксировано, что эмиссии закиси азота была выше в вариантах без вспашки или вспашки без оборота пласта по сравнению с вариантом традиционной обработки почвы с оборотом пласта, когда азот вносился после всходов в форме мочевины по всей поверхности. Абсолютно другой эффект достигался при внесении азота в той же форме, но до посадки растений и с немедленной заделкой в почву [130]. Таким образом, реакция на внесение удобрения и систему обработки почв может быть различна в зависимости от влажности почв, плотности сложения, содержания доступного азота, а также условий определяющих протекание процессов нитрификации и денитрификации [131].

Обширные исследования, проведенные в Канаде, показали, что в опытах без использования глубокой вспашки в качестве основной обработки почвы эмиссия парниковых газов существенно снижалась [90, 93]. Эти и другие исследования [112] показали, что для региона Канадских прерий (крупнейшего сельскохозяйственного региона Северной Америки) характерноснижениеэмиссиизакисиазотаприотказеотвспашкисоборотомпласт а. В ходе длительного обследования земель в Канаде с 1990 по 2005 гг. были опубликованы результаты, из которых видно, что прямые эмиссии закиси азота с земель, где использовали экстенсивную систему земледелия составили 0.68-0.57 кг N-N20 га"1 год"1, в сравнении с 0.95-0.98 кг N-N20 га"1 год"1 для земель где применялись интенсивные способы землепользования.

В работах Д. Сикса [120] и Д. Ли [89], сообщается, что переход от традиционной вспашки к системам, где обработка проводится без оборота пласта должен со временем внедряться в фермерскую практику для того чтобы лучше понять эффект, который они оказывают на эмиссию парниковых газов. Этот эффект может меняться от региона к региону, а также внутри агроэкосистем. Расчеты газового баланса и кумулятивных

потоков парниковых газов, сделанные в работах Д. Сикса и Д. Ли за более чем 20-летний период, показывают, что во влажном климате высокие скорости накопления углерода и относительное снижение эмиссии закиси азота со временем приводят к отрицательным эмиссиям парниковых газов при отказе от вспашки с оборотом пласта. В условиях сухого климата они обнаружили низкие скорости накопления углерода, что оказывалось недостаточно для компенсации увеличивающихся эмиссий закиси азота и приводящие к нулевому балансу средних эмиссий парниковых газов. В сухих условиях по их оценкам отрицательное или низкое накопление углерода было недостаточно для компенсации увеличивающейся эмиссии закиси азота. Выбор безоборотной вспашки в сухих климатических условиях должен совмещаться с интенсивной системой агропроизводства, направленной на увеличение накопления углерода в почве, тогда это может привести к снижению эмиссий парниковых газов. Однако накопление углерода органического вещества не может происходить бесконечно, со временем интенсивность этого процесса падает. При постановке более 62 опытов Ванден Бугаярд [129] пришел к выводу, что «потенциал почвы накапливать органическое вещество, при уходе от традиционной вспашки к более щадящим системам земледелия, снижается при увеличении исходного уровня органического вещества почвы».

1.3.7 Российские исследования в области парниковых газов

Угроза глобального потепления, вызванного парниковым эффектом, объединила многих ученых в стремлении изучать источники этого явления и в поисках путей снижения или замедления процессов его вызывающих. В связи с этим появилась задача объективной оценки углеродного и азотного балансов, как отдельных регионов, так и биосферы в целом, однако решение данной задачи невозможно без изучения бюджетов углерода и азота типичных экосистем в различных природных зонах. Несмотря на то, что

подобные исследования во всем мире ведутся уже несколько десятилетий, в нашей стране лишь немногие исследовательские институты и ученые занимаются данной проблемой.

Существует ряд работ, посвященных эмиссии диоксида углерода из

серых лесных и дерново-слабоподзолистых почв южно-таежной зоны России

[26, 18]. В ходе этих исследований на основе круглогодичных полевых

наблюдений, была показана годовая динамика интенсивности дыхания почв,

которая в значительной степени определялась погодными условиями в

различные сезоны года. Так, в холодные периоды (ноябрь-апрель)

интенсивность дыхания почв как правило была невысока и составляла с

^ 1

среднем от 12.1 до 23.6 мг С м" час" . В теплый период (май - октябрь) эмиссии С02 из почв были в 3.5-4.5 раза выше, чем в холодный. Величина годовых потоков углекислого газа из почв южно-таежной зоны изменялась от 2.65 до 11.5 т С га"1 и зависела от типа почвы и погодных условий в период исследования. Также в этих исследованиях была оценена доля холодного периода в годовом потоке С02, которая составила 21-27% для почв естественных ценозов и 12-14% для почв агроценозов. В опытах было установлено определяющее влияние температуры почвы на эмиссию углекислого газа, которое особенно проявилось на дерново-слабоподзолистых почвах.

Отечественными исследователями также изучаются вопросы влияния климатических факторов на эмиссии парниковых газов. Так В.О. Лопес де Гереню с соавторами [27] изучал влияние процессов замораживания и оттаивания на эмиссию парниковых газов из пахотной буроземной почвы. В модельном эксперименте было установлено, что выделение углекислого газа из буроземной почвы при промерзании-оттаивании тесно связано с температурой почвы: даже при отрицательных температурах почвы эмиссия С02 не прекращается, а при оттаивании наблюдается существенное усиление почвенного дыхания. При изучении повторяющихся циклов промерзания-

оттаивания было установлено, что максимальные эмиссии углекислого газа были более выражены в первом цикле замораживания-оттаивания и менее выражены в последующих циклах. Описывая эмиссии закиси азота из почв в той же работе, авторы отмечают слабое выделение 1М20 в ходе всего эксперимента, и только в период оттаивания наблюдался сильный всплеск эмиссии N20, обусловленный факторами, благоприятными для протекания денитрификационного процесса и высвобождением закиси азота, образовавшейся в незамерзших пленках почвенной влаги, покрывающих частички полностью замерзшей почвы.

По оценкам многих исследователей наиболее изученной является эмиссия углекислого газа и метана, тогда как эмиссия закиси азота из почв изучена недостаточно [64, 105, 107, 40]. В этой связи, особый интерес вызван исследованиями N20 на территории России. Многие попытки оценить потоки этого газа из почв России строятся на применении в условиях нашей страны различных компьютерных моделей, предсказывающих эмиссии парниковых газов из почв. В этой области проводит свои исследования М. Л. Гитарский, с соавторами, который оценивает антропогенную эмиссию закиси азота из пахотных почв России. Для этого используется методика Руководства Межгосударственной Группы Экспертов по Изменению Климата (МГЭИК) на основе опубликованных данных государственной отчетности в области аграрного сектора России [40]. Автор рассматривает вклад аграрного сектора России в глобальную эмиссию закиси азота в атмосферу, проводит расчет прямых эмиссий закиси азота сельскохозяйственными землями по состоянию на 1991, 1995 и 1996 гг., которые по его оценкам составили 116, 62,2 и 58.4 Гг N-N20, соответственно [7]. Подобное снижение эмиссий N20 авторы объясняют спадом сельскохозяйственного производства и, в частности, уменьшением внесения минеральных удобрений в почвы.

Н.П. Бучкина с соавторами [54] представляет результаты полевого эксперимента по изучению влияния выращиваемых культур, удобрений и

климата на прямую эмиссию закиси азота из сельскохозяйственных дерново-подзолистых супесчаных почв Ленинградской области. Проводимый на протяжении трех вегетационных сезонов полевой эксперимент доказал определяющую роль вносимых 1Ч-содержащих удобрений на эмиссию закиси азота. Также было установлено, что из почв, занятых пропашными культурами, эмиссия К20 оказывается всегда выше. Это объясняется наличием уплотненных борозд, образование которых связано с технологией выращивания подобных культур. Из уплотненных почв, при прочих равных условиях, всегда выделяется больше закиси азота, чем из неуплотненных, в связи с возникновением благоприятных анаэробных условий для процесса денитрификации. Также в работе показана связь между количеством осадков, температурой почвы и эмиссией закиси азота.

Существует ряд исследований, посвященных проблемам эмиссии парниковых газов из таежных почв Сибирского региона. Эти работы проводятся в тесном сотрудничестве с японскими исследователями. При изучении лесных таежных почв было показано, что эмиссия углекислого газа положительно коррелирует с температурой почвы и отрицательно — с влажностью почвы. Наименьшие эмиссии углекислого газа наблюдаются при наименьшей температуре и высокой влажности почвы. В работе Тамоаки Моришита с соавторами выделяется роль соотношения СЛЫ в почве, как одного из основополагающих факторов, влияющих на эмиссию углекислого газа из почв [126]. В сибирском регионе исследования проводились и на прибрежных территориях водоемов в окрестностях Иркутска. Изучение эмиссии парниковых газов на таких объектах интересно с точки зрения стока метана и углекислого газа [68]. Отдельные работы, проведенные в том же регионе, посвящены влиянию температуры и влажности таежных почв на эмиссию парниковых газов [125].

Постепенно интерес к изучению эмиссии парниковых газов в России возрастает. За два последних года в журнале Почвоведение вышел ряд

статей, посвященных данной проблематике. A.A. Ларионова с соавторами [25] описывает результаты полевых опытов, в которых изучалось влияние разных способов сельскохозяйственного использования старопахотных серых лесных почв на баланс углерода. В результате экспериментов авторы пришли к выводу, что кратковременное прекращение (6-7 лет) внесения минеральных удобрений в серые лесные почвы не приводило к негативным изменениям баланса углерода, и лишь только сочетание отсутствия удобрений с возвратом к монокультуре и введение черных паров создавало отрицательный баланс запасов гумуса в почве. Залужение эродированной пахотной почвы в течение 24 лет увеличивало запасы гумуса в слое почвы 060 см в 1.6-1.7 раза. Среднемноголетнее накопление углерода и азота после восстановления многолетней растительности составило 106-1280 г С м"2 и 1116 г N м" , соответственно.

Другая статья А. А. Ларионовой с соавторами [24] посвященная изучению эмиссии С02 из сельскохозяйственных почв при изменении климата, описывает результаты полевых и лабораторных экспериментов по изучению влияния засухи и циклов высушивания и увлажнения на дыхательную активность серых лесных почв. В опытах чередование засух с выпадением осадков в течение вегетации не увеличивало годовую эмиссию С02 из почвы под сеяным лугом и агроценозом. В лабораторных экспериментах увлажнение высушенной почвы освобождало 1-1.5% от Сорг с высокой константой разложения n х 10"1 сут"1 и очень быстрым временем обновления — 2.1-2.4 суток, поэтому резкая смена режима увлажнения не приводила к интенсификации потерь углерода почвы в полевых условиях.

И.В. Евдокимов с соавторами изучал вклад дыхания корней растений в эмиссию С02 из почвы методом субстрат-идуцированого дыхания (СИД) [9]. В этой работе авторами был описан полевой эксперимент по определению вклада корневого и микробного дыхания в эмиссию углекислого газа с поверхности серой лесной и дерново-подзолистой почв под лугом и лесом.

Этим же исследователем проведена экспериментальная оценка вклада дыхания корней растений в эмиссию С02 с целью оптимизации полевой модификации метода СИД [10]. Использование метода СИД при селективном ингибировании антибиотиками описывается и Н.Д. Ананьевой с соавторами [2].

М.В. Семеновым с соавторами изучались эмиссии С02, 1Ч20 и СН4 из

почв склонового ландшафта правобережья р.Ока [41]. Из результатов данной

работы видно, что эмиссия С-С02 увеличивалась от верхней части склона к

2 1

нижней (аккумулятивной зоне), где составила 52,4-66,1 мг С-С02м" час" . Сток СН4 в летние месяцы преобладал над выделением в атмосферу по всей площади склона, а в осенний период наблюдалась эмиссия, но лишь в аккумулятивной части ландшафта. Скорость эмиссии 1Ч20 почвами возрастала от верхней части склона к нижней и варьировала в диапазоне

О 1

0.41-11.2 мкг N-N20 м" час" . Также авторами было проведено сравнение эмиссий парниковых газов из цочв на разной глубине и выявлено, что самый большой вклад в эмиссию С02 давал верхний слой почвы (0-10 см), максимальные эмиссии СН4 и N20 наблюдались, напротив, из нижележащего горизонта почв (10-20 см).

И.Н. Курганова с соавторами опубликовала статью о влиянии температуры и влажности на эмиссию 1Ч20 из пахотных почв [19]. В модельном эксперименте при трех контрастных уровнях влажности и широком интервале температур (-5°С — +25°С), включая циклы замораживания-оттаивания было показано, что потери азота удобрений из почв с влажностью, соответствующей 60-70% от полной полевой влагоемкости (ППВ) не превышали 0.01-0.09% за 14 дней инкубации. В почвах повышенного увлажнения (90% ППВ) и температуре 25°С потери азота удобрений в форме ]Ч20 достигали 2.35% вследствие активно протекающих процессов денитрификации. Дополнительный поток N20,

инициированный процессами замораживания-оттаивания, составлял 88-98% от общего потока закиси азота в течение всего эксперимента.

Таким образом, большое число работ Российских исследователей в области изучения эмиссии парниковых газов из почв связаны, в основном, с изучением факторов, влияющих на образование и эмиссию углекислого газа, и в меньшей степени на эмиссию закиси азота и метана из почв. Эмиссия С02 в РФ изучается как в условиях модельных опытов, так и в полевых экспериментах. Ряд работ посвящен изучению гидротермических условий почвы на эмиссию углекислого газа из агросерых почв, а также буроземов. Доля модельных экспериментов в общем числе исследований эмиссии углекислого газа больше, чем полевых, которые, однако, проводят как на почвах сельхоз назначения, так и на почвах естественных природных ландшафтов. При этом полевые исследования в основном проводят на почвах южно-таежной зоны РФ.

Также исследуются влияния физических свойств почвы (влажность, температура, плотность сложения), содержания углерода и азота на эмиссию N20, но в большинстве случаев в лабораторных экспериментах. Существуют, однако, разовые полевые исследования и в условиях естественных ландшафтов. Из почв агроценозов же эмиссия закиси азота исследуется только на базе ГНУ АФИ Россельхзакадемии. В этой связи особый интерес вызывают многолетние исследования, позволяющие изучить факторы, влияющие на эмиссию в условиях меняющихся агрохимических воздействий на почву, а также в отличающихся год от года погодных условиях.

Наименее изученной в России остается эмиссия метана из почв, не смотря на то, что в Европе этому вопросу уделяется большое внимание. Есть исследования эмиссии метана из почв природного ландшафта, но лишь в период с мая по сентябрь и с редким отбором проб воздуха. Этого, безусловно, недостаточно и в будущем открывает широкую область для исследований в изучении данной проблемы.

Характер изучения эмиссии парниковых газов в нашей стране имеет локальный характер. Немногочисленные исследовательские площадки не могут покрыть большую территорию нашей страны. Вопросами изучения парниковых газов из почв занимаются в Иркутске, Московском регионе и на Северо-Западе РФ. Исследования проводятся зачастую в одном и том же районе, а результаты соотносятся в большей степени с зарубежными исследованиями и редко сравниваются с данными полученными в России. Подобное состояние зачастую связано с недостаточным вниманием исследователей к изучению вопросов эмиссии парниковых газов из почв, дорогим оборудованием и трудоемкостью постановки опытов по изучению эмиссий СОг, N20 и СН4 из почв. Остается малоизученным вопрос эмиссии парниковых газов из органогенных почв РФ.

Глава 2. Объекты исследования

2.1. Дерново-подзолистые супесчаные почвы

Объектом исследований в Ленинградской области были выбраны сельскохозяйственные дерново-подзолистые супесчаные почвы Агрофизического стационара [5] Меньковского филиала Агрофизического НИИ Россельхозакадемии, располагающегося в Гатчинском районе. Почвы, описание которых представлено в табл. 2, сформированы на моренных отложениях.

Таблица 2. Разрез № 1. Дерново-подзолистая супесчаная почва на моренных отложениях. Ленинградская обл., Гатчинский район, Меньковский филиал

ГНУ АФИ Россельхозакадемии

Индекс Глубина залегания Описание горизонта

АПах 0-28 см Темно-серый, супесчаный, мелкокомковатый, рыхлый, свежий, с четкой границей.

а2в 28-49 см Жёлто - бурый с охристыми пятнами, супесчаный, уплотненный, комковато плитчатая, кремнеземистая присыпка, свежий, граница - языками.

в! 49-59 см Буровато-коричневый, с сизыми и ржавыми пятнами и потеками, супесчаная, гумусовая лакировка по структурным граням, комковато плитчатая, влажный, суглинистый переход постепенный.

в2с 59-99 см Бурый, суглинистый, призматическая, плотный, влажный.

с 99-110 Коричнево-бурый, плитчато-призматическая, уплотнённый, влажный суглинок.

Агрофизические стационары входят в систему экспериментов установления оптимальных для роста и развития растений параметров физических свойств почвы и технологии их формирования в процессе

сельскохозяйственного использования земель. Стационар на базе Меньковского филиала ГНУ АФИ был создан в 2003 году под руководством академика РАСХН В.А. Семеновым. На участке в 1.5 га было создано 3 парцеллы, площадью 0.5 га каждая, с различным уровнем окультуренности почв:

- слабо окультуренная, куда органическое удобрение не вносили;

- средне окультуренная, куда в 2003 г. и 2004 г. внесли по 80 т га"1 органических удобрений и 1 т га"1 извести в 2005 г.;

- высоко окультуренная, куда к 2006 г. внесли 520 т га"1 органических удобрений (160, 320 и 40 т га"1 в 2003, 2004 и 2005 гг. соответственно), 3 т га"1 извести в 2005 г.

С момента закладки стационара (2003 г.) на всех трех парцеллах ведется агрохимический мониторинг. По его результатам видно, что в 2006 и 2007 гг. (табл. 4 и 5), перед проведением исследований по оценке прямых эмиссий закиси азота из почв, на средне окультуренной почве содержание органического вещества увеличилось на 0.5%, а на высоко окультуренной почве — на 1% по сравнению с контрольным вариантом слабо окультуренной почвы.

Таблица 3. Исходные свойства пахотного горизонта слабо окультуренных и высоко окультуренных дерново-подзолистых супесчаных

почв (апрель 2006)

Орг. в-во гС/кг рНка Плот-ность г/см3 Влажность % Содержание С биомассы микроорганизмов мг С / кг Содержание минеральногоИ мг N / кг

Слабо окультуренная (навоз не вносился) 17.0 5.8 1.5 19.8 329 ± 3 20.2

Высоко окультуренная (навоз вносился) 25.4 6.4 1.2 32.1 439 ± 15 49.5

Таблица 4. Агрохимические показатели дерново-подзолистой супесчаной почвы в 2006 г. (весна)

Тип почвы рНы Гумус, % N0614., % Р205, мг 100 г"1 К20, мг 100 г1

Слабо окультуренная 5.4-5.8 2.52-3.75 0.11-0.2 25.4-29.3 21-25.5

Средне окультуренная 6.0-6.2 3.21-4.34 0.21-0.25 35.6-38.8 47.5-58.5

Высоко окультуренная 6.2-6.4 3.62-4.26 0.21-0.27 41.4-47.7 74.5-88

Таблица 5. Агрохимические показатели дерново-подзолистой супесчаной почвы в 2007 г. (весна)

Степень окультуренности почвы рНкс1 Гумус, % Кобщ., % Р205, мг 100 г1 К20, мг 100 г1

Слабо окультуренная 5.3-5.9 2.62-3.45 0.120.18 25.0-28.2 19.0-27.2

Средне окультуренная 6.0-6.2 3.31-4.17 0.180.22 34.6-39.2 43.5-53.3

Высоко окультуренная 6.2-6.4 3.73-4.19 0.190.26 39.4-48.8 67.4-89.6

В 2006 и 2007 гг. парцеллы, на которых изучалась прямая эмиссия закиси азота из почв с разной степенью окультуренности, были разбиты на три повторности, каждая из которых включала три делянки, различающиеся дозами ежегодно вносимых минеральных удобрений (табл.6). Длина делянок составила 48 м, ширина 5.5 м. В 2006 г. на всех участках выращивались ячмень и капуста, а в 2007 г. — клевер и морковь. Прямые эмиссии N20 измеряли на делянках с минимальными и максимальными дозами минеральных удобрений. Исключение составил лишь клевер, который выращивали в 2007 г. без внесения азотных удобрений. При изучении эмиссии закиси азота из почв под клевером сравнивались только варианты слабоокультуренной и высоко окультуренной почвы.

Таблица 6. Схема внесения азотных удобрений

<и н Слабоокультуренные Среднеокультуренные Высокоокультуренные

« о и Культура в севооборо Нмп ^пшх N111111 ^тах ^пип

Й 1-4 £ Рн « Дата внесения 1 Й и £ и И Дата внесения ■ ей (-Н £ 1-1 И Дата внесения (-Н г ы Дата внесения ~сЬ и г и Дата внесения 1 й и г Й Дата внесения

V© о Капуста 0 — 60 15мая 2006 0 — 90 15мая 2006 0 — 110 15 мая 2006

о Ячмень 0 — 60 10 мая 2006 0 — 100 10 мая 2006 0 — 110 10 мая 2006

Морковь 40 14мая 2007 110 14мая 2007 40 14мая 2007 120 14мая 2007 60 14мая 2007 130 14мая 2007

о о сч Он <и м <и я 0* Измерения не проводились Измерения не проводились Измерения не проводились Измерения не проводились 0*

]Чт;п - вариант с минимальной дозой минеральных азотных удобрений; Мтах - вариант с внесением максимальной дозы минеральных азотных

удобрений;

* - удобрения под культуры не вносились..

2.2 Серые лесные среднесуглинистые почвы

Объектом исследования во Владимирской области были выбраны серые лесные среднесуглинистые почвы, сформированные на покровном карбонатном суглинке (табл.7). Проведение полевого опыта и отбор почвенных образцов для лабораторного эксперимента осуществлялись на экспериментальном полигоне Владимирского НИИСХ (г. Суздаль), где с 1986 года проводится полевой эксперимент по оценке эффективности

влияния различных способов основной обработки почвы на урожай сельскохозяйственных культур [33].

Регион, где проводился опыт по изучению эмиссии М20 из серых лесных почв, характеризуется континентальным климатом, с теплым и влажным летом, холодной зимой и отчетливо выраженными осенними и

гтч и V _

весенними сезонами. Такой климат типичен для средней полосы Европейской части России. Сумма среднесуточных температур воздуха выше 10°С за год составляет 1900°-2000°С. Средняя многолетняя сумма осадков колеблется от 500 до 600 мм, из них 70% приходится на теплый период года. Оттаивание почв после зимы наступает в конце апреля.

Таблица 7. Разрез № 2. Серая лесная среднесуглинистая почва на покровном карбонатном суглинке [33]. Владимирская обл., г. Суздаль,

Владимирский НИИСХ

Индекс Глубина залегания Описание

Апах 0 - 33 см Серо-бурый, с редкими мелкими желтовато-бурыми пятнами, влажный, среднесуглинистый, комковато-глыбистый, уплотненный, пронизан корнями, граница ровная, переход резкий.

Bit 33 - 55 см Темный желтовато-бурый, влажный, легкоглинистый, мелкоореховатый, рыхлый, содержит тонкие корни, граница ровная, переход постепенный.

B2t 55-83 см. Темный желтовато-бурый, влажный, тяжелосуглинистый, крупнопризматически-плитчато-ореховатый, рыхлый, с тонкими корнями, граница ровная, переход ясный по вскипанию.

B3tca 83 -105 см. Желтовато-бурый, сырой, тяжелосуглинистый, вязкий, крупнопризматически-ореховатый, уплотненный, с тонкими корнями, сильно вскипает от 10% HCl, граница ровная, переход постепенный.

B4tca 105-135 см. Буровато-желтый, сырой, тяжелосуглинистый, вязкий, призматически-ореховатый, уплотненный, пористый, с засыпками черного гумусированного мелкозернистого материала в узких трещинах, с редкими тонкими корнями, вскипает от 10% HCl,

граница ровная, переход постепенный.

B5tca 135-155 см. Светлый, желтовато-бурый, сырой, тяжелосуглинистый, вязкий, неясноореховатый, уплотненный, пористый, с единичными тонкими корнями, вскипает от 10% HCl, граница ровная, переход постепенный.

BtCca 155-200 см. Светлый, желтовато-бурый, сырой, тяжелосуглинистый, вязкий, с вертикальными крупными отдельностями, уплотненный, с трубчатыми порами и редкими порами-трещинами, с карбонатными журавчиками, с единичными тонкими корнями, вскипает от 10% HCl.

Основанный более 20 лет назад эксперимент был заложен на Юрьев-Польском Госсортоучастке Владимирского НИИСХ с целью определения влияния различных систем земледелия на почвы и почвенный покров Владимирского Ополья. Для этого в 1986 г. был сформирован пятипольный севооборот во времени, на котором последовательно выращивались: ячмень, овес с подсевом многолетних трав, многолетние травы 1 года пользования, многолетние травы 2 года пользования и яровая пшеница. С момента основания полигона каждый год на нем проводились 6 различных видов основной обработки почвы. Для проведения, описываемого в данной работе исследования, были выбраны 4 из них и контрольный вариант для сравнения:

- ОВ — ежегодная отвальная вспашка на глубину 20-22 см;

- МБО — ежегодная безотвальная обработка на глубину 6-8 см;

- ГБО — ежегодная безотвальная обработка на глубину 20-22 см;

- КО — комбинированная обработка на глубину 28-30 см, включающая безотвальную обработку на 6-8 см (в течение 4-х лет) и ярусную вспашку, проводимую 1 раз в 5 лет после трав второго года.

- К — контрольный вариант, где агротехнические приемы никогда не применялись (исследовался только в полевом эксперименте).

Исследования по изучению эмиссий закиси азота из сельскохозяйственных почв при использовании различных способов основной обработки почв проводились в 2008 и 2009 гг. В 2008 г. с перечисленных выше вариантов опыта (кроме К) были отобраны почвенные образцы для проведения лабораторного эксперимента, а в течение вегетационного сезона 2009 г. проводились измерения прямых эмиссий N20 в полевых условиях.

2.3 Органогенные почвы

Торфяные почвы заливных лугов, используемые для выращивания многолетних трав на сено, исследовали в долинах рек Плония и Ина в Западно-Поморском регионе Польши. Четыре участка, отличающихся по мощности торфяного горизонта (табл.8), гранулометрическому составу минеральных горизонтов и физико-химическим свойствам располагались примерно в 60 км от г. Щецина.

Таблица 8. Некоторые физико-химичекие параметры органогенных

почв

№ уч. Мощность торфа, см Глубина см Плотность сложения г/см3 Сух.в-во, % Зольность, % Сод. орг.в-ва, % рН Общий ]Ч,%

1 5 0-10 0.4 79.8 23.7 76.3 5.3 2.76

10-20 79.7 24.3 75.8 5.2 2.66

2 18 0-10 0.5 88.5 64.2 35.8 6.1 1.53

10-20 85.4 51.8 48.2 6.2 1.90

3 24 0-10 0.6 95.4 83.7 16.3 5.8 0.63

10-20 92.0 73.3 26.7 5.8 0.92

4 15 0-10 0.7 90.7 71.5 28.5 5.1 1.09

10-20 90.7 72.3 27.7 5.7 1.04

Почвы первого участка располагались на территории частной фермы и представляли собой дерновую тофянисто-перегнойную легкосуглинистую почву с мощностью торфянистого горизонта 5 см (табл.9). Второй и третий

РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ БИБЛИОТЕКА

участки находились на полях крупного агропроизводства: почвы второго участка были представлены дерновой торфянисто-перегнойной глеевой почвой с мощностью торфяного горизонта 18 см (табл.10), а третьего -дерновой торфяно-перегнойной глееватой почвой с мощностью торфа 24 см (табл.11). Агротехнология при выращивании трав на этих трех участках была практически одинаковой: укосы трав проводили три раза за сезон (22 мая, 1 июля и 21 октября 2008), минеральные удобрения (КбзРггКфд вносили в почву сразу после проведения укосов (табл.13). Четвертый участок располагался на территории заброшенного сельскохозяйственного угодья. Он был выбран в качестве участка сравнения, т.к. на нем в течение длительного времени не проводили никаких сельскохозяйственных мероприятий. Почвы этого участка - дерновые торфянисто-перегнойные глееватые с мощностью торфяного горизонта 15 см (табл.12).

Таблица 9. Описание разреза № 3. Дерновая тофянисто-перегнойная легкосуглинистая на аллювии реки Плония. Западно-Поморский регион

Польши

Индекс Глубина залегания Описание

Ао 0-7 см темно-коричневого цвета, густо переплетенные корни растений, уплотненный, влажный. Переход в следующий горизонт четкий по корням растений, граница ровная

Ат 7-12 см темно-бурого цвета, включает редкие корни растений, представлен плохо и средне разложившимися растительными остатками, влажный, уплотненный. Переход постепенный, граница ровная

АЬ 12-64 см черного цвета, уплотненный, встречаются остатки корней, мелко-комковатый, мокрый, легкий суглинок. Граница ровная, переход резкий по цвету и механическому составу

С >64 см палевый, бесструктурный, отсортированный песок, влажный, уплотненный

Таблица 10. Описание разреза № 4. Дерновая торфянисто-перегнойная глеевая. Западно-Поморский регион Польши

Индекс Глубина залегания Описание

Ао 0-7 см темно-коричневого цвета, густо переплетенные корни растений, уплотненный, влажный. Переход в следующий горизонт четкий по корням растений, граница ровная

Ат 7-25 см темно-бурого цвета, включает редкие корни растений, представлен плохо и средне разложившимися растительными остатками, влажный, уплотненный. Переход постепенный, граница ровная

А^АЬ 25-130 см Темно-серый с сизым отливом, глеевые (сизые) пятна, мокрый, встречаются корни растений, уплотненный, средний суглинок, с конкрециями речных раковин и неразложившихся древесных остатков, мажется. Переход в следующий горизонт постепенный, граница неровная

в >130 см Сизый, мокрый, плотный, бесструктурный, тяжелый суглинок, мокрый, сочится вода

Таблица 11. Описание разреза № 5. Дерновая торфяно-перегнойная глееватая на аллювии реки Ина. Западно-Поморский регион Польши

Индекс Глубина залегания Описание

Ао 0-7 см Дернина, густо переплетена корнями

Атх 6-30 см Торфяный горизонт, бурого цвета, с большим количеством минеральной части, густо переплетен корнями

Аё 30-61 см Перегнойно-гумусовый горизонт, черного цвета, творожистой структуры, оглеён, мажется, с сильно разложенными растительными остатками, переход в следующий горизонт затеками

Ат2 61-78 см Торфяный горизонт, бурого цвета, сильно увлажнен, торф средне разложен, встречаются включения растительных остатков, переход в С резкий

С >78 см Песок, светлый, влажный, без включений

Таблица 12. Описание разреза № 6. Дерновая торфянисто-перегнойная глееватая на аллювии реки Плония. Западно-Поморский регион Польши

Индекс Глубина залегания Описание

Ао 0-10 см темно-коричневого цвета, густо переплетенные корни растений, уплотненный, влажный. Включает кварцевые зерна. Переход в следующий горизонт четкий по корням растений, граница ровная

Ат 10-25 см черно-бурого цвета, пронизан редкими корнями растений, представлен плохо и средне разложившимися растительными остатками, влажный, уплотненный. Включает кварцевые зерна песка. Переход постепенный, граница ровная

25-42 см черный с сизыми глеевыми пятнами, содержит ржаво-бурые пятна и прожилки кварцевых зерен, встречаются растительные остатки, мажется, влажный, уплотненный, переход в следующий горизонт четкий, граница не ровная.

С >42 см Песок, светлый, влажный, бесструктурный

Таблица 13. Система удобрений и уборка урожая на торфяных почвах

заливных лугов

№ участка. Азот, кг Фосфор, кг Калий, кг Укосы

1 68 22 44 17.05, 24.06. и 15.10.08

2 68 22 44 17.05, 24.06. и 15.10.08

3 68 22 44 17.05, 24.06. и 15.10.08

4 - - - -

Заключение диссертации по теме «Агропочвоведение и агрофизика», Павлик, Сергей Владимирович

Выводы

1. Кумулятивная эмиссия закиси азота из дерново-подзолистых супесчаных почв разной степени окультуренности за вегетационные сезоны 2006 и 2007 гг. зависела от внесения в почву азотсодержащего минерального удобрения, выращиваемой культуры, осадков и плотности сложения почв;

2. Внесение минеральных азотных удобрений в почву при выращивании пропашных культур на дерново-подзолистых супесчаных почвах не привело к достоверному увеличению кумулятивной эмиссии закиси азота из почв. Внесение минеральных азотных удобрений в почву при выращивании культур сплошного сева достоверно увеличило эмиссию N20 из почв за вегетационные сезоны 2006 и 2007 гг. Такое влияние минеральных удобрений на эмиссию закиси азота определялось малым количеством осадков, повлиявшим на физические свойства почвы;

3. Без внесения минеральных удобрений кумулятивная эмиссия закиси азота из слабо окультуренной дерново-подзолистой супесчаной почвы была достоверно ниже, чем из хорошо окультуренной дерново-подзолистой супесчаной почвы в течение вегетационных сезонов 2006 и 2007 гг.;

4. Использование разных способов основной обработки почв (отвальной вспашки, мелкой безотвальной обработки, глубокой безотвальной обработки и комбинированной обработки, состоящей из мелкой безотвальной обработки и ярусной вспашки) привело к достоверным различиям в эмиссии закиси азота из серых лесных среднесуглинистых почв, а внесение в почву азотсодержащих минеральных удобрений приводило к достоверному увеличению эмиссии закиси азота из почв при использовании всех исследуемых способов основной обработки почв;

5. Применение вспашки с оборотом пласта на серых лесных среднесуглинистых почвах привело к наиболее высоким эмиссиям закиси азота из почв, в особенности при применении минеральных азотных удобрений. Для снижения эмиссии закиси азота из пахотных серых лесных среднесуглинистых почв целесообразно использовать комбинированную основную обработку почвы, включающую безотвальную обработку на глубину 6-8 см с периодической, 1 раз в 5 лет, ярусной вспашкой на глубину 28-30 см;

6. Использование заливных лугов в качестве сенокосов привело к достоверному увеличению эмиссии из почв углекислого газа, закиси азота и метана по сравнению с почвами естественных территорий;

7. Повышение уровня грунтовых вод достоверно увеличивало эмиссию К20 из торфяных почв, при этом корреляция между эмиссией закиси азота и уровнем грунтовых вод была выше в вариантах, где применялись азотсодержащие минеральные удобрения;

8. Достоверно меньшими кумулятивными потоками метана отличались торфяные почвы, органогенный горизонт которых был обогащен минеральной твердой фазой.

9. Суммарная эмиссия парниковых газов из почв окультуренных сенокосов в пересчете на углекислый газ за вегетационный период более чем в два раза превышала суммарную эмиссию парниковых газов из естественных угодий за тот же период;

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Павлик, Сергей Владимирович, 2012 год

Список литературы

1. Алиев С. А. (1988) Азотфикеация и физиологическая активность органического вещества почв. Новосибирск: Наука, с. 5;

2. Ананьева Н.Д., Стольникова Е.В., Сусьян Е.А. Ходжаева А.К. Грибная и бактериальная микробная биомасса и продуцирование С02 и N20 дерново-подзолистыми почвами постагрогенных биогеоценозов. Почвоведение. 2010, №11. сс. 1387-1393;

3. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу [Текст]. М., 1984;

4. Бабьева И. П., Зенова Г. М. Биология почв. М.: МГУ, 1989. с. 86;

5. Витковская С.Е. Пространственная изменчивость параметров плодородия дерново-подзолистой почвы в полевых опытах. Агрофизика. 2011. №2. сс. 19-25;

6. Гантимурова H.H. Денитрификация в почвах Западной Сибири. Новосибирск, Наука, 1984. с. 120;

7. Гитарский M.JL, Карабань Р.Т., Конюшков Д.Е., Назаров И.М., Романовская A.A. Антропогенная эмиссия закиси азота сельскохозяйственными почвами России и ее роль в глобальном изменении климата. Метрология и гидрология. №6 2000 г. с. 39-45;

8. Гончаров В.Д. Влияние характера землепользования на структуру обыкновенного чернозема и параметры ее фрактальных моделей. Тезисы к кандидатской диссертации. Агрофизический НИИ, 2004 С-Пб;

9. Евдокимов Е.В., Ларионова A.A., Шмитт М., Лопес де Гереню В.В., Бан М. Определение вклада дыхания корней растений в эмиссию С02 из почвы методом субстрат-индуцированного дыхания. Почвоведение. 2010, №3. с.349-355;

10. Евдокимов Е.В., Ларионова A.A., Шмитт М., Лопес де Гереню В.В., Бан М. Экспериментальная оценка вклада дыхания корней растений в эмиссию углекислого газа из почвы. Почвоведение. 2010, №12. с. 14791488;

11. Илялетдинов А.Н. Микробиологические превращения азотсодержащих соединений в почве. Алма-Ата, 1976. с. 203;

12. Каштанов А.И. Научные основы современных систем земледелия. М. Агропромиздат, 1992;

13. Кидин В.В., Смирнов П.М., Торшин СП. Редукция закиси азота в различных почвах. Известия АН СССР. Серия биологическая, 1981 №5. с.766-771;

14. Кирюшин В. И. Экологические основы земледелия. М.: «Колос», 1996, с. 366;

15. Кудеяров В.В. и др. Исследование факторов действия и последствия меченой 15N аммиачной селитры в полевом опыте на серой лесной почве. Агрохимия, 1987, №9. с. 3-9;

16. Кудеяров В.Н., Соколов O.A., Шабаев В.П. Использование различными культурами азота почвы и удобрения, внесенного в возрастающих дозах. Сообщение 1. Агрохимия, 1980, №2. с.18-19;

17. Куракова Н.Г., Умаров М.М. Роль денитрификации в азотном балансе почв. Агрохимия, 1984, №5. с. 118-129;

18. Курганова И.Н., Лопес де Гереню В.О. Влияние температуры и влажности на эмиссию закиси азота из некоторых пахотных почв. Почвоведение. 2010, № 8. с. 984-994;

19. Курганова, И.Н., Лопес де Гереню В.О., Розанова Л.Н. Сапронов Д.В., Мякшина Т.Н., Кудеяров В.Н. Оценка эмиссии диоксида углерода из пахотных серых лесных почв. Агрохимия, 2002 г. №9, с. 52-57;

20. Кутузова P.C. Газообразная нитрификация в дерново-подзолистых почвах. Почвоведение, 1988, №2. с. 87-93;

21. Кутузова P.C. Анаэробные нитрат- и нитритредуцирующие микроорганизмы дерново-подзолистых почв разной степени окультуренности. Агрохимия, 1986, №3. с. 68-73;

22. Кутузова P.C. Анаэробные нитратредуцирующие микроорганизмы и денитрификаторы дерново-подзолистых почв. Агрохимия, 1987, №7. с. 89-93;

23. Кутузова P.C. Потери газообразного азота из дерново-подзолистых почв разной степени окультуренности при денитрификации. Почвоведение, 1984, №4. с.92-97;

24. Ларионова A.A., Курганова И.Н., Лопес де Гереню В.О., Золоторев Б.Н., Евдокимов Е.В, Кудеяров В.Н. Эмиссия диоксида углерода из агросерых почв при изменении климата. Почвоведение. 2010. №2. с 186195;

25. Ларионова A.A., Ермолаев A.M. Никитешен В.И., Лопес де Гереню В.О., Евдокимов Е.В. Баланс углерода в пахотных серых лесных почвах при разных способах сельскохозяйственного использования. Почвоведение. 2009. №12. с 1464-1474;

26. Лопес де Гереню В.О., Курганова И.Н., Розанова Л.Н. Кудеяров В.Н. Годовая эмиссия диоксида углерода из почв южнотаежной зоны России. Почвоведение, 2001 г. №9, с. 1045-1059;

27. Лопес де Гереню В.О., Курганова H.H., Типе Р., Лофтфильд Н. Влияние процессов замораживания-оттаивания на эмиссию парниковых газов из пахотной буроземной почвы. Агрохимия. №2, 2004 г. С.23-30;

28. Ляликова H.H., Лебедева Е.В. Нитрифицирующие бактерии и их роль в природе. В кн.: Хемосинтез. М.: Наука, 2000 с.32-47;

29. Макаров Б.Н. Влияние известкования и глубины заделки азотных удобрений на газообразные потери азота в форме NH3 и NH02. Агрохимия, 1976, №2. с. 19-23;

30. Макаров Б.Н. Газовый режим почвы. М.: Агропромиздат, 1988. с. 104;

31. Мишустин E.H., Емцев В.Т. Микробиология. М.: Агропромиздат, 1987. с. 368;

32. Путеводитель научных полевых экскурсий III съезда докучаевского общества почвоведов. М., 2000, с. 17;

33. Путеводитель научных полевых экскурсий III съезда докучаевского общества почвоведов. М., 2000, с.26;

34. Растворова О.Г. Физика почв. JL: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1983;

35. Растворова, О.Г. Химический анализ почв [Текст]. О. Г. Растворова, Д. Г.Андреев, Э. И. Гагарина, Г. А. Касаткина, Н.Н.Федорова.- СПб.: Изд-во С.-Петербургского университета, 1995 - 264 е.;

36. Ремпе Е.Х., Стрельникова P.A. Влияние пониженной температуры на деятельность денитрифицирующих бактерий в почве. Сезонная динамика почвенных процессов. Материалы II симпозиума. Биодинамика почв. Харку, 1979. с. 11-14;

37. Ремпе Е.Х., Филимонов Д.А., Стрельникова P.A. Влияние температуры, влажности и реакции почвы на размеры газообразных потерь азота удобрений и микробиологические процессы в почве // Агрохимия, 1980, №11. с. 9-14;

38. Румянцев В.И. Земледелие с основами почвоведения [Текст]. М.: Колос, 1979. 367 с.;

39. Сапожников H.A. Азот в земледелии Нечерноземной полосы. Л., «Колос». - 1973. 56 е.;

40. Сельское хозяйство России. М., Госкомстат России. 1998, 448 с. (Revised 1996 IPCC Guidelines National Greenhouse Gas Inventories. - IPCC-OECD-IEA, Paris, 1997);

41. Семенов M.B., Кравченко И.К., Семенов B.M., Кузнецова Т.М., Дулов Л.Е., Удальцов С.Н., Степанов А.Л. Потоки диоксида углерода, метана и закиси азота в почвах катены правобережья р. Ока. 2010, №5. с.582-590;

42. Сирота JI.В., Трибис Ж.М. Значение процесса нитрификации для газообразных потерь азота удобрений. - В кн.: Экологические последствия применения агрохимикатов (удобрения). Пущино, 1982. с. 64-65;

43. Сирота Л.В., Трибис Ж.М. Микробиологические процессы, обуславливающие газообразные потери азота аммиачных удобрений на дерново-подзолистых почвах. - В сб.: Трансформация азота микроорганизмами в дерново-подзолистых почвах. Л., 1984. с.56-65;

44. Смирнов П.М., Педищус Р.К. Газообразные потери азота удобрений из почвы при различных условиях // Доклады ТСХА, 1974, вып.203. с. 5-23;

45. Справочное пособие: Парниковые газы - глобальный экологический ресурс. [Текст] М., 2004. 258 е.;

46. Тохвер В.И. Почвенная денитрификация в свете современных представлений. Известия АН СССР, 1976, №5. с. 661-671;

47. Четвертое национальное сообщение Российской Федерации. Издание официальное. (Под ред. Ю.А. Израэля, А.И. Нахутина, С.М. Семенова и др.) М.: АНО Метеоагентство Росгидромета, 2006. -164 е.;

48. Юдина Л.И. Применение газовой хроматографии для анализа почвенного воздуха [Текст]. Л.И. Юдина, Е.В. Васильев. Почвоведение. 1974. №12. С. 159-162;

49. Aim J., Talanov A., Saarnio, S., Silvola J., Ikkonen E., Aaltonen H., Nykanen H., Martikainen P.J., 1997. Reconstruction of the carbon balance for micro sites in a boreal oligotrophic pinefen, Finland. Oecologia 110, pp. 423-431;

50. Balashov E. and Buchkina N. Impact of Short- and Long-term Agricultural Use of Chernozem on Its Quality Indicators. Int. Agrophis., 2011, 25. pp. 1-5;

51. Ball В. С., I. Crichton G. W., Horgan, 2008. Dynamics of upward and downward N20 and C02 fluxes in ploughed or no-tilled soils in relation to water-filled pore space, compaction and crop presence. Soil & Tillage Research 101: pp. 20-30;

52. Blanco-Conqui H., Lai R., 2008. No-tillage and soil profile carbon sequestration: anon-farm assessment. SoilSci. Soc. Am. J. 72, pp. 693-701;

53. Bouman A.F. (1994) Direct emission of nitrous oxide from agricultural soil. Report No. 773004004, National Institute of Public Health and Environmental Protection, Bilthoven, The Netherlands;

54. Buchkina N.P., Balashov E.V., Rizhiya E.Y. and Smith K.A.. 2010 Nitrous oxide emissions from a light-texture arable soil of North-Western Russia: effects of crops, fertilizers, manures and climate parameters. NutrientCyclinginAgroecosystems. 2010. 87: pp. 429-442;

55. Carrol P., Crill P., 1997.Carbon balance of a temperate poor fen. Global Biogeochemical Cycles 11, pp. 349-356;

56. Choudhary M. A., Akramkhanov A. A., Saggar S. Nitrous oxide emissions from a New Zealand cropped soil. 2002. pp. 158-160;

57. Clayton H., Arah J.R.M., Smith K.A. Measurements of nitrous oxide emissions from fertilized grassland using closed chambers. Journal of Geophysical Research 99, 16599-16607. 1994. pp. 123-131;

58. Cole V, Cerri C, Minami K & Rosenberg N (1996). Agricultural options for mitigation of greenhouse gas emoissions. In: Watson R.T., Zinyowere M.C., Moss R.H. &.Dokken D.J. (eds) Climate change 1995. Impacts, adaptations and mitigation of climate change: scientific-technical analyses pp. 745-771. Cambridge: CambridgeUniversityPress;

59. ConenF. K.E. Dobbie, K.A. Smith, 2000. Predicting N20 emissions from agricultural land through related soil parameters. Global Change Biology, 6: pp. 417-426;

60. Crutzen P.J. Atmospheric chemical processes of the oxides of nitrogen, Including N20. Denitrification, nitrification, and atmospheric nitrous oxide. N.Y.: Wiley, 1981.P.17-44;

61. Davidson, E.A., 1991. Fluxes of nitrous oxide and nitric oxide from terrestrial ecosystems. In: Rogers, J.E., Whitman, W.B. (Eds.), Microbial Production

and Consumption of Greenhouse Gases: Methane, Nitrogen Oxides and Halomethanes. American Society of Microbiology, Washington, DC, pp. 219-235;

62. Dobbie K.E., McTaggart I.P., Smith K.A. (1999) Nitrous oxide emissions from intensive agricultural systems: variations between crop sand seasons, key driving variables, and mean emission factors. J Geophys Res. 104(D21):26891-26899;

63. Dobbie, K.E., Smith, K.A., 2001. The effects of temperature, water-filled pore space and land use on N20 emissions from an imperfectly drained gleysol. European Journal Soil Science 52, pp. 667-673;

64. Eichner M.J. Nitrous oxide emissions from fertilized soils: Summary of available data. Journal Environmental Quality, 1990, vol. 19, pp. 272-280;

65. Elmi, A.A., Madramootoo C., Hamel C., Liu A., 2003. Denitrification and nitrous oxide to nitrous oxide plus dinitrogen ratios in the soil profile under three tillage systems. Biology and fertility of soils 38 (6): pp. 340-348;

66. Flessa, H., Dorsch, P., Beese, F., (1995). Seasonal variation of N20 and CH4 fluxes in differently managed arable soils in southern Germany. Journal of Geophysical Research 100, pp. 23115-23124;

67. Flessa H., Wild, U., Klemisch, M., Pfadenhauer, J., (1998). Nitrous oxide and methane fluxes from organic soils under agriculture. EuropeanJouraal of Soil Science 49, pp. 327-335;

68. Fumiaki Takakai, Desyatkin A.R., Larry Lopez, RyusukeHatano. Greenhouse gas emission from a Siberian alas ecosystem near Yakutsk, Russia. Symptom of Environmental Change in Siberian Permafrost region, Eds. HatanoK. and Guggenberger G, p 1-9, Hokkaido University Press, Sapporo, 2006;

69. Gillam K.M., Zebarth B.J., Burton D.L., (2008). Nitrous oxide emissions from denitrification and the partitioning of gaseous losses as affected by nitrate and carbon addition and soil aeration. Can. J. Soil Sci. 88 (2), pp. 133143;

70. Granberg G., Ottosson-Lofvenius M., Grip H., Sundh I., Nilsson M. Effect of climatic variability from 1980 to 1997 on simulated methane emission from a boreal mixed mire in northern Sweden. Global Biogeochem. Cycles, 15, pp. 977-991, 2001;

71. Granli, T.AndBockman, O.C. (1994). Nitrous oxide from agricultural. Norwegian Journal of Agricultural Sciences Suppliment No 12, pp. 1-128;

72. GregorichG., RochetteP., VandenBygaartA.J., Angers D.A., 2004. Greenhouse gas contributions of agricultural soils and potential mitigation practices in Eastern Canada. Soil Till. Res. 83, pp. 53-72;

73. Hosono N. T., Nouchi I.: The dependence of methane transport in rice plants on the root zone temperature. Plant Soil, 191, pp. 233-240,1997;

74. IPCC. Radiative forcing of climate change. Geneva: WMO/UNEP, Switzerland, 1994. 35 p. (1994 rep. scientific assessment working group of IPCC). Summary for policymakers;

75. IPCC (1996) Climatechange 1995. Scientific and technical analysis of impacts, adaptions and mitigation.Contribution of working group II to the second assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. London: Cambridge University Press;

76. IPCC Climate Change 2001: the Scientific Basis. Cambridge Univercity Press: Cambridge U.K. 2001. 881 p.;

77. Izaurralde R.C., Lemke, R.L., Goddard, T.W., McConkey, B., Zhang, Z. (2004). Nitrous oxide emissions from agricultural top sequences in Alberta and Saskatchewan. Soil Sci. Soc. Am. J. 68, pp. 1285-1294;

78. J. van Huissteden, R. van den Bos& I. Marticorena Alvarez.: Modeling the effect of water-table management on C02 and CH4 fluxes from peat soils. Netherlands Journal of Geosciences — Geologie en Mijnbouw 85-1, 3-18, 2006;

79. Kaiser E.A., Kohrs K., Kücke M., Schnug E., Heinemeyer O. & Munch J.C. (1998) Nitrous oxide release from arable soil: importance of N fertilization, crop sand temporal variation. Soil BiolBiochem 30: pp. 1553-1563;

80. Kasimir-Klemedtsson A., Klemedtsson L., Berglund K., Martikainen P.J., Silvola J., Oenema O., (1997). Greenhouse gas emissions from farmed organic soils: a review. Soil Use and Management 13, pp. 245-250;

81. Kavdir Y., Hellebrand H.J., Kern J. (2008) Seasonal variations of nitrous oxide emission in relation to nitrogen fertilization and energy crop types in sandy soil. Soil Till Res 98: pp. 175-186;

82. Keeney D.R., Fillary I.R. and Marx, G.P. (1979) Effect of temperature on the gaseous nitrogen products of denitrification in a silt loam soil. Soil Science society of American journal, 43, pp. 1124-1128;

83. Koponen, H.T., Martikainen, P.J., 2004. Soil water content and freezing temperatures affect freeze-thaw related N20 production in organic soil. Nutrient Cycling in Agroecosystems 69, pp. 213-219;

84. Kroeze C. Nitrous oxide and global warming, Sci. Total Environ., 143, 1994. p. 40;

85. Kusa K., Sawamoto T., Hatano R.: Nitrous oxide emissions for six years from a gray lowland soil cultivated with onions in Hokkaido. 2002, Japan. Nutr. Cycl.Agroecosyst., 63, pp. 239-247;

86. Lai R., (2003) Global potential of carbon sequestration to mitigate the greenhouse effect. Crit. Rev. Plant Sci. 22 (2), pp. 151-184;

87. Lai R., Follett R.F., Kimble J.M., (2003). Achieving soil carbon sequestration in the U.S.: a challenge to the policy makers. Soil Sci. 168 (12), pp. 827-845;

88. Lashof D.A. and Ahuja D.R., Relative contributions of greenhouse gas emissions to global warming. Nature, 344,1990;

89. Lee J., Six J., King A.P., van Kessel C., Rolston D.E., (2006) Tillage and field scale controls on greenhouse gas emissions. J. Environ. Qual. 35, pp. 714-725;

90. Lemke R.L., Izaurralde R.C., Nyborg M., Solberg E.D., (1999) Tillage and resource influence soil-emitted nitrous oxide in the Alberta Parkland region. Can. J. Soil Sci. 79, pp.15-24;

91. Lemke R.L., Janzen H.H., Rochette P. (1999) Process of N20 emissions from Canadian agro ecosystems. In: Proceedings of the international workshop on reducing nitrous oxide emissions from agro ecosystems, Banff, Alberta, Canada;

92. Linn D.M., Doran J.W., 1984. Effect of water-filled pores space on carbon dioxide and nitrous oxide production in tilled and no tilled soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 48, 1267-1272;

93. Malhi S.S., Lemke R.L., Wang Z., Farrell R., Chhabra B.S. (2006) Tillage, nitrogen and crop residue effects on crop yield and nutrient uptake, soil quality and greenhouse gas emissions. Soil Till. Res. 90, pp. 171-183;

94. Maljanen M., Martikainen P.J., Walden J., Silvola J. (2001) C02 exchange in an organic field growing barley or grass in eastern Finland. Global Change Biol., 7, pp. 679-692;

95. Maljanen M., Liikanen A., Silvola J., Martikainen P.J., (2003a) Nitrous oxide emissions from boreal organic soil under different land-use. Soil Biology & Biochemistry 35, pp. 689-700;

96. Maljanen M., Liikanen A., Silvola J., Martikainen P.J., (2003b). Methane fluxes on agricultural and forested boreal organic soils. Soil Use and Management 19, pp. 73-79;

97. Maljanen M., Komulainen V.-M., Hytonen J., Martikainen P.J., Laine J. (2004). Carbon dioxide, nitrous oxide and methane dynamics in boreal organic agricultural soils with different soil characteristics. Soil Biology & Biochemistry, 36, pp. 1801-1808;

98. Martikainen P.J., Nykanen H., Crill P., Silvola J., (1993) Effect of a lowered water table on nitrous oxide fluxes from northern peatlands. Nature 366, pp. 51-53;

99. McKenney, J.C., Drury, C.F., 1997. Nitric oxide production in agricultural soils. Global Change Biology 3, pp. 317-326;

100. McSwiney, C.P., Robertson, G.P., 2005. Non linear response of N20 flux to incremental fertilizer addition in acontinuous maize (Zeamays L.) cropping system. GlobalChangeBiol. 11, pp. 1712-1719;

101. Minkkinen K., Korhonen R., Savolainen I., Laine J. (2002) Carbon balance and additive forcing of Finnish peatlands in 1900-2100 — impacts of drainage for forestry. Global Change Biology 8, pp. 785-799;

102. Mosier A.R., Guenzi, W.D., Schweizer, E.E., (1986) Soil losses of dinitrogen and nitrous oxide from irrigated crops in northeastern Colorado. Soil Science Society of America Journal 50, pp. 344-348;

103. Mosier A., Schimel D„ Valentine D., Bronson K., Parton, W. (1991) Methane and nitrous oxide fluxes in native, fertilized and cultivated grasslands. Nature 350, pp. 330-332;

104. Moiser, Kroeze C., Nevison C. and others. (1998a) Closing the global atmospheric N20 budget: Nitrous oxide emissions throught the agricultural nitrogen cycle, Nitr. Cycling Agreocosyst., 52, p. 56;

105. Mosier A.R. and Kroeze C. (1998b) A new approach to estimate emissions of nitrous oxide from agriculture and its implications to the global N20 budget. -New Letter of the International Global Atmospheric Chemistry Project,, Issue 12, pp. 17-25;

106. Mosquera J., Hoi J.M.G., Rappoldt C., Dolfing J. (2007) Precise Soil Managementasa Tool to Reduce CH4 and N20 Emissions from Agricultural Soils. Report 28. Wageningen. 42 pp.;

107. Nevison C.D., Esser G., Holland E.A. (1996) A global model of changing N20 emissions from natural and perturb bed soil. - Climate Change, vol. 32, pp. 327-378;

108. Nommick H. (1956) Investigation on denitrification in soil. Acta Agriculture Scandinavica 6, pp. 195-227;

109. Nommik H., Larsson K. (1989) Measurement of denitrification rate in undisturbed soil cores under different temperature and moisture conditions using N15 tracer technique 2. Factors effecting denitrification. Swed. J. Agr. Res.,, 19, l,p. 35-44;

110. Nykanen H., Aim J., Lang K., Silvola J., Martikainen P.J., (1995) Emissions of CH4, N2O and CO2 from a virgin fen and a fen drained for grassland in Finland. Journal of Biogeography 22, pp.351-357;

111. Palma R.M., Rimolo M., Saubidet M.I., Conti M.F. (1997) Influence of tillage system on denitrification in maize-cropped soils. Biol. Fertil. Soils, 25, 142146;

112. Pattey E., Edwards G.C., Desjardens R.L., Pennock D.J., Smith W., Grant B., MacPherson J.I. (2007) Tools for quantifying N20 emissions from agroecosystems. Agric. Forest Meteorol.142, pp. 103-119;

113. Regina, K., Nykanen, H., Maljanen, M., Silvola, J., Martikainen, P.J. (1998). Emissions of N20 and NO and net nitrogen mineralization in boreal forested peatland treated with different nitrogen compounds. Canadian Journal of Forestry Research 28, pp. 132-140;

114. Ruser R., Flessa H., Schilling R., Steindl H., Beese F., (1998) Soil compaction and fertilization effects on nitrous oxide and methane fluxes in potato fields. SoilScienceSocietyofAmericaJournal 62, pp. 1587-1595;

115. Ruser R., Flessa H„ Schilling R., Beese F., Munch J.C. (2001) Effect of crop-specific field measurement and N fertilization on N20 emissions from a fine-loamy soil. NutrCyclAgroecosyst 59, pp. 177-191;

116. Ruser R., Flessa H., Russowc R., Schmidtc G., Bueggera F., Muncha J.C. (2006) Emission of N20, N2 and C02 from soil fertilized with nitrate: effect of compaction, soil moisture and rewetting. Soil Biology & Biochemistry 38, pp. 263-274;

117. Ryden J.C. and Lund L.J. 1980 Nitrous oxide evolution from irrigated land. Journal of Environmental Quality, 9, 387-393;

118. RyusukeHatano, Jerzy Lipiec. (2004) Effects of Land Use and Cultural Practices on Greenhouse Gas Fluxes in Soil. PAN. Lublin;

119. Sanhueza E., Santana M. (1994) C02 emissions from tropical savanna soil under first year of cultivation. Interciencia, 19, pp. 20-23;

120. Six J., Ogle S.M., Breidt F.J., Conant R.T., Mosier A.R., Paustian K., (2004) The potential to mitigate global warming with no-tillage management is only realized when practiced in the long term. Global Change Biol. 10, pp. 155160;

121. SmithK.A., McTaggartl.P., TsurutaH. (1997) Emissions of N20 and NO associated with nitrogen fertilization in intensive agriculture, and the potential for mitigation. Soil Use Manage., 13, pp. 296-304;

122. Smith K.A., Thomson P.E., Clayton H., McTaggart P., Conen F. (1998a) Effects of temperature, water content and nitrogen fertilisation on emissions of nitrous oxide by soils. Atmosph. Environ., 32, pp. 3301-3309;

123. Smith K.A., Mc Taggart I.P., Dobbie K.E., Conen F. (1998b) Emissions of N20 from Scottish agricultural soils, as a function of fertilizer N. NutrCyclAgroecosys 52, pp. 123-130;

124. Smith K. A., Ball T., Conen F., Dobbie K. E., Massheder J. & Rey A.: Exchange of greenhouse gases between soil and atmosphere: interactions of soil physical factors and biological processes. European Journal of Soil Science, December 2003, 54, pp. 779-791;

125. Takahiro Koide, RyusukeHatano, Maksimov T.S. (2006) Impact of soil temperature an soil moisture on GHG fluxes from an Eastern Siberian Taiga soil at Yakutsk, Russia. Symptom of Environmental Change in Siberian Permafrost region, Eds. HatanoK. and Guggenberger G., p. 1-9, Hokkaido University Press, Sapporo;

126. TamoakiMorishita, Yojiro Matsuura, Zyryanova O.A., AbainovA.P. (2006) C02, CH4, and N20 fluxes a larch forest soil in Central Siberia. Symptom of

Environmental Changein Siberian Permafrostregion, Eds. HatanoKand Guggenberger G, p 1-9, Hokkaido University Press, Sapporo;

127. Teepe R., Brumme R., Beese F. (2000) Nitrous oxide from frozen soils under agricultural, also and forest. Soil Biology & Biochemistry 32, pp.1807-1810;

128. Turunen J., (2003) Past and present carbon accumulation in undisturbed boreal and subarctic mires: a review. Suo 54, pp. 15-28;

129. VandenBygaart A.J., Gregorich E.G., Angers D.A., (2003) Influence of agricultural management on soil organic carbon: a compendium and assessment of Canadian studies. Can. J. Soil Sci. 83, pp. 363-380;

130. Venterea R.T., Burger M., Spokas K.A. (2005) Nitrogen oxide and methane emissions under varying tillage and fertilizer management. J. Environ. Qual. 34,pp. 1467-1477;

131. Venterea R.T., Stanenas A.J. (2008) Profile analysis modeling and modeling of reduced tillage effects on soil nitrous oxide flux. J. Environ. Qual. 37, pp. 1360-1367;

132. Wijler J. and Delwiche C.C. (1954) Investigation on denitrifying process in soil. Plant and Soil 5, pp. 155-169;

133. Williams P.H., Jarvis S.C., Dixon E. (1998) Emission of nitric oxide and nitrous oxide from soil under field and laboratory conditions. Soil Biology & Biochemistry 30, pp. 1885-1893;

134. Yamulki S., Goulding K.W.T., Webster C.P., Harrison, R.M. (1995) Studieson NO and N20 from a wheat field. Atmospheric Environment 29, pp. 1627-1635;

Приложение 1. Кумулятивная эмиссия закиси азота, среднее квадратичное отклонение и ошибка среднего арифметического при выращивании ячменя на дерново-подзолистых супесчаных почвах в 2006 г.

Ячмень, 2006 г. Слабо окультуренная Средне окультуренная Высоко окультуренная

N0 N60 N0 N90 N0 N110

Кумулятивный ПОТОК, КГ N-N20 га"1 0.31 0.66 0.34 0.52 0.49 0.73

с, кг 0.12 0.28 0.08 0.18 0.15 0.31

тх, га- 0.09 0.02 0.02 0.05 0.04 0.11

Приложение 2. Кумулятивная эмиссия закиси азота, среднее квадратичное отклонение и ошибка среднего арифметического при выращивании капусты на дерново-подзолистых супесчаных почвах в 2006 г.

Капуе Слабо окультуренная Средне окультуренная Высоко окультуренная

та, 2006 N 0 N 60 N 0 N 100 N0 N 110

г. Гр. Бор. Гр. Бор. Гр. Бор. Гр. Бор. Гр. Бор. Гр. Бор.

Кумулят

ивный

поток, кгИ- 0.37 0.44 0.36 0.42 0.43 0.53 0.45 0.56 0.35 0.37 0.36 0.61

Ы20 га'1

о, кг 0.10 0.09 0.12 0.09 0.02 0.14 0.05 0.16 0.11 0.09 0.11 0.14

тх> га- 0.04 0.05 0.06 0.06 0.01 0.08 0.03 0.11 0.05 0.05 0.05 0.09

Приложение 3. Кумулятивная эмиссия закиси азота, среднее квадратичное отклонение и ошибка среднего арифметического при выращивании клевера на дерново-подзолистых супесчаных почвах в 2007 г.

Клевер, 2007 г. Слабо окультуренная Высоко окультуренная

Кумулятивный поток, кг N-N20 га"1 0.28 0.47

о, кг 0.01 0.1

тх, га- 0.01 0.06

Приложение 4. Кумулятивная эмиссия закиси азота, среднее квадратичное отклонение и ошибка среднего арифметического при выращивании моркови на дерново-подзолистых супесчаных почвах в 2007 г.

Морк Слабо окультуренная Средне окультуренная Высоко окультуренная

овь, 2007 N 40 N 110 N 40 N 120 N 60 N 130

г. Гр. Бор. Гр. Бор. Гр. Бор. Гр. Бор. Гр. Бор. Гр. Бор.

Кумулят

ивный

ПОТОК, кг!Ч- 0.62 0.65 0.64 0.93 0.71 0.92 0.74 0.99 0.65 1.09 0.80 1.45

КГ20 га1

о, кг 0.03 0.12 0.04 0.12 0.02 0.17 0.00 4 0.18 0.04 0.09 0.06 0.24

тх, га- 0.02 0.07 0.03 0.07 0.01 0.10 0.00 3 0.11 0.03 0.05 0.04 0.14

Приложение 5. Кумулятивная эмиссия закиси азота, среднее квадратичное

отклонение и ошибка среднего арифметического при проведении лабораторного опыта на серых лесных среднесуглинистых почвах в 2008 г.

ов МБО ГБО КО

N0 N90 N0 N90 N0 N90 N0 N90

Кумулятивный поток, мг N20 м"2 123.8 708.2 38.7 500.2 61.6 284.3 92.0 310.0

о, мг 34.0 254.5 24.3 269.2 24.4 175.3 28.6 121.7

шх мг 17.0 127.3 12.1 134.6 12.2 87.6 14.3 60.8

Приложение 6. Кумулятивная эмиссия закиси азота, среднее квадратичное отклонение и ошибка среднего арифметического при проведении полевого опыта на серых лесных среднесуглинистых почвах в 2009 г.

ов МБО ГБО КО К

Кумулятивный поток, кг 14-Ы20 га1 0.63 0.209 0.40 0.30 0.18

о, кг 0.12 0.05 0.05 0.04 0.04

шХ) кг 0.06 0.03 0.02 0.02 0.02

Приложение 7. Кумулятивная эмиссия С02, среднее квадратичное отклонение и ошибка среднего арифметического при проведении опыта на

органогенных почвах в 2009 г.

Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Контроль

Кумулятивный поток, кг С-С02 га"1 4544 8537 5831 3571

о, кг 613 658 970 610

ШХ)КГ 327 335 490 250

Приложение 8. Кумулятивная эмиссия ]М20, среднее квадратичное отклонение и ошибка среднего арифметического при проведении опыта на

органогенных почвах в 2009 г.

Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Контроль

Кумулятивный поток, кг N-N20 га"1 7.6 8.7 4.8 2.7

о, кг 0.9 1.1 0.8 0.7

шХ( кг 0.4 0.5 0.4 0.3

Приложение 9. Кумулятивная СН4, среднее квадратичное отклонение и ошибка среднего арифметического при проведении опыта на органогенных

почвах в 2009 г.

Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Контроль

Кумулятивный поток, кг С-СН4 га"1 38.9 42.8 27.9 21.7

о, кг 11.3 15.6 9.4 12.8

тх кг 5.2 7.3 4.1 6.5