Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), были опубликованы в журнале Geoderma Regional.
Черноземы являются одними из самых плодородных типов почвы в мире, однако их состояние ухудшается из-за активной распашки.
В России большая часть черноземов сконцентрирована в Белгородской, Воронежской, Курской, Липецкой и Тамбовской областях и практически полностью распахана.
Поэтому участки, где почва не подвергалась обработке — никогда не возделывавшиеся или эталонные — представляют собой настоящую редкость. Обычно такие небольшие площади можно найти только в заповедниках.
Эталонные образцы имеют большое значение, так как их можно использовать для сравнения с почвами, которые находятся в сельскохозяйственном использовании, что помогает определить необходимые меры для их сохранения и восстановления.
Ученые из Белгородского государственного национального исследовательского университета (Белгород) и Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) предложили включить в категорию эталонных почв непаханые черноземы, исторически используемые под сенокосы и выпас скота.
Авторы провели сравнение характеристик ста образцов черноземов, которые были заповедными, пахотными и непаханными, за последние 250 лет в Белгородской и Курской областях.
Для выбора наиболее подходящих участков для сбора образцов исследователи изучили карты этих регионов, начиная с середины XVIII века и до современности.
Схема участков исследования. a — участки заповедников; b — участки старых выгонов и сенокосов; c — участки пашен; d — северная и южная граница лесостепи; e — административные границы областей. Источник: Мария Смирнова.
Разновременные карты на участок «Коровино» с указанием никогда не пахавшихся почв сенокосов и выгонов. Источник: Мария Смирнова.
В результате выяснилось, что непаханые черноземы сохранились на окраинах и в центральных частях деревень, где они традиционно использовались как сенокосы и выгоны для скота.
Исследователи провели анализ плотности собранных образцов почвы, а также определили содержание в них ила, глины, песка, карбонатов и гумуса — органического вещества, влияющего на уровень плодородия.
Несмотря на влияние человеческой деятельности, почвы сенокосов и пастбищ сохранили основные характеристики, присущие черноземам из заповедников. Образцы этих почв практически не отличались по содержанию органических веществ, в то время как пахотные земли из-за обработки потеряли до 25% органики. Это свидетельствует о снижении их плодородия и уменьшении устойчивости к разрушению вследствие вымывания, ветровых воздействий и других неблагоприятных факторов.
Черноземы на сенокосах и пастбищах лишь незначительно плотнее заповедных, что связано с вытаптыванием человеком и домашними животными. В верхнем слое почв пахотных территорий (около 20–30 сантиметров) наблюдается значительное уплотнение, вызванное работой сельскохозяйственной техники.
Почвенные разрезы. a — типичный разрез заповедного чернозема (Ямская степь, участок «Котеневские верхи»); b — чернозема под непахавшимся выгоном-сенокосом (участок «Сафоновка»); c — пахотный чернозем участка «Юрьевка». Источник: Мария Смирнова.
«Полученные результаты говорят о том, что черноземы сенокосов и выгонов благодаря их сходству с не тронутыми человеком почвами можно использовать в качестве эталонов для оценки состояния черноземов, находящихся на распахиваемых территориях. Такие образцы особенно важны для регионов, где почти не осталось нетронутых почв — Белгородской, Воронежской, Курской и других областей», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Юрий Чендев, доктор географических наук, профессор кафедры природопользования и земельного кадастра Белгородского государственного национального исследовательского университета.
Ученые также акцентируют внимание на важности сохранения и расширения сетей особо охраняемых природных территорий с черноземами, которые никогда не были обработаны, а также на необходимости разработки и совершенствования стратегий устойчивого землепользования для предотвращения утраты почвенных ресурсов страны.
Растительность на сенокосах-выгонах. Источник: Мария Смирнова.
«В дальнейшем мы планируем картографировать почвенный покров на участках с непаханными черноземами, чтобы выявить не только особенности самих почв, но и природные черты смены свойств почв в пространстве, их природной изменчивости», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Мария Смирнова, кандидат географических наук, доцент кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.
Источник: пресс-служба Российского научного фонда.
На заглавном фото - авторы исследования. Источник: Мария Смирнова.
