vestngauВестник университета биотехнологийVestnik University of biotechnologiy3033-8433Publishing Centre “Zolotoy Kolos” of Novosibirsk State Agrarian University10.31677/2072-6724-2025-77-4-35-44vestngau-2703Research ArticleАГРОНОМИЯAGRONOMYИзучение запасов неорганического углерода в условиях аридного климатаStudy of inorganic carbon reserves in an arid climateЕмельяненкоВ. И.EmelyanenkoV. I.

лаборант-исследователь

Волгоград

laboratory research assistant

Volgograd

emelyanenko-v@vfanc.ruФедотоваА. В.FedotovaA. V.

зам. директора по научной работе ФНЦ агроэкологии РАН, доктор биологических наук, профессор

Волгоград

Deputy Director for Research, Federal Scientific Center of Agroecology, Russian Academy of Sciences, Doctor of Biological Sciences, Professor

Volgograd

Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН (ФНЦ агроэкологии РАН)РоссияFederal State Budget Scientific Institution “Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences” (FSC of agroecology RAS)Russian Federation202510012026043544Copyright © Емельяненко В.И., Федотова А.В., 20262026Емельяненко В.И., Федотова А.В.Emelyanenko V.I., Fedotova A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestngau.elpub.ru/jour/article/view/2703

Проведена оценка запасов неорганического углерода (SIC) в почвах сухостепной зоны Волгоградской области на территории Нижневолжской станции по селекции древесных пород (филиал ФНЦ агроэкологии РАН, город Камышин). Исследование проведено для почв двух биогеоценозов: под лесной растительностью (защитные лесонасаждения, сухой сосновый бор) и естественной степной растительностью (постагрогенные почвы сухой степи). Образцы отобраны из 31 почвенного разреза по 10-сантиметровым слоям до глубины 150 см. Всего исследовано 180 образцов почвы. В образцах определяли содержание карбонатов и гидрокарбонатов, а также плотность, влажность, показатель pH и содержание органического вещества в почве. Почвы оцениваются как уплотненные, крайне скудные по наличию почвенной влаги и органическому веществу. Установлена значительная пространственная вариабельность содержания карбонатов (более 200 %) под лесной растительностью. По содержанию карбонатов и величине рН почвы распределены на четыре кластера, в один из которых попали статистические «выбросы». Отмечены значимые различия запасов неорганического углерода в почвах под лесной и степной растительностью. Запасы неорганического углерода в слое 0–150 см под сухим сосняком оставляют 25,2±9,5 тС га-1, под степной растительностью – 54,2±16,7 тС га-1, что в 2,1 раза выше. Неорганический углерод в исследованных почвах находится в форме карбонатов кальция и гидрокарбонатов. Основные запасы неорганического углерода для обоих биогеоценозов зафиксированы в почве с глубины 50 см.

An assessment of the reserves of inorganic carbon (SIC) in the soils of the dry-steppe zone of the Volgograd region on the territory of the Nizhnevolzhskaya station for breeding tree species (branch of the Federal Research Center for Agroecology of the Russian Academy of Sciences, Kamyshin city) was carried out. The study was conducted for soils of two biogeocenoses: under forest vegetation (protective forest plantations, dry pine forest) and natural steppe vegetation (postagrogenic soils of the dry steppe). The samples were taken from 31 soil sections in 10-centimeter layers to a depth of 150 cm. A total of 180 soil samples were examined. The content of carbonates and bicarbonates, as well as density, humidity, pH, and organic matter content in the soil were determined in the samples. The soils are assessed as compacted, extremely poor in the presence of soil moisture and organic matter. A significant spatial variability of the carbonate content (more than 200%) under forest vegetation has been established. According to the content of carbonates and pH, the soils are divided into four clusters, one of which includes statistical “emissions”. Significant differences in the reserves of inorganic carbon in the soils under forest and steppe vegetation are noted. Reserves of inorganic carbon in the 0-150 cm layer under dry pine trees leave 25.2±9.5 tons ha-1, under steppe vegetation – 54.2±16.7 tons ha-1, which is 2.1 times higher. The inorganic carbon in the studied soils is in the form of calcium carbonates and bicarbonates. The main reserves of inorganic carbon for both biogeocenoses are recorded in the soil from a depth of 50 cm.

почванеорганический углеродзапас неорганического углеродасухостепная зоналесные насажденияпостагрогенные почвыкарбонатыгидрокарбонатыpHsoilinorganic carbonreserve of inorganic carbondry steppe zoneforest plantationspostagrogenic soilscarbonatesbicarbonatespHИсточник финансирования. Работа выполнена в рамках государственного задания № FNFE-2025-0012 «Теоретические основы и методология оценки баланса парниковых газов на пресноводных водоемах в засушливых условиях юга России».ReferencesОценка запасов углерода в почве на территории карбонового полигона «Карбон–Поволжье» / Л. Александрова, А.С. Гордеев, В.Р. Бабичук [и др.] // Российский журнал прикладной экологии. – 2023. – № 4 (36). – С. 12–21. – DOI: 10.24852/2411-7374.2023.4.12.21.Aleksandrova, L., Gordeev, A.S., Babichuk, V.R., Kurynceva, P.A., Selivanovskaja, S.Ju., Rossijskij zhurnal prikladnoj jekologii, 2023, No. 4 (36), pp. 12–21, DOI: 10.24852/2411-7374.2023.4.12.21. (In Russ.)Барановская В.А., Азовцев В.И. Влияние орошения на миграцию карбонатов в почвах Поволжья // Почвоведение. – 1981. – № 10. – С. 17–21.Baranovskaja V.A., Azovcev V.I., Pochvovedenie, 1981, No. 10, pp. 17–21. (In Russ.)Динамика карбонатов в почвах юго-востока Русской равнины за историческое время / А.В. Борисов, В.А. Демкин, М.В. Ельцов, Я.Г. Рысков // Аридные экосистемы. – 2003. – № 19–20, Т. 9. – С. 54–64.Borisov A.V., Demkin V.A., El’cov M.V., Ryskov Ja.G., Aridnye jekosistemy, 2003, No. 19–20, pp. 54–64. (In Russ.)Воробьева Л.А., Панкова Е.И. Щелочные засоленные почвы России // Почвоведение. – 2008. – № 5. – С. 517–532.Vorob’eva L.A., Pankova E.I., Pochvovedenie, 2008, No. 5, pp. 517–532. (In Russ.)Горохова И.Н., Чурсин И.Н. Карбонаты в орошаемых почвах Прикаспийской низменности // Аридные экосистемы. – 2021. – № 2 (87). – С. 90–97. – DOI: 10.24411/1993-3916-2021-10154.Gorohova I.N., Chursin I.N., Aridnye jekosistemy, 2021, No. 2 (87), pp. 90–97, DOI: 10.24411/1993-3916-2021-10154. (In Russ.)ГОСТ 26213–91. Почвы. Методы определения органического вещества. – М.: Госстандарт СССР, 1993. – 8 с.GOST 26213–91, Pochvy. Metody opredelenija organicheskogo veshhestva, Moscow: Gosstandart SSSR, 1993, 8 p. (In Russ.)ГОСТ 26423–85. Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, pH и плотного остатка водной вытяжки. – М.: Госстандарт СССР, 1985. – 6 с.GOST 26423–85, Pochvy. Metody opredelenija udel’noj jelektricheskoj provodimosti, pH i plotnogo ostatka vodnoj vytjazhki, Moscow: Gosstandart SSSR, 1985, 6 p. (In Russ.)ГОСТ 26424–85. Почвы. Метод определения ионов карбоната и бикарбоната в водной вытяжке. – М.: Госстандарт СССР, 1986. – 4 с.GOST 26424–85, Pochvy. Metod opredelenija ionov karbonata i bikarbonata v vodnoj vytjazhke, Moscow: Gosstandart SSSR, 1986, 4 p. (In Russ.)ГОСТ 28268–89. Почвы. Методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений. – М.: Госстандарт СССР, 1989. – 8 с.GOST 28268–89, Pochvy. Metody opredelenija vlazhnosti, maksimal’noj gigroskopicheskoj vlazhnosti i vlazhnosti ustojchivogo zavjadanija rastenij, Moscow: Gosstandart SSSR, 1989, 8 p. (In Russ.)Наумова Н.Б. К вопросу об определении содержания органического углерода в почве // Почвы и окружающая среда. – 2018. – Т. 1, № 2. – С. 98–103. – DOI: 10.31251/pos.v1i2.13.Naumova N.B., Pochvy i okruzhajushhaja sreda, 2018, T. 1, No. 2, pp. 98–103, DOI: 10.31251/pos.v1i2.13. (In Russ.)Доклад «О состоянии окружающей среды Волгоградской области в 2022 году» / Е.П. Православнова, А.В. Лемегукин, Н.В. Петрова [и др.]. – Волгоград, 2023. – 300 с.Pravoslavnova E.P., Lemegukin A.V., Petrova N.V. i dr., Doklad «O sostojanii okruzhajushhej sredy Volgogradskoj oblasti v 2022 godu» (Report “On the state of the environment in the Volgograd region in 2022”), Volgograd, 2023, 300 p.Рогожникова Е.В., Зборищук Ю.Н. Карбонаты в некоторых почвах Каменной степи // Вестник Московского университета. Сер. 17. Почвоведение. – 2009. – № 3. – С. 17–24.Rogozhnikova E.V., Zborishhuk Ju.N., Vestnik Moskovskogo universiteta. Serija 17. Pochvovedenie, 2009, No. 3, pp. 17–24. (In. Russ.)Фомин Г.С., Фомин А.Г. Методическое руководство по сбору и обработке данных о запасах и бюджете углерода на уровне площадки мониторинга в почвах. – М.: МБА, 2023. – С. 104–107.Fomin G.S., Fomin A.G., Metodicheskoe rukovodstvo po sboru i obrabotke dannyh o zapasah i bjudzhete ugleroda na urovne ploshhadki monitoringa v pochvah (Methodological guidelines for collecting and processing data on carbon stocks and budgets at the monitoring site level in soils), Moscow: MBA, 2023, pp. 104–107. (In Russ.)Цховребов В.С., Деркачева Л.Ю., Никифорова А.М. Изменение содержания карбонатов и рН почв Кисловодских парков при смене растительности // Агрохимический вестник. – 2017. – № 4. – С. 34–37.Chovrebov V.S., Derkacheva L.Ju., Nikiforova A.M., Agrohimicheskij vestnik, 2017, No. 4, pp. 34–37. (In Russ.)Черепанова А.М., Шепелев А.Г. Содержание различных форм углерода в покровных отложениях ледового комплекса Центральной Якутии // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. – 2023. – Т. 28, № 1. – С. 68–77. – DOI: 10.31242/2618-9712-2023-28-1-68-77.Cherepanova A.M., Shepelev A.G., Prirodnye resursy Arktiki i Subarktiki, 2023, T. 28, No. 1, pp. 68–77, DOI: 10.31242/2618-9712-2023-28-1-68-77. (In Russ.)Чимитдоржиева Э.О. Запасы углерода в постагрогенных сухостепных почвах Западного Забайкалья // Аридные экосистемы. – 2017. – Т. 23, № 3 (72). – С. 59–65.Chimitdorzhieva Je.O., Aridnye jekosistemy, 2017, T. 2,. No. 3 (72), pp. 59–65. (In Russ.)ISO 10693. Soil quality. Determination of carbonate content. Volumetric method. INTERNATIONAL STANDARD, 1995. 9 p.ISO 10693. Soil quality. Determination of carbonate content. Volumetric method. INTERNATIONAL STANDARD, 1995, 9 p.IUSS Working Group WRB. 2022. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th ed. Vienna: International Union of Soil Sciences (IUSS).IUSS Working Group WRB. 2022. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th ed. Vienna: International Union of Soil Sciences (IUSS)Relationships between soil pH and soil carbon in China’s carbonate soils / S. Jin [et al.] // Fresenius Environmental Bulletin. – 2018. – Т. 27, № 1. – P. 605–611.Jin S. et al., Relationships between soil pH and soil carbon in China’s carbonate soils, Fresenius Environmental Bulletin, 2018, Vol. 27, No. 1, pp. 605–611.Monger H.C., Steiner R.L. Mineralogical distinctions of carbonates in desert soils // Soil Science Society of America Journal. – 2005. – Vol. 69, № 6. – P. 1773–1781. – DOI: https://doi.org/10.2136/sssaj2004.0275.Monger H.C., Steiner R.L., Mineralogical distinctions of carbonates in desert soils, Soil Science Society of America Journal, 2005, Vol. 69, No. 6, pp. 1773–1781, DOI: https://doi.org/10.2136/sssaj2004.0275.Soil inorganic carbon as a potential sink in carbon storage in dryland soils—a review / A. Naorem [et al.] // Agriculture. – 2022. – Vol. 12, № 8. – P. 1256. – DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture12081256.Naorem A. et al., Soil inorganic carbon as a potential sink in carbon storage in dryland soils—a review, Agriculture, 2022, Vol. 12, No. 8, pp. 1256, DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture12081256.Inorganic carbon losses by soil acidification jeopardize global efforts on carbon sequestration and climate change mitigation / S. Raza [et al.] // Journal of Cleaner Production. – 2021. – Vol. 315. – P. 128036. – DOI: 10.1016/j.jclepro.2021.128036.Raza S. et al., Inorganic carbon losses by soil acidification jeopardize global efforts on carbon sequestration and climate change mitigation, Journal of Cleaner Production, 2021, Vol. 315, pp. 128036, DOI: 10.1016/j.jclepro.2021.128036.Soil inorganic carbon, the other and equally important soil carbon pool: Distribution, controlling factors, and the impact of climate change / A. Sharififar [et al.] // Advances in Agronomy. – 2023. – Vol. 178. – С. 165–231. – DOI: 10.1016/bs.agron.2022.11.005.Sharififar A. et al., Soil inorganic carbon, the other and equally important soil carbon pool: Distribution, controlling factors, and the impact of climate change, Advances in Agronomy, 2023, Vol. 178, pp. 165–231, DOI: 10.1016/bs.agron.2022.11.005.Zamanian K., Pustovoytov K., Kuzyakov Y. Pedogenic carbonates: Forms and formation processes // Earth-Science Reviews. – 2016. – Vol. 157. – P. 17. – DOI: 10.1016/j.earscirev.2016.03.003.Zamanian K., Pustovoytov K., Kuzyakov Y., Pedogenic carbonates: Forms and formation processes, Earth-Science Reviews, 2016, Vol. 157, pp. 17, DOI: 10.1016/j.earscirev.2016.03.003.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.