Почвовед РУДН узнал, как плантации хвойных деревьев cохраняют баланс азота в почве

Почвовед РУДН узнал, как плантации хвойных деревьев cохраняют баланс азота в почве

Почвовед РУДН проследил, как лесные экосистемы самостоятельно регулируют круговорот азота. На примере хвойных плантаций для производства ценной древесины он выяснил, что с возрастом растения ускоряют круговорот почвенного азота.

Лесные плантации помогают смягчить последствия глобального потепления, поглощая углекислый газ. Однако леса в основном не удобряют, поэтому недостаток питательных веществ, в том числе азота, становится причиной низкой продуктивности лесных плантаций. Куннингамия Cunninghamia lanceolata — хвойное дерево семейства кипарисовых, растет в Китае, Вьетнаме и Лаосе и ценится за мягкую и долговечную древесину. Почвовед из РУДН изучил круговорот азота на плантациях куннингамий и выяснил, что эти экосистемы способны самостоятельно регулировать круговорот азота и создавать благоприятные условия для своего роста.

«Недостаток азота в почве часто ограничивает продуктивность лесов, особенно на плантациях. Чтобы исследовать динамику азота в почве и последствия его накопления или потерь в экосистеме, мы изучили почвы плантаций куннингамии разных возрастов», — доктор биологических наук Яков Кузяков, руководитель Центра математического моделирования и прогнозирования устойчивых экосистем Аграрно-технологического института РУДН.

Почвоведы взяли образцы почвы с плантаций провинции Хунань на юго-востоке Китая. Возраст плантаций — 3, 16, 25, 32 и более 80 лет, образцы взяли на глубине 0-5 см и 5-15 см. Исследователи измерили общее содержание азота в почве и по отдельности в подсистемах — в составе органики, в микробной биомассе, а также в составе нитратов и аммония. Почвоведы рассчитали, сколько азота деревья накапливают за год, сколько сбрасывают с листвой, а также сколько азота из опавших частей растений высвобождают микроорганизмы.

Самая большая разница в этих параметрах наблюдалась в верхнем слое почвы. Общее содержание элемента и его количество в растворенной органической форме возрастало от трехлетних к восьмидесятилетним образцам — от 3,5 до 6,5 г/кг. Содержание азота в микробной биомассе увеличилось с 206 мг/кг до 327 мг/кг в первые 25 лет, а затем уровень стабилизировался. Количество аммония резко возрастало с 3 по 16 год жизни плантаций c 10 до 30 мг на кг, а количество нитратов постепенно увеличивалось в течение всех 80 лет с 5 до 60 мг на кг.

Почвоведы выяснили, что дефицит азота или, наоборот, его активное возвращение в почву зависят от возраста плантаций. Молодые саженцы впитывают элемент, необходимый им для роста, тогда как от «взрослых» деревьев образуется больше опавших иголок и веток, которые «возвращают» азот. Взрослые деревья тянутся вверх уже не так быстро, потребляют азот медленнее, поэтому он накапливается в верхних слоях почвы. Это делает элемент доступным для микробного сообщества.

«С возрастом плантаций доступность азота в почве увеличивается, а круговорот азота в экосистеме ускоряется. Это означает, что в экосистеме есть механизм саморегуляции, благодаря которому куннингамии постепенно создают себе более комфортные условия для роста и развития», — доктор биологических наук Яков Кузяков, руководитель Центра математического моделирования и прогнозирования устойчивых экосистем Аграрно-технологического института РУДН.

Результаты опубликованы в журнале Forest Ecology and Management.

Новости
Все новости
Наука
02 декабря
Почвовед РУДН выяснил разницу вклада бактерий и грибов в круговороте углерода в почве

Почвовед РУДН изучил, как микробиом почвы влияет на выделение углекислого газа. Оказалось, что бактерии предпочитают легкодоступные гидрофильные соединения, а грибы — более прочные гидрофобные. Результаты помогут лучше понять, как правильно удобрять почву и как почвы могут помочь в борьбе с парниковыми газами.

Наука
02 декабря
В РУДН обсудили реализацию положения Конвенции Совета Европы о защите детей

40 представителей из 5 субъектов России, 12 государственных и общественных организаций, 7 научно-исследовательских и образовательных учреждений высшего образования приняли участие в VII научно-практическом семинаре по вопросам имплементации положений Конвенции Совета Европы о защите детей от сексуальной эксплуатации и сексуального насилия от 25 октября 2007 года (Конвенция Лансароте) в законодательство Российской Федерации.

Наука
01 декабря
Химик РУДН уточнил принцип действия ферментов, создающих омега-6 жиры

Химик РУДН определил, что принцип действия некоторых ферментов, которые создают жизненно необходимые для человека жирные кислоты омега-6, отличается от принятого биохимиками представления. Эти ферменты создают дополнительную двойную связь в углеродной цепочке жирной кислоты. Оказалось, что они «отсчитывают» нужное место не с концов цепочки, как считалось ранее, а от уже имеющейся двойной связи.