ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ УЛАВЛИВАНИЯ СО2 ИЗ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И ФИКСАЦИЮ ЕГО В БИОМАССЕ ГОРОХА ПОСЕВНОГО (PISUMSATIVUM)

DOI 10.12737/2073-0462-2023-24-29 УДК 631.8:631.9

Авторы

  • Полина Александровна Курынцева Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия.
  • Гульназ Шайхинуровна Галиева Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия.
  • Полина Юрьевна Галицкая Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия.
  • Надежда Юльевна Степанова Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия.
  • Светлана Юрьевна Селивановская Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия.

Ключевые слова:

изменение климата, улавливание углекислого газа, сидераты, баланс углерода в почве, горох посевной (Pisum sativum).

Аннотация

Широко известны негативные последствия глобального изменения климата, в частности, приводящие к снижению почвенного плодородия и уменьшению эффективности растениеводства. Постоянно разрабатываются подходы экологизации земледелия. К их числу можно отнести использование гороха посевного (Pisum sativum) в качестве почвопокровной культуры для снижения эмиссии СО2 на открытой пашне посредством фиксации С в фитомассе, которая в дальнейшем будет запахана в почву. Цель исследований ‒ оценить потенциал гороха посевного в качестве сидеральной культуры с точки зрения эффективности улавливания С из атмосферы при разных температурах. Для оценки эффективности такого подхода в условиях оранжереи при разных температурных режимах (20°С, 25°С, 30°С) был проведен вегетационный эксперимент с почвой, на которой выращивали растения гороха посевного, и почвой без растений (имитация пара). В ходе эксперимента оценивали показатели, характеризующие процессы накопления углерода (фитомассу, содержание углерода в ней) и эмиссии СО2 из почвы (интенсивность респираторной активности почвы). С увеличением температуры с 20°С до 30°С происходит снижение фиксации С в фитомассе растений и уменьшение эмиссии СО2 вследствие ослабления респираторной активности почвенного микробного сообщества. Увеличение температуры вегетации приводит к снижению прироста длины стебля и фитомассы гороха посевного. Респираторная активность почвы занятой горохом посевным на 14-е и 21-е сутки была выше, чем в варианте с паром. Максимальные величины этого показателя для всех температурных режимов были отмечены на 14-е сутки. С увеличением температуры в вариантах, имитирующих пар, происходило повышение эмиссии СО2 вследствие роста респираторной активности почвы, для почвы под горохом посевным установлена обратная закономерность. Максимальная в опыте фиксация С (585 кг С/га) при выращивании гороха посевного отмечена для температурного режима 20°С.

Сведения об авторах

Полина Александровна Курынцева, Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия.

Кандидат биологических наук, доцент кафедры прикладной экологии

Гульназ Шайхинуровна Галиева, Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия.

Научный сотрудник учебно-научной лаборатории Центра агро- и экобиотехнологий

Полина Юрьевна Галицкая, Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия.

Доктор биологических наук, доцент, главный научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории OpenLab Биоконтроль

Надежда Юльевна Степанова, Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия.

Доктор биологических наук, профессор кафедры прикладной экологии

Светлана Юрьевна Селивановская, Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия.

Доктор биологических наук, профессор, директор Института экологии и природопользования

Литература

 1. Food Security / C.Mbow, C.Rosenzweig, L.G.Barioni,et al. Germany, Potsdam: Institut fur Klimafolgenforschung, 2019.550c.

 2. Agriculture’s Contribution to Climate Change and Role in Mitigation Is Distinct From Predominantly Fossil CO2-Emitting Sectors / J.Lynch, M.Cain, D.Frame,et al. // Front. Sustain. FoodSyst. 2021. URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fsufs.2020.518039/full (дата обращения: 05.09.2023).

 3. Сафин, Р. И. Современное состояние и перспективы развития углеродного земледелия в Республике Татарстан / Р. И. Сафин, А. Р. Валиев, В. А. Колесар // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2021. – Т. 16, № 3(63). – С. 7-13.

 4. Об утверждении перечня парниковых газов, в отношении которых осуществляется государственный учет выбросов парниковых газов и ведение кадастра парниковых газов: Распоряжение Правительства Российской Федерации от 22.10.2021№2979-р //Рос. газ. 2021. 7 июля.

 5. PhillipsC.L., NickersonN. Soil Respiration Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences: моногр. Denmark: Elsevier, 2015. 20 p.

 6. Jayawardena D.M., Heckathorn S.A., Boldt J.K. A meta-analysis of the combined effects of elevated carbon dioxide and chronic warming on plant %N, protein content and N-uptake rate // AoB Plants. 2021URL: https://academic.oup.com/aobpla/article/13/4/plab031/6284301 (дата обращения: 05.09.2023).

 7. Encouraging adoption of green manure technology to produce clean rice product / N.Valizadeh, S.Jalilian, Z.Hallaj,et al. // Sci. Rep. 2023. URL: http://www.voennoepravo.ru/node/2149 (датаобращения: 05.09.2023).

 8. The potential of green manure to increase soil carbon sequestration and reduce the yield-scaled carbon footprint of rice production in southern China / S.Gao, S.Li, G.Zhou,et al. // J. Integr. Agric. 2022. Vol. 22.No. 7. P. 2233–2247.

 9. Saini P.K., Yadav R.K., Yadav G.C. Green manures in agriculture: A review // BhartiyaKrishiAnusandhanPatrika. 2019. Vol. 34. No.1. P. 1‒10.URL: https://arccjournals.com/journal/bhartiya-krishi-anusandhan-patrika/BKAP142 (дата обращения: 05.09.2023).

 10. Differentiation of charcoal, soot and diagenetic carbon in soil: Method comparison and perspectives / P.J.Roth, E.Lehndorff, S.Brodowski,et al. // Org. Geochem. Pergamon. 2012. Vol. 46. P. 66–75.

 11. ГОСТ Р ИСО 27085-2012 Корма для животных. Определения содержания кальция, натрия, фосфора, магния, калия, железа, цинка, меди, марганца, кобальта, молибдена, мышьяка, свинца и кадмия методом ИСП-АЭС (Переиздание). М.: Стандартинформ, 2012. 28с.

 12. ISO 13320:2009 Particle size analysis ‒ Laser diffraction methods ISO Standards, 2009.51p.

 13. Is the Laser Diffraction Method Reliable for Soil Particle Size Distribution Analysis? / Y.Yang, L.Wang, O.Wendroth,et al. // Soil Sci. Soc. Am. J. 2019. Vol. 83.No. 2. P. 276–287.

 14. A new optical leaf-clip meter for simultaneous non-destructive assessment of leaf chlorophyll and epidermal flavonoids / Z.G.Cerovic, G.Masdoumier, N. BenGhozlen,et al. // Physiol. Plant. 2012. Vol. 146.No. 3. P. 251–260.

 15. ISO 16072. Soil quality-Laboratory methods for determination of microbial respiration ISO Standards, 2002.19p.

 16. Ларикова Ю.С., Волобуева О.Г. Современные представления об эколого-физиологической роли корневых экссудатов растений // Зернобобовые и крупяные культуры. 2021. № 4(40). C. 94–101.

 17. Relationship between fine-root exudation and respiration of two Quercus species in a Japanese temperate forest / L.Sun, M.Ataka, Y.Kominami,et al. // Tree Physiol. 2017. Vol. 37.No. 8. P. 1011–1020.

 1. Mbow C, Rosenzweig C, Barioni LG. Food security. Germany, Potsdam: Institut fur Klimafolgenforschung. 2019; 550 p.

 2. Lynch J, Cain M, Frame D. Agriculture’s contribution to climate change and role in mitigation is distinct from predominantly Fossil CO2-Emitting Sectors. [Internet]. Front. Sustain. FoodSyst. 2021. [cited 2023, September 05]. Available from: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fsufs.2020.518039/full.

 3. Safin RI, Valiev AR, Kolesar VA. [Current state and prospects of carbon farming development in the Republic of Tatarstan]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2021; Vol.16. 3(63). 7-13 p.

 4. [On approval of the list of greenhouse gases in respect of which state accounting of greenhouse gas emissions and maintenance of the greenhouse gas cadastre is carried out]. Rasporyazhenie Pravitel'stva Rossiiskoi Federatsii ot 22.10.2021 № 2979-r. Ros. gaz. 2021. 7 iyulya.

 5. Phillips CL, Nickerson N. Soil respiration reference module in earth systems and environmental sciences: monograph. Denmark: Elsevier. 2015; 20 p.

 6. Jayawardena DM, Heckathorn SA, Boldt JK. A meta-analysis of the combined effects of elevated carbon dioxide and chronic warming on plant %N, protein content and N-uptake rate. [Internet]. AoB Plants. 2021 [cited 2023, September 05]. Available from: https://academic.oup.com/aobpla/article/13/4/plab031/6284301.

 7. Valizadeh N, Jalilian S, Hallaj Z. Encouraging adoption of green manure technology to produce clean rice product. [Internet]. Sci. Rep. 2023. [cited 2023, September 05]. Available from: http://www.voennoepravo.ru/node/2149.

 8. Gao S, Li S, Zhou G. The potential of green manure to increase soil carbon sequestration and reduce the yield - scaled carbon footprint of rice production in southern China. [Internet]. J. Integr. Agric. 2022; Vol.22. 7. 2233-2247 p.

 9. Saini PK, Yadav RK, Yadav GC. Green manures in agriculture: a review. [Internet]. BhartiyaKrishiAnusandhanPatrika. 2019; Vol.34. 1. 1-10 p. [cited 2023, September 05]. Available from: https://arccjournals.com/journal/bhartiya - krishi-anusandhan-patrika/BKAP142.

 10. Roth PJ, Lehndorff E, Brodowski S. Differentiation of charcoal, soot and diagenetic carbon in soil: Method comparison and perspectives. Org. Geochem. Pergamon. 2012; Vol.46. 66-75 p.

 11. GOST R ISO 27085-2012 Korma dlya zhivotnykh. Opredeleniya soderzhaniya kal'tsiya, natriya, fosfora, magniya, kaliya, zheleza, tsinka, medi, margantsa, kobal'ta, molibdena, mysh'yaka, svintsa i kadmiya metodom ISP-AES. [Animal feed. Determination of the content of calcium, sodium, phosphorus, magnesium, potassium, iron, zinc, copper, manganese, cobalt, molybdenum, arsenic, lead and cadmium by ICP-AES]. Moscow: Standartinform. 2012; 28 p.

 12. ISO 13320: 2009 Particle size analysis ‒ Laser diffraction methods ISO Standards. 2009; 51p.

 13. Yang Y, Wang L, Wendroth O. Is the laser diffraction method reliable for soil particle size distribution analysis? Soil Sci. Soc. Am. J. 2019; Vol.83. 2. 276-287 p.

 14. Cerovic ZG, Masdoumier G, BenGhozlen N. A new optical leaf-clip meter for simultaneous non-destructive assessment of leaf chlorophyll and epidermal flavonoids. Physiol. Plant. 2012; Vol.146. 3. 251-260 p.

 15. ISO 16072. Soil quality-Laboratory methods for determination of microbial respiration ISO Standards, 2002;19 p.

 16. Larikova YuS, Volobueva OG. [Modern ideas about the ecological and physiological role of plant root exudates]. Zernobobovye i krupyanye kul'tury. 2021; 4(40). 94-101 p.

 17. Sun L, Ataka M, Kominami Y. Relationship between fine-root exudation and respiration of two Quercus species in a Japanese temperate forest. Tree Physiol. 2017; Vol.37. 8. 1011-1020 p.

Загрузки

Опубликован

2026-07-22

Как цитировать

Курынцева, П. А., Галиева, Г. Ш., Галицкая, П. Ю., Степанова, Н. Ю., & Селивановская, С. Ю. (2026). ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ УЛАВЛИВАНИЯ СО2 ИЗ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И ФИКСАЦИЮ ЕГО В БИОМАССЕ ГОРОХА ПОСЕВНОГО (PISUMSATIVUM): DOI 10.12737/2073-0462-2023-24-29 УДК 631.8:631.9 . Вестник Казанского государственного аграрного университета, 18(4). извлечено от http://vestnik-kazgau.ru/index.php/vestnik/article/view/184

Выпуск

Том 18 № 4 (2023): Вестник Казанского ГАУ № 4 (72) 2023

Раздел

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

Категории

Лицензия

Copyright (c) 2026 ВЕСТНИК Казанского государственного аграрного университета

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Метаданные научных статей, включая название, аннотацию, сведения об авторах, список литературы, идентификаторы и иные элементы библиографического описания для дальнейшего неограниченного использования, передаются в редакцию с правом их неограниченного использования на условиях открытой лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).