ОЦЕНКА УГЛЕРОДНОГО СЛЕДА СИДЕРАЛЬНОГО ПАРА И РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ЕГО ОБРАБОТКИ

DOI 10.12737/2073046220242633 УДК 631.417.1:631.417.2 (470.41

Авторы

  • Наталья Викторовн Данилова Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Росси
  • Алина Ринатовна Камалова Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
  • Полина Александровна Курынцева Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
  • Радик Ильясович Сафин Казанский государственный аграрный университет, Казань, Россия
  • Светлана Юрьевна Селивановская Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия

Ключевые слова:

сидеральные культуры, эмиссия CO, углеродный след, респираторная активность, агротехнические мероприяти

Аннотация

Исследования проводили с целью оценки влияния сидеральных культур на эмиссию СО2 в атмосферу, путем расчета углеродного следа при выращивании горчицы белой (Sinapis alba L.) и редьки масличной (Raphanus sativus var. oleiferus) с последующей заделкой биомассы в почву или скашиванием и оставлением ее на поверхности. Работу выполняли в 2023 году в Республике Татарстан. Почва опытного участка серая лесная, супесчаная. Полевой эксперимент включал выращивание сидератов с последующей заделкой биомассы в почву при отвальной вспашке или дисковании, а также скашивании и оставлении ее на поверхности. Суммарная эмиссия CO2 от почвенной респираторной активности на участках с горчицей белой за вегетационный период при скашивании составила 361 кг СО2/га, при дисковании 469 кг СО2/га, при вспашке 674 кг СО2/га, тогда как с редькой масличной при тех же приемах ‒ 368, 501 и 684 кг СО2/га соответственно. Суммарная эмиссия СО2 от агротехнических мероприятий составляла 93…130 кг/га в зависимости от технологической операции основной обработки почвы. Количество СО2, зафиксированное в биомассе растений, существенно отличалось в зависимости от вида культуры: для горчицы белой оно находилось на уровне 18605 кг СО2/га, для редьки масличной 10560 кг СО2/га. Баланс СО2 при скашивании горчицы белой составлял 18145 кг/га, при дисковании ‒ 18004 кг/га, при вспашке ‒ 17791 кг/га, для редьки масличной ‒ соответственно 10107, 9991 и 9756 кг/га. Выращивание горчицы белой более эффективный способ улавливания углерода из атмосферного воздуха. На углеродный баланс больше всего влияют количество углерода, зафиксированное в растительной биомассе, и применяемые агротехнические мероприятия.

Сведения об авторах

Наталья Викторовн Данилова , Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Росси

Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник учебнонаучной лаборатории Центра агро и экобиотехнологий Института экологии и природопользования

Алина Ринатовна Камалова , Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия

Младший научный сотрудник учебнонаучной лаборатории Центра агро и экобиотехнологий Института экологии и природопользовани

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

Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник научно исследовательской лаборатории «GreenAgro Института экологии и природопользовани

Радик Ильясович Сафин , Казанский государственный аграрный университет, Казань, Россия

Доктор сельскохозяйственных наук, заведующий кафедрой общего земледелия, защиты растений и селекци

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

Доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник учебнонаучной лаборатории Центра агро и экобиотехнологий Института экологии и природопользования

Литература

 1. Effects of agricultural practices on carbon emission and soil health / M. Galic, D. Bilandzija, A. Percin, et. al. // Journal of Sustainable Development of Energy, Water and Environment Systems. 2019. Vol. 7. No. 3. P. 539552.

 2. Seasonal dynamics of soil respiration and its autotrophic and heterotrophic components in subtropical camphor forests / P. He, W. Yan, Y. Peng, et al. // Forests. 2023. Vol. 14. No. 12. URL: https://www.mdpi.com/1999-4907/14/12/2397 (дата обращения: 18.10.2024).

 3. Cover crop effects on soil carbon dioxide emissions in a semiarid cropping system / A. Nilahyane, R. Ghimire, V. R. Thapa, et al. // Agrosystems, Geosciences and Environment. 2020. Vol. 3. No. 1. URL: https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/agg2.20012 (дата обращения: 18.10.2024).

 4. Лопес де Гереню В.О., Курганова И.Н., Хорошаев Д.А. Влияние контрастных режимов увлажнения на эмиссию CO2 из серой лесной почвы под сеяным лугом и чистым паром // Почвоведение. 2018. № 10. С. 12441258.

 5. Warming reduces soil CO2 emissions but enhances soil N2O emissions: A long term soil transplantation experiment / X. Zhu, L. Chang, Y. Hu, et al. // European Journal of Soil Biology. 2024. Vol. 121. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1164556324000207 (дата обращения: 18.10.2024).

 6. Greenhouse gases emission from agricultural soil: A review / G. Chataut, B. Bhatta, D. Joshi et al. // Journal of Agriculture and Food Research. 2023. Vol. 11. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666154323000406 (дата обращения: 18.10.2024).

 7. Differential responses of soil respiration to soil warming and experimental throughfall reduction in a transitional oak forest in central China / Y. Liu, S. Liu, S. Wan, et al. // Agricultural and Forest Meteorology. 2016. Vol. 226227. P. 186198.

 8. Regulation of soil CO2 and N2O emissions by cover crops: A metaanalysis / I. Muhammad, U. M. Sainju, F. Zhao, et al. // Soil and Tillage Research. 2019. Vol. 192. P. 103112.

 9. Эседуллаев С.Т., Касаткин С.А. Использование сидеральных культур и их смесей при выращивании картофеля в Верхневолжье // Земледелие. 2021. 6. С. 1620.

 10. Khan A., Ali N., Haider S.I. Maize productivity and soil carbon storage as influenced by wheat residue management // Journal of Plant Nutrition. 2018. Vol. 41. No. 14. P. 18681878.

 11. Ladoni M., Kravchenko A.N., Phillip Robertson G. Topography mediates the influence of cover crops on soil nitrate levels in row crop agricultural systems // PLoS ONE. 2015. Vol. 10. No. 11. URL: https://journals.plos.org/plosone/article/file?id=10.1371/journal.pone.0143358&tpe=printable (дата обращения: 18.10.2024).

 12. Decomposition, nitrogen and carbon mineralization from food and cover crop residues in the central plateau of Haiti / M. J. Lynch, M. J. Mulvaney, S. C. Hodges, et al. // SpringerPlus. 2016. Vol. 5. No. 1. URL: https://link.springer.com/article/10.1186/s4006401626511 (дата обращения: 18.10.2024).

 13. Wickings K., Grandy A.S., Kravchenko A.N. Going with the flow: Landscape position drives differences in microbial biomass and activity in conventional, low input, and organic agricultural systems in the Midwestern U.S. // Agriculture, Ecosystems and Environment. 2016. Vol. 218. P. 10. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167880915301407 (дата обращения: 18.10.2024).

 14. Green Manure for Restoring and Improving the Soil Nutrients Quality / S. Chimouriya, J. Lamichhane, D. Gauchan, et al. // International Journal of Research. 2018. Vol. 5. No. 20. P. 10641074.

 15. The role of cover crops in improving soil fertility and plant nutritional status in temperate climates. A review / A. Scavo, S. Fontanazza, A. Restuccia, et al. // Agronomy for Sustainable Development. 2022. Vol. 42. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s13593022008250 (дата обращения: 18.10.2024).

 16. Гамзиков Г.П., Сулейменов С.З. Влияние биомассы растений на азотный режим серой лесной почвы и продуктивность полевых культур // Российская сельскохозяйственная наука. 2020. 4. С. 3236.

 17. Effect of different N nutrient contents on biomass of green manure as second crop, under unfavorable climate conditions in Hungary / P. Mikó, G. P. Kovács, A. Percze, et al. // Applied Ecology and Environmental Research. 2016. Vol. 14. No. 3. P. 309324.

 18. Ахметшина Л. Г., Порвадов М. Г., Шангутов А. О. Оценка выбросов парниковых газов при возделывании сельскохозяйственных земель в концепте государственной экологической политики // Международный сельскохозяйственный журнал. 2023. № 6 (396). С. 566571.

 19. Карелин Д. В., Замолодчиков Д. Г., Краев Г. Н. Методическое руководство по анализу эмиссий углерода из почв поселений в тундре: монография. М.: Издво ЦЭПЛ РАН, 2015. 64 с.

 20. Modeling biogeochemical impacts of alternative management practices for a row crop field in Iowa / N. Farahbakhshazad, D. L. Dinnes, C. Li, et al. // Agriculture, Ecosystems and Environment. 2008. Vol. 123. No. 1‑3. P. 3048.

 21. Программа развития ООН. Пилотная методика расчета выбросов углекислого газа, разработанная с учетом национальных условий Узбекистана и ее особенности. 2022. 36 c. URL: https://esglibrary.mgimo.ru/publications/pilotnayametodikaraschetavybrosovuglekislogogazarazrabotannaya-uchetomnatsionalnykh-usloviy/?utm_source=google.com&utm_medium=organic&utm_campaign=google.com&utm_referrer=google.com (дата обращения: 09.10.2024).

 22. Павлова Ю.Л., Пронович Н.А., Курынцева П.А. Баланс углерода при выращивании растенийсидератов в разных температурных режимах // Почвы ‒ опора России: тезисы докладов IX съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева. Москва Казань. 2024. С. 651‒653.

 23. Изменение содержания органического углерода в почве и продуктивности озимой пшеницы под действием сидератов, навоза и их сочетаний с биодеструктором / А. В. Сафонов, Е. Н. Кузин, А. Н. Арефьев и др. // Сурский вестник. 2019. Т. 4. № 8. С. 3439.

 1. Galic M, Bilandzija D, Percin A. Effects of agricultural practices on carbon emission and soil health. Journal of Sustainable Development of Energy, Water and Environment Systems. 2019; Vol.7. 3. 539552 p.

 2. He P, Yan W, Peng Y. Seasonal dynamics of soil respiration and its autotrophic and heterotrophic components in subtropical camphor forests. [Internet]. Forests. 2023; Vol.14. 12. [cited 2024, October 18]. Available from: https://www.mdpi.com/1999-4907/14/12/2397.

 3. Nilahyane A, Ghimire R, Thapa VR. Cover crop effects on soil carbon dioxide emissions in a semiarid cropping system. [Internet]. Agrosystems, Geosciences and Environment. 2020; Vol.3. 1. [cited 2024, October 18]. Available from: https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/agg2.20012.

 4. Lopes de Gerenyu VO, Kurganova IN, Khoroshaev DA. [The influence of contrasting moisture regimes on CO2 emission from gray forest soil under a sown meadow and pure fallow]. Pochvovedenie. 2018; 10. 12441258 p.

 5. Zhu X, Chang L, Hu Y. Warming reduces soil CO2 emissions but enhances soil N2O emissions: A longterm soil transplantation experiment. [Internet]. European Journal of Soil Biology. 2024. Vol. 121. [cited 2024, October 18]. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1164556324000207.

 6. Chataut G, Bhatta B, Joshi D. Greenhouse gases emission from agricultural soil: A review. [Internet]. Journal of Agriculture and Food Research. 2023; Vol.11. [cited 2024, October 18]. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666154323000406.

 7. Liu Y, Liu S, Wan S. Differential responses of soil respiration to soil warming and experimental throughfall reduction in a transitional oak forest in central China. Agricultural and Forest Meteorology. 2016; Vol.226227. 186198 p.

 8. Muhammad I, Sainju UM, Zhao F. Regulation of soil CO2 and N2O emissions by cover crops: A metaanalysis. Soil and tillage research. 2019; Vol.192. 103112 p.

 9. Esedullaev ST, Kasatkin SA. [Use of cover crops and their mixtures in growing potatoes in the upper Volga region]. Zemledelie. 2021; 6. 1620 p.

 10. Khan A, Ali N, Haider SI. Maize productivity and soil carbon storage as influenced by wheat residue management. Journal of Plant Nutrition. 2018; Vol.41. 14. 18681878 p.

 11. Ladoni M, Kravchenko AN, Phillip Robertson G. Topography mediates the influence of cover crops on soil nitrate levels in row crop agricultural systems. [Internet]. PLoS ONE. 2015; Vol.10. 11. [cited 2024, October 18]. Available from: https://journals.plos.org/plosone/article/file?id=10.1371/journal.pone.0143358&tpe=printable.

 12. Lynch MJ, Mulvaney MJ, Hodges SC. Decomposition, nitrogen and carbon mineralization from food and cover crop residues in the central plateau of Haiti. [Internet]. SpringerPlus. 2016; Vol.5. 1. [cited 2024, October 18]. Available from: https://link.springer.com/article/10.1186/s4006401626511.

 13. Wickings K, Grandy AS, Kravchenko AN. Going with the flow: Landscape position drives differences in microbial biomass and activity in conventional, low input, and organic agricultural systems in the Midwestern U.S. [Internet]. Agriculture, Ecosystems and Environment. 2016; Vol.218. 110 p. [cited 2024, October 18]. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167880915301407.

 14. Chimouriya S, Lamichhane J, Gauchan D. Green manure for restoring and improving the soil nutrients quality. International Journal of Research. 2018; Vol.5. 20. 10641074 p.

 15. Scavo A, Fontanazza S, Restuccia A. The role of cover crops in improving soil fertility and plant nutritional status in temperate climates. A review. [Internet]. Agronomy for Sustainable Development. 2022; Vol.42. [cited 2024, October 18]. Available from: https://link.springer.com/article/10.1007/s13593022008250.

 16. Gamzikov GP, Suleymenov SZ. [Effect of plant biomass on the nitrogen regime of gray forest soil and productivity of field crops]. Rossiiskaya selskokhozyaystvennaya nauka. 2020; 4. 3236 p.

 17. Miko P, Kovacs GP, Percze A. Effect of different N nutrient contents on biomass of green manure as second crop, under unfavorable climate conditions in Hungary. Applied Ecology and Environmental Research. 2016; Vol.14. 3. 309324 p.

 18. Akhmetshina LG, Porvadov MG, Shangutov AO. [Assessment of greenhouse gas emissions from the cultivation of agricultural land in the concept of state environmental policy]. Mezhdunarodnuy selskokhozyaystvennuy zhurnal. 2023; 6 (396). 566571 p.

 19. Karelin DV, Zamolodchikov DG, Kraev GN. Metodicheskoe rukovodstvo po analizu emissii ugleroda iz pochv poselenii v tundre: monografiya. [Methodological guidelines for the analysis of carbon emissions from soils of settlements in the tundra: monograph]. Moscow: Izdvo TsEPL RAN. 2015; 64 p.

 20. Farahbakhshazad N, Dinnes DL, Li C. Modeling biogeochemical impacts of alternative management practices for a rowcrop field in Iowa. Agriculture, Ecosystems and Environment. 2008; Vol.123. 1 3. 3048 p.

 21. United Nations Development Program. Pilot methodology for calculating carbon dioxide emissions, developed taking into account the national conditions of Uzbekistan and its features. 2022; 36 p. [cited 2024, October 09]. Available from: https://esglibrary.mgimo.ru/publications/pilotnayametodikaraschetavybrosovuglekislogogazarazrabotannaya-uchetomnatsionalnykh-usloviy/?utm_source=google.com&utm_medium=organic&utm_campaign=google.com&utm_referrer=google.com.

 22. Pavlova YuL, Pronovich NA, Kuryntseva PA. Balans ugleroda pri vyrashchivanii rasteniysideratov v raznykh temperaturnykh rezhimakh. Pochvy ‒ opora Rossii: tezisy dokladov IX sezda Obshchestva pochvovedov im.V.V. Dokuchaeva. [Carbon balance when growing green manure plants under different temperature conditions. Soils are the support of Russia: abstracts of reports of the IX Congress of V.V.Dokuchaev Soil Science Society]. Moscow Kazan. 2024; 651653 p.

 23. Safonov AV, Kuzin EN, Arefev AN. [Changes in the content of organic carbon in the soil and the productivity of winter wheat under the influence of green manure, manure and their combinations with a biodestructor]. Surskiy vestnik. 2019; Vol.4. 8. 3439 p

Загрузки

Опубликован

2026-07-24

Как цитировать

Данилова , Н. В., Камалова , А. Р., Курынцева , . П. А., Сафин , Р. И. ., & Селивановская , . С. Ю. (2026). ОЦЕНКА УГЛЕРОДНОГО СЛЕДА СИДЕРАЛЬНОГО ПАРА И РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ЕГО ОБРАБОТКИ: DOI 10.12737/2073046220242633 УДК 631.417.1:631.417.2 (470.41. Вестник Казанского государственного аграрного университета, 19(4). извлечено от http://vestnik-kazgau.ru/index.php/vestnik/article/view/123

Выпуск

Том 19 № 4 (2024): Вестник Казанского ГАУ № 4 (76) 2024

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).