Физические механизмы стабилизации углерода почвами (обзор)
Автор: Юдина А.В., Клюева В.В., Тимофеева М.В., Семенов М.В., Бардашев Д.Р., Кочнева М.А., Митичкин Д.Е., Фомин Д.С., Романенко К.А.
Журнал: Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil
Рубрика: Статьи
Статья в выпуске: 124, 2025 года.
Бесплатный доступ
Стабилизация почвенного органического вещества (ПОВ) является ключевым условием сохранения плодородия и сокращения эмиссии углекислого газа из почвы в атмосферу в процессе сельскохозяйственной деятельности. Актуальным научно-практическим направлением исследований является разработка технологий возделывания, обеспечивающих оптимальные физические свойства почвы для роста и развития растений, а также для жизнедеятельности почвенного микробиома. Это требует понимания физических механизмов регуляции баланса углерода (С) почв и процессов трансформации органических веществ. Цель данной статьи – сделать обзор существующих представлений о физических факторах и механизмах стабилизации С в почвах, а также описать физические процессы, регулирующие цикл С почв. Взаимосвязь процессов трансформации ПОВ и физических факторов почвообразования показана через призму современного понимания концепции структурной организации почв, так как ПОВ играет ключевую роль в формировании почвенной структуры и определяет ее качество. Проведен анализ развития методов и методологии физики почв, и рассмотрены наиболее перспективные для понимания цикла С направления исследований. Особое внимание в обзоре уделено влиянию физических свойств почв на рост и развитие растений как основного источника поступающих органических веществ и необходимого условия для секвестрации С почвами. Также рассмотрены существующие ограничения для использования физических параметров почв в математическом моделировании процессов стабилизации С.
Почвенное органическое вещество, пулы углерода почв, структура почв, гранулометрический состав почв, лазерная дифрактометрия, компьютерная томография, математическое моделирование
Короткий адрес: https://sciup.org/143184854
IDR: 143184854 | УДК: 631.4 | DOI: 10.19047/0136-1694-2025-124-309-366
Physical mechanisms of carbon stabilization in soils (a review)
Stabilization of soil organic matter (SOM) is a key factor for maintaining fertility and reducing carbon dioxide emissions from the soil into the atmosphere during agricultural activities. A relevant scientific and practical area of research is the development of cultivation technologies that provide optimal physical properties of the soil for the plant growth and development, as well as for the vital activity of the soil microbiome. Understanding the physical mechanisms that regulate the carbon (C) balance of soils and the transformation of organic matter is therefore essential. This paper is aimed to provide an overview of existing concepts concerning the physical factors and mechanisms of C stabilization in soils, and to describe the physical processes regulating the C cycle in soils. The relationship between the SOM transformation processes and the physical factors of soil formation is shown through the modern understanding of the concept of the structural organization of soils, since SOM plays a key role in the formation of the soil structure and determines its quality. The development of methods and methodology of soil physics is analyzed and the most promising research areas for understanding the C cycle are considered. The review pays special attention to the influence of physical properties of soils on the growth and development of plants, as the main source of incoming organic matter and a necessary condition for sequestration of C by soils. The existing limitations in using of soil physical parameters in mathematical modeling of C stabilization processes are also considered.
