esoilБюллетень Почвенного института имени В.В. ДокучаеваDokuchaev Soil Bulletin0136-16942312-4202V.V. Dokuchaev Soil Science Institute10.19047/0136-1694-2025-125-138-156esoil-980Research ArticleСтатьиБиомасса гумусообразования в национальной модели управления бюджетом углерода в почвах агроэкосистемBiomass of humus formation in the national model of carbon budget management in soils of agroecosystemsСтолбовойВ. С.StolbovoyV. S.

119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2

7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017

vladimir.stolbovoy@gmail.comГребенниковА. М.GrebennikovA. M.

119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2

7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017

gream1956@gmail.comХолодовВ. А.KholodovV. A.

119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2

7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017

vkholod@mail.ruШиловП. М.ShilovP. M.

119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2

7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017

pavelshilovv@gmail.comДуханинЮ. А.DukhaninYu. A.

119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2

7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017

dr.dukhanin@esoil.ruФИЦ “Почвенный институт им. В.В. Докучаева”РоссияFederal Research Centre “V.V. Dokuchaev Soil Science Institute”Russian Federation2025091120250125138156Copyright © Столбовой В.С., Гребенников А.М., Холодов В.А., Шилов П.М., Духанин Ю.А., 20252025Столбовой В.С., Гребенников А.М., Холодов В.А., Шилов П.М., Духанин Ю.А.Stolbovoy V.S., Grebennikov A.M., Kholodov V.A., Shilov P.M., Dukhanin Y.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.esoil.ru/jour/article/view/980

Биомасса гумусообразования является важным звеном в национальной модели управления бюджетом углерода. Целью исследования было определить допустимость замещения метода определения биомассы гумусообразования, представленной массой вещества в методе ЦИНАО, на подход фракционирования вещества (урожай, корневые и пожнивные остатки, побочная продукция), применяемый в методе РосНИИземпроекта. Сопоставлялись массы вещества гумусообразования, полученные разными методами, а также рассчитанные на их основе балансы гумуса (БГ). Использовались стандартные методы регрессионного и корреляционного анализа, а также метод разности пар между сопряженными последовательностями. Качество регрессионных моделей оценивалось по критерию Фишера. Исследование подтвердило допустимость замещения определения биомассы гумусообразования в методе ЦИНАО на подход, принятый в методе РосНИИземпроект. На основе расчетов биомассы гумусообразования выявлено, что все полученные БГ последовательно повышались, следуя увеличению урожайности озимой пшеницы. Показано, что максимальные значения БГ (13.6 ц/га) получены для высокого среза соломы по методике ЦИНАО. Снижение урожайности (25 ц/га или средневзвешенное по региону 23.9 ц/га) формирует отрицательный БГ в технологиях производства зерна, где солома убирается в качестве побочного продукта. В технологиях, где солома входит в состав гумусообразующей биомассы, значение урожайности, ниже которого БГ становится отрицательным, снижается до урожайности 20 ц/га или 18.3 ц/га соответственно. Отмеченные значения урожайности служат критериями целесообразности организации почвенно-климатических проектов на пахотных почвах. Очевидно, что цель накопления гумуса (углерода) в пахотных почвах не будет достигнута под культурами, демонстрирующими отрицательный БГ. Урожайность, ниже которой инициировать почвенно-климатический проект нецелесообразно, предложено называть: “порог инициации почвенно-климатического проекта (ПИПКП)”.

Biomass of humus formation is an important part in a national carbon budget management model. The purpose of the study was to determine the acceptability of replacing the method of determining the biomass of humus formation, represented by the mass of matter in the method of CINAO to the approach of substance fractionation (crop, root and crop residues, by-products) used in the method of RosNIIzemproekt. The masses of humus-forming matter obtained by different methods were compared, as well as the humus balances (HB) calculated for them. Standard methods of regression and correlation analysis were used, as well as the method of pair difference between conjugate sequences. The quality of regression models was assessed using the Cheddock scale. The study confirmed the acceptability of substituting the humus formation biomass determination in the CINAO method for the approach adopted in the method of RosNIIzemproekt. Based on calculations of humus formation biomass, it was revealed that all calculated HBs consistently increased with increasing winter wheat yield. It is shown that the maximum HB values (13.6 c/ha) were obtained for high straw cutting according to the CINAO methodology. Reduced yield (25 c/ha or average area-weighted by the region 23.9 c/ha) forms a negative HB in grain production technologies that collect straw as a by-product. In technologies that include straw in the humus-forming biomass, the yield value below which the HB becomes negative decreases to a yield of 20 c/ha or 18.3 c/ha, respectively. The noted values of yields act as criteria for the feasibility of initiation of soil-climatic projects on arable soils. Obviously, the goal of humus (carbon) accumulation in arable soils will not be achieved under crops that demonstrate negative HB. Yields below which it is inappropriate to initiate a soil-climatic project are proposed to be called: “Soil-climatic project initiation threshold (SCPIT)”.

климатический проектпорог инициации почвенно-климатического проектапочвенное органическое веществомоделированиеclimate projectsoil organic mattermodelingsoil-climatic project initiation thresholdРабота выполнена в рамках реализации важнейшего инновационного проекта государственного значения “Разработка системы наземного и дистанционного мониторинга пулов углерода и потоков парниковых газов на территории Российской Федерации, обеспечение создания системы учета данных о потоках климатически активных веществ и бюджете углерода в лесах и других наземных экологических системах” (рег. № 123030300031-6).The study was carried out as part of the implementation of the most important innovative project of national significance “Development of a system for ground-based and remote monitoring of carbon pools and greenhouse gas fluxes on the territory of the Russian Federation. Ensuring the creation of a system for recording data on flows of climatically active substances and carbon budget in forests and other terrestrial ecological systems” (reg. No. 123030300031-6).ReferencesЗакс Л. Статистическое оценивание. М.: Статистика, 1976. 598 с.Zaks L., Statisticheskoye otsenivaniye (StatistikaStatistical estimation), Moscow: Statistica, 1976, 598 p.Кириллова Г.Б., Жуков Ю.П. Содержание гумуса и доступных форм азота в почве в зависимости от различных доз удобрений // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2005. № 2. С. 3–9.Kirillova G.B., Zhukov Y.P., Soderzhaniye gumusa i dostupnykh form azota v pochve v zavisimosti ot razlichnykh doz udobreniy (Content of humus and available forms of nitrogen in soil depending on different doses of fertilizers), Izvestia Timiryazevskaya agricultural academy, 2005, No. 2, pp. 3–9.Крылатов А.К., Носов С.И., Юдицкий Б.А., Бондарев Б.Е., Первушина В.Н. Динамика баланса гумуса на пахотных землях Российской Федерации. М.: Госкомзем России. РосНИИземпроект, 1998. 49 с.Krylatov A.K., Nosov S.I., Yuditsky B.A., Bondarev B.E., Pervushina V.N., Dinamika balansa gumusa na pakhotnykh zemlyakh Rossiyskoy Federatsii (Dynamics of humus balance on arable lands of the Russian Federation), Moscow: Goskomzem Rossii, RosNIIzemproekt, 1998, 49 p.Методические указания по определению баланса питательных веществ азота, фосфора, калия, гумуса, кальция. М.: ЦИНАО, 2000. 39 c.Metodicheskiye ukazaniya po opredeleniyu balansa pitatel'nykh veshchestv azota, fosfora, kaliya, gumusa, kal'tsiya (Methodical guidelines for determining the balance of nutrients nitrogen, phosphorus, potassium, humus, calcium), Moscow: CINAO, 2000, 39 p.Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.: Изд-во МГУ, 1990. 324 с.Orlov D.S., Gumusovyye kisloty pochv i obshchaya teoriya gumifikatsii (Humus acids of soils and the general theory of humification), Мoscow: Izd. of MSU, 1990, 324 p.Смирнов П.М., Муравин Э.А. Агрохимия. М.: Колос, 1984. 304 с.Smirnov P.M., Muravin E.A., Agrochemistry, Moscow: Kolos, 1984, 304 p.Столбовой В.С., Гребенников А.М., Шилов П.М., Духанин Ю.А. Развитие национальной модели управления бюджетом гумуса (углерода) в почвах агроэкосистем Российской Федерации // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2024. Вып. 120. С. 6–47. DOI: https://doi.org/10.19047/0136-1694-2024-120-6-47.Stolbovoy V.S., Grebennikov A.M., Shilov P.M., Dukhanin Yu.A., Towards a national model of humus (carbon) budget management in soils of agroecosystems in the Russian Federation, Dokuchaev Soil Bulletin, 2024, Vol. 120, pp. 6–47, DOI: https://doi.org/10.19047/0136-1694-2024-120-6-47.Kononova M.M. Soil organic matter. Its nature, its role in soil formation and in soil fertility. UK. Oxford: Pergamon, 1966. 544 p.Kononova M.M., Soil organic matter. Its nature, its role in soil formation and in soil fertility, UK. Oxford: Pergamon, 1966, 544 p.Six J., Bossuyt H., Degryze S., DeNef K. A history of research on the link between (micro)aggregates, soil biota, and soil organic matter dynamics // Soil and Tillage Research. 2004. Vol. 79. P. 7–31.Six J., Bossuyt H., Degryze S., DeNef K., A history of research on the link between (micro)aggregates, soil biota, and soil organic matter dynamics, Soil and Tillage Research, 2004, Vol. 79, pp. 7–31.

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