RUDN Journal of Agronomy and Animal IndustriesRUDN Journal of Agronomy and Animal IndustriesВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство2312-797X2312-7988Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba1980010.22363/2312-797X-2022-17-3-315-330Soil science and agrochemistryПочвоведение и агрохимияResearch ArticleInfluence of water erosion on the structure and content of labile humic substances in the structural-aggregate fractions of leached chernozems of the Central Chernozem regionВлияние водной эрозии на структуру и содержание лабильных гумусовых веществ в структурно-агрегатных фракциях черноземов выщелоченных Центрально-Черноземного регионаhttps://orcid.org/0000-0001-9127-9569VasenevIvan I.ВасеневИван Иванович

Doctor of Biological Sciences, Professor, Head of Department of Ecology

доктор биологических наук профессор, заведующий кафедрой экологии

vasenev@rgau-msha.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7986-8106GorbunovaNadezhda S.ГорбуноваНадежда Сергеевна

Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Department of Ecology and Land Resources

кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии и земельных ресурсов

vilian@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2340-6404GromovikArkady I.ГромовикАркадий Игоревич

Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Department of Ecology and Land Resources

кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии и земельных ресурсов

agrom.ps@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4756-9005DevyatovaTatyana A.ДевятоваТатьяна Анатольевна

Doctor of Biological Sciences, Professor, Head. Department of Ecology and Land Resources

доктор биологических наук, профессор, заведующая кафедрой экологии и земельных ресурсов

devyatova.eco@gmail.comRussian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural AcademyРГАУ - МСХА им. К.А. ТимирязеваVoronezh State UniversityВоронежский государственный университет26092022173VOL 17, NO3 (2022)ТОМ 17, №3 (2022)31533026092022Copyright ©; 2022, Vasenev I.I., Gorbunova N.S., Gromovik A.I., Devyatova T.A.Copyright ©; 2022, Васенев И.И., Горбунова Н.С., Громовик А.И., Девятова Т.А.2022Vasenev I.I., Gorbunova N.S., Gromovik A.I., Devyatova T.A.Васенев И.И., Горбунова Н.С., Громовик А.И., Девятова Т.А.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://agrojournal.rudn.ru/agronomy/article/view/19800

The structural-aggregate composition of leached chernozems (Voronic Chernozems Pachic according to WRB-2014), the distribution of organic compounds Corg and labile humic substances (LHS) in the structural-aggregate fractions of carbon in the conditions of a slope type of terrain during the development of erosion were studied. The work was carried out in the northern part of the Voronezh region on the catena, which included a section of the watershed, smoothly turning into a southwestern slope about 1500 m long and 5˚ steep. The soils of the following sections of the catena were studied: 1) the watershed part; 2) the upper part of the slope; 3) the middle part of the slope. It was shown that degradation of the structural-aggregate state occurs in eroded chernozems, accompanied by a deterioration in microstructurality, a decrease in the number of mesoaggregates and a structural coefficient, as well as a loss of a water-resistant structure. According to the results, LHS play a very important role in maintaining the water-stable structure of chernozems. The most significant contribution to the content of Corg contribute mesoaggregates 5-1 mm in size, which are actively lost during the development of erosion.

Исследованы структурно-агрегатный состав черноземов выщелоченных (Voronic Chernozems Pachic по WRB-2014), распределение в структурно-агрегатных фракциях углерода органических соединений Сорг и лабильных гумусовых веществ (ЛГВ) в условиях склонового типа местности при развитии эрозии. Работы проводились в северной части Воронежской области на катене, которая включала в себя участок водораздела, плавно переходящий в склон юго-западной экспозиции длинной около 1500 м и крутизной 5º. Исследованы почвы следующих участков катены: 1) водораздельная часть; 2) верхняя часть склона; 3) средняя часть склона. Показано, что в эродированных черноземах происходит деградация структурно-агрегатного состояния, сопровождающаяся ухудшением микроструктурности, снижением количества мезоагрегатов и коэффициента структурности, а также утратой водопрочной структуры. Показано, что ЛГВ играют существенную роль в сохранении водопрочной структуры черноземов. Наиболее весомый вклад в содержание Сорг вносят мезоагрегаты размером 5-1 мм, которые активно утрачиваются при развитии эрозии.

degradation of chernozemswashoutmicroaggregate compositiongranulometric compositionstructural coefficientcarbon of organic compoundscarbon of labile humic substancesдеградация черноземовсмывмикроагрегатный составгранулометрический составкоэффициент структурностиуглерод органических соединенийуглерод лабильных гумусовых веществGusarov AV, Golosov VN, Sharifullin AG, Gafurov AM. Contemporary trend in erosion of arable southern chernozems (haplic chernozems pachic) in the west of Orenburg region (Russia). Pochvovedenie. 2018; (5):601—616. (In Russ.). doi: 10.7868/S0032180X1805009XГусаров А.В., Голосов В.Н., Шарифуллин А.Г., Гуфаров А.М. Современный тренд эрозии пахотных черноземов южных на западе Оренбургской области // Почвоведение. 2018. № 5. С. 601-616. doi: 10.1134/S1064229318050046Plotnikova OO, Demidov VV, Lebedeva MP. The impact of shallow streams on the surface horizons of typical chernozem with different erosion degree. Dokuchaev Soil Bulletin. 2018; (91):85—109. (In Russ.). doi: 10.19047/0136-1694-2018-91-85-109.Плотникова О.О., Демидов В.В., Лебедева М.П. Действие мелководных потоков на поверхностные горизонты чернозема типичного различной степени смытости // Бюллетень почвенного института им. В.В. Докучаева. 2018. № 91. С. 85-109. doi:10.19047/0136-1694-2018-91-85-109Soldat IE. Reducing the negative impact of soil erosion in the Belgorod region through adaptive landscape farming system. RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries. 2020; 15(2):182—190. (In Russ.). doi: 10.22363/2312—797X-2020-15-2-182-190.Солдат И.Е. Снижение негативного влияния эрозии почв в Белгородской области внедрением адаптивно-ландшафтной системы земледелия // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. 2020. Т. 15. № 2. С. 182-190. doi: 10.22363/2312-797X-2020-15-2-182-190Shpedt AA, Trubnikov YN, Zharinova NY. Agrogenic degradation of soils in Krasnoyarsk forest-steppe. Pochvovedenie. 2017; (10):1253—1261. (In Russ.). doi: 10.7868/S0032180X17100124Шпедт А.А., Трубников Ю.Н., Жаринова Н.Ю. Агрогенная деградация почв и почвенного покрова Красноярской лесостепи // Почвоведение. 2017. № 10. С. 1253-1261. doi: 10.1134/S106422931710012XSeidelman FR. Protection of soil from degradation. Vestnik Rossijskoj akademii nauk. 2008; 78(8):693—703. (In Russ.).Зайдельман Ф.Р. Защита почв от деградации // Вестник Российской академии наук. 2008. Т. 78. № 8. С. 693-703.Kogut BM. Estimate of chernozem erodibility level according to the humification degree. Dokuchaev Soil Bulletin. 2015; (78):59—69. (In Russ.).Когут Б.М. Оценка уровней эродированности черноземов по относительной степени их гумусированности // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2015. Вып. 78. С. 59-69.Molchanov EN, Savin IY, Yakovlev AS, Bulgakov DS, Makarov OA. National approaches to evaluation of the degree of soil degradation. Pochvovedenie. 2015; (11):1394—1406. (In Russ.). doi: 10.7868/S0032180X15110118Молчанов Э.Н., Савин И.Ю., Яковлев А.С., Булгаков Д.С., Макаров О.А. Отечественные подходы к оценке степени деградации почв и земель // Почвоведение. 2015. № 11. С. 1394-1406. doi: 10.1134/S1064229315110113Gosudarstvennyi (natsional’nyi) doklad o sostoyanii i ispol’zovanii zemel’ v Rossiiskoi federatsii v 2017 godu [State (national) report on the state and use of land in the Russian Federation in 2017]. Moscow; 2018. (In Russ.).Государственный (национальный) доклад о состоянии и использовании земель в Российской федерации в 2017 году. М., 2018. 197 с.Kuznetsov MS, Glazunov GP. Eroziya i okhrana pochv [Erosion and soil protection]. Moscow: MGU, KoloSS publ.; 2004. (In Russ.).Кузнецов М.С., Глазунов Г.П. Эрозия и охрана почв. М.: МГУ, КолосС, 2004. 352 с.Jastrow JD, Miller RM, Boutton TW. Carbon dynamics of aggregate-associated organic matter estimated by carbon-13 natural abundance. Soil Sci. Soc. Am. J. 1996; 60(3):801—807. doi: 10.2136/sssaj1996.03615995006000030017xJastrow J.D., Miller R.M., Boutton T.W. Carbon dynamics of aggregate-associated organic matter estimated by carbon-13 natural abundance // Soil Sci. Soc. Am. J. 1996. Vol. 60. P. 801-807. doi: 10.2136/sssaj1996.03615995006000030017xSix J, Paustian K, Elliott ET, Combrink C. Soil structure and soil organic matter: I. Distribution of aggregate-size classes and aggregate-associated carbon. Soil Sci. Soc. Am. J. 2000; 64(2):681—689. doi: 10.2136/sssaj2000.642681xSix J., Paustian K., Elliott E.T., Combrink C. Soil structure and soil organic matter: I. Distribution of aggregate size classes and aggregate associated carbon // Soil Sci. Soc. Am. J. 2000. Vol. 64. P. 681-689. doi: 10.2136/sssaj2000.642681xSemyonov VM, Ivannikova LA, Semyonova NA, Khodzhaeva AK, Udaltsov SN. Organic matter mineralization in different soil aggregate fractions. Pochvovedenie. 2010; (2):157—165. (In Russ.). doi: 10.1134/S1064229310020031Семёнов В.М., Иванникова Л.А., Семёнова Н.А., Ходжаева А.К., Удальцов С.Н. Минерализация органического вещества в разных по размеру агрегатных фракциях почвы // Почвоведение. 2010. № 2. С. 157-165. doi: 10.1134/S1064229310020031Kogut BM, Sysuev SA, Kholodov VA. Water stability and labile humic substances of typical chernozems under different land uses. Pochvovedenie. 2012; (5):555—561. (In Russ.).Когут Б.М., Сысуев С.А., Холодов В.А. Водопрочность и лабильные гумусовые вещества типичного чернозема при разном землепользовании // Почвоведение. 2012. № 5. С. 555-561.Semyonov VM, Kogut BM. Pochvennoe organicheskoe veshchestvo [Soil organic matter]. Moscow: GEOS publ.; 2015. (In Russ.).Семёнов В.М., Когут Б.М. Почвенное органическое вещество. М.: ГЕОС, 2015. 233 с.John B, Yamashita T, Ludwig B, Flessa H. Storage of organic carbon in aggregate and density fractions of silty soils under different types of land use. Geoderma. 2005; 128(1—2):63—79. doi: 10.1016/j.geoderma.2004.12.013John B., Yamashita T., Ludwig B., Flessa H. Storage of organic carbon in aggregate and density fractions of silty soils under different types of land use // Geoderma. 2005. Vol. 128. P. 63-79. doi: 10.1016/j.geoderma.2004.12.013Oades JM, Waters AG. Aggregate hierarchy in soils. Australian J. Soil Res. 1991; 29(6):815—828. doi: 10.1071/SR9910815Oades J.M., Waters A.G. Aggregate hierarchy in soils // Australian J. Soil Res. 1991. Vol. 29. № 6. P. 815-828. doi: 10.1071/SR9910815Milanovskii EY. Gumusovye veshchestva pochv kak prirodnye gidrofobno-gidrofil’nye soedineniya [Humic substances of soils as natural hydrophobic-hydrophilic compounds]. Moscow: GEOS publ.; 2009. (In Russ.).Милановский Е.Ю. Гумусовые вещества почв как природные гидрофобно-гидрофильные соединения. М.: ГЕОС, 2009. 186 с.Milanovskii EY, Shein EV. Functional role of amphiphilic humus components in humus structure formation and soil genesis. Pochvovedenie. 2002; (10):1201—1213. (In Russ.).Милановский Е.Ю., Шеин Е.В. Функциональная роль амфифильных компонентов гумусовых веществ в процессах гумусо-структурообразования и в генезисе почв // Почвоведение. 2002. № 10. С. 1201-1213.Shein EV, Milanovskii EY. The role of organic matter in the formation and stability of soil aggregates. Pochvovedenie. 2003; (1):53—61. (In Russ.).Шеин Е.В., Милановский Е.Ю. Роль и значение органического вещества в образовании и устойчивости почвенных агрегатов // Почвоведение. 2003. № 1. С. 53-61.Jastrow JD. Soil aggregate formation and the accrual of particulate and mineral-associated organic matter. Soil Biol. and Biochem. 1996; 28(4—5):665—676. doi: 10.1016/0038-0717(95)00159-XJastrow J.D. Soil aggregate formation and the accrual of particulate and mineral-associated organic matter // Soil Biol. and Biochem. 1996. Vol. 28. № 4-5. P. 656-676. doi: 10.1016/0038-0717(95)00159-XKlassifikatsiya i diagnostika pochv SSSR [Classification and diagnostics of soils in the USSR]. Moscow: Koloss publ.; 1977. (In Russ.).Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 221 с.FAO. World reference base for soil resources 2014. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports. Report number: 106. 2015World reference base for soil resources 2014. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports No. 106. FAO. Rome.Shcheglov DI, Gromovik AI, Gorbunova NS. Osnovy khimicheskogo analiza pochv [Fundamentals of soil chemical analysis]. Voronezh: VGU publ.; 2019. (In Russ.).Щеглов Д.И., Громовик А.И., Горбунова Н.С. Основы химического анализа почв. Воронеж: Издательский дом ВГУ, 2019. 332 с.Shein EV, Karpachevsky LO. Teoriya I metody fiziki pochv [Theory and methods of soil physics]. Moscow: GrifiK publ.; 2007. (In Russ.).Шеин Е.В., Карпачевский Л.О. Теория и методы физики почв. М.: ГрифиК, 2007. 616 с.