Авторитетный голландский журнал Geoderma, являющийся одним из статусных изданий в сфере почвенных исследований и индексируемый одновременно в базах данных Scopus и Web of Science (Q1, IF=4.484), опубликовал статью международного научного коллектива, в который вошел доцент кафедры экономической географии и картографии Института географии Алтайского государственного университета Андрей Александрович Бондарович. 

Статья «Последствия химической предварительной обработки при анализе размера частиц для моделирования ветровой эрозии» (Consequences of chemical pretreatments in particle size analysis for modelling wind erosion)​ посвящена изучению гранулометрического состава почв и его влиянию на содержание почвенного углерода для оценки потенциала почвенной эрозии в Казахстане.

«Глобальные климатические изменения превратились в настоящий момент в существенный элемент политических манипуляций. Например, Парижское соглашение (2016) обязывает страны участницы соблюдать «углеродный нейтралитет», что, по сути, означает сокращение выбросов 6 типов газов, в первую очередь углекислого газа (CO2) и метана (CH4). Наибольший вклад в парниковый эффект и потепление Земли вносит предположительно углекислый газ (по различным оценкам от 9 до 26%), и, как следствие, углерод, образующий органические соединения, являющиеся основой жизни на Земле. Наиболее яркий пример — это гумус — основное органическое вещество почвы, содержащее питательные вещества, необходимые растениям. По оценкам ведущих мировых экспертов почвы являются крупнейшим земным резервуаром углерода, который накапливает в 3,3 раза больше атмосферы и в 4,5 раза больше биоты. В этой связи, количественная оценка углерода на землях сельскохозяйственного использования и влияния выноса углерода посредством эрозионных процессов на климатические изменения имеет огромное фундаментальное, прикладное и геополитическое значение», — подчеркивает А.А. Бондарович.

На изучение данной проблемы в пределах Алтайского края в течение 5 лет с 2011 по 2016 годы были направлены усилия российских и немецких ученных в рамках проекта «Как предотвратить глобальный синдром “dust bowl” — “пыльных бурь»?» Экологические и экономические стратегии устойчивого землепользования в аридных степях России: Вклад в глобальные изменения климата”, который в дальнейшем сокращенно назывался «Кулунда». В рамках проекта были разработаны модели регионального углеродного баланса, позволившие не только количественно оценить потери почвенного углерода в результате целинной кампании 1954-1965 гг. на территории Алтайского края, но и спрогнозировать изменение углеродного баланса с учетом климатических изменений и изменений в землепользовании до 2100 года, который является одним из реперов для Парижского соглашения (2016).

«Продолжением проекта “Кулунда» является германо-казахско-российский проект: «Разработка инновационных адаптированных к климату приемов устойчивого использования сельскохозяйственных ресурсов в засушливых степях Казахстана и Юго-Западной Сибири” (2018-2021 гг.). Первые результаты совместных экспедиционно-лабораторных исследований сезона 2018 года в Казахстане с учеными из Научно-производственного центра зернового хозяйства имени А.И. Бараева и Университета им. Мартина-Лютера Галле-Виттенберг получили признание мирового экспертного сообщества, что подтверждает публикация нашей совместной статьи в журнале Geoderma», — уточнил ученый Алтайского госуниверситета.

По оценкам мировой сельскохозяйственной и продовольственной организации (ФАО) Казахстан — один из крупнейших мировых экспортеров зерна. Так, в 2009 году он продемонстрировал свой потенциал урожайности с 2,5% мирового производства пшеницы (Triticum L). Будучи крупнейшей страной в Центральной Азии, он является самым важным экспортером зерна, имея до 84,5 миллионов гектаров сельскохозяйственных земель. Вместе с тем Казахстан, по мнению А.А. Бондаровича, вероятно, станет одной из «горячих точек» теплового стресса для пшеницы в сценарии будущих изменений климата A1B (2071–2100 гг.). Нехватка воды и ветровая эрозия повлияют на продуктивность сельского хозяйства в Казахстане примерно на 25,5 млн га. Противодействие этим изменениям требует надежных инструментов и методов для количественной оценки риска эрозии почвы в текущих и будущих климатических условиях.

Текстура почвы (гранулометрический состав — соотношение фракций различного размера) является ключевым компонентом любого набора данных, используемого для внедрения устойчивых методов ведения сельского хозяйства и это одно из основных свойств почвы, влияющих на ее восприимчивость к водной и ветровой эрозии. Данные по гранулометрии используются в различных моделях, по оценке водной и ветровой эрозии. Например, мировое признание получила WEPS — система прогнозирования ветровой эрозии (Wind Erosion Prediction System) с суб-моделью Wind Erosion Evaluation Program (SWEEP), нашедшие широкое применение в США, где ветровая эрозия является серьезной проблемой.

«В нашей работе была использована суб-модель (SWEEP), которая является частью модели (WEPS) и позволяет оценивать потери почвы для однодневной «пыльной бури» под влиянием входных данных для конкретного участка, — поясняет Андрей Александрович. — Работа комплексная и охватывает весь существующий инструментарий современных исследований почвы: полевые исследования — отбор почвенных проб в поле, проведение эксперимента по ветровой эрозии с применением уникальных установок, лабораторными работами — различные варианты пробопотготовки почв, определение гранулометрического состава методом лазерной дифракции и затем использование этих вводных для моделирования».

Уникальность проведенного исследования, по словам А.А. Бондаровича, заключается не только в том, что оно носит методический характер, который связан с различными вариантами подготовки почвенных проб для определения гранулометрического состава, но и прикладной результат — выявление критических параметров для возникновения эрозионных процессов. Кроме того, учеными были найдены подходы к определению стабильности почвенных агрегатов и установлены критические границы, когда возникает ветровая эрозия и какие частицы наиболее задействованы в этом процессе для распространенных в Казахстане и России каштановых почв и черноземов в различных вариантах использования: пастбища, пашня, а также различных вариантах обработки почв: глубокая обработка и No-Till.

Сотрудничество Алтайского государственного университета с казахскими и немецкими исследователями в сфере науки и образования создает мультиплицирующий эффект. В настоящий момент в АлтГУ набирает обороты уникальный проект «Тюркский мир Большого Алтая», который подразумевает более тесное сотрудничество с правителями науки из Центральной Азии.

Алексей Козерлыга, АлтГУ


Источники

Географы АлтГУ в рамках международных проектов разработали модели регионального углеродного баланса почв
Открытая наука (openscience.news), 14/05/2021
Географы АлтГУ, в рамках международных проектов, разработали модели регионального углеродного баланса почв
Алтайский государственный университет (asu.ru), 17/05/2021
Минобрнауки России рассказал об участии ученых АлтГУ в международном консорциуме по изучению почв Казахстана
Алтайский государственный университет (asu.ru), 18/05/2021
Ученые разработали модели регионального углеродного баланса почв
Научная Россия (scientificrussia.ru), 18/05/2021
"Открытая наука": географы АлтГУ разработали модели регионального углеродного баланса почв
Алтайский государственный университет (asu.ru), 19/05/2021
Официальный сайт ГПНТБ СО РАН: ученые АлтГУ приняли участие в разработке модели регионального углеродного баланса почв
Алтайский государственный университет (asu.ru), 19/05/2021

Похожие новости

  • 25/11/2020

    Аграрная наука в Алтайском крае

    ​​​Власти региона активно поддерживают развитие научных и образовательных проектов в сфере АПК. 4 февраля 2020 года подписано соглашение о сотрудничестве по со­зданию научно-образовательного центра «Алтай» (НОЦ «Алтай»).
    335
  • 23/06/2021

    День сибирского поля - 2021

    ​В Алтайском крае, на площадке Сибирского агропарка, расположенного в Павловском районе, 23 июня открылся межрегиональный агропромышленный форум «День cибирского поля – 2021», в работе которого принимает участие Алтайский государственный университет.
    10892
  • 11/10/2019

    Ученые решают проблемы заброшенных земель в Республике Бурятия

    Работу по реализации междисциплинарного научного проекта по исследованию вопросов вовлечения в оборот заброшенных земель в Республике Бурятия реализует большой коллектив ученых, в который вошли представители Алтайского государственного университета (г.
    1699
  • 03/03/2021

    Диетический квас без сахара

    ​Уникальная технология производства низкокалорийного кваса была разработана Алтайскими учеными из университета АлтГТУ. По вкусу диетический квас от обычного почти не отличается, а по свойствам – даже превосходит.
    460
  • 31/08/2021

    Алтайские ученые разработали и запатентовали способ повышения урожайности яровой пшеницы

    ​Препарат и способ его применения, обеспечивающий прибавку урожайности яровой пшеницы, разработали ученые аграрного и опорного классического университетов, методом химического модифицирования отходов переработки продукции растениеводства — цветковых плёнок овса.
    233
  • 15/06/2020

    Ученые АлтГТУ разработали новую технологию получения пищевых добавок

    ​Ученые разработали новую технологию производства натуральных пищевых добавок из отходов растительного сырья. Добавки предназначены для молодняка крупного рогатого скота и позволят правильно сформировать их пищеварение в первые недели жизни.
    716
  • 12/08/2020

    Над какими проектами в Алтайском крае работают ученые

    ​Аспиранты Алтайского Государственного университета получили 8 грантов в конкурсе Российского фонда фундаментальных исследований. Это значимая, но не единственная поддержка для молодых ученых, занимающихся исследованиями.
    664
  • 28/05/2021

    Мискантус «Сорановский» на алтайской земле

    На землях учебно-опытной сельскохозяйственной станции Алтайского государственного аграрного университета заложен опыт по изучению адаптивной способности и некоторых технологий выращивания мискантуса сорта «Сорановский» в условиях умеренно засушливой степи Алтайского края.
    1964
  • 26/08/2020

    Аспирант АГАУ изучает возможности восстановления ленточных боров после антропогенного воздействия

    ​Основу уникальных ленточных боров Юго-Западной Сибири составляют древостои, с преобладающей породой – сосна обыкновенная. Это вечнозеленое дерево, древесина которого широко применяется в хозяйственной деятельности человека.
    486
  • 25/06/2020

    Алтайские учёные продолжают исследования в области органического земледелия

    ​Второй год на опытных полях Алтайского государственного аграрного университета и в одном из хозяйств Усть-Пристаньского района производят органически чистую пшеницу и гречиху, на этих полях не используют пестициды и удобрения.
    724