Существующие глобальные «вызовы» (повышение концентрации углерода в атмосфере, изменение климата, рост численности населения) [10] повышают роль почвенных вод в создании оптимальных (для человека) условий жизни на Земле. Представляется, что сейчас почвенным водам в водном балансе Земли уделяется недостаточно внимания в связи с их «незначительным» абсолютным объемом (с гидрологической точки зрения – 10…25% от осадков). Однако роль, которую играют почвенные воды в создании биосферы Земли, огромна. Практически все органическое вещество суши, а это основная часть органики на Земле, создана на основе почвенных вод. Кроме того, нарушение биосферного (заложенного природой в данном географическом месте) режима почвенных вод приводит к уничтожению порового пространства (объемов почвенных водохранилищ) и деградации почв. Создание человеком искусственных почв, столь же эффективных, как природные, пока невозможно, но управление структурой и функционированием почв природоподобными методами не только экологически, но экономически целесообразно. Тем более что в настоящее время такие методы (ландшафтное земледелие, комплексная мелиорация, точное земледелие, органическое земледелие и др.) получили достаточно широкое распространение. Однако для дифференцированного управления почвенными водами, существующие методы не всегда дают ожидаемый эффект. В первую очередь это связано со стохастичностью распределения почвенных пор в пространстве и во времени, а также с существенной неоднородностью порового пространства в мезо- и микромасштабах [13]. Поскольку вода в почве играет основную роль при создании биомассы (депонировании углерода), количественная и качественная оценка почвенных вод весьма актуальна. Это связано с тем, что интенсивность депонирования углерода существенно зависит не только от объемов воды в почве, но и от распределения ее по глубине в соответствии с динамическим развитием растений и почвенной биоты. Отсюда важны не только интегральные характеристики, такие как декадные влагозапасы в метровом слое почвы, но и послойная (0…10, 10…25, 25…50, 50…100 см) динамика изменения запасов. Есть еще один аспект рассматриваемой проблемы – экономико-правовой.

На протяжении десятилетий во всем мире тратятся большие ресурсы на «восстановление плодородия», однако деградация почвенного покрова с каждым годом увеличивается. Причиной такого положения, как нам представляется, является неполная формулировка термина плодородие почвы. Существующее определение термина «плодородие почвы»: «Способность почвы создавать благоприятные условия для роста растения», предлагается в [17] заменить на: «Способность почвы создавать благоприятные условия для жизнедеятельности растения и почвенной биоты». В этом случае будет учтена почвенная биота как объект управления, и правовая неурегулированность действий относительно уничтожения почвенной боты (неоптимальные режимы, ядохимикаты и пр.) будет урегулирована. Создание оптимальных условий почвенной биоте, в том числе и по водному режиму, сейчас делается по остаточному принципу. По умолчанию считается, что требования сельскохозяйственной культуры совпадают с требованиями почвенного биотического сообщества. Но это, в большинстве случаев, не так. Большинство сельскохозяйственных культур «переселены» из других географических (климатических) зон. Требования биоты в местах происхождения сельскохозяйственных растений существенно отличаются от требований биоты в местах современного возделывания культур. Это относится в первую очередь и к водному режиму. Поэтому введение понятия «почвенные водохранилища» связано с необходимостью обратить особое внимание на «многоцелевое» использование почвенных водных ресурсов. Все это позволит не только получать высокие урожаи и повышать (по крайней мере, сохранять) плодородие, но и максимизировать депонированием углерода. Реализация такого подхода возможна при использовании положительного опыта, который накоплен при управлении наземными водохозяйственными системами. Хотя система почвенных водохранилищ и методы управления ими будут намного сложнее. Почвенные водохранилища можно рассматривать, со всеми атрибутами, присущими наземным водохозяйственным системам. Форсированный объем, для почвенных водохранилищ – полная влагоемкость. Нормальный подпорный уровень, для почвы – предельная полевая влагоемкость.

Оптимальный уровень почвенного водохранилища – наименьшая влагоемкость. Мертвый объем – влажность завядания. Граница жизни почвенной биоты (объем воды, при котором возможна жизнь) – максимально молекулярная или гигроскопическая влажность, в зависимости от вида почвенных микроорганизмов. Такой подход дает возможность количественно установить ценность различных форм воды для деятельности наземных и почвенных экосистем и определить их роль в создании биомассы (депонировании углеродного следа). Это позволяет сделать расчет экономической эффективности различных видов мелиорации почв, для депонирования углерода. Кроме того, путем создания оптимальных условий в системе растение – почвенная биота, интенсифицируется их взаимодействие и запускается процесс «структурообразования» почвы. Это дает возможность увеличить объем почвенных водохранилищ, за счет увеличения свободной пористости, т. е. улучшения структуры почвы.

Следует отметить, что информация о продуктивных влагозапасах под разными культурами, на различных ландшафтных элементах накапливалась в течение десятков лет в системе агрометеорологической службы. В настоящее время она структурируется в виде зарегистрированных баз данных в четырехстах точках территории бывшего Советского Союза [7]. Таким образом, предлагаемый подход может существенным образом повлиять не только на экономическую заинтересованность сельхозтоваропроизводителя получать продукцию, но и экономить воду и, самое главное, сохранять или повышать почвенное плодородие, т. к. в этом случае объемы почвенных водохранилищ увеличиваются, режимы становятся более благоприятными и экономически выгодными. Учитывая, что наземная и подземная биомасса линейно связана с количеством депонированного углерода, управление почвенными водохранилищами, можно использовать в качестве инструмента минимизации углеродного следа. Объекты и методы. Водные ресурсы почвы составляют 0,004% от общих запасов воды на Земле (80 тыс. км3 ), в том числе 0,02% пресных вод. При этом сток рек, как наиболее широко используемого источника воды, составляет 0,0002% (1,2 тыс. км3 ) от общих запасов воды, или 0,006% от общих запасов пресной воды, но благодаря круговороту воды реки несут вмировой океан 40 тыс. км3 в год. Однако и этот объем намного меньше почвенных вод. Площадь распространения почвенных вод оценивается в 82 млн км2 (при площади суши 149 млн км2 ). Это означает, что средняя мощность влагосодержащего слоя составляет 0,98 м. Однако объемы почвенных вод неравномерно распределены по территориям и в ряде в ряде регионов, влага лимитирует продуктивность живых организмов. Так, аридизация вмире захватывает 28% территории суши, а избыток влаги наблюдается на площади 10% [12]. Орошение и осушение позволяют управлять влагозапасами, в соответствии с требованиями живых организмов (растений и почвенной биоты) [16], подобно тому, как это делается при регулировании речного стока водохранилищами для целей водообеспечения населения и отраслей экономики.

Итак, «почвенное водохранилище» – природно-антропогенная емкость порового пространства почвы, воды которой поддерживают жизнедеятельность растений и почвенной биоты. Потенциальная емкость почвенного водохранилища и объемы воды в нем, регулируются специальными биотехнологическими, агротехническими и мелиоративными мероприятиями. «Почвенные влагозапасы» располагаются в почвенных водохранилищах, режимы которых можно регулировать. Такое регулирование необходимо для решения следующих задач: ● получение стабильных и высокие урожаи с сохранением почвенного плодородия; ● регулирование «углеродного следа» на Планете (сельскохозяйственные растения и почвенная биота связывают углерод из атмосферы, создавая большое количество органической биомассы). Управление почвенными водохранилищами позволит решать данные вопросы в рамках стратегии Зеленой экономики [6, 20]. Управление возможно осуществлять пассивными и активными методами. Пассивные – регулируют влагосодержание в почве косвенным путем с помощью агро-, лесо-, снеготехнических мероприятий (например, распашка поперек склона, рыхление почвы, устройство лесополос, уплотнение снега и снегозадержание). Эти мероприятия способствуют накоплению влаги в почве. Однако объемы и распределение влаги в системе растения–почвенная биота не контролируются, а это не гарантирует повсеместного создания оптимальных условий для растения и (или) почвенной биоты.

Активные методы – позволяют регулировать влагозапасы в соответствии с потребностью растений и (или) почвенной биоты. Основным механизмом служит комплексная мелиорация. Она позволяет на количественном уровне осуществлять подачу воды из почвенных водохранилищ (W) для достижения ряда целей: ● получение высоких планируемых урожаев Упл; для этого влага регулируется в соответствии с требованиями растений (например, при выращивании дорогостоящих культур, выращивание которых в конкретном регионе обусловлено целым комплексом благоприятных природно-климатических факторов): У=f у(W) → Упл…Умакс; ● сохранение и даже повышение почвенного плодородия; для этого влага регулируется в соответствии с требованиями почвенной биоты В, что может привести к некоторому снижению урожайности растений, но направлено на сохранение плодородия почв: В=f в(W) → 0,8В…Вмакс; ● депонирование углерода в растениях Ду и почве ДВ; для этого почвенные влагозапасы регулируются для максимизации поглощения углерода системой почва– растение. Например, для условий орошения оптимальный вариант управления может определяться областью Парето, располагающейся между оптимальными влагозапасами для почвенной биоты Вмакс(WВ опт) и растений Умакс(Wу опт): ДΣ=Ду+ДВ → f у,в(W) →Вмакс…Умакс. Таким образом, целевое использование почвенных водохранилищ может быть направлено не только на достижение конкретной цели, но имеется возможность и «комплексного» многоцелевого использования. В определенные моменты времени, управление водохранилищами направляется на достижение конкретной цели (получение высоких урожаев растений; сохранение почв путем повышения биопродуктивности почвенной биоты или максимальное снижение углеродного следа) так, чтобы максимизировать суммарный эффект. Однако, если при оценке урожая и штрафов за углеродный след, денежные оценки законодательно установлены, то оценка «стоимости» почвенной биоты, как самостоятельного объекта управления в законах не прописана, поэтому «избыточное» использование ядохимикатов слабо регламентируется и тем более не оплачивается сохранение и преумножение плодородия. «Углеродный след» деятельности человека (повышение содержания СО2 в атмосфере) породил «углеродную стратегию» в мире.

Механизмы стратегии направлены на создания технологий, снижающих выбросы углерода, т. е. перехода на более высокие «углеродные стандарты», за счет мероприятий позволяющих более интенсивно поглощать углекислый газ из атмосферы. Это возможно при создании оптимальных условий не только для роста и развития растений, но и при создании условий для почвенного биотического сообщества. Защита экспортеров сельскохозяйственной продукции России может быть основана на зеленом сельском хозяйстве, к методам которого относятся [3, 8]: ● карбоновое земледелие (аккумуляция углерода в почве за счет его поступлений с органическими удобрениями и сидератными культурами, а так же снижение темпов потерь углерода из почвы в результате дыхания и эрозии почвы); ● регенеративное сельское хозяйство (совокупность неразрушающих методов ведения сельского хозяйства, обеспечивающих восстановление почв, в процессе хозяйствования). При этом применение любого метода ведения сельского хозяйства направляется на поглощение атмосферного углерода растениями и почвой, что позволяет снизить углеродный след производства сельскохозяйственной продукции, повысить плодородие почв при получении экономически приемлемой урожайности. Одним из путей снижения углеродного следа является оптимизация условий произрастания растений и жизнедеятельности почвенной биоты. Мобильным инструментом в этом случае служит точная мелиорация [17], которая, с одной стороны, учитывает требования растений и почвенной биоты [16], а с другой стороны, учитывает пространственно-временную неоднородность почв, в том числе почвенных влагозапасов на мезо- и микроуровнях [15]. Управление почвенными влагозапасами на мезоуровне, пространственной неоднородности, подразумевает рассмотрение территории ландшафтной катены. В настоящее время пахотные земли на планете увеличились до 1,87млрд га. Средняя урожайность зерновых составляет 3,96 т/га. Доля с.-х. сектора в общем количестве глобальных антропогенных выбросов парниковых газов составляет, приблизительно, 13% (5…6 Гт экв. CO2 в год) [1].

Сельское хозяйство способствует значительному уменьшению париковых газов, поглощая 10% выбросов парниковых газов, в том числе 32% выбросов СО2. Секвестрация углерода (сохранение в твердой устойчивой форме посредством прямой или опосредованной фиксации атмосферной двуокиси углерода) биологическими системами, рассматривается как способ консервации углерода. Улавливание углерода в сельскохозяйственном производстве связано с урожайностью растений и является одним из лучших способов сохранения углерода в биологической системе.

Повышение урожайности путем внесения удобрений позволяет улавливать 0,3 т C/га в год, а орошение еще – 0,2 т C/га в год [20]. Можно полагать, что увеличение биомассы почвенной биоты путем создания оптимальных условий по водному режиму позволить увеличить депонирование углерода еще на 10…20%. Нерациональные способы ведения сельского хозяйства привели к деградации трети территории мировых почв, что вызвало огромный выброс углерода в атмосферу. Восстановление этих почв может привести к поглощению до 63 млрд т углерода, что в значительной степени будет способствовать смягчению последствий изменения климата [5]. Управление процессами почвообразования, путем оптимизации режимов почвенных водохранилищ, позволит производить на 58% больше продовольствия. В этом случае почвы смогут поглотить около 800 Мт углерода в год, т. е. более 0,4% выбросов парниковых газов. А лесотехнические мероприятия позволят дополнительно поглощать 24 Мт углерода (учитывая, что лесополоса шириной 5 м составляет 5% площади поля и 2,5 га поглощают 1 т углерода в год) [3]. Таким образом, еще одной целью работы является определение возможности использования почвенных водохранилищ для снижения углеродного следа, путем управления продукционными процессами растений и жизнедеятельностью почвенной биоты (почвенным плодородием).

Рис.1. Схема расположения агрогидрологических районов и типов водного питани (по Брудастову) на катене [15]

Результаты и обсуждение. Запасы влаги в почвенных водохранилищах неоднородны в пространстве и во времени, изменяются в соответствии с почвенной неоднородность, например на мезоуровне, т. е. на уровне катены. Катены отражают закономерную последовательность размещения типов почв на склонах [21], формируя агрогидрологические районы. Их влагозапасы и представляют своего рода почвенные водохранилища. На европейской части России выделяются девять агрогидрологических районов (рис. 1) [14]: ОБВ (обводнение); МКУ (максимального капиллярного увлажнения); ПКУ (периодического капиллярного увлажнения); ВИУ (временно-избыточного увлажнения); КППВ (увлажнения капиллярно-подвешенной и капиллярно-подперто-подвешенной влагой); ПВП (полного весеннего промачивания); УВП (умеренного весеннего промачивания); СВП (слабого весеннего промачивания); ОСВП (очень слабого весеннего промачивания). Вверх по склону влагозапасы закономерно уменьшаются, вследствие оттока воды с вышерасположенных участков в пониженные элементы рельефа местности. Переток оценивается в 170…280 мм (рис. 2) от района ОСВП до ОБВ или примерно 56…93 мм составляют перетоки между тремя районами (верхняя часть склона, средняя и нижняя). Это сопоставимо с величиной оросительной нормы. Например, на территории европейской части России для кормовых культур средняя оросительная норма составляет 192 мм (изменяясь в пределах 77…555 мм), а для многолетних трав – 266 мм (89…747 мм). Для условий степной зоны величина коэффициента водопотребления капусты изменяется от 55 до 114 м3 /т [2].

Рис. 2. Изменение размаха продуктивных почвенных влагозапасов в слое 0…100 см по агрогидрологическим районам [15]

Для травосмеси люцерны и злаковых трав данный коэффициент составляет 67…133 м3 /т [4]. В данном случае учет объемов почвенных водохранилищ позволяет экономить водные ресурсы, размещая культуры в соответствии с емкостью водохранилищ. При этом почвенные водохранилища работают как бы в каскаде. Каждому водохранилищу каскада, соответствуют определенные запасы воды, что и позволяет сделать выбор культур, чьи требования наилучшим образом соответствуют фактическим продуктивным почвенным влагозапасам. На примере Воронежской области (рис. 3), где выделяются пять агрогидрологических районов [9], многолетние травы наилучшим образом соответствуют району УВП. Хорошее соответствие наблюдается и для районов: ПВП; УВП и СВП. В отношении капусты наилучшие условия соответствуют району КППВ. Хорошее соответствие наблюдается и для района ПВП. Влагозапасы в почвах Воронежской области накапливаются вмарте и расходуются до октября включительно (рис. 4). Наблюдается закономерное снижение влагозапасов за период вегетации растений, которое описывается полиномиальной зависимостью с коэффициентом достоверности не ниже 0,93. Минимум зависимости приходится на август месяц с последующим незначительным повышением влагозапасов, что согласуется с количеством атмосферных осадков за теплый период года (снеготаяние приводит к накоплению влаги в почве в конце марта). Для почвенных водохранилищ Воронежской области в слое почвы 0…100 см наблюдается зависимость между влагозапасами на начало (конец марта) и конец холодного периода (конец октября) (рис. 5). Зависимость практически линейная, что показывает достаточно высокий «коэффициент связности». Потери воды оцениваются в 3%.

Данная зависимость определяет несколько стратегий управления гидромелиоративным режимом:

● оптимизация условий выращивания растений (чем меньше накоплено влагозапасов, тем больше потребуется вегетационных поливов и большей оросительной нормы);

● оптимизация условий почвообразования (увеличение активности почвенных организмов), это позволит увеличить поглощение углерода из атмосферы в период слабой активности посевов;

● снижение паводковой опасности – меньшая влагонасыщенность почв весной, позволит большую часть талой (поверхностной) воды перевести в грунтовую, снижая объем поверхностного стока, а значит, снижая максимальные расходы в водоприемнике. (Паводок 2024 г. показал необходимость учета данной составляющей). Рассмотрим указанные стратегии применительно к вопросам снижения углеродного следа. Первая стратегия подразумевает проведение влагозарядковых поливов и эффективна для создания оптимальных условий произрастания многолетних трав и озимых растений (весной растения активно вегетируют). Растения фотосинтезируют и поглощают атмосферный углерод. В случае выращивания яровых культур следует оптимизировать условия для почвенных организмов, повышая почвенного плодородия. В этом случае управление почвенными влагозапасами (водохранилищами) осуществляется в соответствии со второй стратегией, для активизации почвенной биоты. Это позволит депонировать углерод.

Рис. 3. Соответствие требований многолетнего злакового травостоя (а) и капусты (б) кривым распределения почвенных влагозапасов в слое 0…50 см: 1 – КППВ; 2 – ПВП; 3 – УВП; 4 – СВП; 5 – ОСВП

Рис. 4. Изменение продуктивных почвенных влагозапасов (слой 0…100 см) в течение теплого периода года

Рис. 5. Зависимость влагозапасов на конец марта от влагозапасов на конец октября

В случае выращивания яровых культур следует оптимизировать условия для почвенных организмов, повышая почвенного плодородия. В этом случае управление почвенными влагозапасами (водохранилищами) осуществляется в соответствии со второй стратегией, для активизации почвенной биоты. Это позволит депонировать углерод. По мере роста растительности, приоритет оптимизации водного режима изменяется в сторону создания оптимальных условий для растений (первая стратегия). Это позволит повысить продуктивность и максимизировать поглощение углерода. К концу теплого периода, после уборки урожая, приоритет опять переходит к почвенной биоте (вторая стратегия). Таким образом, в течение всего теплого периода года, максимизируется суммарная биомасса системы растение–почва. Суммарная биомасса включает надземную и подземную части растений. Количество поглощенного углерода можно оценить, зная, что в среднем, содержание углерода в растениях составляет 45% их массы.

На примере Воронежской области, проведена оценка поглощения углерода растениями, с учетом оптимизации условий произрастания растений и деятельности почвенной биоты на катене. При этом выбираются растения, которые наилучшим образом соответствуют условиям, формирующимся в разных частях катены (агрогидрологических районах) – влаголюбивые и малотребовательные к влаге культуры (табл. 1). Эти параметры входят в уравнение продуктивности [18], которое в безразмерном виде выглядит так: где S – относительная продуктивность; φ – относительные влагозапасы. Величина параметра γ зависит от вида растения или почвенной биоты. Требования биоты почв учитываются на основе «Закона оптимальности» и «Закона адаптации», в которых говорится, что система оптимальным образом развивается в определенных пространственно-временных пределах и наилучшим образом приспособлена к условиям ее исторического и эволюционного развития [11], поэтому они могут быть описаны уравнением, приведенным выше [18]. В связи с тем, что формирование почвенной биоты происходит в природных условия формирования почв, вид кривых требований почвенной биоты должен совпадать с кривыми распределения вероятности основных факторов, в частности влагозапасов [9]. Кривая распределения почвенных влагозапасов в слое 0…50 см хорошо соответствует закону нормального распределения. Для параметризации его используются среднемноголетние влагозапасы и их среднеквадратическое отклонение (табл. 2).

Таблица 1 Характеристика растений: оптимальные влагозапасы в долях от полной продуктивной влагоемкости wopt, коэффициент саморегулирования растений γ, максимальная урожайность Умах

Таблица 2 Среднемноголетние влагозапасы wср в слое 0…50 см и их среднеквадратическое отклонение σ за период вегетации

На рис. 6 показано соответствие требований растений (кривая 1) кривым распределения влагозапасов. Последние отражают условия произрастания растений в конкретных агрогидрологических районах Воронежской области (по В.Н. Маркину) и характеризуют требования почвенной биоты. Наилучшее соответствие условий среды и требований зерновых наблюдается для района СВП. Картофелю и капусте лучше соответствуют условия района УВП и ПВП, а многолетним злаковым травам – УВП (табл. 3). Выращивая данные культуры в соответствующих районах катены, получим урожайность растений на уровне продуктивности не менее 0,8, а степень оптимальности условий почвообразования более 0,8.

Рис. 6. Соответствие требований растений (кривая 1) кривым распределения влагозапасов в слое 0…50 см

Таблица 3 Урожайность растений, биомасса надземной и подземной части, относительная характеристика продуктивности почвенной биоты

В табл. 3 выделены районы, где условия для растения и почвенной биоты наиболее благоприятны для получения высокого урожая при сохранении плодородия. Высокие значения относительной продуктивности соответствуют значительной массе поглощенного углерода, в надземной и подземной частях растений (табл. 4). Наибольшее депонирование углерода зерновыми культурами отмечается в районах СВП и ПВП. В отношении картофеля и многолетних трав таким районом является УВП. Капуста дает наибольшее поглощение углерода в районах УВП и ПВП.

Таблица 4 Суммарная масса углерода, депонированная в биомассе растений в разных агрогидрологических районах, т/га

Высокие значения относительной продуктивности соответствуют значительной массе поглощенного углерода, в надземной и подземной частях растений (табл. 4). Наибольшее депонирование углерода зерновыми культурами отмечается в районах СВП и ПВП. В отношении картофеля и многолетних трав таким районом является УВП. Капуста дает наибольшее поглощение углерода в районах УВП и ПВП.

Заключение. Управление ресурсами почвенных вод в эпоху зеленой экономики является актуальной задачей, которую невозможно решить без целенаправленного управления внутрипочвенным пространством.

1. Целенаправленное управление емкостью водосодержащего порового пространства почвы позволяет одновременно решать две задачи: экономическую и экологическую. Но для создания законодательной базы и оплаты экологической составляющей целесообразно введение понятия «почвенные водохранилища».

2. Неправильный режим управления почвенной влагой (объемами почвенных водохранилищ) приводит к снижению биомассы растения и почвенной биоты.

3. Снижение биомассы растений и почвенной биоты на водосборе реки снижает общий объем депонирования углерода, приводит к разрушению порового пространства (уменьшению емкости почвенного водохранилища) и смыву почв.

4. В целях разработки количественных методов управления водными ресурсами почв целесообразно рассматривать влагозапасы почвы как воды «почвенных водохранилищ», а пространство доступной биотическому сообществу почвенной влаги – как «емкость почвенного водохранилища».

5. Емкость почвенного водохранилища может меняться по глубине в зависимости от механического состава почвы, методов воздействия на почву и деятельности в системе почвенная биота–растение.

6. «Ценность» водных ресурсов почвы для продукционного процесса различна по глубине почвы и во времени, что необходимо учитывать при регулировании водного режима в системе растение–почвенная биота.

7. Требования почвенной биоты и сельскохозяйственного растения к водному режиму могут не совпадать. Это необходимо учитывать при разработке мелиоративных систем управления.

. При разработке режимов управления почвенными водохранилищами максимизация целевой функции – суммарной биомассы сельскохозяйственного растения и почвенной биоты, дает возможность максимизировать объем депонирования углерода.

9. Максимизация урожая сельскохозяйственной культуры может привести к созданию неоптимальных условий для почвенной биоты и снижению суммарного эффекта: [(стоимость урожая)+(стоимость плодородия)] – (штрафы за углеродный след).

10. Почвенные водохранилища содержат огромные запасы воды, связанные между собой, которые могут управляться с помощью агротехнических, лесотехнических и мелиоративных мероприятий. Наибольшую мобильность обеспечивают гидромелиоративные мероприятия, что позволяет их выделить как основные.

11. Учет разнообразия почвенных водохранилищ на катене позволяет: решать задачи сохранения почвенного плодородия и повышать продуктивность почвенной биоты; определять оптимальное размещение культуры для выращивания на конкретном элементе катены в соответствии с требованиями растений к условиям среды; планировать дифференциацию использования элементов катены для снижения углеродного следа.

Благодарность. Авторы признательны кафедре гидромелиорации и проблемной лаборатории РГАУ-МСХА за предоставленные материалы для проведения работы.

1. Апрети Д. С., Субаш Дхар, Донг Хонгмин, Брюс А. Кимбал, Амит Гарг, Джикиша Ападхиэй Технологии для смягчения последствий изменения климата – Сельскохозяйственный сектор –UNEP,2012 с.166 https://unepdtu.org/wp-content/uploads/sites/2/2019/06/5-technologies-for-climate-change-mitigation-agriculture-russian-final-2.pdf (дата обращения 27.07.2022)

2. Ахмедов, А. Д. Продуктивность использования влаги белокочанной капустой при орошении в Волго-Донском междуречье / А. Д. Ахмедов, Р. Ю. Абдуова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. – 2021. – № 2(62). – С. 32-41. – DOIhttps://doi.org/10.32786/2071-9485-2021-02-03. – EDN LUWDIU

3. Битва за климат: карбоновое земледелие как ставка России [Текст]: экспертный доклад/ под ред. А. Ю. Иванова, Н.Д. Дурманова (рук-ли авт. кол.); М.П. Орлов, К. В. Пиксендеев, Ю.Е. Ровнов и др. ; Нац. исслед. ун-т «Высшая школа экономики». — М. : Изд. дом Высшей школы экономики, 2021. — 120 с

4. Великдань, Н. Т. Урожайность и водопотребление агрофитоценозов многолетних трав / Н. Т. Великдань, В. Н. Желтопузов, О. В. Хонина // Вестник АПК Ставрополья. – 2017. – № 2(26). – С. 181-184. – EDN YULJD

5. Выпущена самая полная в мире карта запасов углерода в почве [Электронный ресурс] Продовольственная и сельскохозяйственная организация объединенных наций [режим доступа] https://www.fao.org/news/story/ru/item/1071402/icode/

6. Гулев С.К., Катцов В.М., Порфирьев Б.Н., Романовская А.А. О ФЕДЕРАЛЬНОЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОГРАММЕ В ОБЛАСТИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ И КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ НА 2021 – 2030 гг. [Электронный ресурс] - http://science.gov.ru/media/files/file/wJgekXcVWebxcQmGATo4C8EHE2ZFjBh9.pdf (дата обращения 27.07.2022)

7. Дубенок Н.Н. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2021620353 Российская Федерация. Подекадная продуктивность озимых зерновых культур на почвах глинистого и суглинистого механических составов по агрогидрологическим районам Саратовской области : № 2021620248 : заявл. 20.02.2021 : опубл. 01.03.2021 / Н. Н. Дубенок, А. Д. Солошенков, В. В. Шабанов ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева». – EDN IVQEJY.

8. Ковалев Ю.Ю., Поршнева О.С. Страны БРИКС в международной климатической политике // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Международные отношения. 2021. Т. 21. № 1. С. 64—78

9. Маркин В.Н., Шабанов В.В. Обоснование орошения с учетом сохранения условий естественного почвообразования в Воронежской области// Материалы III международной научно-практической конференции факультета землеустройства и кадастров ВГАУ. Актуальные проблемы землеустройства, кадастра и природообустройства. - Воронеж: Воронежский государственный аграрный университет им. Императора Петра I, 2021. С. 348-356

10. О Стратегии экологической безопасности Российской Федерации на период до 2025 года: Указ Президента РФ от 19.04.2017 № 176 // СЗ РФ. 24.04.2017. № 17. ст. 2546.

11. Реймерс, Н. Ф. Экология : Теории, законы, правила, принципы и гипотезы / Н. Ф. Реймерс. - М. : Журн. "Россия молодая", 1994. - 364с. ISBN 5-86646-059-9

12. Романова, Э.П. Природные ресурсы мира /Э.П. Романова, Л.И. Куракова, Ю.Г. Ермаков. - М: Издательство московского университета, 1993. С.304

13. Скворцова С. Б. Строение порового пространства естественных и антропогенноизмененных почв// Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.27 – почвоведению- Москва 1999. С.387

14. Средние многолетние запасы продуктивной влаги под озимыми и ранними яровыми зерновыми культурами по областям, краям, республикам и экономическим районам: Европейская часть СССР: справочник. – Л: Гидрометеоиздат, 1986. – Т. 1. – 122 с

15. Шабанов, В. В. Дифференциация типов увлажнения по катене для рационального размещения сельскохозяйственных культур и планирования мелиоративных воздействий / В. В. Шабанов, А. Д. Солошенков // Природообустройство. – 2016. – № 3. – С. 104-109. – EDN WJLCRX.

16. Шабанов, В. В. Оценка требований почвенной биоты к гидротермическим условиям внешней среды / В. В. Шабанов, В. Н. Маркин, А. Д. Солошенков // Доклады ТСХА, Москва, 03–05 декабря 2019 года. – Москва: Российский государственный аграрный университет - МСХА им. К.А. Тимирязева, 2020. – С. 173-178. – EDN JLEAZR.

17. Шабанов, В.В. Некоторые аспекты точной мелиорации/В.В. Шабанов, А.И. Голованов//Природопользование, 2019, №1.

18. Шабанов, В.В. Биоклиматическое обоснование гидротермических мелиораций. Л. Гидрометеоиздат. 1973

19. Экологический словарь (2001) [Электронный ресурс] http://bio.niv.ru/doc/dictionary/ecological/index.htm

20. Conant, R.T., K. Paustian, and E.T. Elliott, (2001): Grassland management and conversion into grassland: Effects on soil carbon. Ecological Applications, 11, pp. 343-355.

21. United Nations Environment Programme (2020). Greening the Blue Report 2020: The UN System’s Environmental Footprint and Efforts to Reduce it. Geneva: UNEP. ISBN: 978-92-807-3821-6 JOB NUMBER: DTI/2319/PA www.greeningtheblue.org