Агроэкологическая оценка базального дыхания почвы склонового агроландшафта Автономного края Воеводина Республики Сербия

В условиях интенсификации сельского хозяйства оценка экологического состояния почв, особенно в уязвимых агроландшафтах – таких, как склоновые виноградники, приобретает особую актуальность. Целью исследований являлась агроэкологическая оценка функционального состояния почв виноградника интенсивного типа и прилегающих территорий в пределах склоновых катен в горном ландшафте Автономного края Воеводина Республики Сербия на основе базального дыхания. Скорость базального дыхания определялась методом газовой хроматографии, содержание органического вещества – спектрофотометрически, корреляционный анализ применялся для выявления взаимосвязи рассматриваемых показателей. Агроэкологическое состояние почв виноградника, технологической колеи и залежной почвы под луговой растительностью характеризовалось значительной пространственной неоднородностью, которая была детерминирована комплексом разнонаправленно действующих факторов: положением в мезорельефе, агроклиматическими факторами, интенсивностью агрогенной нагрузки. Обнаружены признаки многолетнего периодического эрозионно-аккумулятивного перераспределения мелкозема пахотного горизонта почвы под виноградниками по склонам катен, приводящее к обеднению поверхностных горизонтов органическим веществом до глубины 15 см и его накоплением в горизонте 15–30 см. Наиболее высокая скорость базального дыхания установлена в постагрогенной почве (0.893 мкг CO₂-С г^-1почвы·ч^-1) со снижением в почве виноградников в 1.2–2.0 раза. Скорость базального дыхания почвы на склоне южной экспозиции оказалась в 1.2–1.5 раза выше, чем в северной, – вероятно, в силу частичной компенсации негативного влияния плоскостной эрозии более благоприятным температурно-влажностным режимом. Наиболее стрессовые условия для функционирования почвенной микробиоты обнаружены в технологических колеях, где скорость базального дыхания (0.219 мкг CO₂-С·г⁻¹·ч⁻¹) была в 4.1 раза ниже по сравнению с залежной почвой. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о существенной депрессии почвенной микробиоты в наиболее нарушенных элементах агроландшафта и подчеркивают необходимость адаптации применяемых агротехнологий для склоновых земель. Определение биологической активности почвы, оцениваемой по скорости базального дыхания, полезно в качестве интегрального диагностического параметра как для оценки текущего функционального состояния почвенной экосистемы, так и для прогноза возникновения проблемных экологических ситуаций в результате многолетней эксплуатации склоновых агроландшафтов в будущем.

1. Visconti F., López R., Olego M.А. The Health of Vineyard Soils: Towards a Sustainable Viticulture. Horticulturae. 2024;10(2):154. https://doi.org/10.3390/horticulturae10020154

2. Andreeva I.V., Gabechaya V.V., Morev D.V. et al. Ecological and Geochemical Assessment of Heavy Metal Accumulation in Soil of Different-Aged Ampelocoenoses in the Slope Landscape of the Fruška Gora Mountain Range, Republic of Serbia. Timiryazev Biological Journal. 2023;1(3):13-28. (In Russ.) https://doi.org/10.26897/2949-4710-2023-3-13-28

3. Pijl A., Wang W., Straffelini E., Tarolli P. Soil and Water Conservation in Terraced and Non-terraced Cultivations a Massive Comparison of 50 Vineyards. Land Degradation & Development. 2022;33(4):596-610. https://doi.org/10.1002/ldr.4170

4. Prosdocimi M., Cerdà A., Tarolli P. Soil water erosion on Mediterranean vineyards: A review. Catena. 2016;141:1-21. https://doi.org/10.1016/j.catena.2016.02.010

5. Unamunzaga O., Besga G., Castellón A. et al. Spatial and Vertical Analysis of Soil Properties in a Mediterranean Vineyard Soil. Soil Use and Management. 2014;30(2):285-296. https://doi.org/10.1111/sum.12110

6. Andrés P., Doblas-Miranda E., Silva-Sánchez A. et al. Physical, Chemical, and Biological Indicators of Soil Quality in Mediterranean Vineyards under Contrasting Farming Schemes. Agronomy. 2022;12(11):2643. https://doi.org/10.3390/agronomy12112643

7. Amaral H., Ozinaldo J., Sena A., Diva S. et al. Carbon and soil microbial respiration in soil from conventional, organic vineyards and comparison with an adjacent forest. Semina: Ciências Agrárias. 2012;33(2):437-448. (In Port.) https://doi.org/10.5433/1679-0359.2012v33n2p437

8. Soler-Rovira P., Fernández-Calviño D., Arias-Estévez M. et al. Respiration Parameters Determined by the ISO-17155 Method as Potential Indicators of Copper Pollution in Vineyard Soils after Long-term Fungicide Treatment. Science of the total environment. 2013;447:25-31. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2012.12.077

9. Glazovskaya М.А. Soils of foreign countries. Moscow, USSR: Mysl, 1975;352. (In Russ.).

10. Andreeva I., Gabechaya V., Morev D. et al. How Landscapes and History Shape Copper in Vineyard Soils: Example of Fruška Gora Region, Serbia. Land. 2025;14(1):96. https://doi.org/10.3390/land14010096

11. Yashin I.M., Kogut L.P., Vasenev I.I. et al. Genesis and migration of substances in soils formed on binomial parental rocks in central forest biosphere reserve in Tver Region. Izvestiya of Timiryazev Agricultural Academy. 2014;(3):5-20. (In Russ.)

12. Tikhonova M.V., Taller E.B., Buzylyov A.V. Ecological assessment of spatiotemporel variation of organic substances in soddy podzolic soil on various variants of the mesorelief of the urban forest territory in Moscow. Vserossiyskaya shkola-seminar, posvyashchennaya pamyati N.F. Reymersa i F.R. Shtilmarka ‘Ekologicheskaya bezopasnost v usloviyakh antropogennoy transformatsii prirodnoy sredy’. April 22-23, 2021. Perm, Russia: Perm State University, 2021:110-113. (In Russ.)

13. Dobrovol’skaya T., Zvyagintsev D., Chernov I. et al. The role of microorganisms in the ecological functions of soils. Eurasian Soil Science. 2015;48:959-967. https://doi.org/10.1134/S1064229315090033

14. Gabechaya V.V., Andreeva I.V., Morev D.V. Comparative analysis of factors limiting the functioning of soil microbiome in grape cultivation in the conditions of the South Coast of Crimea and the Autonomous Province of Vojvodina of the Republic of Serbia. AgroEcoInfo. 2023;(6(60)):9. (In Russ.) https://doi.org/10.51419/202136628

15. Capello G., Biddoccu M., Ferraris S., Cavallo E. Effects of Tractor Passes on Hydrological and Soil Erosion Processes in Tilled and Grassed Vineyards. Water. 2019;11(10):2118. https://doi.org/10.3390/w11102118