Влияние температуры и минеральных добавок на интенсивность разложения древесной коры различных пород

Россия является одной из лидирующих стран во всем мире по объему заготавливаемой древесины. После её использования остаётся огромное количество отходов древесной коры, которые накапливаются в отвалах. Объемы таких отвалов достигают миллионов кубометров. Разложение древесных остатков является значительным источником углекислого газа  в атмосферу. В связи с этим, разложение древесных отходов  через парниковый эффект, тесно связано с проблемой глобального потепления.

Длительный модельный эксперимент по разложению коры хвойных пород (70% ель и 30% сосна) и осины был заложен в июле 2015 года на базе лаборатории почвенных циклов азота и углерода Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН в г. Пущино. Образцы древесной коры помещались в  сосуды объемом 500 мл и в течение 6 месяцев инкубировались в термостатах при температурах 2, 12 и 22ºС и влажности, соответствующей 70% их полной влагоемкости.  Изучались следующие варианты почвенно-коровых субстратов (ПКС): чистая кора; кора с почвой (в соотношении 10:1 по объему); кора с почвой и азотом (N); кора с почвой, азотом (N) и фосфором (P); и только почва. Удобрения вносились в количестве, соответствующем 1% сухого веса коры для каждого элемента. Концентрация СО₂ во флаконах измерялась не менее 1 раза в неделю на проточном инфракрасном газоанализаторе LiCor-820 (США). Скорость разложения ПКС выражали в г С/м²·ч.

Результаты 6-месячного эксперимента показали, что интенсивность разложения коры и ПКС значительно зависит как от температуры инкубирования, так и от присутствия минеральных добавок. В образцах ПКС без добавления азотных и фосфорных удобрений, выделение СО₂ происходило с меньшей интенсивностью.  Наиболее высокие скорости разложения ПКС (182 г С/м²·ч  для хвойных пород и 160 г С/м²·ч для осины) наблюдались в течение первых трех недель эксперимента при температуре в 22ºС и одновременном добавлении N и Р. При температуре в 12ºС максимальная скорость разложения наблюдалась у ПКС на основе коры осины в течение первой недели инкубации (43 г С/м²·ч), а на основе хвойных пород - по истечении 7 недель измерений (97 г С/м²·ч). Общие потери С-СО₂ из сосудов, содержащих только древесную кору были значительно меньше, чем при добавлении N и Р: разница составляла 39% для коры осины и 42% - для коры хвойных пород.

Таким образом, можно заключить, что динамика выделения СО₂ из ПКС в равной степени зависела от температуры поведения эксперимента и от внесения минеральных удобрений. Одновременное добавление азота и фосфора к ПКС в более значительной степени увеличивало общие потери углерода в форме СО₂ из ПКС, чем добавки одного N.