В России и во всем мире по различным причинам из эксплуатации выводятся миллионы гектаров земель, предназначенных для сельского хозяйства. Сначала они зарастают травами, а затем превращаются в леса. Однако до недавнего времени никто не знал, что происходит в таких местах под поверхностью.
Исследователи Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов имени Исаева РАН, МГУ имени Ломоносова и Национального исследовательского университета ВШУ провели изучение химических изменений, происходящих в почвах в процессе естественного восстановления лесной растительности на заброшенных сельскохозяйственных угодьях.
Наблюдения показали, что с взрослением леса в гумусе почвы быстро увеличивается концентрация основных микроэлементов, необходимых для питания и роста растительности — азота (N), углерода (C), серы (S), фосфора (P), а также марганца (Mn). В то же время снижается содержание ионов щелочных и щелочноземельных металлов — калия (K+), натрия (Na+) кальция (Ca2+), магния (Mg2+) и стронция (Sr2+). Это происходит вследствие прекращения внесения минеральных удобрений в почву. В результате повышается естественная кислотность гумуса, который ранее имел щелочной уровень pH во время активной сельскохозяйственной эксплуатации.
Итоги комплексного исследования опубликованы в журнале Science of the Total Environment.
Заброшенные по различным причинам сельскохозяйственные угодья встречаются во всем мире, и Россия не исключение. Природа постепенно восстанавливает эти территории в их естественное состояние, соответствующее географическим условиям. В процессе восстановления лесов изменяются химический и биологический состав почв, возникают новые пищевые цепи и растительный покров. Экосистемы становятся менее зависимыми от человеческой деятельности (если, конечно, она не сопровождается загрязнениями от близлежащих химических заводов или федеральных автотрасс).
Ученые ранее установили, что почвенная микробиота на заброшенных пахотных землях полностью изменяется только спустя 60 лет. Прекращение сельскохозяйственной деятельности меняет подвижность металлических хелатов и соединений, необходимых для роста растений. Под подвижностью понимается скорость, с которой вещества растворяются в воде и поступают в растения, а также движение по пищевым цепям в организмы животных и человека. Однако предыдущие исследования не учитывали интегральные показатели изменения биодоступности химических веществ в почве за эти самые 60 лет эволюции бывших пахотных земель.