Влияние покровных культур на распределение размеров пор и динамику биопор: учёт эффектов корней и почвенной фауны

Структура пор является ключевым фактором функционирования почвы, и как рост корней, так и активность почвенной фауны модифицируются и взаимодействуют со структурой пор различными способами. Посев покровных культур — быстрорастущая и популярная стратегия повышения устойчивости сельского хозяйства, в том числе за счёт улучшения структуры пор. Однако виды покровных культур обладают различными архитектурами корневых систем, поэтому они могут по-разному влиять на формирование почвенных пор и их характеристики, а следовательно, на процесс образования поровой структуры. Кроме того, использование существующих поровых систем и их модификация новообразующимися корнями в сочетании с активностью почвенной фауны также могут различаться в зависимости от вида покровной культуры, влияя на динамику биопор (создание и разрушение). Цели данного исследования были следующими: (i) количественно оценить влияние пяти видов покровных культур на образование и распределение размеров почвенных макропор (>36 μm Ø); (ii) изучить изменения первоначально сформированной поровой архитектуры после дополнительного сезона роста покровных культур; и (iii) оценить относительный вклад растительных корней и почвенной фауны в судьбу и преобразования биопор. Целые образцы почвы были взяты с глубины 5–10 см после одного сезона роста покровных культур, затем проведена их характеристика с помощью рентгеновской компьютерной микротомографии (CT), после чего образцы были повторно захоронены для второго периода роста корней покровных культур с целью изучения последующих изменений характеристик пор при втором CT-сканировании. Наши данные свидетельствуют о том, что взаимодействия почвенной фауны и корней со структурой пор изменялись со временем. В то время как в первый сезон большие биопоры формировались за счёт мелких пор, во второй год эти биопоры либо повторно использовались, либо разрушались в результате образования новых пор деятельностью дождевых червей и ростом крупных корней. Кроме того, образование крупных биопор (>0,5 мм) увеличивало общую макропористость. Во время второго периода роста корней эти макропоры большого размера, однако, снова уменьшались в размерах под воздействием почвенной фауны, меньшей, чем дождевые черви, что указывает на высоко динамическое равновесие. Различные эффекты покровных культур на структуру пор в основном обусловлены их различиями в объёме корней, среднем диаметре и степени повторного использования существующих макропор.