Как и зачем учёные исследуют почву с помощью чайных пакетиков?
По сообщению пресс-службы Российского научного фонда (РНФ) от 13 мая, учёные из Аграрно-технологического института Российского университета дружбы народов (АТИ РУДН) в содружестве с другими российскими учёными и иностранными коллегами в течение нескольких месяцев изучали почвенные микроорганизмы при помощи… чайных пакетиков.
Исследователи поместили в землю в разных регионах страны недорогие пакетики с чаем, чтобы по изменению их массы установить скорость распада органических веществ в разных видах почвы и понять закономерности процесса. Для исследования выбрали самые распространённые и схожие по составу независимо от региона виды чая — зелёный и ройбуш.
На протяжении 3000 километров от севера к югу Европейской части России закопали 960 пакетиков — как в городах, так и за их пределами. Для эксперимента выбрали разнообразные зоны растительности: лесотундру близ Мурманска, северную тайгу рядом с Апатитами, смешанные и широколиственные леса Подмосковья, лесостепь под Курском и степь у Ростова-на-Дону.
Соответственно, в исследовании участвовали сотрудники Кольского научного центра РАН, Института географии РАН, Южного федерального университета, Карельского научного центра РАН, Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, Кубанского государственного университета, а также итальянского Научно-исследовательского института наземных экосистем.
Исследователи проверяли контрольные точки раз в две недели в течение 90 дней и выяснили, что зелёный чай разлагается в 2,2 раза быстрее, чем ройбуш. На скорость разложения зелёного чая больше всего повлияла температура почвы, для чая ройбуш оказались важными не только температура, но и кислотность почвы. При этом микроорганизмы, живущие в городской почве, справились с ройбушем в 1,3 раза быстрее, чем те, которые живут в естественной среде. В городах температура почвы оказалась в среднем выше на 1,1 °С. Кроме того, почва в городе более кислотная, значение pH выше примерно на 1,1 единицы за счёт насыщенности органическими веществами.
А география эксперимента показала разность активности бактерий в холодных и тёплых условиях: на севере России чайные пакетики уменьшились на 37 %, а на юге — на 50 %. Соответственно, в северных почвах органические вещества разлагаются медленнее, чем в южных.
Полученные результаты показали, что с помощью чайных пакетиков можно вести наблюдения за почвой, понимать её плодородность, прогнозировать скорость разложения отходов в разных биомах и условиях. При этом простота и дешевизна исследования позволяет заниматься исследованием почвы волонтёрам.
«Метод “чайного пакетика” не требует дорогостоящего оборудования и позволяет проводить измерения в полевых условиях, а потому даёт возможность детально исследовать почвы на территории всей России. Регулярный мониторинг микробной активности таким способом поможет отслеживать состояние почв, в частности их плодородие и наличие загрязнения органикой», — рассказал один из исследователей, доцент Департамента ландшафтного проектирования и устойчивых экосистем Аграрно-технологического института РУДН Вячеслав Васенев.
Результаты исследования опубликуют 1 июня 2024 года в международном журнале Science of the Total Environment.