Ученые изучили микробную активность в почвах России с помощью чайных пакетиков

Ученые впервые исследовали микробиологическую активность почв вдоль 3 000 км от севера к югу Европейской части России методом «чайного пакетика». Данный подход позволяет оценить, насколько быстро почвенные микроорганизмы разлагают растительные остатки разного химического состава и доступности к распаду на примере зеленого чая и чая ройбуш. Об этом сообщили в пресс-службе Российского научного фонда (РНФ).

Оказалось, что на скорость разложения легкодоступного зеленого чая влияет преимущественно температура почвы, а в случае более сложного по химическому составу ройбуша – кислотность и месторасположение почвы (городские или природные условия). Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Science of Total Environment.

Суть метода довольно проста: сначала чайные пакетики взвешивают, а затем закапывают в почву на 90 дней и по прошествии этого времени осуществляют повторное взвешивание. По разнице между исходной и конечной массой оценивают, сколько чая (органического вещества) в пакетике разложилось.

Метод чайных «чайного пакетика» широко распространен в мировой науке: существуют специализированные проекты и платформы для сбора и обработки данных со всего мира. Однако Европейская часть Россия остается белым пятном на «мировой карте чайных пакетиков», отметили в пресс-службе РНФ.

Специалисты из РУДН совместно с зарубежными коллегами закопали 960 чайных пакетиков в шести городах России – Мурманске, Апатитах, Москве, Пущино, Курске и Ростове-на-Дону и на соответствующих фоновых (загородных) территориях. При этом исследователи использовали два вида чая – зеленый и ройбуш от популярных в РФ торговых марок.

В ходе эксперимента раз в две недели ученые измеряли температуру и влажность почв, отражающие сезонную динамику условий обитания микробного сообщества. Спустя 90 дней эксперимента чайные пакетики выкопали, высушили и взвесили. Оказалось, что зеленый чай в среднем разлагается примерно в 2,2 раза быстрее, чем ройбуш.

Интересно, что на скорость разложения пакетиков зеленого чая преимущественно влияла температура почвы: в северных «холодных» почвах масса пакетиков снизилась только на 37%, а в южных «теплых» – на 50%. Это говорит о том, что в северных почвах (например, в Мурманске) разложение органических веществ идет медленнее, чем в южных (в Ростове-на-Дону).

Скорость разложения чая ройбуш зависела от температуры и кислотности почвы. Кроме того, значительной оказалась разница между фоновыми и городскими почвами. Так, в среднем, в городских условиях ройбуш разлагался в 1,3 раза быстрее, чем в естественных. Это можно объяснить тем, что в городские почвы часто вносят органические добавки, и местные микроорганизмы адаптируются к тому, что им необходимо разлагать большое количество органики. Поэтому они делают это эффективнее, чем микроорганизмы природных почв. Более того, в городских условиях температура почвы может быть до 3°С выше, чем в природной среде за городом, что также ускоряет разложение чайных листьев.

По словам ученых, открытие этих закономерностей поможет более точно оценивать плодородность почв и уровень их загрязнения органическими веществами.