Система рентгеноскопической визуализации органического вещества в почве в целях точного мелиоративного регулирования | Fluoroscopic imaging system of organic matter in the soil for precise reclamation regulation

Russian. Рассмотрена проблема построения системы управления плодородием мелиорируемых земель. Констатируется, что возможными причинами неудачного приумножения в плодородия являются не только неполная формулировка понятия плодородия в законах, но и отсутствие эффективных инструментов оценки органического вещества в почве. Рассматриваются возможности и некоторые эксперименты по использованию рентгеновского микроскопа для оценки органического вещества почвы. Обсуждены методические вопросы подготовки образцов для исследования, устанавливается возможность определения биомассы почвенного биотического сообщества по результатам рентгеноскопии почвенного образца. Анализ рентгеновских снимков торфяных почв показал возможность определения в образце органического вещества (48%), воды (30%), воздуха (20%), минеральных частиц (менее 2%). Появилась возможность проанализировать объем ризосферы корня растения, пространства, в котором происходят основные процессы подготовки почвенной биотой питательного "субстрата" для растения. Учитывая то, что рентгеновское излучение данного микроскопа не повреждает живые ткани, предположительно можно наблюдать динамику изменения ризосферы, таким образом визуализируя процессы изменения актуального плодородия во времени. Обсуждены перспективы использования этой методологии для мелиоративных исследований, связанных с управлением плодородием мелиорируемых земель в рамках концепции развития точного мелиоративного регулирования факторов внешней среды, в сферу которого входят не только растение, но и почвенная биота. Рассмотренная методология может быть использована для управления (минимизации) "углеродного следа" при мелиорации земель.

English. The problem of building a fertility management system for reclaimed lands is considered. It is stated that a possible cause of failures in increasing fertility is not only the incomplete formulation of the concept of fertility in the laws, but also the lack of effective tools for assessing organic matter in the soil. Possibilities and some experiments on the use of an X-ray microscope to assess soil organic matter are considered. Methodological issues of preparing samples for research are discussed, and a possibility of determining the biomass of the soil biotic community based on the results of fluoroscopy of the soil sample is established. An analysis of X-ray images of peat soils showed a possibility of determining in the sample organic matter (48%), water (30%), and air (20%), mineral particles less than 2%. It became possible to analyze the volume of the plant rhizosphere, that is the space where occur main processes of preparing the nutrient substrate for the plant with soil biota. Given that the X-ray radiation of this microscope does not damage living tissues, presumably, it is possible to observe the dynamics of changes in the rhizosphere, thus visualizing the processes of change in actual fertility over time. The prospects for using this methodology for reclamation studies related to the management of reclaimed land fertility within the framework of the concept of development of precision reclamation regulation of environmental factors, the scope of which includes not only the plant, but also the soil biota, were discussed. The considered methodology can be used to manage (minimize) the "carbon footprint" in land reclamation.