Conceptual modeling of the biogeochemical cycle of organic carbon and nitrogen with integrated process regulators | Концептуальное моделирование биогеохимического цикла органического углерода и азота с интегрированными регуляторами процесса

English. The aim of the study was to develop a conceptual model of the bio-geochemical cycle of organic carbon and nitrogen with integrated process regulators. The research is based on modern ideas about the formation of a small biogeochemical cycle of organic carbon and nitrogen. The experimental part of the research was realized on irrigated lands of the Volgograd region. The model is focused on agroecosystems, which, in addition to natural processes, assume anthropogenic impact and the possibility of implementing regulatory functions. Experimental estimates of the regulatory potential of leguminous soybeans and winter wheat have been obtained, which confirm that no more than 0.83 t/ha of organic carbon enters the soil with crop-root residues. However, this level can be increased 2.3-2.4 times due to the use of aboveground soybean biomass and 5.6 times when using aboveground biomass of winter wheat. The model makes it possible to organize the effective operation of regulators at different levels of the biogeochemical cycle.

Russian. Цель исследования - разработка концептуальной модели биогеохимического цикла органического углерода и азота с интегрированными регуляторами процесса. В основу исследования положены современные представления о формировании малого биогеохимического цикла органического углерода и азота. Экспериментальная часть исследований выполнена на орошаемых землях Волгоградской области. Модель ориентирована на агроэкосистемы, которые, помимо природных процессов, предполагают антропогенное воздействие и возможность осуществления регуляторных функций. Получены экспериментальные оценки регуляторного потенциала зернобобовой сои и озимой пшеницы, которые подтверждают, что с пожнивно-корневыми остатками в почву поступает не более 0,83 т/га органического углерода. Однако, этот уровень может быть увеличен в 2,3-2,4 раза за счет использования надземной биомассы сои и в 5,6 раза при использовании надземной биомассы озимой пшеницы. Модель позволяет организовать эффективную работу регуляторов на разных уровнях биогеохимического цикла.