Статьи журнала - Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева

Все статьи: 469

Загрязнение тяжелыми металлами и дыхательная активность микроорганизмов в нативных почвах и искусственных субстратах (на примере заповедного участка “Ямская степь”)

Загрязнение тяжелыми металлами и дыхательная активность микроорганизмов в нативных почвах и искусственных субстратах (на примере заповедного участка “Ямская степь”)

Бакунович Н.О., Хохлова О.С., Мякшина Т.Н., Русаков А.В., Шаповалов А.С.

Статья научная

Участок “Ямская степь” заповедника “Белогорье” расположен в Белгородской области вблизи сосредоточения предприятий горно-добывающей промышленности: Лебединского и Стойленского ГОК, комбинатов “КМАруда” и Оскольский металлургический, ТЭЦ и др. Учитывая, что “Ямская степь” является особо охраняемой природной территорией и при этом испытывает значительную техногенную нагрузку, необходимость изучения свойств доминирующих почв и проведения оценки загрязнения их тяжелыми металлами (ТМ) приобретает актуальное значение. Целью работы являлась оценка токсичности загрязнения почв “Ямской степи” ТМ в зависимости от изучения дыхательной активности микроорганизмов нативных почв мониторинговых площадок (МП) и искусственно созданных смесей почвы с пылью из цехов комбината, содержащей повышенные количества ТМ. Исследования нативных почв на МП не выявили зависимости базального дыхания от типа почвы, лишь слабо и единично от типа землепользования. В почвах только двух из 21-й изученной МП обнаружены признаки нарушения функционирования микробного сообщества. Измерения валовых форм ТМ показали относительное превышение концентрации на этих МП Сu, Zn, Zr, Sn, Pb, As. Опыты с искусственными субстратами позволили заключить, что добавление пыли с ТМ, взятой из цехов Лебединского ГОКа, сказывается на микробиологической активности, вызывая интенсификацию выделения СО2, как в случае измерения скорости базального, так и субстрат-индуцированного дыхания. Но только в вариантах при равном соотношении почва/пыль, что маловероятно в природных условиях, это влияние было значительным. Необходим поиск более чувствительных индикаторов загрязнения ТМ изучаемых почв.

Бесплатно

Задачи оптимизации землепользования в России

Задачи оптимизации землепользования в России

Кирюшин В.И.

Статья научная

Земельная реформа 90-х годов создала определенные экономические и экологические предпосылки для эффективного землепользования. Однако они не реализуются вследствие полной либерализации рынка и устраненности государства от управления земельными ресурсами, прекращения государственного землеустройства. Как исходное условие упорядочения землепользования и дальнейших преобразований рассматриваются корректирровка экономического курса и стратегическое планирование. В качестве инструментария планирования предлагается внедрение региональных моделей агропромышленного производства в развитие ранее практиковавшихся систем ведения сельского хозяйства на основе разработки региональных ГИС агроэкологической оценки земель и проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия в М 1 : 100 000. Для этого разработана система комплексной оценки земель, обобщен опыт землеустроительного проектирования, ландшафтного планирования и проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия. На основе его интеграции предполагается развитие нового землеустройства на ландшафтной основе, а в дальнейшем проектирование сельскохозяйственных ландшафтов.

Бесплатно

Закономерности миграции 137Cs в аллювиальной почве

Закономерности миграции 137Cs в аллювиальной почве

Пакшина С.М., Харкевич Л.П., Белоус Н.М., Смольский Е.В.

Статья научная

В данной работе рассмотрены закономерности миграции 137Cs в аллювиальной почве центральной поймы реки Ипуть (Новозыбковский район, Брянская область). Исследовано влияние фильтрации воды во время паводка, биовыноса и радиоактивного распада 137Cs на процесс миграции в почве. Вклад радиоактивного распада, фильтрации воды и биовыноса в общий вынос 137Cs из почвы составил за период с 1994 г. по 2007 г. соответственно 50-79, 20-50, 0.3-2.2 % в зависимости от способа обработки, дозы минерального удобрения и соотношения в ней элементов питания. Установлено, что повышенный вынос 137Cs из слоя почвы поймы при проведении двухъярусной вспашки, по сравнению с дискованием и естественным травостоем, определяется более низким значением числа Пекле, что свидетельствует о преобладании конвективного переноса 137Cs, по сравнению с диффузионным, в общем потоке раствора.

Бесплатно

Закономерности накопления, потерь и возврата влаги и химических веществ при внутрипочвенном влагообмене

Закономерности накопления, потерь и возврата влаги и химических веществ при внутрипочвенном влагообмене

Муромцев Н.А., Семенов Н.А., Мажайский Ю.А., Анисимов К.Б.

Статья научная

Экспериментальными исследованиями установлены соотношения инфильтрации и испарения грунтовых вод в дерново-подзолистой почве, которые составляют для среднезасушливых условий атмосферного увлажнения 0.3-0.6, среднемноголетних 2.6-2.9 и средневлажных 2.6-2.9. Потери калия, кальция, магния, цинка и марганца под злаковым травостоем составили соответственно 0.95, 89.0, 37.7, 1.42 и 1.40 кг/га в год. С капиллярным подпитыванием возвращается в корнеобитаемый слой дерново-подзолистой почвы 0.19 кг/га калия или 20% от потерь с инфильтрацией атмосферных осадков, затем следуют марганец (16.4% от потерь), кальций (15.0%), цинк (13.4%) и замыкает ряд магний (9.0%). Показано, что испарение влаги с поверхности почвы при близком стоянии к поверхности грунтовых вод приводит к разрыву капиллярных связей. С увеличением мощности монолита почвы в лизиметре объемы инфильтрации влаги и выноса нитратов уменьшаются под обоими видами травостоя (злакового и бобово-злакового).

Бесплатно

Закономерности пространственного распределения минеральных компонентов комплекса агросерых почв Владимирского ополья

Закономерности пространственного распределения минеральных компонентов комплекса агросерых почв Владимирского ополья

Чижикова Н.П., Карпова Д.В.

Статья научная

Установлены закономерности распределения фракций

Бесплатно

Запасы и групповой состав фосфатов почв предгорной зоны Илийского Алатау и их изменение при длительном использовании

Запасы и групповой состав фосфатов почв предгорной зоны Илийского Алатау и их изменение при длительном использовании

Балгабаев А.М., Елешев Р.Е., Умбетов А.К., Иванов А.Л., Рогова О.Б., Колобова Н.А.

Статья научная

В почвах Илийского Алатау (темно-каштановая, светло-каштановая, горный чернозем) при применении удобрений на бессменных посевах сахарной свеклы и в севообороте существенно изменяются их агрохимические показатели, а также запасы и групповой состав фосфора (валовое содержание, органические и минеральные формы фосфора). Валовое содержание фосфора в почвах составляло 1720-2330 мг/кг и уменьшалось в ряду: целинные горные черноземы > пахотные темно-каштановые > пахотные горные черноземы > светло-каштановые > целинные темно-каштановые. Обнаружено, что в темно-каштановых пахотных почвах, по сравнению с целинными, повышалось содержание легкодоступных форм фосфора (рыхлосвязанных фосфатов Са-РI и разноосновных фосфатов кальция Са-РІІ) и снижалось - труднодоступных (высокоосновных фосфатов Са-РІІІ, фосфатов алюминия Al-P и железа Fe-P). В пахотных горных черноземах, по сравнению с целинными, снижалось содержание всех фракций фосфора. Светло-каштановые пахотные почвы содержат наименьшее количество легкодоступных фосфатов и наибольшее - фосфатов алюминия и железа...

Бесплатно

Запасы, состав и трансформация органического вещества в пахотных почвах Средней Сибири

Запасы, состав и трансформация органического вещества в пахотных почвах Средней Сибири

Чупрова В.В.

Статья научная

Рассмотрены состав и агрогенная трансформация органического вещества в черноземах Средней Сибири (в пределах Красноярского края, Хакасии и Тывы). Исследования основаны на научных идеях академика И.В. Тюрина, в творческой деятельности которого был красноярский период. Минерализуемый (трансформируемый) пул органического вещества в черноземах (19-28 т С/га) характеризуется совокупностью растительных остатков, микробной биомассы и подвижного гумуса. Поступление растительных остатков в почву зернопаропропашного севооборота составляет 3.32 т С/га в год, зернотравяного - 3.89 т С/га в год. Вклад живых корней достигает 40-70% годичных запасов растительных остатков. Поступление дополнительных порций “свежего” растительного материала с соломой и сидератами способствует увеличению количества минерализуемого пула органического вещества и интенсивности его разложения. Величина микробной биомассы в пахотном слое черноземов колеблется от 1.5 до 3.0 т С/га. Разложение растительных остатков протекает с кинетическим потенциалом k = 0.37-0.44 год-1. Доля подвижного гумуса (водо- и щелочнорастворимые соединения) в составе минерализуемого органического вещества черноземов достигает 69-77%. Сезонная изменчивость концентрации подвижного гумуса определяется неодинаковой скоростью отмирания, поступления и разложения растительных остатков, различной интенсивностью их трансформации в новообразованные гумусовые вещества. Потери подвижных соединений гумуса в почвах Красноярского края (0.23 т С/га в год) составляют около 7% его затрат на формирование чистой первичной продукции и компенсируются здесь новообразованным гумусом на 91%, в почвах Хакасии - на 34%, Тывы - только на 16%.

Бесплатно

Засоление почв дельты р. Волга и района западных ильменей

Засоление почв дельты р. Волга и района западных ильменей

Ямнова И.А., Черноусенко Г.И., Сотнева Н.И.

Статья

Бесплатно

Засоленность почв Светлоярского орошаемого массива в Волгоградской области в 2010-х годах

Засоленность почв Светлоярского орошаемого массива в Волгоградской области в 2010-х годах

Горохова И.Н., Хитров Н.Б., Панкова Е.И., Прокопьева К.О.

Статья научная

Представлены результаты оценки засоленности орошаемых почв Светлоярского орошаемого массива, расположенного на Северной Сарпинской низменности (Волгоградская область). Под влиянием мелиоративных мероприятий за 45-50-летний период орошения почвенный покров сильно преобразован. На территории, в пределах которой до строительства Светлоярской ОС отмечалось 25-50% солонцов и солонцеватых почв, в 2010-х годах солонцы практически отсутствовали, поскольку основная часть солонцовых горизонтов была срезана и перемешана с материалом других горизонтов при планировке. Почвенный покров орошаемого массива, представленный преобразованными солонцовыми комплексами солончаковых и солончаковатых почв, в настоящее время вступил в фазу рассоления. Засоленные горизонты сместились глубже из слоя 0-100 см в 1990-х годах в слой 100-200 см в 2010-х. Почвы стали глубокосолончаковатыми, имея слабую или среднюю степень засоления, преимущественно хлоридно-сульфатного и сульфатного химизма солей. В сложившихся условиях использование мультиспектральной спутниковой информации не позволило картографировать засоленность почв исследованного массива. Поэтому на основе данных, полученных в результате полевых исследований в 2015-2016 гг., методом интерполяции (обратных взвешенных расстояний) была построена карта засоления орошаемых почв. Высокое содержание токсичных солей отмечено в почвах западной и локально в северной частях Светлоярского орошаемого массива в слое 100-200 см, которые являются наиболее потенциально опасными для возникновения очагов вторичного засоления в случае подъема уровня грунтовых вод выше 3 м.

Бесплатно

Засоленность почв межгорных депрессий в пустынях Заалтайской Гоби Монголии

Засоленность почв межгорных депрессий в пустынях Заалтайской Гоби Монголии

Панкова Е.И.

Статья научная

Межгорные депрессии (котловины) являются характерной особенностью ландшафтов Заалтайской Гоби Монголии. Выделено три типа депрессий, каждая из которых характеризуется особенностями строения и спецификой засоленности почв. Первый тип - низкие межгорные депрессии - зоны аккумуляции современных паводковых вод. На дне депрессий формируются такыры. Второй тип - солончаковые депрессии, формирование которых определяется выклинивающимися грунтовыми (подземными) водами. Дно их занято солончаками, песчаными почвами, такырами и такыровидными почвами. Это зоны современного соленакопления. Третий тип - это наиболее высокие по абсолютным отметкам сухие депрессии, заполненные в основном древними мел-палеогеновыми соленосными породами, часто размытые руслами сайров. На древних соленосных породах (красноцветах) формируются литогенные солончаки, засоленность которых связана с соленосностью почвообразующих пород.

Бесплатно

Засоленные почвы Ростовской низины (Ярославская область): морфология, генезис и динамика засоления в годовом гидрологическом цикле

Засоленные почвы Ростовской низины (Ярославская область): морфология, генезис и динамика засоления в годовом гидрологическом цикле

Симонова Ю.В., Русаков А.В., Рюмин А.Г.

Статья научная

Имеющиеся в литературе данные о засоленных почвах Ростовской низины Ярославского Поволжья и котловины оз. Неро основываются на наблюдениях начала прошлого столетия. Современные исследования потенциальных ареалов засоления в этом районе отсутствуют. В результате проведения многолетних этапов по снижению уровня грунтовых вод в пределах Ростовской низины на фоне известных тенденций изменения климата вопрос существования здесь феномена засоления остается открытым. По итогам годового цикла мониторинговых исследований 2016-2017 гг. произведена оценка засоления отдельного субаквального ландшафта II террасы оз. Неро. Обоснована возможность образования гидроморфных солончаков, рассмотрены факторы и условия их формирования и относительно устойчивого функционирования в гумидном климате южно-таежной подзоны. На примере двух почвенных разрезов импактной зоны соленого родника (бывшего центра солеварения) выявлена сезонная динамика профильного распределения легкорастворимых солей, карбонатов, гипса и запасов солей корнеобитаемого слоя. В концепции определения направления многолетней динамики засоления Варницкого ландшафта проанализированы данные о химизме воды источника, грунтовых вод и почв за столетний временнóй интервал спорадических наблюдений. Для выяснения активности процесса привноса солей водами Варницкого источника разрезы импактной зоны сравнивали с фоновым участком. Данные современного этапа мониторинга свидетельствуют о незатухающих процессах пульсации содержания солей в почвах ландшафта и миграции солей за пределы почвенной толщи в связанную систему водотоков бассейна оз. Неро.

Бесплатно

Засоленные почвы восточной части Ергеней

Засоленные почвы восточной части Ергеней

Новикова Александра Федоровна, Конюшкова Мария Валерьевна

Статья научная

На основе полевых исследований авторов, выполненных в 2005-2009 гг., охарактеризованы химические свойства почв солонцовых комплексов восточной части Ергеней в пределах республики Калмыкии. На Ергенях доля почв, засоленных в верхнем метре, составляет 50-75%; солонцов - 10-25%, местами до 25-50 и 50-75% от площади комплекса. Солонцы изученной территории относятся к поверхностно-засоленным. Почвы сильно засолены начиная с 20 (мелкие солонцы) или 50 см (глубокие солонцы). В светло-каштановых почвах засоление появляется глубже 1 м, реже с 50 см. По составу солей солонцы относятся к хлоридным и хлоридно-сульфатным; светло-каштановые почвы - к сульфатным разновидностям.

Бесплатно

Защита почв от эрозии и воспроизводство их плодородия в южных степных и лесостепных районах России

Защита почв от эрозии и воспроизводство их плодородия в южных степных и лесостепных районах России

Извеков А.С.

Статья научная

Для южных степных районов страны на примере предкавказских черноземов разработаны и внедрены почвозащитные технологии возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивающие воспроизводство плодородия и повышение продуктивности почв, надежную защиту почв и посевов от эрозионных процессов. Для лесостепной зоны на примере агросерых эродированных почв склонов (уклон до 5º) разработан и применяется комплекс почвозащитных мероприятий, включающий контурную организацию территории, полосное размещение посевов, подбор почвоулучшающих культур, гидромелиоративные приемы и биологизацию почвы.

Бесплатно

Зимография: особенности постановки метода визуализации активности ферментов в почвах

Зимография: особенности постановки метода визуализации активности ферментов в почвах

Тимофеева М. В., Абросимов К. Н., Юдина А. В., Фомин Д. С., Клюева В. В.

Статья научная

Ферменты, продуцируемые почвенной биотой, являются ключевым звеном в регуляции биохимических процессов. Активность ферментов в почве может быть визуализирована с помощью зимографии - метода, основанного на применении флуоресцирующих субстратов и позволяющего получать двумерные изображения (зимограммы). Авторами предложен вариант зимографической установки, представлены параметры освещения, фотоаппаратуры и режимов съемки, подготовка реактивов и калибровка. На примере контрастных по гранулометрическому составу почв (песок и тяжелый суглинок) детально описаны процессы подготовки образцов к анализу и сам анализ. Рассмотрены различные варианты внесения субстрата: раскапывание, окунание, насыщение, также проведена оценка влияния длительности инкубирования образцов на качество получаемых изображений. Оценены возможности и недостатки метода, предложены варианты решения методических проблем, возникающих в процессе анализа. Зимография - перспективный метод, позволяющий сопоставить данные с результатами других методов. Использование нейросетевых технологий позволяет с высокой достоверностью получить объемное распределение почвенных ферментов. Зимография требует качественно проделанной подготовительной работы и предельной аккуратности при проведении анализа. Необходимо обеспечить максимальный контакт между субстратом и почвой, так как это один из ключевых факторов, определяющих качество результатов. Установлено, что наиболее оптимальным способом внесения субстрата является насыщение мембран в растворе на протяжении 60 минут. На данном этапе развития метода нет возможности установить универсальное время инкубирования образцов, так как оно зависит от ряда характеристик как исследуемой почвы, так и условий проведения зимографии. При презентации результатов метода необходимо детально документировать условия его проведения.

Бесплатно

И.А. Соколов: почвовед-теоретик и путешественник

И.А. Соколов: почвовед-теоретик и путешественник

Иванов Игорь Васильевич, Конюшков Дмитрий Евгеньевич

Персоналии

Бесплатно

И.П. Герасимов - руководитель аспиранта

И.П. Герасимов - руководитель аспиранта

Таргульян В.О.

Другой

Бесплатно

И.П. Герасимов: учитель и организатор науки

И.П. Герасимов: учитель и организатор науки

Чичагова О.А.

Другой

Бесплатно

Идентификация масштабных уровней организации рельефа пашни

Идентификация масштабных уровней организации рельефа пашни

Минаев Н.В., Никитин А.А., Козлов Д.Н.

Статья научная

В задачах почвенной картографии важную роль играет выявление факторно-индикационных характеристик, обладающих высокой информативностью и обзорностью относительно организации почвенного покрова. В детальном и крупном масштабах этими свойствами обладают материалы съемки с беспилотных летательных аппаратов, включающие спектрозональные изображения и цифровую модель высот местности сверхвысокого пространственного разрешения. Однако в условиях пашни агрогенный нано- и микрорельеф выступает в качестве шума при изучении топографической дифференциации почвенного покрова, поскольку генетические свойства почв связаны с микро- и мезорельефом естественного происхождения. В статье предлагается алгоритм фильтрации неровностей земной поверхности, не связанных с пространственной организацией целевых почвенных свойств. На примере цифровой модели рельефа поля площадью 125 га (Владимирское ополье) демонстрируются этапы идентификации линейных размеров структур рельефа гляциального и агрогенного происхождения на основе двухмерного разложения Фурье. Фильтрация в частотной области позволила восстановить естественный рельеф поля и обосновать эффективное разрешение цифровой модели рельефа и размеры окрестности для расчета локальных морфометрических характеристик рельефа в целях цифровой почвенной картографии.

Бесплатно

Изменение агрегатного состава различных типов почв в ходе залежной сукцессии

Изменение агрегатного состава различных типов почв в ходе залежной сукцессии

Баева Ю.И., Курганова И.Н., Лопес Де гереню В.О., Овсепян Л.А., Телеснина В.М., Цветкова Ю.Д.

Статья научная

Проведен сравнительный анализ изменения агрегатного состава различных типов почв (дерново-подзолистых, серых лесных и черноземов) в ходе их постагрогенного развития. Изучались следующие хроноряды: дерново-подзолистые почвы - пашня, залежи 8, 13 и 35 лет, вторичный лес (~100 лет); серые лесные почвы - паровое поле, залежи 6, 15 и 30 лет, вторичный лес (65 лет); черноземы - пашня и залежи 10, 15, 26 и 81 года. Геоботанические исследования показали, что после выведения почвы из сельскохозяйственного использования происходит изменение видового состава, увеличение биоразнообразия и постепенное восстановление климаксных сообществ, характерных для конкретных природно-климатических зон. Наряду с сукцессией фитоценозов, отмечается увеличение содержания органического углерода в верхней части бывшего пахотного горизонта (0-10 см) во всех изученных типах почв. Однако при смене природно-климатических зон с севера на юг указанный тренд ослабевает в ряду дерново-подзолистая почва - серая лесная почва - чернозем обыкновенный. Установлено, что при самовосстановлении бывших пахотных почв содержание макроагрегатов в поверхностном слое всех типов почв достоверно возрастает в ряду пашня - залежи - лес, а количество микроагрегатов - снижается. Наблюдается увеличение средневзвешенного диаметра агрегатов и коэффициента структурности. Наиболее выраженные изменения агрегатного состава отмечаются в сукцессионном ряду, сформированном на серых лесных почвах, а наименьшие - характерны для дерново-подзолистой почвы южной тайги.

Бесплатно

Изменение гидрофобно-гидрофильных свойств органического вещества черноземов Каменной степи

Изменение гидрофобно-гидрофильных свойств органического вещества черноземов Каменной степи

Матвеева Н.В., Милановский Е.Ю., Рогова О.Б.

Статья научная

Исследовали образцы почв и выделенные из них физические гранулоденсиметрические фракции (илистую с размером частиц менее 1 мкм, легкую (ЛФ) с плотностью менее 2 г/см3 и фракцию остатка) чернозема обыкновенного трех контрастных вариантов опытных полей агроландшафта Каменная Степь Воронежской области: косимой степи, длительного бессменного черного пара и бессменной кукурузы, - основные отличия которых заключаются в обработке (пашня и ее отсутствие) и поступлении/отсутствию растительных остатков и корневых выделений. Содержание ЛФ изменяется в ряду: “косимая степь” > “бессменная кукуруза” > “бессменный черный пар”, - что соответствует направленности изменения содержания общего углерода почвы и снижению величины краевого угла смачивания (КУС) поверхности твердой фазы исследуемых черноземов. Определение содержания общего С и N выявило изменение качественного и количественного состава гранулоденсиметрических фракций при разных вариантах использования. Хроматографическое фракционирование щелочных экстракций гумусовых веществ (ГВ) образцов чернозема и выделенных гранулоденсиметрических фракций позволило выявить повышение степени гидрофильности ГВ при одновременном увеличении гидрофобности поверхности твердой фазы и содержания углерода в почве. ГВ ЛФ “косимой степи” оказались на 63% более гидрофильными по сравнению с ГВ ЛФ “бессменного черного пара” и на 47% - по сравнению с ГВ ЛФ “бессменной кукурузы”. В то время как гидрофильность ГВ ила отличалась на 16 и 27% соответственно. Гидрофильность ГВ исходной почвы на делянке “косимой степи” была на 41% выше гидрофильности ГВ в почве на делянке “бессменного черного пара” и на 24% выше, чем в почве делянки “бессменной кукурузы”. Изменения гидрофильности ГВ гранулоденсиметрических фракций проявляются интенсивнее, чем ГВ почвы. На этом основании изменение степени гидрофильности ГВ гранулоденсиметрических фракций можно считать индикатором деградации почв при различной агрогенной нагрузке.

Бесплатно

Журнал