научный журнал по сельскому и лесному хозяйству Почвоведение ISSN: 0032-180X

КОРОЛЮК Т.В. — 2015 г.

Рассматривается связь засоления агрочерноземов, агрокаштановых почв и агроземов текстурно-карбонатных на равнинах Западного и Центрального Предкавказья с факторами почвообразования: материнской породой, климатом, рельефом и глубиной грунтовых вод, хозяйственной деятельностью в ее наиболее интенсивной форме – при орошении. Показано, что на территории объекта преобладают засоленные породы, определяющие потенциальную (в автономных ландшафтах) или актуальную (в подчиненных ландшафтах) засоленность основных почв района и их неустойчивость в условиях интенсивного освоения. Влияние климатических условий можно проследить лишь в засолении почв на обширных лёссовых равнинах, где наблюдается смена почв типа агрочерноземов типом агрокаштановых. Влияние мезо- и микрорельефа на процессы засоления почв проявляется в закономерной трансформации структур почвенного покрова по катене. На северо-востоке лёссовых равнин это выразилось в появлении агросолонцовых комплексов на склоне, а затем и в доминировании их в подчиненных позициях. Отзывчивость структуры почвенного покрова на изменение водно-солевого режима почв по катене, на его перестройку в условиях орошения может служить индикатором тенденций динамики в почвенном покрове, связанных с хозяйственной деятельностью и климатическими колебаниями.

АБАКУМОВ Е.В., ТОМАШУНАС В.М., ЧУКОВ С.Н. — 2015 г.

Изучен элементный состав и структурные особенности гуминовых кислот (ГК) почв Антарктики (о-в Кинг-Джордж, холмы Ларсеманн, о-в Линдси). Изученные ГК по элементному составу и молекулярной структуре занимают промежуточное положение между ГК и фульвокислотами почв Евразии (по среднестатистическим значениям). По степени гидрофильности изученные ГК сравнимы с фульвокислотами. Низкое содержание ароматической части в ГК связано с отсутствием или очень низкой долей фенилпропановых фрагментов в источниках гумусообразования. Показано, что ГК антарктических почв представляют особую группу гумусовых кислот, чьи специфические особенности связаны с суровыми климатическими условиями и спецификой источников гумусообразования.

ВОРОБЬЕВА Е.А., ГОРОДНИЧЕВ Р.Б., ЗВЯГИНЦЕВ Д.Г., ПОЛЯНСКАЯ Л.М. — 2015 г.

Методом “каскадной” фильтрации проанализированы численность, размеры и биомасса почвенных бактерий горной лугово-степной почвы Таджикистана и светлого серозема пустыни Негев. Показано, что при культивировании мелких фракций почвенных бактерий общая численность увеличивается в 1.5 раза, а размеры бактерий становятся более крупными. В обеих почвах значительно увеличилась численность крупных клеток с размерами 1.85 и 0.43 мкм. Если в исходных почвах вклад этих фракций был около 10–20%, то в инкубированных фильтратах он возрос до 50–60%. В исходных почвах клетки с размерами 0.38 и 0.23 мкм составляли около 70% всей численности бактерий, в инкубированных фильтратах – около 30% в фильтрате клеток 0.23 мкм и 45–50% в фильтрате клеток 0.38 мкм. Средний диаметр бактерий возрос с 0.4 до 0.8–0.9 мкм. Вследствие увеличения численности крупных клеток после культивирования биомасса бактерий в этих фильтратах возросла в 7–8 раз по сравнению с исходными почвами.

ДЕМКИН В.А., ЕЛЬЦОВ М.В., КАШИРСКАЯ Н.Н., ХОМУТОВА Т.Э., ЧЕРНЫШЕВА Е.В. — 2015 г.

В каштановых почвах и солонцах сухостепной зоны Нижнего Поволжья методами последовательного фракционирования почвы и прямого счета проведена сравнительная оценка численности и суммарной биомассы микробных сообществ. Численность микробных сообществ, оцененная по средневзвешенным величинам (гор. А1 + В1 + В2) во всех изученных почвах варьировала от 3.8 до 8.0 ? 1011 кл./г почвы. Суммарная микробная биомасса в почвах Приволжской возвышенности составляла 0.9–2.4 мг С/г почвы, а в почвах Ергенинской возвышенности была на 20–75% меньше. В почвах Приволжской возвышенности микробные клетки были крупнее, чем в почвах Ергенинской возвышенности. Фракционирование почвы перед прямым счетом позволяет наиболее полно оценить численность микробных сообществ.

ГОРОБЦОВА О.Н., ТЕМБОТОВ Р.Х., УЛИГОВА Т.С., ХЕЖЕВА Ф.В. — 2015 г.

Проведен сравнительный анализ биохимических свойств основных типов автоморфных почв, сформированных в различных биоклиматических условиях эльбрусского и терского вариантов поясности в пределах Кабардино-Балкарии. Отмечено, что природно-климатические особенности рассмотренных вариантов поясности оказывают заметное влияние на структуру почвенного покрова исследуемой территории. Показано, что соотношение активности ферментов классов оксидаз и гидролаз весьма чутко отражает условия увлажнения, в которых формируются исследуемые почвы. В засушливых условиях активнее протекают окислительно-восстановительные процессы, а в более влажных – гидролитические. Дана сравнительная оценка уровня биологической активности изученного ряда автоморфных почв с использованием интегрального показателя эколого-биологического состояния почв.

ЕЛИСЕЕВ П.И., ПОЗДНЯКОВ А.И., ПОЗДНЯКОВ Л.А. — 2015 г.

Показано, что удельное электрическое сопротивление (УЭС) – это комплексный параметр физико-химического состояния почв легкого гранулометрического состава, особенно свойств твердой фазы. Впервые получены и проанализированы зависимости УЭС от содержания физической глины, емкости катионного обмена и содержания углерода для почв легкого гранулометрического состава гумидной зоны. Установлено, что взаимосвязь между УЭС и указанными свойствами имеет вид экспоненциальных зависимостей y = aexp(–bx), где a и b параметры; y – значение УЭС в Ом м; х – значение свойства. Одинаковый вид зависимости и близкий вид уравнений позволяет использовать УЭС для оценки основных элементов окультурнности и плодородия легких почв гумидной зоны (содержания физической глины, органического углерода и емкости катионного обмена). На основе анализа этих зависимостей предложен новый подход к выбору значений УЭС для проведения изоомных линий, ограничивающих достаточно однородные участки в пределах изучаемых электрофизическими методами территорий (полей). Поэтому электросъемки и карты изоомов могут широко использоваться при обследовании почвенного покрова.

ВОДЯНИЦКИЙ Ю.Н., ШОБА С.А. — 2015 г.

В некоторых гидроморфных почвах сезонно образуется эфемерный грин раст, представленный Fe(II)/Fe(III) двойными слоистыми гидроксидами с разным типом межслоевого аниона и с разной степенью окисленности железа (х). В синтезированных стехиометрических грин растах х = 0.25–0.33, в почвенном минерале “фужерите” х может достигать 0.50–0.66, устойчивость минерала обеспечивается замещением части Fe2+ на Mg2+. Эфемерность грин раста отражается в острой чувствительности к изменению редокс-режима в гидроморфных почвах: в окислительный период грин раст исчезает, что затрудняет диагностику почв. Для образования грин раста в переувлажненой минеральной почве необходим источник энергии для жизнедеятельности бактерий-железоредукторов – органическое вещество. В оглеенной камбисоли, где зимой образуется фужерит, показатель парциального давления водорода rH2 = 7.0–8.2 отвечает сильновосстановленным условиям, при окислении фужерит переходит в лепидокрокит. В минеральном сидеритовом горизонте торфяников Белоруссии, где летом формируется грин раст, значения rH2 = 11–14, что отвечает нижней границе для восстановленных условий (rH2 = 10–18); зимой при обезвоживании здесь образуется магнетит.

ВЕРХОВЦЕВА Н.В., ЕР Ф., ЕРОЛ С.А., ЕРШАХИН С., МИКАЙЫЛОВ Ф.Д., МИЛАНОВСКИЙ Е.Ю., ШЕИН Е.В. — 2014 г.

Исследовали некоторые физические (плотность, коэффициент фильтрации, гранулометрический состав и др.) и химические (содержание карбонатов, органического углерода, азота и др.) свойства аллювиальной карбонатной почвы Центральной Анатолии (провинция Конья, район Чумра). При тяжелом гранулометрическом составе (средняя глина) и низком содержании органического углерода (менее 1%) эти почвы обладают благоприятными агрофизическими свойствами, обусловленными устойчивостью структуры порового пространства. Исследования водного режима при капельном поливе подтверждают благоприятные гидрологические свойства этих почв. Применение известных агрофизических оценок (по Медведеву, по индексу оптимальности водно-воздушного режима и другие) дало большой разброс, что связано с очень низким содержанием гумуса в этих почвах при тяжелом гранулометрическом составе. Предполагается, что благоприятная структура порового пространства обусловлена активной деятельностью многочисленной и разнообразной почвенной биоты. В общей микробиологическом составе исследованных почв доминируют 4 филума, среди которых явно преобладают Actinobacteria. В составе этого филума отмечено повышенное количество как высших (Streptomyces), так и низших (три вида Rhodococcus) актинобактерий. Большое биоразнообразие при высоком общем количестве бактерий и сформировавшиеся трофические взаимосвязи в структуре микробного сообщества способствуют сбалансированному продуцированию специфических метаболитов, в том числе газообразных (СО2, Н2), что позволяет этой глинистой почве активно функционировать, предохраняя поровое пространство от уплотнения и поддерживая оптимальные плотность, пористость и гидрологические свойства.

РИВКИНА Е.М., ФЕДОРОВ-ДАВЫДОВ Д.Г., ШМАКОВА Л.А. — 2014 г.

Проанализировано таксономическое разнообразие амебоидных протистов трех типов тундровых почв Колымской низменности: подбура, криозема и глеезема. Всего в образцах выявлено 27 родов голых амеб. Обнаружено, что сообщества голых амеб различны в разных типах почв. Распределение голых амеб по профилю криозема показывает, что существует 2 пика численности: наибольшее количество амеб содержится в верхнем органогенном горизонте, а также на границе с мерзлотой.

БАТИСТА Ф., ДУБРОВИНА И.А. — 2014 г.

Авокадо – основная экспортная сельскохозяйственная культура Мексики, наиболее крупным производителем которой в стране является штат Мичоакан. Для дальнейшего развития плантаций данной культуры необходимо определить оптимальные эдафические и биоклиматические условия для роста авокадо. Нами был произведен обзор литературных источников для выявления требований авокадо к почвенным и климатическим условиям, проанализированы картографические материалы, почвенные базы данных и данные метеорологических станций изучаемого региона и составлены шкалы пригодности почв и климата для авокадо. Для проверки шкал применили метод интеллектуального анализа данных – дерево решений, который подтвердил высокую точность предложенной группировки.

ГОЛОВЧЕНКО А.В., ДОБРОВОЛЬСКАЯ Т.Г., ЗВЯГИНЦЕВ Д.Г. — 2014 г.

В обзоре представлен анализ многочисленных литературных данных и результатов собственных исследований авторов, касающихся выяснения причин, тормозящих деструкцию верхового торфа. Рассматриваются каждый из экологических факторов, который ограничивает разложение торфа применительно к разным группам микроорганизмов. Установлено, что кислая реакция среды, низкие температуры и недостаток питательных элементов не являются главными факторами, тормозящими деструкцию торфа. Ограниченное содержание кислорода в толще торфяников ведет к резкому уменьшению количества мицелиальных микроорганизмов и сокращению активности гидролитических и окислительных ферментов. Главным фактором, сдерживающим деструкцию сфагнума, является его механико-химическая устойчивость, заключающаяся как в отсутствии почвенных животных, измельчающих сфагнум, так и в особом составе полисахаридов сфагнума, который с трудом поддается разрушению даже грибами. Токсичность фенольных соединений, проявляемая в анаэробных условиях торфяной толщи, ингибирует деятельность всех гидролитических ферментов и является основной причиной как медленной деструкции сфагнового торфа, так и длительного сохранения остатков тел и пищи, обнаруженных в верховых торфяниках.

ТРУСКАВЕЦКИЙ Р.С. — 2014 г.

Рассмотрены методические вопросы изучения составляющих баланса органического углерода в осушенных торфяниках сельскохозяйственного использования. Указано на сложности учета углеродного баланса, построенного на измерении приходных и расходных статей потоков углерода. Предложена “почвенно-резервуарная модель” учета и оценки углеродного баланса. В основу построения модели положены результаты многолетних стационарных исследований на осушенном торфянике полесья Украины. Дан алгоритм расчета углеродных запасов с использованием параметров вовлечения в процесс почвообразования торфяной органогенной породы. Приведены значения потерь сухой массы торфа и органического углерода, приходящиеся на единицу осадки исследуемого торфяника в зависимости от характера и длительности его использования.

ВОДЯНИЦКИЙ Ю.Н., ПЛЕХАНОВА И.О. — 2014 г.

Биогеохимическое поведение тяжелых металлов в загрязненных переувлажненных почвах зависит от степени развития редукции: умеренной или сильной. При умеренной биогенной редукции хрома образуются малорастворимые соединения, что уменьшает его доступность растениям и предотвращает попадание в поверхностные и грунтовые воды. Создание искусственных барьеров для закрепления хрома на загрязненных участках основано на стимуляции природных металл-редуцирующих бактерий. Металлоид с переменной валентностью – мышьяк – при умеренной биогенной редукции мобилизуется. Подвижность тяжелых металлов-сидерофилов с постоянной валентностью в условиях умеренной редукции возрастает за счет растворения (гидр)оксидов железа, как носителей этих металлов. Исключение составляет цинк, способный входить в решетку новообразованного гетита. Глубокие восстановительные процессы в органогенных переувлажненных и затапливаемых почвах (обычно обогащенных серой) ведут к образованию малорастворимых сульфидов тяжелых элементов с переменной валентностью (As) и с постоянной: Cu, Ni, Zn, Pb. При изменении водного режима переувлажненных почв, их осушении, сульфиды тяжелых металлов окисляются, а ранее закрепленные металлы – мобилизуются.

САДОВНИКОВА Н.Б., СМАГИН А.В., СМАГИНА М.В. — 2014 г.

На количественном уровне с использованием оригинальных математических моделей исследуется процесс биодеструкции сильнонабухающих полимерных гидрогелей как почвенных кондиционеров-влагоадсорбентов нового поколения. В лабораторных экспериментах получена зависимость интенсивности разложения гидрогелей от температуры и оценено влияние биодеструкции на основную гидрофизическую характеристику почвенных композиций с гидрогелями, использующуюся в качестве показателя их водоудерживающей способности. На этой основе по данным автоматизированного мониторинга температурного режима почв осуществлен прогноз потенциальной биодеструкции гидрогелей в различных климатических условиях. В аридном климате при поливном земледелии за трехмесячный вегетационный период потери гидрогелей от разложения могут превышать 30% исходного содержания, а в гумидном климате - более 10%. Таким образом, биодеструкция гидрогелей является одним из наиболее серьезных факторов снижения их эффективности в реальных почвенных условиях.

СЕМЕНОВА И.Н., СУЮНДУКОВ Я.Т., ХАСАНОВА Р.Ф. — 2014 г.

Проведен сравнительный анализ биологической активности почв агроэкосистем зауральской зоны Республики Башкортостан под травами естественных пастбищных сообществ и сеяными культурами. Показано, что структура микробного сообщества почв под многолетними естественными травами (овсяницей, кострецом и пыреем) препятствует выносу азота за пределы экосистемы и способствует закреплению его в микробном звене трофической цепи. Методом мультисубстратного тестирования выявлены различия между метаболическими потенциалами почвенных микробных сообществ под естественными травами и сеяными культурами. Высокие значения интегрального параметра благополучия системы под многолетними травами естественных сообществ свидетельствуют об их эффективности в воспроизводстве плодородия почв агроэкосистем.

БОРИСОВ А.В., КАШИРСКАЯ Н.Н., КОРОБОВ Д.С., ЧЕРНЫШЕВА Е.В. — 2014 г.

Проведены микробиологические исследования культурных слоев поселения аланской культуры Подкумское-2 (II–IV вв. н. э.) и современных дерново-карбонатных почв вблизи поселения, имеющих различное хозяйственное использование. Показано, что наиболее значительные изменения исходных характеристик почвенного микробного сообщества произошли при селитебном воздействии на почвы, которое имело место свыше 1500 лет назад (л. н.), и эти изменения сохранились до настоящего времени. На всех участках, испытавших антропогенную нагрузку, суммарная микробная биомасса (СМБ) была меньше, чем в фоновой почве, где она составила 3720 мкг С/г почвы (средневзвешенная величина по профилю). Минимальные значения СМБ были выявлены в почве выпаса, где они были в 2.5 раза меньше, чем в фоновой почве. Уреазная активность культурного слоя поселения была больше, чем в почвах его окрестностей. Повышенные значения целлюлазной активности также были отмечены только в культурных слоях. Современная распашка привела к значительному уменьшению биомассы мицелия микроскопических грибов. В почве залежного участка средневзвешенное значение биомассы грибных гиф по профилю было в два раза меньше, чем в фоновой почве и культурных слоях поселения. Пастбищная нагрузка в первую очередь влияет на величину активной микробной биомассы и в меньшей степени – на содержание микроскопических грибов.

ОСКОРБИН П.А., ТРЕФИЛОВА О.В. — 2014 г.

Приводятся результаты полевого опыта по изучению сезонной динамики выделения СО2 (Rall) смесью вскрышных и вмещающих пород угольного разреза – как интегрального показателя их биологической активности. Средняя величина Rall контрольного субстрата составила 1.2 г С/м2 в сутки. Интенсивность Rall для варианта с внесением минеральных или комплексных удобрений совместно с микробиологическим препаратом соответственно на 28 и 34% выше. Величины Rall одного варианта мало изменялись в течение всего периода вегетации. Лабораторное определения потенциального “дыхания” смеси пород показало, что значительная часть потока СО2 формируется за счет углекислого газа абиотического происхождения. Сделан вывод, о том, что данные по эмиссии СО2, вероятно, завышают фактический уровень биологической активности исследуемой смеси пород.

ВАЛЬКОВ В.Ф., ДАДЕНКО Е.В., КАЗЕЕВ К.Ш., КОЛЕСНИКОВ С.И., МЯСНИКОВА М.А. — 2014 г.

Проведена сравнительная оценка ферментативной активности, численности бактерий и содержания гумуса в целинном, многолетнем залежном и пахотном вариантах чернозема обыкновенного. Установлено, что сельскохозяйственное использование приводит к уменьшению активности ферментов и содержания органического вещества. Максимальные отличия характерны для верхних горизонтов, подвергающихся прямому воздействию. По степени устойчивости изучаемые показатели образуют следующий ряд: активность инвертазы > активность дегидрогеназы содержание гумуса > численность бактерий активность каталазы. Многолетнее использование черноземов обыкновенных под пашню приводит к уменьшению интегрального показателя биологических свойств на 32–45%.

АНАНЬЕВА Н.Д., ВАЛЕНТИНИ Р., ВАСЕНЕВ В.И., ИВАЩЕНКО К.В., КУДЕЯРОВ В.Н. — 2014 г.

В экосистеме леса, луга, пашни и города (рекреационная, селитебная и промышленная зоны) Сергиево-Посадского, Шатурского, Серпуховского и Серебряно-Прудского р-нов Московской обл. были выбраны случайным образом пространственно-удаленные точки (3–5), в которых в сентябре 2011 г. отбирали образцы почв из слоев 0–10 (без растительной подстилки) и 10–150 см (всего 201). В образцах определяли содержание углерода микробной биомассы (С мик), скорость базального (микробного) дыхания (БД) и физико-химические показатели (гранулометрический состав – ГС, C орг, рН, содержание тяжелых металлов и элементов питания: NPK). Выявлена высокая пространственная вариабельность С мик и БД в каждой экосистеме и функциональной зоне изученных районов, при этом показана четкая тенденция уменьшения этих показателей в пахотных почвах (в 1.4–3.2 раза) и в промышленной зоне (в 1.7–3.3 раза) по сравнению с естественными аналогами и другими соответствующими функциональными зонами. Показано, что на пространственное распределение микробиологических параметров значимое (р 0.05) влияние оказывают как физико-химические свойства почвы (для С мик – ГС и ГС ? С орг, для БД – pH и pH ? NPK, вклад 40 и 63% соответственно), так и тип экосистемы и район исследования (сочетание этих факторов составляет 56 и 67% соответственно). Показана тенденция “ухудшения” функционирования микробного сообщества при антропогенном преобразовании почв. Рассчитан и обсужден вклад городских почв как потенциального источника (выбросов) СО2 в атмосферу.

БАХМАТОВА К.А., БЕЗУГЛОВА О.С., ГЕРАСИМОВА М.И., ГОЛЬЕВА А.А., ГОРБОВ С.Н., ЖАРИКОВА Е.А., МАТИНЯН Н.Н., НАКВАСИНА Е.Н., ПРОКОФЬЕВА Т.В., СИВЦЕВА Н.Е. — 2014 г.

Представлены результаты обсуждения классификации почв города, проведенного с целью оценки возможностей их включения в современную классификационную систему почв России, принятую широким кругом специалистов. Первым шагом было обращение к “городским” диагностическим горизонтам, как основе выделения типов почв по правилам классификации почв России. Для городских почв предлагаются новые диагностические горизонты: урбиковый или урбик (UR), насыпной компостно-грунтовый (RAT), насыпной торфяный (RT), комбинации которых с другими диагностическими горизонтами и слоями техногенных отложений соответствуют различным типам почв. На подтиповом уровне используются диагностические признаки, которые могут отражать как природные явления (глееватость, солонцеватость), так и техногенные свойства почв (урби-стратифицированные, зафосфаченные или недостаточно выраженные “городские”: ur, rat, rt); внесены уточнения в систему почвообразующих пород в городе. Почвы города, описанные ранее в другой номенклатуре, например, урбаноземы, урбиквазиземы, культуроземы, соотнесены с различными таксонами классификации почв России во всех стволах почвообразования. Представленные разработки могут быть использованы для следующего обновленного варианта базовой классификации почв России.