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

БЕЗНОСИКОВ В.А., ВАСИЛЕВИЧ Р.С. — 2015 г.

Идентифицированы и количественно определены аминокислотные фрагменты периферической части молекул гуминовых и фульвокислот тундровых почв. Установлена значительная массовая доля аминокислот в препаратах гуминовых кислот, превышающая их содержание в фульвокислотах. Выявлены закономерности аминокислотного состава гумусовых веществ по профилю почв и в зависимости от степени гидроморфизма и различия в относительных мольных долях аминокислотных групп (нейтральных, основных, кислых, циклических). Отношение мольной доли окси- и гетероциклических аминокислот отражает степень гумификации почв.

БРЫЗЖЕВ А.В., ВИЛЬЧЕВСКАЯ Е.В., ДОЛИНИНА Е.А., КАЛИНИНА Н.В., КОРОЛЕВА П.В., КУЛЯНИЦА А.Л., РУХОВИЧ Д.И., РУХОВИЧ С.В., СИМАКОВА М.С. — 2015 г.

Представлены результаты второго этапа работ по созданию проблемно-ориентированной системы ретроспективного мониторинга почвенного и земельного покрова (РМПЗП) Азовского р-на Ростовской обл. – ввод в систему РМПЗП архивных почвенных карт. Разработка РМПЗП и создание карт земельного покрова осуществлена на первом этапе работ. Проведен анализ почвенных карт, созданных на исследуемую территорию ранее. В ходе анализа выявлена необходимость разделения понятий “топографическая точность почвенных карт” и их “тематическая точность”. Показана высокая информативность крупномасштабных почвенных карт для целей ретроспективного мониторинга при их использовании экспертом в ручном режиме. Выявлены проблемы применения архивных почвенных карт в автоматизированных системах и обоснована необходимость их трансформации для увеличения как их топографической, так и тематической точности. Рассчитаны площади участия почвенных разностей в динамике земельного покрова. Указаны причины уменьшающие точность расчетов.

БУГАЕЦ А.Н., ГАРЦМАН Б.И., КРАСНОПЕЕВ С.М., ПШЕНИЧНИКОВА Н.Ф., ТЕРЕШКИНА А.А. — 2015 г.

С помощью методов цифровой картографии на единой топографической основе создана цифровая модель рельефа и почвенная карта масштаба 1: 50 000 бассейна р. Комаровка (Приморский край). Основными единицами почвенной карты являются виды. Легенда почвенной карты основана на региональной классификации Г.И. Иванова, в основу которой положен подход, основанный на делении почв по характеру водообмена. Анализ был выполнен последовательно для почв горных, затем равнинных и пойменных ландшафтов. С помощью алгоритмов обработки цифровых моделей рельефа и оверлейных функций геоинформационных систем, выполнен расчет основных численных характеристик морфометрических параметров рельефа (высоты, крутизны и кривизны поверхности) в пределах ареалов основных видов почв исследуемой территории, которые сопоставлены с основными характеристиками почвенного покрова для поиска устойчивых сочетаний, объясняющих взаимное расположение почвенных ареалов в пространстве. Полученные результаты позволили выделить ведущие элементы рельефа, определяющие пространственную дифференциацию почвенного покрова.

ПРИХОДЬКО В.Е., СИЗЕМСКАЯ М.Л. — 2015 г.

Изучены целинные, агро- и лесомелиорированные в течение 60 лет полупустынные почвы Северного Прикаспия на территории Джаныбекского стационара Института лесоведения РАН. Величины С мик и базального дыхания почв отдельного участка существенно варьировали. В слое 0–10 см скорость базального дыхания составляла 0.28–2.44 мкг СО2/(г ч), минимальные значения характерны для пахотных почв межполосного пространства, максимальные – для лугово-каштановых почв мезопонижений под лесонасаждением с сильным зоогенным влиянием. Содержание С мик возрастало от 415 до 1388 мкг С/г почвы в ряду: целинный солонец – агролесомелиорированные почвы – целинные лугово-каштановые почвы = их лесные аналоги. Отношение грибы/бактерии составило 1.3–3.0, грибной компонент почв достигал 53–85% от С мик, и его абсолютные значения увеличивались с 236 до 1040 мкг С/г в той же последовательности почв. Установлена корреляционная связь величины С орг с базальным дыханием и С орг с С мик (r = 0.89 и 0.87) и базального дыхания с С мик (r = 0.89). Доля С мик в С орг равнялась 3.2–8.6, минимальное значение отмечено для целинного солонца и лугово-каштановой почвы под лесным насаждением с сильным зоогенным влиянием. Значения qСО2 (отношение базального дыхания к С мик) составляли 0.7–2 мкг СО2/(г ч). При облесении почв естественных и искусственных мезопонижений по сравнению с целинными аналогами отмечена активизация микробного сообщества и процессов гумусообразования, а в лесомелиорированных солонцах и лугово-каштановых почвах микропонижений выявлены нестабильность микробиологических процессов и уменьшение содержание С орг в результате глубокой вспашки и сокращения поступления растительных остатков при поддержании незанятого пара между лесополосами.

ДОЛГИХ А.В., КУДИНОВА А.Г., ЛЫСАК Л.В., МЕРГЕЛОВ Н.С., СОИНА В.С., ШОРКУНОВ И.Г. — 2015 г.

Проведено комплексное исследование бактериальных сообществ почв криптогамных пустошей оазисов Восточной Антарктиды (Ларсеманн и Холмы Тала). Показано, что общая численность бактерий в исследованных почвах не превышала 108 кл./г, что на порядок меньше значений, обычно регистрируемых в почвах умеренных широт. Доля жизнеспособных клеток составляет 60% и больше, что свидетельствуют о высокой устойчивости бактерий к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды. Максимальные показатели численности и жизнеспособности бактерий отмечены в мелкоземе непосредственно под каменной мостовой. Впервые выявлено высокое содержание фильтрующихся форм бактерий; в некоторых горизонтах их доля достигает 70–80% от общего числа выявляемых клеток. Данные о значительной численности и жизнеспособности, филогенетическом и морфологическом разнообразии фильтрующихся форм бактерий дают основания считать их пулом клеток, позволяющим бактериям сохраняться в неблагоприятных условиях внешней среды. Концентрация и запасы бактериальной биомассы в исследованных почвах значительно меньше, чем в зональных почвах умеренного пояса. Бактериальные сообщества в исследованных почвах сочетают высокую устойчивость к экстремальным условиям среды (выражающуюся в значительной доле жизнеспособных клеток, образовании наноформ, а также во вхождении бактерий в состав субаэральных биопленок) с низкой общей численностью и биомассой.

ЗАГРЯДСКАЯ Ю.А., ЛЫСАК Л.В., ЧЕРНОВ И.Ю. — 2015 г.

Показано, что плодовые тела базидиомицетов разных стадий разложения в лесном биоценозе являются специфическим местообитанием бактерий, существенно различающимся по численности и обилию отдельных родов бактерий. Выявлено значительное увеличение общей численности бактерий (прямой микроскопический метод окраски акридином оранжевым) и численности сапротрофных бактерий (посев на глюкозо-пептонно-дрожжевую среду) в плодовых телах базидиомицетов Armillaria mellea и Coprinus comatus на заключительном этапе разложения по сравнению с начальным этапом развития. На всех стадиях разложения в тканях плодовых тел доминировали грамотрицательные бактерии, представленные на заключительных стадиях разложения родами Aeromonas, Vibrio и Pseudomonas (плодовые тела A. mellea) и родом Pseudomonas (C. comatus). Обсуждается возможность влияния бактериальных сообществ плодовых тел напочвенных базидиомицетов на формирование бактериальных сообществ верхнего горизонта почвы в лесном биоценозе. Локусы, связанные с развитием и разложением плодовых тел базидиомицетов на поверхности почвы, являются перспективными для направленного поиска грамотрицательных бактерий, важных объектов биотехнологии.

КАШИН В.К. — 2015 г.

Изучено содержание бария в почвообразующих породах, почвах и растениях лесостепных, степных и сухостепных ландшафтов Забайкалья. Средние содержания бария в породах и почвах больше в 1.8–2.1 раза по сравнению с их кларками. Выявлена положительная корреляция между содержанием бария в почвах, почвообразующих породах и растительности и отсутствие связи с рН и содержанием гумуса. Определено пространственное и профильное распределение бария в почвах. По коэффициенту биологического поглощения растениями из минеральных почв барий отнесен к группе слабого накопления – 0.55–0.65, а на аллювиально-болотной почве – сильного накопления – 6.0. Среднее содержание бария в степной, луговой и культурной растительности в 1.8–2.3 раза превышает его среднее содержание в растительности континентов. Вовлечение бария в биологическую миграцию растительности наиболее интенсивно в луговых ландшафтах и минимально в степных ландшафтах.

ДМИТРЕНКО В.Н., РОЖКОВ В.А., СКВОРЦОВА Е.Б., ТЮГАЙ З.Н., ХОХЛОВ С.Ф., ЩЕПОТЬЕВ В.Н. — 2015 г.

В развитие идей Г.В. Добровольского о пространственной изменчивости микроскопических признаков почвы исследована внутригоризонтная и профильная вариабельность показателей строения видимых в шлифах пор d = 0.2–2.0 мм в траншеях длиной 4 м и глубиной 1.5–1.8 м, заложенных на целинных дерново-подзолистых и серых лесных почвах Московской и Тульской областей России. Показано, что большинство микроморфометрических показателей почвенных пор имеет среднюю и высокую внутригоризонтную вариабельность (коэффициент вариации V = 11–33%). Минимальное варьирование характерно для величины среднего фактора формы пор в шлифе (V = 5–14%), что указывает на внутригоризонтную стабильность формы порового пространства почвы. Проведено сравнение профильного варьирования геометрических параметров пор в исследованных почвах. В качестве дополнительной характеристики рассмотрено варьирование параметров пор в пределах шлифов как отдельных объектов исследования.

КУРГАНОВА И.Н., ЛОПЕС ДЕ ГЕРЕНЮ В.О. — 2015 г.

В рамках лабораторного эксперимента на примере бурозема лессивированного (Haplic Luvisols) под лесом и сельскохозяйственной растительностью было проведено три последовательных цикла замораживания–оттаивания (ЦЗО) c целью оценки вклада физико-химических факторов в усиление эмиссии СО2 из почв при их замораживании и последующем оттаивании. Использование нативных почв и их стерилизованных аналогов, позволяющих исключить влияние биотических факторов, впервые дало возможность количественно описать протекание физико-химических процессов во время ЦЗО. Выявлено, что соотношение факторов биотической и физико-химической природы при процессах промерзания и оттаивания в значительной степени зависело от рН почвенного раствора исследуемых почв. Так, во время замерзания в лесной почве с невысокими значениями рН 3.9–4.1 доля физико-химических факторов была невелика и составляла 1.3–9.4%, в то время как в нейтральных пахотных почвах на долю физико-химических процессов приходилось не менее 52%, свидетельствуя о превалирующем участии этих процессов в эмиссионных потоках СО2 из пахотных почв при замерзании. При оттаивании в лесных почвах наблюдались незначительные по интенсивности процессы поглощения СО2, которые согласно нашим оценкам, составляли всего 2.3–3.6% в общем потоке СО2 из почв, подтверждая биотическую природу всплесков эмиссии СО2 при оттаивании кислых лесных почв. В пахотных почвах, наряду с усилением эмиссии СО2 из почв, вызванной активизацией деятельности микробного сообщества, участие физико-химических процессов во время оттаивания было весьма значительным и составляло 17–20% от общего потока СО2, выделяемого во время оттаивания.

ВОДЯНИЦКИЙ Ю.Н., ТРОФИМОВ С.Я., ШОБА С.А. — 2015 г.

Процесс самоочищения почв от нефти протекает медленно, особенно на севере, где преобладают гидроморфные условия и низкие температуры. Окисление углеводородов нефти зависит от вида акцепторов электронов и уменьшается в следующим ряду: денитрификация > редукция Mn4+ > редукция Fe3+ > сульфатредукция > метаногенез. Обычно в загрязненных переувлажненных почвах и осадках реализуются не все из перечисленных редокс-реакций. Наиболее часто реализуются Fe-редукция и метаногенез: метаногенез проявляется вблизи источника загрязнения, в менее загрязненных местах развивается процесс редукции Fe(III); Fe-редукция препятствует метаногенезу. В местах загрязнения нефтью сочетаются также Fe-редукция и сульфатредукция, последняя активизирует Fe-редукцию за счет образования сульфидов железа. Одновременно с деградацией нефти в переувлажненных почвах и осадках изменяется состав соединений железа за счет увеличения доли Fe(II): образуется магнетит, в карбонатных отложениях также сидерит и феррокальцит, в S-содержащей среде – сульфиды железа.

КОЗЛОВА Е.Н., ЛЫСАК Л.В., СТЕПАНОВ А.Л. — 2015 г.

Изучено действие бактериально-гумусовых препаратов на основе “Гумигеля” (ООО “Агросинтез”) на биологическую активность дерново-подзолистой почвы, загрязненной Pb(CH3COO)2 и бензином, в модельном опыте. Показано, что отдельные показатели биологической активности в разной степени зависят от загрязнения почвы. В большей степени Pb(CH3COO)2 и бензином ингибировались процесс азотфиксации и активность ферментов дегидрогеназы и фосфатазы. Загрязнение бензином в большей степени ингибировало биологическую активность, чем Pb(CH3COO)2. Бактериально-гумусовые препараты оказывали существенное положительное действие на биологическую активность загрязненных почв, что проявлялось в увеличении показателей общей численности бактерий и активности ферментов (1.5–5 раз), усилении азотфиксации и денитрификации (3–8 раз), а также повышении биомассы выращенных растений (1.5–2 раза). Применение бактериальных суспензий чистых культур и микробного комплекса без препарата гуминовых кислот не всегда давало положительный эффект.

ВОРОБЬЕВ Н.И., МОИСЕЕВ К.Г., ПИЩИК В.Н., СВИРИДОВА О.В., СУРИН В.Г. — 2015 г.

Изучали влияние инокуляции бактериями Bacillus subtilis шт. № 2 (далее B. subtilis 2) и физических свойств почвы на физиологическое состояние растений пшеницы (Triticum aestivum L.) и почвенный микробоценоз при использовании различных доз азотных удобрений. В полевых условиях физиологическое состояние растений оценивали по величине оптического вегетационного индекса. Установлено, что: 1 - эффективность действия бактерий B. subtilis 2 на растения уменьшалась с увеличением дозы удобрений и увеличением плотности сложения почвы; 2 - инокуляция растений бактериями способствовала повышению устойчивости растительно-микробной системы к неблагоприятному воздействию высоких доз азотных удобрений за счет перегруппировки бактерий в прикорневых экологических нишах; 3 - наибольшая агрономическая эффективность использования азотных удобрений выявлена при инокуляции растений бактериями B. subtilis 2 и дозе азотных удобрений 120 кг/га.

БАЛАШОВ Е.В., БЕЛИНЕЦ А.С., БУЧКИНА Н.П., МУХИНА И.М., РИЖИЯ Е.Я. — 2015 г.

В 60-суточном лабораторном эксперименте провели исследование влияния биоугля на свойства пахотного горизонта дерново-подзолистой супесчаной почвы разной степени окультуренности. Установлено, что внесение биоугля привело к достоверному увеличению влажности почв в диапазоне потенциалов влаги от -5 до -50 кПа, достоверному уменьшению суммарной усадки высокоокультуренной почвы после трех циклов увлажнения-иссушения, накоплению в почве достоверно большего количества нитратов. При влажности 21% в почве с высокой степенью окультуренности формировались менее благоприятные условия для развития процесса денитрификации, чем в почве со средней степенью окультуренности, что привело к меньшей кумулятивной эмиссии N2O из высокоокультуренной почвы. Внесение биоугля в исследуемые почвы не вызвало достоверных изменений в кумулятивной эмиссии CO2, но привело к достоверному уменьшению эмиссии N2O из почв при совместном внесении биоугля и остатков клевера.

БЫЗГАН Я.В., ВОЗИЯН В.И., ДАРАБАН О.В., ЕМНОВА Е.Е., ТОМА С.И., ЯКОБУЦА М.Д. — 2015 г.

Три сорта сои (Glycine max [L.] Merr.) Аура, Магия и Индра выращивали в полевом мелкоделяночном опыте на черноземе карбонатном с внесением перед посевом двух видов азотных удобрений (20 кг N/га): селитры аммиачной (Nаа) или мочевины (Nм), оба совместно с фосфатом калия из расчета 60 кг P2O5/га. Измеряли микробную нитрифицирующую способность и ферментативную активность, связанную с циклом азота (уреазную, нитратредуктазную) в ризосферной части почвы (0–20 см) в фазе цветения сои. Установлена более интенсивная биологическая (ферментативная) активность чернозема карбонатного в ризосфере сои при внесении удобрения Nаа в сравнении с Nм. Уреазная активность в условиях недостатка увлажнения зависела от вида азотного удобрения (Nм или Nаа). В почве под сортом Аура, снижавшим продуктивность при внесении Nм, отмечена достоверно меньшая величина уреазной активности по сравнению с вариантом Nаа. Нитрифицирующая способность чернозема карбонатного была количественно мала, причем при внесении Nм достоверно меньше, чем при использовании Nаа. Нитратредуктазная активность почвы также была меньше. Каждый из трех сортов сои по-разному реагировал на тактику экзогенной коррекции азотного питания с целью повышения их толерантности к флуктуации содержания почвенной влаги на протяжении вегетационного периода.

КОРЕНКОВА Л., МАТУШ П. — 2015 г.

Устойчивость почвенных агрегатов является важным индикатором физического качества почвы. В целях настоящего исследования было предположено, что такие специфические свойства почвы, как водоотталкивающая способность влияют на степень агрегированности почвы и устойчивость почвенных агрегатов. Непосредствено после отбора проб была определена водоотталкивающая способность трех почв, после высушивания на воздухе в течение недели две из них продемонстрировали сопротивление проникновению капли воды, помещенной на поверхность почвы (WDPT test). Исследована устойчивость почвенных агрегатов различного гранулометрического состава размером 0.25–0.5 мм, отобранных из поверхностных слоев (с глубины 5–15 см) шести почв сельскохозяйственных угодий. Методика включает изучение непосредственного воздействия капель воды. Полученные результаты показали, что устойчивость агрегатов почвы возрастает в следующем ряду: содержащая кутаны Luvisol (Siltic) < Haplic Chernozem < Calcic Fluvisol (Humic) < Pellic Vertisol (Mollic, Grumic) < Calcaric Fluvisol (Humic) < Eutric Gleyic Fluvisol. Постепенное улучшение устойчивости почвенных агрегатов может объясняться увеличением содержания органического вещества почвы и его гидрофобных свойств. Хотя водоотталкивающая способность чаще отмечалась в почвах под лесами и травяным покровом, полученные результаты подтвердили, что окультуренные почвы также могут создавать водоустойчивые агрегаты, особенно в случае, когда такие свойства проявляет их органическое вещество в специфических условиях влажности.

БЕЛЯЕВ В.Р., ВОЛЬФГРАММ Б., ГОЛОСОВ В.Н., СОСИН П.М., ХОДЖАЕВ Ш.И. — 2015 г.

Анализируются результаты исследования пахотных высокогорных каменистых почв долин р. Гунта и верховьев р. Пяндж, расположенных в различных частях Западного Памира. Физико-химические свойства почв были исследованы набором традиционных методов, тогда как темпы деградации почвенного покрова были определены с использованием радиоцезиевого метода. Выявлено низкое содержание гумуса (<2.5%) и питательных веществ в почвах исследованных днищ речных долин, что в первую очередь связано с естественными условиями почвообразования. Лимитирующую роль играют температурный режим и количество атмосферных осадков. Ирригационная эрозия, проявляющаяся при уклонах поливной борозды >2°–3°, является основным антропогенным фактором деградации почв. Более низкое содержание гумуса в почвах долины р. Пяндж обусловлено большим распространением поливных борозд с уклонами >3°, при которых темпы ирригационной эрозии достигают максимальных значений, превышающих 30 т/га в год.

ЗАВЬЯЛОВА Н.Е. — 2015 г.

Методами элементного анализа, инфракрасной спектроскопии и термогравиметрии исследованы состав и структура гуминовых кислот дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы (Retisol) Предуралья при длительном применении минеральных удобрений и извести. Установлено, что минеральные удобрения и известкование не изменили пределы содержания С, Н, О, N и общие принципы строения, характерные для гуминовых кислот дерново-подзолистых почв. При длительном антропогенном воздействии на почву наблюдается некоторое изменение состава и свойств гуминовых кислот. В инфракрасных спектрах гуминовых кислот почвы, известкованной по 1.0 гидролитической кислотности выявлены четкие полосы поглощения в области 1700 см-1 (С=О карбонильной группы) и при 1620 см-1 (С=С ароматических колец), которые характеризуют бензоидные структуры молекул. Известкование почвы способствовало накоплению термодинамически устойчивых фрагментов центральной части молекул гуминовых кислот и разрушению периферических радикалов. Минеральная система удобрения привела к обогащению гуминовых кислот алифатическими структурными компонентами. Внесение извести совместно с NPK привело к повышению доли ароматических структур и обогащению гуминовых кислот алифатическими фрагментами, менее устойчивыми к пиролизу, следовательно, более биологически и химически активными, способными быстрее вовлекаться в круговорот веществ, защищать стабильную часть гумуса от биологической деструкции.

КУСТ Г.С., КУТУЗОВА Н.Д., РОЗОВ С.Ю., СТОМА Г.В. — 2015 г.

На примере сопряженного исследования пространственной неоднородности и динамики биометрических показателей роста сои и урожайности, почвенных свойств, установлено, что основное влияние на рост и развитие сои на черноземах Краснодарского края оказывают мощность и плотность сложения подпахотного горизонта, определяющие накопление влаги в корнеобитаемой толще и ее динамику в критические фазы развития сои в течение вегетационного сезона.

СУДНИЦЫН И.И. — 2015 г.

Статистический анализ сорбции водяного пара легкоглинистой бурой лесной почвой и ее элементарными частицами различного диаметра выявил весьма тесную корреляционную связь и линейные регрессионные зависимости между логарифмом полного потенциала (давления) почвенной влаги и влажностью выделенных гранулометрических фракций (вследствие гидратации поглощенных катионов, находящихся в диффузном слое, прилегающем к электрически заряженной поверхности твердой фазы почвы), а также весьма тесную корреляционную связь и линейную регрессионную зависимость между влажностью гранулометрических фракций и логарифмом их диаметра (что объясняется различиями не только величины удельной поверхности элементарных почвенных частиц разного диаметра, но и их минералогического состава).

ПШЕНИЧНИКОВ Б.Ф., ПШЕНИЧНИКОВА Н.Ф. — 2015 г.

Рассмотрено своеобразие условий формирования буроземов прибрежной территории юго-восточной части Приморского края. Показана роль растительности в изменении окраски иллювиальных горизонтов от коричнево-бурой в буроземах дубовых лесов, до темно-серой – в буроземах разнотравно-кустарниковых группировок и гари. Установлено, что своеобразие морфологического строения буроземов предопределяется сочетанием аккумулятивно-гумусового и иллювиально-гумусового процессов почвообразования. Показано, что в буроземах под дубовыми лесами гумусообразование протекает по гуматно-фульватному типу, а под разнотравно-кустарниковыми группировками и на гари – по фульватно-гуматному. Профильная динамика гумуса и его отдельных фракций в определенной степени предопределяет морфохроматическую дифференциацию буроземов под различной растительностью. В буроземах под дубовыми лесами максимальное осаждение агрессивной фракции ФК-1а в иллювиально-гумусовых горизонтах совпадает с максимумом содержания оксалаторастворимых оксидов железа, что в определенной степени и обеспечивает их коричнево-бурую окраску. В буроземах под разнотравно-кустарниковыми группировками и на гари в иллювиально-гумусовых горизонтах наряду с ФК-1а осаждаются и другие фракции – ГК-2 и ФК-2, которые и придают им темно-серые цвета окраски.