Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil
Статьи журнала - Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева
Все статьи: 567
Статья научная
Проведена оценка изменения свойств осушенных мезотрофных торфяных почв под влиянием NPK, навоза, меди и извести в многолетнем полевом опыте с культурами овса и картофеля. Известкование кислых мезотрофных торфяных почв на фоне внесения NPK увеличивает валовые запасы Ca в почве, снижает гидролитическую кислотность, содержание обменных форм Al 3+ и Н +, подвижных форм Р и К (последние в большей степени сказываются на плодородии почв при дозах извести свыше 0,50 гидролитической кислотности ).
Бесплатно
Статья научная
Изменение содержания и качества органического вещества в агросерых почвах Нечерноземной зоны в зависимости от антропогенного воздействия
Бесплатно
Статья научная
Потепление климата приводит к существенным изменениям в структуре и функционировании наземных экосистем. Экосистемы вблизи факелов сжигания попутного газа могут выполнять роль модельных для изучения влияния потепления на почву и растительность. Если при проведении обычных манипуляционных экспериментов изменяют или контролируют какой-то экофизиологический фактор искусственно, то в рамках нашего исследования использовали антропогенно-измененные экологические условия, сложившиеся под воздействием горения факела. Целью нашего исследования было оценить эффект нагрева и иссушения на стехиометрические соотношения основных химических элементов (C : N : P) в фитомассе сосны, почве и почвенной микробной биомассе. Обнаружено, что в условиях абиотического стресса почвенное органическое вещество (ПОВ) и отмирающая биомасса почвенных микроорганизмов подвергались ускоренной минерализации, причем снижение относительного содержания С в составе устойчивых пулов ПОВ происходило параллельно с увеличением содержания С в самых лабильных пулах - водорастворимых...
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Статья научная
Показано, что количество микроорганизмов и интенсивность почвенно-биологических процессов в агрегатах миграционно-мицелярного постагрогенного чернозема связано с их размерами. Трансформация органических веществ, особенно разложение сложных органических соединений микроорганизмами активнее происходит в мелких агрегатах
Бесплатно
Статья научная
Проанализирован элементный состав почв и растений агроценоза на серой лесной почве Владимирского Ополья при длительном применении минеральных и органических удобрений. Оценивалось валовое содержание и содержание подвижных форм Ni, Cu, Zn, Co, Mn, Fe, содержание этих элементов в надземных органах растений, а также изменения основных агрохимических характеристик, способных влиять на доступность элементов для растений. Показано, что внесение минеральных удобрений способствует подкислению почвы, увеличению содержания органического углерода, подвижных форм фосфора. При этом варианты с совместным внесением минеральных и органических удобрений подвержены меньшему изменению данных характеристик, что может быть обусловлено увеличению буферной способности почвы в отношении компонентов, поступающих с минеральными солями, за счет вносимого органического вещества. Привнос в агроценоз Ni, Cu, Zn, Co, Mn, Fe с удобрениями (органическими и минеральными) не отразился на валовом содержании металлов в почве. Произошло изменение содержания подвижных форм металлов в почве, обусловленное изменением агрохимических параметров почв. Зафиксировано изменение содержания микроэлементов в растительной продукции. Снижение содержания Zn, Cu в растениях в вариантах с более интенсивным использованием удобрений (и с более высокой урожайностью) объясняется “эффектом разбавления”. Требует контроля низкое содержание Со в почве и недостаточное его поступление в растения. Совместное использование данных по изменению элементного состава почв и растений позволяет лучше дифференцировать варианты опыта в пространстве главных компонент при анализе этим методом и перспективно для мониторинга последствий агрогенной нагрузки разной степени. Полученные результаты могут учитываться при формировании критериев оценки минерального питания растений и норм внесения удобрений.
Бесплатно
Статья научная
Изучены изменения морфологических, химических и физико-химических свойств солонцов Приергенинской равнины в результате длительного (более 55 лет) антропогенного воздействия в условиях лесомелиорации. Современное состояние антропогенно-измененных солонцов обусловлено процессами рассоления-засоления в ирригационный период, а в последующие годы - влиянием в первую очередь лесомелиорации, и в меньшей степени - последействием глубоких мелиоративных обработок. Под лесонасаждениями в результате снегонакопления улучшается увлажнение и промачивание, благодаря затенению поверхности почвы уменьшается испаряемость. В то же время корневая система улучшает водопроницаемость и продуцирует углекислоту, которая повышает Арастворимость почвенных карбонатов. Рассоление 50-65-сантиметрового слоя антропогенно-измененных солонцов в таких условиях сохраняется длительное время. Общий тренд развития солонцов под лесонасаждениями направлен на рассоление и уменьшение содержания поглощенного натрия в пахотном и подпахотном горизонтах.
Бесплатно
Статья научная
Среди количественных показателей порового пространства наибольшей генетической специфичностью обладают морфометрические данные. Показатели размеров, формы и ориентации пор, формирующие морфометрические профили порового пространства, отражают вертикальную изменчивость морфологического строения почвенных пор. Компьютерный анализ порового пространства в шлифах из основных генетических горизонтов почв выявил латеральную изменчивость, а также сходство и различия морфометрических профилей порового пространства в дерново-подзолистых и серых лесных почвах европейской территории России в диапазоне пор 0.2 мм
Бесплатно
Иммобилизация лакказы на глинистых минералах как перспективный способ связывания углерода в почвах
Статья научная
Понимание механизмов, обеспечивающих накопление и стабилизацию углерода в почвах, необходимо для сохранения и повышения их секвестрационного потенциала, а также внедрения практик устойчивого землепользования при переводе почв в сельскохозяйственное использование. Целью работы было выявить роль фермента лакказы в связывании ароматического углерода минеральными фазами почв при концентрациях фенольных субстратов, близких к природным условиям. Лакказу гриба белой гнили древесины Cerrena unicolor (ВКМ F-3196) сорбировали на иллите и каолините, модифицированном гидроксидом алюминия – каолинит-Al(OH)x. В качестве абиогенного катализатора сравнения был взят один из распространенных природных оксидов марганца (IV) – пиролюзит b- MnO2. Окислительная активность минеральных фаз с 1 мМ АБТС (диаммониевая соль 2,2'-азино-бис-(3-этилбензтиозолин-6- сульфокислоты) при рН 4.5 составляла для пиролюзита 124 Ед/г, иллита – 0.25 Ед/г и отсутствовала у модифицированного каолинита. Активность лакказы, иммобилизованной на модифицированном каолините и иллите, составляла 1.17 и 0.82 Ед/г соответственно. Эквимолярную смесь галловой, протокатеховой, п-гидроксибензойной, сиреневой, ванилиновой, феруловой кислот (0.01 мМ каждой в 0.01 М KNO3, pH 4.7) инкубировали с минеральными фазами в течение 1, 24 и 72 часов. Убыль кислот определяли методом обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии, а растворенного углерода – на ТОС-L анализаторе. Наибольшая реакционная способность при взаимодействии со всеми минералами установлена для галловой кислоты (40–100% убыль за сутки) и в меньшей степени – протокатеховой (19–100% убыль за сутки). п-Гидроксибензойная кислота реагировала только с иллитом, а ванилиновая – только с пиролюзитом (50% убыль за сутки). Значимая трансформация сиреневой и феруловой кислот (80–100% за сутки) выявлена только в присутствии пиролюзита и комплекса “модифицированный каолинит-лакказа”. При меньшей (на 2 порядка) окислительной активности и меньшей (в 3 раза) площади поверхности (18 м2/г vs 54 м2/г у b-MnO2), комплекс каолинит-Al(OH)x- лакказа связывал за сутки количество углерода, сопоставимое с пиролюзитом (6.5 г/кг), а за трое суток – в 1.1 раза большее (7.3 г/кг). При близкой к комплексу модифицированный каолинит-лакказа активности и высокой площади поверхности (100 м2/г), количество углерода, связанного с иллитом в присутствии лакказы было в 3 раза меньше (1.7 г/кг). Лакказа усиливала связывание углерода с модифицированным каолинитом и иллитом в 2–3 раза. Результаты работы показывают важную роль лакказы и гидроксидов металлов в стабилизации Сорг. Сохранение и повышение природного уровня активности лакказ в почвах за счет регулирования рН и влажности, а также внесение препаратов лакказы в иммобилизованной форме в почвы может быть перспективным подходом для повышения секвестрационного потенциала почв агроландшафтов и обусловливает необходимость дальнейших исследований в данной области.
Бесплатно
Индикаторы качества почв пахотных угодий РФ
Статья научная
Предложены три группы индикаторов качества пахотных почв РФ, включая индикаторы агроклиматических условий, индикаторы свойств почв и индикаторы негативных показателей почв. Выбор индикаторов качества почв соответствует требованиям модели расчета нормативной урожайности сельскохозяйственной культуры.Использование индикаторов в модели расчета нормативной урожайности зерновых культур позволяет ранжировать почвы сельскохозяйственных угодий по их качеству. Показано, что лучшим качеством обладают черноземные почвы с нормативной урожайностью зерновых культур, превышающей 40 ц/га. Доля этих почв в пахотном фонде страны составляет около 10%. При этом пахотные черноземные почвы занимают около 66% пахотных угодий. Более 74% пахотного фонда, представленного черноземами оподзоленными и выщелоченными в северной части и черноземами южными в южной части ареала сельскохозяйственных угодий РФ, характеризуются показателями выше среднего и средним качеством, соответственно, 30-40 ц/га и 20-30 ц/га зерновых культур. Около 10% пахотных угодий, занятых пахотными каштановыми солонцеватыми и засоленными почвами, представляют угодья худшего качества с нормативной урожайностью зерновых культур менее 10 ц/га. Предложенные индикаторы включены в государственные программы по оценке и мониторингу качества сельскохозяйственных земель. Универсальность индикаторов является основой для разработки нового поколения стандартов защиты и рационального использования почв на основе современных цифровых технологий и ГИС-подходов.
Бесплатно
Инициатива “4 промилле” - новый глобальный вызов для почв России
Статья научная
Имплементация инициативы “4 промилле” или “4 на 1000” в России может быть одним из инструментов сдерживания концентрации парниковых газов в атмосфере. Подсчитано, что суммарный объем ежегодного поглощения углекислого газа (СО2), включая естественную динамику и применение углерод сберегающих технологий, составит около 23-28 % от годового выброса газа в атмосферу Россией. Механизм инициативы “4 на 1000” будет действовать успешно в течение 12-15 лет, что соответствует времени насыщения пахотных почв углеродом. Внедрение инициативы “4 промилле” - это позиционирование России в числе стран, радеющих не только за устойчивое энергоэффективное экологическое развитие, но и за возможность страны реализовать свои конкурентные преимущества, востребованные в низко углеродном мире.
Бесплатно
Статья научная
Оценен опыт биологизации земледелия на примере Агрофирмы “Слава картофелю” Комсомольского района Чувашской Республики. Почва представлена черноземами выщелоченными среднесуглинистыми. Содержание гумуса в пахотном слое от 7 до 11% с глубиной плодородного слоя от 50 до 110 см. В каждом севообороте обязательно присутствовали многолетние бобовые или бобово-злаковые травы, в почву для улучшения баланса гумуса и биологических показателей вносили солому и сидеральные удобрения. На площади выращивания зерновых и гороха заделкой соломы в почву возвращено 36.6 кг азота, 16 кг фосфора и около 66 кг калия в среднем на каждый гектар. Доля донника в структуре посевных площадей занимала 21.3%. Количество азота, фосфора и калия, поступившее с сидеральной массой донника желтого, в 2016 г. на 1200 га составило эквивалентно: по азоту - 1055 т аммиачной селитры, по фосфору - 194 т суперфосфата простого, по калию - 470 т хлористого калия. Редьку масличную для повторной сидерации после заделки в почву донника в 2016 г. высевали в начале третьей декады июня на площади 429.6 га. Благодаря использованию соломы и широкому внедрению сидерации достигнут положительный баланс по азоту и калию. При этом доля биологического азота в балансе составила 76.3%, а минерального 23.7% соответственно, фосфора и калия 42.6 и 68.0%.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Информационные ресурсы по цифровому земледелию в отечественных и международных базах данных
Статья научная
Рассмотрены информационные ресурсы по точному и цифровому земледелию, представленные в зарубежных мультидисциплинарных и отраслевых международной и отечественных базах данных (БД) по сельскому хозяйству. Анализировали БД Web of Science, Scopus, AGRIS (ФАО ООН), “Инженерно-техническое обеспечение АПК” (“Росинформагротех”) и “АГРОС” (ЦНСХБ) по запросам “цифровое земледелие”, “точное земледелие”. Представлена динамика поступления документов в БД “АГРОС”. Отмечен очевидный количественный рост информационного массива отечественных документов по проблематике точного земледелия, что соответствуют уровню внедрения технологий точного земледелия в стране, по вопросам цифрового земледелия отечественный документный поток зарождается и характеризуется единичными работами, которые рассеяны по различным периодическим изданиям. Выявлены журналы, наиболее часто публикующие статьи по данной теме, и установлено, что отечественные специализированные журналы по теме отсутствуют, наиболее часто материалы публиковались в журналах “Техника и оборудование для села”; “Почвоведение и агрохимия”; “Сельскохозяйственные машины и технологии”. Преимущественно материалы публиковались в специализированных зарубежных изданиях “Computers and electronics in agriculture” и “Precision agriculture”. Наибольшее количество документов по запросам получено в БД WOS и Scopus, но в результатах поиска присутствует большой процент нерелевантных документов. При поиске зарубежных документов целесообразно использовать все БД, однако наличие большого количества ссылок на полные тексты из свободного доступа выделяет БД AGRIS. При поиске отечественных документов полноту представления отечественного документопотока обеспечивает БД “АГРОС”. Отмечена высокая эффективность поиска в БД “АГРОС” и AGRIS: в результатах поиска наибольшее число релевантных документов, что объясняется использованием в них в качестве лингвистического средства тезаурусов.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены особенности почвенно-агрохимического обследования территории питомника с применением геоинформационных технологий. Целью данной работы являлось проведение обследования пахотных дерново-подзолистых средне- или легкосуглинистых почв территории лесного питомника, а также учета засоренности производственных площадей сорными растениями. Особенность данного исследования заключалась в том, что процесс сбора, систематизации и обработки всей получаемой информации был ориентирован на применение современных геоинформационных технологий. Выбор точек обследования осуществлялся по согласованию с администрацией питомника и корректировался по актуальным космоснимкам. Географическая привязка точек опробования осуществлялась с применением технологий глобального позиционирования (GPS, ГЛОНАСС) на базе мобильного приложения NextGIS (ОС Андроид). Фотофиксация полей питомника осуществлялась с применением технологий геотегирования, благодаря которым получаемую графическую информацию можно непосредственно внедрять и визуализировать в среде геоинформационной системы (ГИС)...
Бесплатно
Статья научная
Разработан новый подход к оценке качества пахотных земель, основанный на использовании спутниковых данных MODIS. Суть подхода состоит в экспертном анализе кривых вегетационного индекса NDVI за последние 10-12 лет по отдельности для разных групп культур, а также межгодовой вариабельности сезонного максимума вегетационного индекса NDVI, величина которого используется в качестве индикатора состояния посевов и урожайности культур на отдельных полях. По характеру кривых вегетационного индекса NDVI все кривые удалось экспертно классифицировать на группы, характеризующие озимые, ранние яровые и поздние яровые культуры. Разработанный подход к оценке качества пахотных угодий апробирован на примере Баксанского района Кабардино-Балкарии. Анализ проведен для всех пахотных угодий района, маска которых была получена путем визуального дешифрирования границ полей по спутниковым данным Landsat. На основе разработанного подхода все поля района ранжированы по качеству пахотных земель. Полученные данные предназначены для использования при кадастровой оценке земель, а также для оптимизации размещения основных сельскохозяйственных культур в республике. Разработанный подход может быть использован и для других районов и субъектов Российской Федерации.
Бесплатно
Использование георадара в почвенных исследованиях
Статья научная
На примере дерново-подзолистых почв и почвогрунтов Домодедовского района, аллювиальных почв Озерского района Московской области, а также аллювиальных почв Республики Корея, рассматривается возможность использования георадара в почвенных исследованиях. Для определения границ почвенных горизонтов и смены гранулометрического состава в почвенных профилях используется георадиолокационный метод и отечественный георадар «ОКО-2».
Бесплатно
Использование группового состава соединений железа для диагностики горных почв Среднего Урала
Статья научная
Цель исследования - уточнить диагностику горных почв Среднего Урала (на примере горы Северный Басег) с неясным классификационным положением. Для решения этой задачи были изучены содержание и формы соединений железа, их соотношения и типы распределения в почвенном профиле. Установлено, что среднее содержание валового железа составило 6%, что выше кларка почв и литосферы. Валовое содержание железа позволяет определить степень дифференциации профиля, что указывает на различное соотношение процессов почвообразования и выветривания. Установлено, что в горно-лесном поясе и парковом редколесье в большинстве почв содержание силикатных форм железа в мелкоземе в два раза больше несиликатных. Это указывает на преобладание процессов физической дезинтеграции над высвобождением железа из кристаллической решетки породообразующих минералов. На высоте более 700 м над ур. м. отмечается обратная тенденция, преобладает физико-химическая деструкция. Анализ изменения содержания несиликатного железа по профилю помогает определить моно- или полигенетичность почв, например, буроземов (разр. 30, 32, 27) на разной высоте (900, 655, 590 м соответственно). Отношения Fe нc : Fe вал изменяются в почвах в пределах 0.17-0.45, что указывает на слабую степень оксидогенеза в почвах, формирующихся на высоте ниже 700 м, а в почвах на высоте более 700 м отношение более 0.5, что указывает на оксидогенез, переувлажнение почв. Несиликатные формы соединений железа по профилю помогают определить наличие процессов метаморфизации, оглинивания, буроземообразования. Аккумуляция Fe ам проявляется в органо-минеральных горизонтах буроземов, органо-аккумулятивных почвах и глееземах, что указывает на усиленный биологический круговорот. Наиболее благоприятные условия для аккумуляции Fe ам складываются в почве субальпийского пояса на высоте 900 м. В условиях горных стран соотношение рассмотренных групп соединений железа отражает зависимость изменений их содержания от вертикально-высотных поясов, экспозиции склонов, высоты местности. Отношения Fe c : Fe нс подтверждает большую степень проявления процессов почвообразования, чем выветривания, в почвах криволесья на южном склоне. В буроземах на западном склоне г. Северный Басег почвообразование выражено сильнее, чем в почвах на восточном склоне. В почвах, формирующихся на высоте более 650 м н.у.м., активней проявляются процессы выветривания. Групповой состав соединений железа в горных почвах на Среднем Урале диагностирует преобладание и нарастание с глубиной окристаллизованных форм железа и уменьшением аморфных его форм (буроземообразование); биологическое закрепление железа, оксидогенез; оглеение, альфегумусовое иллювиирование; редокс-альфегумусовую дифференциацию, что нашло отражение в названии типов и подтипов исследуемых почв. Классификационные названия подтипов почв даны в соответствии с диагностикой почв по групповому составу соединений железа: иллювиально-гумусовые, ожелезненные, метаморфизированные, элювиированные. В условиях горной тундры на западном макросклоне Среднего Урала, впервые для гольцового пояса, диагностированы сухоторфяно-подбуры, подтип охристый (TJ-BH-BFan-CLM) и лито-глеезем грубогумусный ожелезненный (O-ay-G-CLMf,g-R).
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты картографирования структуры почвенного покрова ключевого участка “Университетский” в пределах г. Волгограда. В качестве объектов исследования выбрана южная часть территории Советского и северная часть Кировского районов города. Ключевой участок имеет площадь 15 км2. Основным методом исследования ключевого участка было картографирование с применением данных дистанционного зондирования Земли в программе QGIS и маршрутных наземных исследований. В качестве дистанционной информации использовались космические снимки высокого разрешения. Картографирование структуры почвенного покрова участка базировалось на подходах Строгановой М.Н. и Сухачевой Е.Ю. Для картографирования видов дневной поверхности территории ключевого участка использовался автоматизированный метод с ручным обучением. Названия почв и техногенных поверхностных образований даны по Классификации и диагностике почв России 2004 г. с дополнениями, а также WRB (2022). По результатам картографирования создана почвенная карта-схема ключевого участка, отражающая особенности структуры почвенного покрова, пространственного распределения отдельных типов (подтипов) почв и техногенных поверхностных образований (масштаб 1 : 50 000), содержащая 19 единиц легенды. Почвенный покров ключевого участка отражает структуру и характер землепользования и представляет собой разнообразие естественных и антропогенных почв. Среди антропогенных почв выделены различные агроземы, а также агрокаштановые почвы. Собственно городские почвы представлены урбостратоземами, стратоземами компостно-гумусовыми и стратоземами гумусовыми урбистратифицированными. Среди естественных почв отмечены каштановые почвы разного гранулометрического состава и степени солонцеватости, приуроченные к овражно-балочной сети и прилегающим водоразделам. Восточная часть участка представлена аллювиальными светло- и темногумусовыми мергелистыми почвами разной степени нарушенности. Таким образом, составленная почвенная карта-схема может послужить основой для разработки крупномасштабной почвенной карта-схемы для всей территории г. Волгограда. Это позволит эффективно решать задачи территориального планирования при осуществлении работ по озеленению и благоустройству городской территории.
Бесплатно
Статья научная
На примере 200 микроморфологических шлифов вертикальной ориентации, изготовленных из подзолистых (Республика Коми, Россия), дерново-подзолистых (Московская область, Россия), серых лесных почв (Тульская область Россия) и черноземов (Курская, Воронежская области, Россия, Одесская область Украина) опробовано применение методов многомерной статистики и кластер анализа для автоматизированной классификации и диагностики строения порового пространства почвы на основе плоских срезов. Методом компьютерного анализа изображения исследовали тонкие макропоры ( d = 0.2-2 мм) в полях зрения размером 2 × 2 см. Для каждой поры в поле зрения измеряли ее площадь сечения ( S ), периметр ( P ), поперечный ( D ) и продольный ( L ) габариты, ориентацию длинной оси среза в плоскости шлифа и фактор формы F = (4p S / P 2+ D / L )/2. Общий объем выборки в пределах шлифа составлял 100-150 пор. Для характеристики порового пространства в шлифах использовали эмпирическое распределение пор по фактору формы и ориентации, а также среднюю длину пор в поле зрения. С использованием дискриминантного анализа разработана автоматизированная система, которая позволяет на основании параметров формы, ориентации и протяженности пор в шлифах проводить морфометрическую диагностику строения порового пространства почвы при различных почвенных структурах, специфичных для суглинистых почв европейской территории России: комковатой, зернистой, ореховатой, пластинчатой, массивно-плитчатой, трещиновато-массивной и массивной. Результаты автоматизированной диагностики имеют высокую сходимость (75-90%) с экспертной визуальной оценкой строения порового пространства почвы в шлифах.
Бесплатно
