Статьи журнала - Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева
Все статьи: 477
Об опасных тяжелых металлах/металлоидах в почвах
Статья научная
Согласно современным экотоксикологическим данным нидерландских экологов, опасные тяжелые металлы/металлоиды в почве образуют ряд: Se > Tl > Sb > Cd > V > Hg > Ni > Cu > Cr > As > Ba. Этот ряд сильно отличается от ряда опасности тяжелых элементов, принятого в России в соответствии с ГОСТом 17.4.1.02-83, в котором опасность Pb, Zn, Со в почвах преувеличена, а V, Sb, Ba - недооценена. В список опасных элементов в почве также должны быть включены Tl, Cr. Содержание в загрязненных почвах тяжелых металлов/металлоидов изучено очень неравномерно: лучше исследованы 11: Cu, Zn, Pb, Ni, Cd, Cr, As, Mn, Co, Hg, Se; остальные 46 изучены гораздо хуже, хотя среди них имеются опасные: Ba, V, Tl. В России сведений о содержании в почвах этих элементов недостаточно, именно на них следует сконцентрировать внимание почвоведам-экологам.
Бесплатно
Об оптимальном сроке спутниковой съемки для картографирования пахотных почв
Статья научная
Состояние открытой поверхности пахотных почв сильно варьирует во времени и зависит от вещественного состава верхнего горизонта почв, метеорологических условий, специфике и давности ее обработки. Изменение поверхности пахотных почв оказывает значительное влияние на особенности их отображения на данных дистанционного зондирования. Для максимального извлечения информации о неоднородностях почвенного покрова спутниковая съемка должна быть проведена перед первой обработкой поверхности пахотных почв весной.
Бесплатно
Об оптимизации размещения сети датчиков интернета вещей на пахотных угодьях
Статья научная
Одним из направлений цифровизации в сельском хозяйстве является внедрение технологий интернета вещей. Оно выражается в создании и использовании специализированных датчиков свойств почв и посевов, которые размещаются на полях. Размещение подобных датчиков в пространстве должно позволить охарактеризовать все микронеоднородности параметров плодородия почв на поле. То есть их количество и пространственное размещение должно быть оптимальным, с одной стороны, с точки зрения затрат на их приобретение и эксплуатацию, а с другой стороны, с точки зрения точности интерполяции получаемых с их помощью данных на всю территорию поля. Показано, что использование карт состояния посевов, полученных по спутниковым данным, и выделение по ним рабочих участков (management zones) может приводить к значительным ошибкам при интерполяции результатов мониторинга в отдельных точках на все поле. Предложен подход для оптимизации размещения датчиков, основанный на использовании карт пестроты плодородия почв полей, которые являются результатом доработки, обновления и уточнения традиционно составленных почвенных карт на основе данных дистанционного зондирования высокого или сверхвысокого пространственного разрешения. Возможности использования подхода продемонстрированы на примере тестового поля.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Статья научная
В работе приводятся результаты дешифрирования запечатанных почв и грунтов для территории г. Волгограда и его различных функциональных зон. Определение доли запечатанности осуществлялось посредством автоматизированного метода путем классификации космоснимка QuickBird методом “максимального правдоподобия”. В качестве объектов исследования выбраны территории всех районов города Волгограда, а также селитебные и рекреационные функциональные зоны. Установлено, что запечатанные поверхности занимают около 169.4 км2 (20.5% от всей площади города). Однако для каждого из районов города и каждой функциональной зоны характерна своя доля запечатанных территорий. Наиболее запечатанными оказались поверхности Тракторозаводского (24.2%), Ворошиловского (33.0%), Дзержинского (37.4%), Центрального (45.2%), Краснооктябрьского (39.4%) и Красноармейского (26.6%) районов Волгограда. Почвенный покров Советского (13.5%) и Кировского (12.9%) районов запечатан в наименьшей степени. Запечатанность функциональных зон также варьирует в широких пределах. Так, наибольшие значения запечатанности (до 63%) характеризуют много-, мало- и среднеэтажную зону. Широкий интервал значений (от 26 до 51%) соответствует территориям зон индивидуальной жилой застройки, а также коллективных садов и дач (от 9.6 до 39.5%). В рекреационной зоне средняя запечатанность на уровне 27.6%. Таким образом, выявленная доля запечатанных поверхностей на территории Волгограда и его функциональных зон позволит в дальнейшем эффективно решать задачи территориального планирования при реализации работ по озеленению и благоустройству городской территории.
Бесплатно
Определения коэффициента влагопроводности почв в почвенных колоннах и лизиметрах
Статья научная
Рассмотрены теория и методы определения коэффициентов влагопроводности и фильтрации. Предложено использовать для этих целей почвенные колонны и лизиметры. Показано, что даже небольшое уменьшение содержания влаги в почве может обусловить весьма заметное снижение влагопроводности. В интервале высоких значений потенциала влаги коэффициент влагопроводности заметно больше в почвах легкого гранулометрического состава, а в интервалах средних и низких значений, наоборот, выше в суглинистой почве. Максимальные величины влагопроводности в любой почве близки к значениям коэффициента фильтрации, а минимальные стремятся к нулю. Равенство коэффициентов фильтрации и влагопроводности обычно имеет место в условиях нисходящего потока при влажности, равной полной влагоемкости или близкой к ней.
Бесплатно
Оптимизация анализа агрегатного состава почв методом автоматического рассева
Статья научная
Поставлен и проведен эксперимент по определению оптимального режима просеивания на аналитической просеивающей машине. За основу взят метод “сухого” просеивания Саввинова, а в качестве объектов были выбраны пахотные горизонты агродерново-подзолистой почвы (Eutric Retisol) и агрочернозема миграционно-мицеллярного (Haplic Chernozem). Для анализа агрегатного состава были использованы навески почвы массой 500 ± 0.5 г, которые просеивалась с 3-6-кратной повторностью, частотой 50 Гц и амплитудой вибраций от 0.5 до 2.5 мм на протяжении от 1 до 5 минут. Был проведен расчет работы прибора по просеиванию образца почвы. Для определения оптимального режима просеивания была проведена аппроксимация результатов эксперимента функцией асимптотической регрессии. Для агродерново-подзолистой почвы оптимальным режимом просеивания является использование амплитуды вибрации 1 мм на протяжении 1 минуты; для агрочерноземов - амплитуды вибрации 2.5 мм на протяжении 2 минут. В качестве универсального режима “сухого” просеивания образцов почв на аналитических просеивающих машинах, по результатам данного исследования, рекомендуется использовать следующие параметры при частоте используемой сети 50 Гц: амплитуда вибрации 2.5 мм, время - 2 минуты.
Бесплатно
Оптические характеристики фракций органического вещества агрегатов типичных черноземов
Статья научная
Изучены спектры поглощения фракций органического вещества в ультрафиолетовой и видимой областях. Исследованы спектры водорастворимого органического вещества, лабильных гуминовых веществ и гуминовых веществ, выделяемых из мелких, средних и крупных агрегатов типичных черноземов многолетних опытов (Курская область). Использованы образцы чернозема типичного, отобранные в ежегодно косимой степи, и чернозема с экстремальной деградацией органического вещества (вариант многолетнего опыта - бессменный черный пар с 1964 г.) На основе полученных спектров рассчитаны параметры оптических показателей SUVA254, E2/E3, E4/E6. Наибольшие различия между агрегатами разного размера отмечались в вытяжках растворенного органического вещества. Для лабильных гуминовых веществ различия были меньше. В гуминовых веществах разницы между оптическими показателями для разных агрегатов одного вида использования черноземов не выявлено. Показано, что все три параметра изменяются не единообразно, таким образом являясь независимыми показателями, и для наиболее полной характеристики спектров следует использовать все три параметра.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен опыт использования космических снимков для создания карты землепользования территории Светлоярской оросительной системы и прилегающих к ней хозяйств, расположенных в северо-западной правобережной части Прикаспийской низменности (Волгоградская область). Карта землепользования отражает современную обстановку и содержит информацию о полях с различными сельскохозяйственными культурами и разновозрастной залежью. Для определения разновозрастной залежи использовали полевые материалы, которые позволили выявить состав растительности, варьирующий в зависимости от возраста залежи, что нашло отражение на снимках. Создание карты землепользования является необходимым этапом составления почвенно-солевой карты. Комплексный анализ данных, полученных на основе космических снимков, рекогносцировочных и полевых работ, мелиоративных кадастров, карты землепользования позволил оценить современную обстановку в районе исследования и констатировать следующее: в настоящее время используется чуть более 50% орошаемых земель, из них 86% заняты озимой пшеницей, оставшиеся площади приходятся на кормовые травы и овощные культуры; другая половина земель представляет собой разновозрастную залежь. При возделывании сельскохозяйственных культур используют преимущественно влагозарядковые поливы и капельное орошение, в результате практически повсеместно уровень грунтовых вод опустился ниже 5 м.
Бесплатно
Опыт классификации земель сельскохозяйственных угодий (методологические подходы и структура)
Статья научная
Изложены методологический подход и структура классификации земель России, опирающиеся на природно-сельскохозяйственное районирование. Первые три её выдела являются таксонами районирования. Таксоны классификации земель учитывают, в первую очередь, лимитирующие свойства и особенности почв. Выделены следующие таксоны почвенно-экологической характеристики земель сельскохозяйственных угодий: 1) почвенно-экологическая группа земель; 2) тип земель; 3) класс земель; 4) род земель. Свойства почв, а также различных компонентов ландшафта (рельефа, почвообразующих пород и др.) признаются равнозначными и являются основанием для выделения двух низших таксонов - класса и рода земель внутри типа и почвенно-экологической группы земель. Методологический подход и структура классификации являются основой разработки классификации земель России, необходимой для целей учета качества земельных ресурсов, а также при проектировании адаптивно-ландшафтных систем земледелия.
Бесплатно
Статья научная
Проведено сравнительное изучение влияния сроков земледельческого использования (20, 60 и 120 лет) миграционно-мицелярных (типичных) агрочерноземов Каменной степи (Воронежская область России) на их морфологию, гумусное состояние, структуру, водно-физические свойства, водный и температурный режимы. Установлена морфологическая устойчивость во времени агрогоризонтов черноземов, остаточные признаки которых сохраняются даже под многолетней (130 лет) залежью. В первые 10-20 лет освоения отмечается уменьшение содержания гумуса агрочерноземов, в том числе лабильных гумусовых веществ, а также запасов органического углерода. В дальнейшем происходит стабилизация их гумусного состояния, хотя и на несколько более низком уровне, за счет относительного равновесия с процессами новообразования органических веществ. В первые годы освоения в агрогоризонтах отмечается незначительное увеличение плотности сложения, ухудшение структуры, уменьшение пористости, влагоемкости и запасов доступной для растений влаги. В дальнейшем физическое состояния этих горизонтов черноземов сохраняется на этом уровне, который является оптимальным. Теплообеспеченность черноземов пашни больше, чем под естественной растительностью, за счет прогревания до более высоких температур, что приводит к увеличению физического иссушения и аккумуляции карбонатов в поверхностных слоях почв. Водный режим черноземов как разновозрастных пашен, так и многолетней залежи Каменной степи можно определить как периодически промывной с дополнительным грунтовым увлажнением. Причиной последнего является наличие влагоаккумулирующего слоя (200-300 см) над контактом с водоупором - глинами, залегающими на глубине около 300 см.
Бесплатно
Опыт разработки национальной системы оценки пригодности земель
Статья научная
Обсуждается модифицированный алгоритм ФАО оценки пригодности земель и почв под угодья и сельскохозяйственные культуры на основе расчетного индекса LUI (land unit index), который вычисляется по рейтингам учтенных почвенных показателей. В качестве таких показателей и рейтингов использованы принятые в системе ФАО, Министерстве сельского хозяйства США (USDA) и Госкомземе Российской Федерации. Алгоритм и предлагаемые компьютерные программы интерактивных экспертных систем (ADAPTER, LAND, PLANT) универсальны и позволяют включать любые показатели для решения широкого круга задач, в том числе в режиме off-line
Бесплатно
Опыт сельскохозяйственного освоения таежных почв Среднеобской низменности
Статья научная
Изложены результаты исследования свойств почв Среднеобской низменности, обладающих невысоким плодородием. При их возделывании следует учитывать невысокое содержание элементов питания, отсутствие или малую мощность гумусового горизонта, высокую кислотность. Относительно благоприятны водно-физические свойства, отсутствие грунтово-глеевых горизонтов в верхней части почвенного профиля, низкий уровень грунтовых вод.
Бесплатно
Опыт создания и содержание почвенно-экологической карты Ямало-Ненецкого автономного округа
Статья научная
Почвенно-экологическая карта Ямало-Ненецкого автономного округа отображает состояние почвенного покрова территории этого субъекта Российской Федерации. Карта выполнена в системе ГИС с применением дистанционных методов. Новая информация и использование дистанционных методов позволили значительно увеличить количество почвенных контуров, уточнить их границы, выделить участки земель, нарушенных при добыче углеводородного сырья. На карте выделяются почвенные контуры, показывающие доминирующие и сопутствующие почвы и структуру почвенного покрова в виде сочетаний и комплексов почв. В отдельных слоях представлена информация о почвообразующих породах и условиях рельефа выделенных контуров. Самостоятельным слоем показаны почвенно-географические районы, различающиеся строением почвенного покрова. Почвенно-экологическая карта округа отображает подробно особенности почвенного покрова региона. Обозначены более 4000 выделов, показывающих комбинации почв: сочетания, комплексы, гомогенные ареалы. Кроме характеристики почвенного покрова карта содержит 4 слоя информации о выделах: гранулометрический состав, характеристика рельефа, площадь контура, принадлежность к почвенно-географическому району. На территории округа выделено 50 почвенно-географических районов, различающихся особенностями почвенного покрова. Особенное внимание уделено выделам, где почвенный покров нарушен при хозяйственной деятельности человека. Кроме ареалов распространения почв на карте выделяются отдельными контурами нарушенные земли городов и районов добычи нефти и газа. Карта показывает распределение почвенного покрова и характер поверхностных отложений. Она отвечает на вопросы, возникающие при его изучении, охраны окружающей природной среды и хозяйственного освоения земель, включая прокладку объектов инфрастуктуры и проблемы отгонного оленеводства.
Бесплатно
Организационные механизмы тектологии в почвоведении
Статья научная
Обсуждаются основные понятия, методы и предпосылки приложения в почвоведении всеобщей организационной науки – тектологии, созданной в начале прошлого века уникальным русским ученым А.А. Богдановым. Тектологический, т.е. организационный подход оказался эффективен в формализации и свертке картографических и атрибутивных описаний почвенных объектов, в построении и исследовании структуры классификаций. Универсальность новой концепции проявляется в том, что в привычном изложении многие аспекты почвоведения звучат вполне в тектологическом контексте (системы, структуры), однако слабым звеном остается формализация практически всех понятий, что по возможности и осуществлялось средствами теоретико-множественных отношений, многомерной статистики и кластер-анализа.
Бесплатно
Статья научная
Исследовано фосфатное состояние пахотных горизонтов эродированных почв зонального ряда центра Русской равнины на основе параметров сорбции фосфат-иона разных компонентов органического вещества. Показаны характеристики сорбции фосфат-иона органических и органо-минеральных фракций для оценки фосфатного состояния эрозионно-деградированных почв. Органические и органо-минеральные фракции пахотных горизонтов несмытых почв зонального ряда характеризуются высокими уровнем подвижности фосфора и способности поддерживать постоянный уровень доступных для растений фосфатов: агродерново-подзолистые почвы (17.9 ± 1.0 мг/кг) → агросерые почвы (16.4 ± 1.7 мг/кг) → агрочерноземы (15.5 ± 1.1 мг/кг). Количество сорбированного почвой фосфора составляет ряд: агродерново-подзолистые почвы (96 мг/кг) → агросерые почвы (118 мг/кг) → агрочерноземы (141 мг/кг). В сочетании с максимальной насыщенностью гумусом илистых фракций исследованного зонального ряда несмытых почв центра Русской равнины в условиях реальной экологической обстановки, полнопрофильные почвы можно считать наиболее устойчивыми к деградации. Агроэкологическими особенностями эродированных почв являются повышенная сорбция фосфат-иона, сорбционные характеристики меняются в сторону увеличения прочности связывания фосфат-ионов, уменьшения количества доступного растениям фосфора: для агродерново-подзолистых почв 10.8 ± 0.2 мг/кг, агросерых почв 9.2 ± 0.6 мг/кг, агрочерноземов - 9.1 ± 1.8 мг/кг. Содержание лабильного Фосфора составляет ряд: агродерново-подзолистые почвы (230 мг/кг) → агросерые почвы (231 мг/кг) → агрочерноземы (275 мг/кг). Это обусловлено выходом на поверхность нижележащих менее гумусированных почвенных горизонтов, илистые фракции которых обогащены смектитовым компонентом, способствующим увеличению количества сорбированного твердой фазой почвы фосфора.
Бесплатно
Статья обзорная
В связи со сложностью и гетерогенностью органического вещества почв для его изучения используют весьма широкий спектр методов и подходов. Это порождает избыточное количество терминов, определений и индексов, что затрудняет понимание и интерпретацию данных разных авторов. В работе приводится обзор наиболее актуальных в настоящее время методов и подходов для изучения органического вещества почв и ее минеральной матрицы. В обзоре рассмотрены современные подходы к изучению почвенного органического вещества (ПОВ), его пулов и фракций, концепция насыщенности почвы углеродом. Описаны основные подходы по оценке содержания, структуры и строения пулов органического вещества. Рассмотрены приемы по оценке содержания, структуры и строения пулов ПОВ: биологическое, денсиметрическое, гранулометрическое, химическое и термическое фракционирования. Особое внимание уделено термическим методам анализа как перспективному направлению для изучения негидролизуемой части органического вещества. Подчеркивается, что при изучении пулов ПОВ, которые теоретически выделяют по поведению во времени (обычно по устойчивости), об их количестве, составе и физическим свойствам судят по фракциям, которые являются инструментально определяемыми свойствами почв. Показаны подходы для изучения минеральной матрицы почв и органического вещества с точки зрения современной почвенной минералогии и микроморфологии. Оценено влияние минералогического состава на гранлометрический и химический состав почвы, физико-химическую поглотительную способность и органо-минеральные взаимодействия. При описании органо-минеральных компонентов отдельно рассмотрены термины и понятия о частицах и структуре глинистых минералов - филлосиликатов.
Бесплатно
