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

Все статьи: 524

Soil morphology: new challenges and opportunities

Soil morphology: new challenges and opportunities

Ivanov A.L.

Ред. заметка

Бесплатно

Soils in the bulia micro watershed of Gorontalo province, Indonesia, and their quality assessment

Soils in the bulia micro watershed of Gorontalo province, Indonesia, and their quality assessment

Nurdin, Rayes Mochtar Lutfi, Soemarno, Sudarto, Listyarini Endang, Agustina Christanti, Rahman Rival, Rauf Asda, Husain Jailani

Статья научная

Ten representative pedons from the Bulia micro watershed of Gorontalo Province, Indonesia, were characterized and classified to determine its land quality (LQ) class. Angular blocky, sticky, plastic consistencies and a hard consistency prevailed in the soil structure. In the alluvial plains the soil texture is dominated by the clay fraction, while in the hills and volcanic mountains the sand fraction is dominated. The soils in the Bulia micro watershed also have acid to neutral reaction, with the range of very low to high OC (organic carbon) levels, the reserve of exchangeable bases was dominated by Ca2+ in two series patterns, namely: Ca2+ > Mg+ > Na+ > K+ and Ca2+ > Na+ > Mg+ > K+, cation exchange capacity (CEC) ranged from low to very high, and the base saturation varied from moderate to very high. The alluvial plain is represented by Inceptisol in P1 and Typic Humustepts (P7), also by Oxic Humustepts (P3), then Mollisol on P4 (Typic Argiudolls) and Typic Haplustolls (P6), Alfisol on P5 (Typic Paleustalfs). Entisol on P2 (Typic Ustipsamments) was found in volcanic mountains and P9 (Typic Paleustolls) P8 (Ultic Paleustalfs), P10 (Inceptic Haplustalfs) are typical of volcanic hills. On the alluvial plains the land was categorized as the LQ class II, III and IV, the volcanic mountains were the LQ class IV, while the land on the volcanic hills was categorized as the LQ class VI. River bank erosion on the land river terraces can be held by the manufacture of gabions, talud, cliff reinforcement plants and terraces. The soil temperatures and high clay content can be regulated by mulching and organic materials.

Бесплатно

Solonetzic soilscapes in the Northern Caspian lowland: local and spatial heterogeneity of pedofeatures and their changes in time

Solonetzic soilscapes in the Northern Caspian lowland: local and spatial heterogeneity of pedofeatures and their changes in time

Lebedeva M.P., Konyushkova M.V.

Статья научная

A comparative micromorphological analysis of soil fabrics within two- and three-component semidesert solonetz complexes formed within closed-drainage plains with different types of microtopography in the northern of the Caspian Lowland has been conducted. Micromorphological features of soils of most extensively studied three-component solonetz complexes having soil cover with a high degree of contrast are indicative of divergent evolutionary trends during the past half century. On the basis of these features, different directions of degradation of solonetzic and saline horizons are revealed. Although degradation of solonetz horizons is practically undetectable at a macro-scale, its micromorphological features are clearly manifested in parameters of aggregates, characteristics of coatings and types of salt pedofeatures. Common factors of solonetz evolution in nearby regions allow extrapolation of the micromorphological indicators of solonetz degradation to a wide range of objects including two-component solonetz complexes.

Бесплатно

The Brazilian soil spectral library data opening

The Brazilian soil spectral library data opening

Novais J.J.M., Rosin N.A., Rosas J.T.F., Poppiel R.R., Dotto A.C., Paiva A.F.S., Bellinaso H., Albarracn H.S.R., Amorim M.T.A., Bartsch B.D.A., Vogel L.G., Memello D.C., Francelino M.R., Alves M.R., Falcioni R., Dematt J.A.M.

Статья научная

Among the various repositories of soil spectral data, the Brazilian Soil Spectral Library (BSSL, https://bibliotecaespectral.wixsite.com/english), created and maintained by the GeoCiS research group, is representative of the pedodiversity of the region, since it combines soil spectra from agricultural and environmental research. The BSSL database contains 16,084 observations with soil-harmonized surface layer physicochemical and spectral data in the visible, near-infrared, short-wave infrared (Vis-NIR-SWIR, 350-2,500 nm) and mid-infrared (MIR, 4,000-600 cm-¹) ranges from all 26 Brazilian states and the Federal District. The idea of creating the BSSL was born in 1995, completed in 2019 and opened to users in 2023. This database is currently available online at https://zenodo.org/records/8361419. During oppening process, data filtering was performed to ensure reliable and valuable information provided to society. Then consistency and quality assessments were executed using Pearson's correlation and the Cubist algorithm in the R environment. Modeling analysis revealed the robust predictive power of the spectral database, facilitating the modeling of key soil attributes. An open-access BSSL will help researchers validate their results by comparing measured data with predicted data, enabling the development of new models or the improvement of existing ones. The BSSL is a globally significant spectral library due to its broad coverage and representation of different tropical soil classes. Soil spectral data can help governments and corporations by providing information to decision-makers regarding the conservation or exploitation of natural resources to monitor soil health.

Бесплатно

The color of soils as a basis for proximal sensing of their composition

The color of soils as a basis for proximal sensing of their composition

Savin I. Yu., Prudnikova E. Yu., Vasilyeva N.A., Veretelnikova I.V., Bairamov A.N.

Статья научная

The color is one of the main morphological properties of soils, as it integrally reflects their material composition. Most of the macro-, micro- and nano-morphological methods in pedology are based on the analysis of soil reflectance characteristics within the visible spectrum (i.e., soils color). The evolution of soil color study methods and the features of modern instruments are described in the report. The main directions in the development of this field of soil science as well as the achievements and problems to be addressed in the study of soil color are demonstrated by specific examples.

Бесплатно

The globalsoilmap project: past, present, future, and national examples from France

The globalsoilmap project: past, present, future, and national examples from France

Arrouays D., Richerde-forges A.C., Mcbratney A.B., Hartemink A.E., Minasny B., Savin I., Grundy M., Leenaars J.G.B., Poggio L., Roudier P., Libohova Z., Mckenzie N.J., Van Den bosch H., Kempen B., Mulder V.L., Lacoste M., Chen S., Saby N.P.A., Martin M.P., Romn Dobarco M., Cousin I., Loiseau T., Lehmann S., Caubet M., Lemercier B., Walter C., Vaudour E., Gomez C., Martelet G., Krasilnikov P., Lagacherie P.

Статья научная

Soils have critical relevance to global issues, such as food and water security, climate regulation, sustainable energy, desertification and biodiversity protection. As a consequence, soil is becoming one of the top priorities for the global environmental policy agenda. Conventional soil maps suffer from large limitations, i.e. most of them are static and often obsolete, are often generated at coarse scale, and can be uneasy to handle. Digital Soil Mapping has been developed as a solution to generate high-resolution maps of soil properties over large areas. Two projects, GlobalSoilMap and SoilGrids, presently aim at delivering the first generation of global, high-resolution soil property fine grids. In this paper, we briefly describe the GlobalSoilMap history, its pre-sent status and present achievements, and illustrate some of these with (mainly) French examples. At given moment there is still an enormous potential for forthcoming research and for delivering products more helpful for end users...

Бесплатно

Tomography in soil science

Tomography in soil science

Skvortsova E.B., Shein E.V., Abrosimov K.N., Gerke K.M., Korost D.V., Romanenko K.A., Belokhin V.S., Dembovetskii A.V.

Статья научная

The main advantages of applying computed tomography to studying soil samples include non-invasiveness, independence of the moisture content in the samples and the possibility for mathematical modelling. The methodological problems of this imaging technique include restrictions of the sample size, resolution limitations and segmentation difficulties.

Бесплатно

Variations in the lateral morphological differentiation of gilgai soil complexes

Variations in the lateral morphological differentiation of gilgai soil complexes

Khitrov N.B.

Статья научная

The structure of gilgai soil complexes is a combination of 3-D units complimenting, entering and/or crossing each other and having different morphological features: colour, slickensides, dispersed calcium carbonate, calcareous and gypsum pedofeatures, eluvial (leaching) and solonetzic features. The 3-D units with these morphological features are described. Nine variations in the vertical-lateral morphological structure of gilgai soil complexes are identified on the basis of reviewing literature on Vertisols of tropics and subtropics. Thirteen variations of gilgai soil complexes are identified on the basis of observations on Vertisols within the East European Plain.

Бесплатно

Vasily Dokuchaev (to the 175-th anniversary)

Vasily Dokuchaev (to the 175-th anniversary)

Rusakova E.A., Timofeeva Yu. R.

Другой

The idea of this paper is to highlight the scale of Dokuchaev's personality through the prism of readers' perception and comparison of the scientist's achievements, timed to certain milestones in his life, with their own successes. Dokuchaev's biography, filtered through his own life experience, provides a better understanding of the magnitude of the first soil scientist, and a respect for his significant scientific heritage. The work will give an insight into the extensive and varied activities of the pioneer in the comprehensive study of soils and the environment.

Бесплатно

Агрегатная структура агросерых почв Владимирского Ополья: состав и прочность

Агрегатная структура агросерых почв Владимирского Ополья: состав и прочность

Хирк А.В., Хайдапова Д.Д., Карпова Д.В., Петросян Р.Д.

Статья научная

Исследован характерный для Владимирского Ополья комплекс почв: агросерая типичная глубокопахотная, агрозем языковатый и агросерая глееватая почва. Высокая контрастность свойств почв, которая обусловлена генезисом опольных ландшафтов, прослеживается в различиях пахотных и подпахотных горизонтах агросерых почв на агрегатном и микроагрегатом уровне. Почвы обладают отличным структурным состоянием, высокими водоустойчивостью и механической прочностью агрегатов. В агрегатной структуре пахотных горизонтов обнаружены зависимости от положения в рельефе: вниз по склону уменьшается содержание агрономически ценных агрегатов, увеличивается средневзвешенный диаметр агрегатов, уменьшается водоустойчивость агрегатов и механическая прочность агрегатов при капиллярном насыщении. Однако распределение и размер микроагрегатов, а также прочность агрегатов в воздушно-сухом состоянии отражают сложный генезис ландшафта и сохраняют влияние палеорельефа с западинами и повышениями. Средневзвешенный диаметр микроагрегатов пахотных горизонтов почв Владимирского Ополья близок к таковому в черноземах Курской области. Гранулометрический состав исследованных почв типичен для почв Владимирского Ополья и близок между собой. В соответствии с классификацией Н.А. Качинского, пахотные горизонты - среднесуглинистые крупнопылеватые, горизонты ВТ - тяжелосуглинистые крупнопылеватые. Самым структурным является пахотный горизонт агросерой типичной глубокопахотной почвы, он имеет крупные микроагрегаты и самое большое содержание агрономически-ценных агрегатов, а также обладает высокой водоустойчивостью. Наиболее однородной по агрегатному составу является агрозем языковатый, средний диаметр агрегатов и микроагрегатов у пахотного и подпахотного горизонтов равны и близки по содержанию микроагрегатов и агрономически ценных агрегатов. Также эта почва отличается высокой водоустойчивостью. Агросерая глееватая почва содержит меньше агрономически ценных агрегатов, а ее водопрочность неудовлетворительная.

Бесплатно

Агрогенная и постагрогенная трансформация почв Льговского района Курской области

Агрогенная и постагрогенная трансформация почв Льговского района Курской области

Замотаев И.В., Белобров В.П., Курбатова А.Н., Белоброва Д.В.

Статья научная

Рассматриваются процессы деградации и изменения свойств серых лесных почв и миграционно-мицелярных черноземов в результате агрогенеза и эрозии, а также проградационные процессы, приводящие к формированию антропогенных глубоко преобразованных почв, и постагрогенные, характеризующиеся восстановлением природных параметров почв. Наибольшие изменения отмечаются в строении профилей, а также в морфологических, физических и агрохимических свойствах. Результаты исследования позволили выделить четыре тренда развития: агрогенно-деградационный и агрогенно-эрозионный, характерные для крупных пахотных угодий, а также агрогенно-проградационный, выявленный в агропочвах садово-огородных участков, и постагрогенный природоподобный - типичный для залежных почв. В результате агрогенеза большая часть почв, вовлеченных в активное сельскохозяйственное землепользование, деградирует. Это проявляется в развитии процессов плоскостной и линейной эрозии, снижении содержания гумуса и мощности гумусированной толщи почв, формировании подплужного уплотнения, изменении структуры, снижении водоустойчивости агрегатов. В агросерых почвах агрогенно-деградационного тренда отмечается значимое уменьшение мощности пахотного горизонта и содержания гумуса и, напротив, увеличение в них содержания ила, физической глины, а также значений показателей твердости по сравнению с серыми почвами. В тех же агросерых почвах агрогенно-эрозионного тренда выявлены повышенная плотность и твердость, увеличение содержания неагрегированного материала, уменьшение запасов гумуса, содержания мелкозема и наиболее ценных для растений тонких фракций. Полученные результаты представляют собой дополнительную информационную базу для конвертации Единого государственного реестра почвенных ресурсов России на регионально-локальном уровне.

Бесплатно

Агроэкологическая оценка взаимосвязей свойств почв во времени и в пространстве

Агроэкологическая оценка взаимосвязей свойств почв во времени и в пространстве

Савич В.И., Гукалов В.В., Сорокин А.Е., Конах М.Д.

Статья научная

В работе оценены взаимосвязи физико-химических и агрохимических свойств дерново-подзолистых почв Московской области и черноземов обыкновенных тяжелосуглинистых Краснодарского края в пределах катен и по почвенному профилю. Свойства почв существенно изменялись в сезонной динамике. Так, с конца апреля до середины июня в почвенном растворе дерново-подзолистых почв величиона Еh изменялась от 534 до759 мВ, отношение NО3/NН4 - от 0.2 до 15.4; содержание водорастворимого марганца - от 4.0 до 10.1. При этом проявлялось запаздывание изменения свойств почв в зависимости от влажности и температуры и изменения одних свойств почв в зависимости от других. Показано, что в разных интервалах свойств почв между отдельными показателями плодородия проявляются эффекты синергизма и антагонизма. Степень взаимовлияния свойств почв зависела как от степени удобренности почв, так и от степени их окультуренности. Информационные взаимосвязи проявлялись не только между свойствами почв, но и между протекающими процессами. Так, временное избыточное увлажнение почв приводило при промывном типе водного режима к подкислению почв, а при непромывном - к подщелачиванию. Показано отличие этих взаимосвязей для почв, развитых на разных элементах катены, почв разной степени окультуренности, оподзоленности, оглеенности. Отмечено, что во взаимосвязях свойств почв проявляются эффекты синергизма и антагонизма, статического и динамического гистерезиса. Они изменяются при разном чередовании воздействия внешних факторов и процессов почвообразования на почву. Предлагается учитывать взаимосвязи свойств почв с влажностью, температурой, рН, Еh для корректировки составляющих систем земледелия.

Бесплатно

Актуализация содержания почвенной карты РСФСР масштаба 2.5 млн в формате классификации почв России для создания новой цифровой карты

Актуализация содержания почвенной карты РСФСР масштаба 2.5 млн в формате классификации почв России для создания новой цифровой карты

Конюшков Д. Е., Ананко Т. В., Герасимова М. И., Лебедева И. И.

Статья научная

П Почвенная карта РСФСР масштаба 1 : 2.5 млн (1988) нуждается в обновлении с целью отразить накопленные за последние десятилетия сведения о почвах, реальные изменения в почвенном покрове, включая результаты антропогенной трансформации почв, обеспечить топографическую точность карты и ее увязку с материалами космических снимков. Концептуальной основой обновления содержания карты является субстантивно-генетическая классификация почв России (2004, 2008). Обновление информации карты 1988 года ведется по полигонам ее оцифрованной версии. Оно основано на анализе разнообразных источников и включает как нахождение аналогов названий почв легенды карты в новой классификации, так и корректировку состава почв полигонов; введены новые природные почвы, а также пахотные и городские почвы. Наибольшее число новых природных почв появилось в разделах легенды “Почвы тундр” и “Почвы тайги и широколиственных лесов”. Впервые вводимые на карту антропогенные почвы (119 единиц) имеют максимальное представительство (36 единиц) в разделе “Почвы степей”; оно близко к количеству природных почв, выделяемых в этой зоне (37 единиц)...

Бесплатно

Анализ динамики запасов органического вещества в пахотных почвах Ямала: вычислительные эксперименты с моделью ROMUL

Анализ динамики запасов органического вещества в пахотных почвах Ямала: вычислительные эксперименты с моделью ROMUL

Надпорожская М.А., Быховец С.С., Низамутдинов Т.И., Моргун Е.Н., Абакумов Е.В.

Статья научная

Динамику органического вещества (ПОВ) пахотных почв Ямала анализировали с помощью вычислительных экспериментов с моделью ROMUL, а температуры и влажности почвы - с помощью модели SCLISS. Почва - агрозем иллювиально-железистый агрогенно-аккумулятивный. Мощность гумусового горизонта PY 30 см. Запасы для 0-20 и 0-30 см: ПОВ - 9.32 и 13.75; N - 0.46 и 0.66 кг/м2 соответственно. Фон: ерниково-зеленомошная тундра около г. Салехард. Почва дерново-подбур: подстилка (О, 2 см) и гумусово-аккумулятивный (AY, 4 см) и иллювиально-железистый (BF, 6 см) горизонты. Запасы для 0-2 и 2-6 см, кг/м2: ПОВ - 1.38 и 2.69; N - 0.03 и 0.18 соответственно. Количество и качество опада фона оценивали по литературным данным. Уточнение количества опада проводили методом решения обратной задачи (spin-up). Имитировали торфование: стартовое 12 кг/м2 и поддерживающие (каждые 6 лет) - 4, 8 и 12 кг/м2, N 1%. Внесение минеральных удобрений в дозе: N 4 г/м2 (40 кг/га) в годы торфования и внесение той же дозы азота ежегодно. Ретроспектива вычислительных экспериментов 30 и 90 лет. Вычислительные эксперименты показали, что после стартового торфования, 12 кг/м2, дерново-подбура через 30 лет остается детрита 15% от внесенного. Поддерживающее торфование, 8-12 кг/м2 (80-120 т/га), приводит к увеличению запасов ПОВ до 20-30 кг/м2 и избыточному накоплению детрита. Внесение 4 кг/м2 (40 т/га) торфа раз в 6 лет в течение 90 лет показывает динамику запасов ПОВ от дерново-подбура до агрозема, что подтверждается данными полевых исследований. Внесение минерального азота раз в 6 лет не влияет на запасы ПОВ. Ежегодное внесение минерального азота вызывает рост запасов ПОВ за счет усиления гумификации. Этот факт требует экспериментальной проверки.

Бесплатно

Анализ показателей почвенного микробиома в процессах, связанных с почвообразованием, трансформацией органического вещества и тонкой регуляции вегетационных процессов

Анализ показателей почвенного микробиома в процессах, связанных с почвообразованием, трансформацией органического вещества и тонкой регуляции вегетационных процессов

Андронов Е.Е., Иванова Е.А., Першина Е.В., Орлова О.В., Круглов Ю.В., Белимов А.А., Тихонович И.А.

Статья научная

На современном этапе развития почвенной микробиологии стало возможным изучение всего комплекса населяющих почву микроорганизмов, что дает возможность обнаружить наиболее оптимальное сочетание факторов, приводящих не только к образованию плодородной почвы, но и к развитию на ней полноценного, устойчивого к стрессам фитоценоза. Метагеном почвы - крупнейший генетический депозитарий для всех целей, начиная от процессов почвообразования - превращения безжизненной породы в субстрат для роста и развития растений, и кончая временными адаптациями в краткосрочных интересах растений. Именно на раскрытие этого потенциала и его мобилизация являются целями данного проекта. Исследования подобного рода должны носить комплексный характер и включать решение актуальных задач: 1) изучение механизмов почвообразования и анализ связи эволюции почвенного метагенома с особенностями педогенеза; 2) исследование участия микробиома в разложении органических остатков и эффективной трансформации органического вещества в почве; 3) поиск ассоциативных микроорганизмов, обеспечивающих защиту растений и стимуляцию их роста. В качестве модели для анализа эволюционного потенциала микробиома в процессе почвообразования могут выступать техногенные отвалы, образующиеся в результате добычи полезных ископаемых, представляющие собой хроноряды почв различного возраста. Интересным объектом в эволюционном аспекте анализа почвенного метагенома являются также образцы палеопочв. В результате проекта предполагается установить группы почвенных микроорганизмов, которые принимают наиболее активное участие в формировании почвенного плодородия и эффективно выполняют рост-стимулирующие и защитные функции для растения. Полученные данные могут представлять ценность как для фундаментальной науки, так и служить основой для конструирования экологически безопасных высокопродуктивных фитоценозов, основанных на использовании адаптивного потенциала почвенной микробиоты.

Бесплатно

Анализ почвенного покрова России по карте масштаба 1 : 2.5 млн с использованием новой классификации: отделы почв и их площади

Анализ почвенного покрова России по карте масштаба 1 : 2.5 млн с использованием новой классификации: отделы почв и их площади

Конюшков Д.Е., Ананко Т.В., Герасимова М.И., Савицкая Н.В., Чуванов С.В.

Статья научная

Анализ почвенного покрова России по карте масштаба 1 : 2.5 млн с использованием новой субстантивно-генетической классификации проведен на уровне отделов почв. Высокий уровень классификационной генерализации позволяет выявить наиболее общие закономерности географии почв страны и ее почвенных ресурсов, оценить изменения, произошедшие в результате перевода содержания каждого контура карты на язык новой классификации. По составленной карте отделов почв посчитаны их площади. Всего в легенде карты - 24 отдела: 21 отдел природных почв и 3 отдела антропогенно-преобразованных почв (агроземы, торфоземы, стратоземы). Отделы агроабраземов, хемоземов и турбоземов, выделенные в классификации, на карте не представлены. Как и на большинстве карт, отчетливо видны зональные закономерности почвенного покрова на Восточно-Европейской равнине и его высокая литогенная мозаичность в Средней и Восточной Сибири. В новой легенде появились ранее не выделявшиеся почвы: криоземы, криометаморфические и гидрометаморфические, литоземы, криоабраземы, криотурбоземы, урбостратоземы, органо-аккумулятивные. Преобладают почвы, характерные для гумидных условий: альфегумусовые (319.2 млн га или 19% от общего земельного фонда страны), глеевые (223.9 млн га, 13%), текстурно-дифференцированные (190.8 млн га, 11%) и торфяные (143.5 млн га, 8%), занимающие в совокупности более половины территории России. Аккумулятивно-гумусовые почвы, наиболее пригодные под пахотные угодья, занимают 103.6 млн га (6%). Значительные площади занимают почвы отдела криоземов (111.4 млн га), а также группы “метаморфических” отделов (железисто-метаморфические - 92.7 млн га, структурно-метаморфические - 47.3 млн га, палево-метаморфические - 12.8 млн га, гидрометаморфические - 4.3 млн га, криометаморфические - 3.4 млн га), что соответствует огромной территории континентальных районов со сбалансированными условиями увлажнения. Самостоятельно отражены почвы с ограниченными возможностями использования в сельском хозяйстве (литоземы, слаборазвитые), но играющие важную биосферную роль и нуждающиеся в охране.

Бесплатно

Анализ сведений о площади засоленных почв России на конец XX и начало XXI веков

Анализ сведений о площади засоленных почв России на конец XX и начало XXI веков

Панкова Е.И., Горохова И.Н.

Статья научная

В статье даны определения понятий “засоленные” и “засоленно-солонцовые почвы”. На основе обобщения материалов конца ХХ и начала ХХI веков приведены опубликованные в разных источниках данные о площадях засоленных почв в почвенном фонде страны и на землях сельскохозяйственных угодий Российской Федерации. Показано, что данные, приведенные в Государственных докладах 2016 и 2019 гг., в монографии “Глобальный климат и почвенный покров России” (2019), а также в других анализируемых источниках, не всегда совпадают и не позволяют получить четкого представления о площадях засоленных почв на территории страны и в пределах ее сельскохозяйственных угодий, а главное, ознакомиться и оценить методические подходы, используемые в настоящее время для получения информации о распространении и изменении площади засоленных и засоленно-солонцовых почв на территории отдельных регионов страны и России в целом. Приведенные в статье материалы свидетельствуют о том, что данные о площадях засоленных, и в том числе засоленно-солонцовых почв, нуждаются в уточнении на основе современных дистанционных методов и наземного почвенного картографирования. При этом необходимы разработка и утверждение единых методических подходов для учета засоленных и засоленно-солонцовых почв на территории Российской Федерации. Отмечено, что площади орошаемых земель нуждаются в самостоятельном мониторинге и выделении их из общего фонда сельскохозяйственных угодий, а также необходимо отдельно учитывать залежные, засоленные и солонцовые почвы на орошаемых землях.

Бесплатно

Журнал