Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil
Статьи журнала - Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева
Все статьи: 544
Soil micromorphology in archaeology: history, objectives, possibilities and prospects
Статья научная
The history of applying soil micromorphology in archaeology in Russia and abroad is overviewed. The main objectives of soil micromorphological analysis of archaeological objects are specified. The possibilities offered by this method are illustrated by the example of a micromorphological study of a cultural layer of an Early Medieval settlement. The prospects of archaeological soil micromorphology development are outlined.
Бесплатно
Статья научная
Conversion of natural forests into conventional agricultural lands may lead to significant soil organic carbon losses. Soil organic carbon stock assessment for such land use changes is very crucial for appropriate land use management, soil fertility improvement, ecosystem restoration and climate-change mitigation measures. However, information on the status of soil organic carbon stocks for such land use types is limited in Eritrea and in the Horn of Africa. Thus, the study aimed to assess soil organic carbon stocks for natural forests, continuous cropping, shifting cultivation, and grazing land use types. Fifty-one surface soil samples were collected from these four types of land use around Adi Hakin, Laelay Gash, Eritrea, and analysed. One-way analysis of variance (ANOVA) test results showed that land use changes had highly significant effect on soil organic carbon stock (p < 0.001). The natural forest and continuous cropping land use types recorded the highest (51.69 Mg·ha-1) and lowest (21.23 Mg·ha-1) mean soil organic carbon stocks, respectively. Grazing and shifting cultivation had 22.74 and 23.57 Mg·ha-1 soil organic carbon stocks, respectively. Conversion of natural forest into continuous cropping, grazing, and shifting cultivation in the study area in the long run resulted in losing 58.93, 56.00 and 54.40% of soil organic carbon stocks, and emitting 111.79, 106.25 and 103.20 Mg·CO2 ha-1, respectively, to the atmosphere. Thus, the study concludes that conventional agriculture contributes to the atmospheric CO2 concentration through soil carbon emission. On the contrary, conservation of natural forests is crucial for soil carbon sequestration and atmospheric CO2 mitigation endeavors.
Бесплатно
Статья научная
Soil surface subsidence is a natural hazard that has been reported in arid and semi-arid lands of the world. From the last few decades to the present, soil surface subsidence has been a major phenomenon of most plains in Iran. The core reason of this phenomena is water extraction from ground water by pumping wells. The study area located on the clayey plain covered by the complex of Aridisols and Vertisols in the east of Yazd city in central Iran with cracks of longitudinal and polygonal shapes. This experiment had been planned to find micro-relief dynamics in a time series after rainfall and drought periods followed by soil surface subsidence and soil cracking. For modeling of soil vertical dynamics and cracking processes, a sampling area was selected with 100 points for surveying with Box Jenkins model. The topography measurements of surveying data showed soil surface height variations from a few millimeters to some centimeters (-14 to +14 mm in a year) with sinusoidal rhythms. Auto Regressive (AR) model could predict the land height variations up to 5 years ahead with high accuracy (3 mm). Based on field surveying, drone imagery data confirmed the temporal forecasting model. In the study area land depressing resulted from minerals degradation into amorphous silicas after soil alkalization. Thereupon the monthly changes of soil surface wetting and drying were major factors for land altitude dynamics, whereas the very deep level of groundwater had no effect on soil surface subsidence. It is suggested that for monitoring of soil surface subsidence and soil cracks over time, the surveying with complementary and drone imagery could be much more appropriate method, which allows predicting temporal soil surface subsidence in local scale.
Бесплатно
Soils in the bulia micro watershed of Gorontalo province, Indonesia, and their quality assessment
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
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
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
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
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
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
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)
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
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
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
Агрогеохимическая дифференциация почвенного покрова в условиях интенсивного земледелия
Статья
Бесплатно
Агроэкологическая оценка взаимосвязей свойств почв во времени и в пространстве
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
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 гидрофизических свойств почв с использованием поросетевых моделей
Статья научная
Современные физические модели почвы традиционно рассматривают поровое пространство как статичное, однако новые методы визуализации, такие как рентгеновская томография, позволили выявить динамику структуры, которая может интенсивно изменяться под влиянием влажности и температуры. Целью работы является изучение структуры порового пространства с применением поросетевых моделей (ПСМ) и сравнение с методом основной гидрофизической характеристики (ОГХ). Работа основывалась на лабораторном эксперименте по увлажнению и иссушению образцов чернозема миграционно-мицеллярного Курской области с измерением ОГХ и параллельной регистрацией состояния почвенной структуры с использованием рентгеновской компьютерной томографии. Из 3D-изображений почв проведено выделение ПСМ, для которых проведен расчет гидрофизических свойств в масштабе пор, включая моделирование основной гидрофизической характеристики и коэффициента влагопроводности. Результаты сравнения размеров и объемов пор показывают значительное превышение объема пор, который рассчитывался на основе измерения ОГХ, по сравнению с прямым измерением геометрии по компьютерной томографии. Разница в представлении порового пространства выражается в значительных различиях моделирования влагопроводности на основе ПСМ в области низкого и высокого давления влаги (области крупных и мелких пор соответственно) по сравнению с классическим подходом на основе моделирования ОГХ с использованием уравнений ван Генухтена и ван Генухтена-Муалема. При этом кривые относительной ненасыщенной гидравлической проводимости, измеренной с использованием ПСМ и на основе ОГХ, показывают высокую степень схожести. На основании результатов работы продемонстрировано, что моделирование гидрофизических свойств почвы с применением ПСМ является крайне перспективным подходом и имеет потенциал более надежного инструмента для моделирования движения влаги, чем классический подход на основе описания ОГХ уравнением ван Генухтена. Однако фундаментальные различиям между методами оставляют открытым ряд вопросов, требующих ответа прежде, чем метод моделирования гидрофизических свойств почв на основе ПСМ будет широко использоваться.
Бесплатно
