Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil
Статьи журнала - Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева
Все статьи: 607
Серые почвы со вторым гумусовым горизонтом в смешанных лесах Вятского Прикамья
Статья научная
Представлены результаты изучения проблемы генезиса серых почв со вторым гумусовым горизонтом (ВГГ) широколиственно-хвойных лесов востока Русской равнины на территории нижнего правобережья реки Вятка, в пределах Уржумского и Мари-Турекского плато. ВГГ или AEl[hh] залегают на глубинах около 25–50 см от поверхности и сильно отличаются от вышележащих гумусовых горизонтов по ряду внешних и внутренних свойств, свидетельствующих о сложной истории развития почв с бинарным гумусовым профилем. Работа базируется на комплексе методов морфолого-генетических и аналитических палеопочвенных исследований. Впервые для региона получены данные о морфологии, консервативных и актуальных субстантивных свойствах, генезисе и основных этапах эволюции почв с проблематичным строением профиля. Обоснованы полигенетичная природа почв и реликтовый (остаточный по происхождению) возраст гумуса ВГГ с ранне-среднеголоценовым временем формирования – около 8.5–6.5 тыс. лет назад или 5.5–4.5 тыс. лет до н. э. – под растительностью, более соответствующей лесостепным палеоландшафтам. Выделены две стадии развития почв: развивающая эволюция с элементами наследующей в бореально-атлантический оптимум; наследующая эволюция с элементами стирающей во вторую половину голоцена. Сделаны выводы о несоответствии данных почв современным биоклиматическим условиям смешанных лесов Вятского Прикамья, деградационном тренде их развития во второй половине голоцена и перспективах дальнейшей трансформации в дерново-подзолистые почвы с ВГГ. Настоящие объекты рассматриваются в качестве раритетного почвенного наследия, соответствующего статусу редких и исчезающих почв, рекомендуемых для включения в состав сети охраняемых природных территорий вятской земли.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты расчетов по применению почвенно-агроклиматического индекса для оценки природно-антропогенного позитивного и негативного воздействия на плодородие почв. Оценка позитивного воздействия на плодородие почв рассмотрена на примере известкования почв южно-таежной зоны, а негативного воздействия – на примере проявления водной эрозии, смыва почв лесостепной и степной зон. Такой методический подход, обеспечивая сравнительную пространственно ориентированную информацию, позволяет оценить в баллах бонитет почв пахотных земель, т.е. количественно, в первом случае, эффективность проведенного приема (известкования), а во втором – степень отрицательного влияния водной эрозии на плодородие почв. Использование почвенно-агроклиматического индекса позволяет управлять земельными ресурсами, прогнозируя их трансформацию, изменения свойств почвенного покрова, его продуктивность, а также обоснованность кадастровой стоимости.
Бесплатно
Современное состояние орошаемых почв юга Приволжской возвышенности
Статья научная
Цель - оценить влияние 50-летнего орошения дождеванием на почвенные процессы, происходящие в светло-каштановых почвах (Luvic Kastanozem (Loamic, Aric, Protosodic, Bathysalic)) южных склонов Приволжской возвышенности Волго-Донского междуречья (ФГУП “Орошаемое” Волгоградской области) при глубоких грунтовых водах. Вода для полива подается из Варваровского водохранилища системы Волго-Донского канала. Она имеет минерализацию около 1 г/л, гидрокарбонатно-хлоридно-сульфатный состав с повышенным содержанием натрия. Представлено подробное морфологическое описание почвенных профилей, гранулометрический состав, содержаниелегкорастворимых солей в почвах и грунтах зоны аэрации до глубины 3.5 м, динамика солей в слое 0-50 см за 2011-2019 гг. До осени 2015 г. исследуемые почвы были глубокосолончаковатыми, являясь незасоленными в слое 0-100 см. В последние годы в слое 0-50 см отмечается слабая степень засоления содово-хлоридного натриевого химизма в результате постепенного накопления солей поливной воды при орошении, основанном на данных по водопотреблению сельскохозяйственных культур. Орошаемые почвы приобрели комплекс признаков вторичной солонцеватости: (1) наличие светлых скоплений песчаных и пылеватых зерен минералов в пахотном горизонте как результат разрушающего воздействия капель оросительной воды при дождевании; (2) токсичную щелочность, связанную с натрием, по данным водной вытяжки, в горизонтах от 10-20 до 60-100 см; (3) обильные гумусово-глинистые кутаны на боковых гранях призмовидных структурных отдельностей в ненарушенной части почвенного профиля от 30 до 100 см.
Бесплатно
Современные методы мониторинга ветровой эрозии почв
Статья научная
В статье приведен обзор научной литературы в области существующих методов мониторинга ветровой эрозии почв: визуальной оценки, микронивелирования, фотограмметрического, Cs137 и дистанционных методов с последующим моделированием. Приводится краткая характеристика каждого метода, преимущества и недостатки, а также условия и ограничения их применения. При выборе методанеобходимо учитывать условия проведения мониторинга, площадь рассматриваемой территории и масштаб проведения исследований, временные рамки, финансовые и трудовые ресурсы. Установлено, что наиболее актуальными, экономически оправданными и перспективными, особенно на больших территориях, являются методы дистанционного зондирования, позволяющие проводить мониторинг в различных масштабах, и не только оценивать эрозионную активность, но и прогнозировать ее, таким образом, предоставляя иинформацию для принятия верных, оперативных и своевременных хозяйственноэкономических решений, направленных как на борьбу с ветровой эрозией и устранение последствий, так и на организацию превентивных мер. Для повышения эффективности этих методов также необходимо создавать базы данных, расширять и накапливать почвенную информацию, которая позволяет верифицировать, уточнять, обрабатывать и калибровать полученные спутниковые данные. В литературе в подавляющем большинстве случаев речь идет о дешифрировании ветровой эрозии в пустынных и полупустынных зонах. Также практически отсутствуют исследования о переносе химических веществ с микрочастицами в результате ветровой эрозии. Как в России, так и за рубежом предпринимаются попытки моделирования эрозии почв, но качество моделей сильно ограниченно недостатком полевых данных, необходимых для их калибровки и верификации, которые можно получить наземными методами, пречисленными выше. Выявление эродированных почв в стране до сих пор осуществляется наземными методами. Однако полевые исследования могут проводиться только на очень ограниченной территории, на немногих ключевых участках, и их проведение затруднительно на активно используемых сельскохозяйственных землях.
Бесплатно
Современные подходы к изучению строения почвенного органического вещества
Статья научная
Целью работы было кратко изложить основные подходы к изучению строения органического вещества почв, позволяющие получить наиболее полное описание этого уникального природного феномена. Основное внимание уделено подходам, реализуемым в Почвенном институте им. В.В. Докучаева, примеры которых опубликованы в настоящем спецвыпуске. Современные методы можно разделить на две большие группы: исследовательские и рутинные. Исследовательские методы это недавно внедренные или внедряемые в научную практику технические решения и подходы. Рутинные – широко применяемые для изучения почвенного органического вещества. Преимущество первых – это перспектива получения новых уникальных данных, вторых – возможность формирования хорошо воспроизводимых, сопоставимых, перспективных для многомерного анализа наборов данных. В качестве исследовательских в работе рассмотрены масс-спектрометрия ионно-циклотронного резонанса с преобразованием Фурье и методы ядерного магнитного резонанса на ядрах 13С и 1Н с преобразованием Фурье. В качестве рутинных описаны наиболее перспективные для анализа строения почвенного органического вещества методы: оптические (спектроскопия в ультрафиолетовом и видимом диапазоне и флуоресцентная спектроскопия), инфракрасная спектроскопия и пиролиз с газовой хроматографией и масс-детекцией.
Бесплатно
Содержание и состав органического вещества почв архипелага Новая Земля
Статья научная
Впервые с помощью метода грануло-денсиметрического фракционирования с ультразвуковой диспергацией исследован компонентный состав органического вещества пелоземов сильноскелетных остаточно-карбонатных (Skeletic Leptosols (Loamic)), карбопетроземов (Calcaric Leptosols (Protic)), петроземов (Skeletic Leptosols (Protic)) и криоземов (Oxyaquic Cryosols (Loamic)) северной части архипелага Новая Земля. Показано, что вне зависимости от глубины залегания горизонтов во всех исследованных почвах углерод (С) в дискретном органическом веществе (свободное – ЛФСВ и агрегированное – ЛФАГР) на 94–96% (в среднем) представлен органическим С (Сорг), в илистой фракции и остатке вклад Сорг снижается до 87 и 54% от Собщ фракции. Уровень накопления Сорг в различных фракциях во многом определяет микробиологическую активность почв. Коэффициент корреляции (R2, р - 0.05) между Сорг конкретных фракций (% в почве) и содержанием микробной биомассы снижается в следующем ряду: ЛФАГР (0.59) > мА (0.53) > ЛФСВ (0.50) > ил (0.36) > остаток (0.26), отражая важную роль структурных единиц почвы, в частности, неустойчивых в ультразвуковом поле микроагрегатов (мА), в обеспечении благоприятных экологических условий для функционирования микробиоты.
Бесплатно
Статья научная
В районе Хибинско-Ловозерской провинции на Кольском п-ове территория делится на три геохимически разных участка. На фоновой территории вблизи Умбозера как в минеральных, так и в оторфованных образцах содержание всех редких металлов ниже кларкового: лантаниды и актиниды сильно выщелачиваются из кислых подзолистых почв. В районе слабой геохимической аномалии (вблизи Ловозера) от лопаритсодержащей породы наследуются все лантаниды, а из актинидов - Th: их содержание в 1.3-5.4 раза превышает кларковое значение. В зоне сильной геохимической аномалии (на северном берегу Сейдозера и на берегу р. Эльморайок) концентрация лантанидов и актинидов еще выше: в 4-9 раз превышает кларковое значение. Проявляется влияние биологического барьера, препятствующего чрезмерному накоплению тяжелых металлов во мхах на территории геохимической аномалии.
Бесплатно
Содержание микроэлементов в черноземе южном плодового агроценоза
Статья научная
Устойчивое функционирование плодовых агроценозов и получение экологически чистой продукции невозможны без оценки микроэлементного состава почв. В работе представлены результаты изучения содержания и распределения меди, марганца, цинка, железа и никеля в черноземе южном при возделывании черешни (Prunus avium L.) в южной зоне садоводства Ростовской области. Отбор почвенных образцов осуществляли по слоям: 0–20, 20–40, 40–60, 60–80, 80–100 см. Для всех рассматриваемых элементов установлен аккумулятивный тип профильного распределения с наибольшим накоплением в гумусово-аккумулятивном горизонте 0–40 см. Определены запасы микроэлементов в метровом слое почвы. По уровню содержания Cu, Mn, Zn, Fe и Ni можно расположить в следующих убывающих рядах: валовые – Fe > Mn > Zn > Ni > Cu; подвижные – Mn > Fe > Cu > Ni > Zn. Доля подвижных Cu, Zn, Ni, Fe от их общего содержания во всех слоях чернозема южного очень низкая – от 0.02 до 0.45%, для Mn – от 1.67 до 2.04%. Выявлено, что содержание карбонатов является одним из ключевых факторов, определяющих подвижность микроэлементов в черноземе южном. Установлена обратная корреляционная связь между исследуемыми подвижными соединениями микроэлементов и количеством карбонатов (для Cu r = –0.88, для Mn r = –0.85, для Zn r = –0.74, для Ni r = –0.85 и для Fe r = –0.84 при p < 0.05). Количество Cu, Mn, Zn, Fe и Ni в черноземе южном на территории плодового агроценоза соответствует региональным нормам и не выходит за рамки предельно допустимых концентраций.
Бесплатно
Статья научная
Оценка загрязненности подвижными формами Cd и Pb агрогенных почв вызвана необходимостью введения региональных нормативов, которые основаны на принципах предела baseline (ULBL). Показана зависимость их содержания от гранулометрического состава почв (1113 наблюдений). Использование кластерного анализа позволило установить для суглинков пределы фонового содержания подвижного Pb (менее 5.53 ± 0.08 мг/кг). Кластеры, загрязненные подвижным Pb, имеют достоверно более высокие содержания органического углерода (%), подвижного фосфора и калия, pHKCl. Пороговое содержание подвижного свинца (ULBL) – 11.5 мг/кг. Оно выше ПДК (6 мг/кг) и отражает допустимое антропогенное воздействие. Превышение порога Pb отмечено на 6% почв изученной площади. Их местоположение охватывает северные, центральные и южные регионы Ленинградской области. Фоновое значение содержания подвижного Cd менее 0.05 и не более 0.08, предельное пороговое значение концентрации подвижного Cd равно 0.16 мг/кг (ULBL). Загрязненные Cd земли, превышающие ULBL, распространены с севера на юг относительно областного центра и охватывают 6.2% от общей площади. Показано увеличение обобщенных показателей качества земель, таких как индекс окультуренности и комплексный агрохимический показатель с переходом от фоновых значений содержания Pb и Cd за пределы ULBL. В случае залежных земель установлено увеличение разброса значений по Pb и достоверное увеличение Cd относительно пашни.
Бесплатно
Содержание сверхтяжелых металлов (Ba, La, Ce) в почвах Череповецкой техногеохимической аномалии
Статья научная
С помощью рентенорадиометрического метода, модифицированного для диагностики сверхтяжелых металлов Ba, La, Ce, изучено их содержание в почвах Череповецкой техногеохимической аномалии. Значения техногенности сверхтяжелых металлов достигают максимума вблизи комбината «Северсталь». Особенно это характерно для La и Ce, доля техногенности которых доходит до 30-43%. Это отражает аккумулятивный характер профильного распределения La и Ce, тогда как на фоновых территориях в гумидных ландшафтах распределение элювиальное.
Бесплатно
Создание электронной карты плодородия почв Карелии
Статья научная
В настоящее время развитие почвенного цифрового картирования открывает новые возможности для решения научно-практических задач почвенно-экологического мониторинга, инвентаризации почвенно-земельных ресурсов, а также способствует оптимизации природопользования. Для территории Карелии разработка методов оценки лесных почв имеет большое значение, так как 95% земель республики - это лесные почвы. Данная работа показывает процесс создания дополненной современными данными электронной карты плодородия лесных почв Карелии масштаба 1 : 500 000. Для этой цели архивная карта продуктивности почв республики, созданная на бумажном носителе Р.М. Морозовой, была отсканирована и переведена в векторный формат при помощи программного пакета MapInfo Professional 8.5. Полученное изображение было наложено на имеющуюся оцифрованную почвенную карту Карелии, которая послужила основой для построения тематического слоя по данным о плодородии каждого типа почв. В результате выполнения представленной работы дополнена имеющаяся оценочная шкала, а также рассчитано процентное соотношение различных по продуктивности почв Карелии. Подготовленная карта является важным информационным источником архивных и современных данных, а также входит в состав ГИС по почвам Карелии.
Бесплатно
Статья научная
Изучены особенности состава макро- и микробиоты в почвах, сформированных в условиях очистных сооружений (полей фильтрации) сахарной промышленности в черноземной зоне России. Значительное влияние на сообщества микроорганизмов и беспозвоночных оказывают влажность почв, обилие и разнообразие органических и минеральных веществ, поступающих на очистные сооружения со сточными водами. Макрофауна почв периодически действующих прудов-отстойников (карт) представлена преимущественно хищниками и фитофагами; в карте, выведенной из эксплуатации 45 лет назад, преобладают сапрофаги, в составе которых доминируют дождевые черви. Все группы макрофауны в почвах полей фильтрации характерны для почв лесостепных регионов, при этом их численность существенно ниже, по сравнению с черноземами под дубравами Центрально-Черноземного заповедника, но заметно выше, чем в окружающих пахотных черноземах. Микрофлора в почвах полей фильтрации и естественном черноземе Курской биосферной станции идентична по составу физиологических групп, но различается по их количеству и распределению по профилю, что связано с разным водным режимом, определяемым частотой и длительностью воздействия сточных вод, и поступлением отходов сахарного производства, обогащенных карбонатом кальция, органическим веществом и биофильными элементами.
Бесплатно
Сопоставление результатов определения сульфатов гипса в почвах с помощью кислотной и солевой вытяжек
Статья
Бесплатно
Сопряженный мониторинг ландшафтов в зоне аэротехногенного загрязнения тяжелыми металлами
Статья научная
Проведены исследования содержания тяжелых металлов (ТМ) в почвах, снежном и растительном покровах природно-антропогенных ландшафтов Курской области. В процессе исследований установлено, что вокруг заводов г. Курск сформировались геохимические аномалии со сложной структурой. Исследования содержаний ТМ в почвах городских приусадебных участков, находящихся около аккумуляторного завода, показали значительное (в ряде случаев превышающее ПДК) накопление в них ТМ (свинца, никеля, кадмия). Балансовый метод учета поступления ТМ в почвы пригородных агроландшафтов и выноса ТМ из этих почв различными сельскохозяйственными культурами показал, что в почвах региона идет процесс накопления свинца.
Бесплатно
Статья
Изучение взаимодействий органического вещества с различными по размеру и составу минералогическими фракциями почвы способствует созданию прогнозных моделей по закреплению органического углерода в почвах и его устойчивости к биодеградации. В работе изучали сорбцию фульвокислоты (ФК), полученной из горизонта Н торфянисто-подзолисто-глееватой почвы на подфракциях ила, выделенных из горизонтов ELG и Ecng той же почвы: 0-0.2 мкм (I), 0.2-0.06 мкм (II), 0.06-0.02 мкм (III) и
Бесплатно
Сорбция цинка и меди в почвах зоны воздействия Череповецкого металлургического комплекса
Статья научная
Описаны закономерности поглощения цинка и меди агродерново-карбонатными почвами района Череповецкого металлургического комбината. Изотермы сорбции демонстрируют высокое сродство ППК изучаемых почв к цинку и меди. Проведена аппроксимация экспериментально полученных изотерм тремя методами: Фрейндлиха, Лэнгмюра, Дибинина-Радушкевича. Показано, что модель Лэнгмюра не может быть применена к большинству изотерм. Модель Дибинина-Радушкевича хорошо аппроксимирует полученные данные и дает возможность термодинамической характеристики процесса адсорбции. Согласно полученным показателям установлено, что наиболее существенный вклад в сорбционные процессы вносят минералы оксидов и гидроксидов железа. Проанализированы коэффициенты аппроксимации изотерм адсорбции различными уравнениями. Рекомендовано использовать уравнение Дибинина-Радушкевича в тех случаях, когда уравнение Лэнгмюра неприменимо.
Бесплатно
Статья научная
Цель исследований состояла в изучении состава и свойств красной ферраллитной почвы пятилетней залежи в Республике Чад для определения возможности ее использования под культуру хлопчатника. Дана оценка морфологического строения почвы, изучены гранулометрический и валовой состав, емкость катионного обмена и содержание обменных катионов, агрохимические и агрофизические свойства по почвенным горизонтам. Красные ферраллитные почвы региона обладают большой мощностью почвенного профиля и постепенным переходом между генетическими горизонтами, а также имеют облегченный гранулометрический состав верхней части профиля. Основу валового химического состава красных ферраллитных почв составляют SiO2, Fe2O3 и Al2O3, которые по глубине почвенного профиля варьируют в пределах 61.83-82.73 %, 3.50-6.40 % и 11.46-29.25 % соответственно. Почвы характеризуются низкой емкостью катионного обмена (6.6-11.1 cмоль (экв)/кг. Среди обменных катионов определяющим является кальций (Ca2+). В верхних почвенных слоях содержание гумуса составляет 1.53-1.66 %...
Бесплатно
Статья научная
Запыленность атмосферы оказывает влияние как на здоровье человека, так и на изменение климата. Поэтому изучение пыли в атмосфере является одной из важных задач многих научных направлений. Целью наших исследований была косвенная оценка связи атмосферной пыли над пахотными угодьями двух тестовых участков в Тверской и Тульской областях с почвами. Анализировалась пыль на фильтрах аспиратора после прокачки заданных объемов воздуха на уровне 20-30 см над поверхностью пашни. В качестве критерия почвенного происхождения пыли была использована ее спектральная отражательная способность, которая сравнивалась с отражательной способностью размерной фракции почв (50-200 нм), выделенной сухим просеиванием образца пахотного горизонта почвы. Спектральная отражательная способность пыли была рассчитана на основе подходов линейного разделения спектральной смеси с учетом проективного покрытия частичек пыли на фильтрах, которое определялось путем анализа фотографий фильтров, полученных под микроскопом, в ГИС. В результате было установлено, что восстановленные спектры пыли на фильтрах хорошо коррелируют со спектрами одноразмерной фракции почв, выделенной сухим просеиванием, что косвенно подтверждает преобладание на фильтрах именно почвенной пыли. Коэффициенты корреляции Спирмена 0.84-0.90, коэффициент корреляции Тау Кендалла 0.70-0.79 (на уровне значимости p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Способ подготовки образцов почв для определения контактного угла смачивания методом сидячей капли
Статья научная
Предложена методика подготовки образцов почв для измерения контактного угла смачивания (КУ) поверхности твердой фазы почв с использованием мембранных фильтров. На образцах каолинита, стандартном образце чернозема (СП-1) и образцах агрокаштановой почвы проведено сравнение результатов определения КУ при использовании двух видов подготовки исследуемых образцов к анализу. Первый способ заключался в нанесении образца на двухстороннюю клейкую ленту; второй способ подразумевал осаждение суспензий исследуемых образцов определенных концентраций на мембранные фильтры. Описаны преимущества и недостатки каждого способа подготовки проб. Выявлено существенное различие получаемых величин КУ в зависимости от подготовки пробы к измерению. Разработанная методика пробоподготовки образцов с использованием мембранных фильтров позволила более чем в два раза уменьшить погрешность измерения определения КУ. Снижение варьирования величины КУ единичного образца позволит сравнивать близкие по свойствам почвенные образцы, в том числе почвы одного типа, но различных систем землепользования.
Бесплатно
