Статьи журнала - Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева
Все статьи: 514
Статья научная
Анализ биологических и энзиматических свойств почв является важным аспектом экологии почв, однако на результаты исследований могут сильно влиять условия хранения образцов. Разнообразие в методах и продолжительности хранения в различных исследованиях снижаю т способность точно интерпретировать данные и сравнивать результаты между собой. В данной работе представлено исследование влияния различных условий и времени хранения на результаты активности ферментов класса гидролаз (уреазы, фосфатазы) и класса оксидоредуктаз (каталазы, пероксидазы и полифенолоксидазы) черноземовидной почвы Зейско-Буреинской равнины. Для исследований был заложен лабораторный опыт, в котором использовались естественно-влажные и воздушно-сухие образцы, хранимые в различных условиях: комнатная температура (+23 - +25 °С), низкая положительная температура (холодильник, +10 °С), отрицательная температура (морозильная камера, -10 °С) в течение 7, 28, 90 и 365 дней. В результате установлено, что высушивание почвенных образцов сразу после отбора ведет к увеличению активности уреазы, фосфатазы, пероксидазы и полифенолоксидазы. Состояние почвенных образцов (влажность) оказывает большее влияние на изменение активности ферментов, чем условия (температура) хранения. При выборе срока хранения необходимо руководствоваться целью исследований. Для оценки актуальной ферментативной активности рекомендуется использовать естественно-влажные почвенные образцы сразу после отбора; для оценки потенциальной ферментативной активности рекомендуется высушивать почву и хранить не более 7 дней. Результаты данного исследования предоставляют полезную информацию о влиянии условий хранения образцов для исследователей активности ферментов в сходных климатических условиях и способствуют дальнейшему рассмотрению и обсуждению последствий хранения образцов.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Влияние технологий земледелия на морфометрические признаки черноземов
Статья научная
Сравнительная оценка свойств типичных и обыкновенных черноземов при использовании традиционной технологии возделывания полевых культур с обработкой почвы и прямого посева (без обработки почв) выявила тренды в изменении морфометрических показателей черноземов (мощность гумусового горизонта - А, гумусированного профиля - А + АВ и глубины вскипания от 10% HCl) во времени и пространстве. После 4 лет использования прямого посева в типичных черноземах Курской области отмечена тенденция поднятия к поверхности почвы линии вскипания, а в обыкновенных черноземах Ставрополья после 7 лет применения прямого посева - увеличение мощности гумусовых горизонтов А + АВ. При вспашке типичных черноземов наблюдается тренд к снижению глубины вскипания. Постепенное накопление и разложение пожнивных остатков на поверхности почв, играющих важную противоэрозионную роль, и постепенное расходование влаги на испарение с течением времени приводит к росту мощности гумусовых горизонтов и содержания органического вещества...
Бесплатно
Статья научная
В статье приведены результаты полевого эксперимента по оценке влияния предпосевного внесения биоугля на теплофизические свойства пахотного горизонта дерново-подзолистой супесчаной почвы, составляющие энергетического баланса, температуру подстилающей поверхности и температуру листьев яровой пшеницы сорта “Дарья” при различных условиях почвенного увлажнения в 2022 г. Эксперимент проводился на территории Меньковской опытной станции Агрофизического научно-исследовательского института, расположенной в Гатчинском районе Ленинградской области. Эксперимент включал опытный участок с внесением биоугля в дозе 21.9 т га-1 и контрольный участок. Условия почвенного увлажнения и влагообеспеченность пшеницы характеризовались объемной влажностью почвы и суммарным испарением. По результатам полевых экспериментов было обнаружено значимое влияние (p
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Водоэкстрагируемый и микробный углерод черноземов разного вида использования
Статья научная
Водоэкстрагируемое органическое вещество - это наиболее активная и подвижная составляющая углерода почвы. Другой активной фракцией и чрезвычайно биолабильной является углерод, входящий в состав микроорганизмов. Обе эти фракции играют существенную роль как в агроценозах, так и в глобальном цикле углерода на нашей планете. Целью работы было оценить содержание углерода в водоэкстрагируемом органическом веществе, а также углерода микробного происхождения в типичных черноземах разного вида использования. Были исследованы образцы типичных черноземов, отобранные на полях многолетних опытов с различными видами землепользования : бессменный черный пар в течение 55 лет (с 1964 г.); традиционная обработка - четырехпольный севооборот, первая ротация; прямой посев - аналогичный прямому посеву плодосмен, первая ротация; 21-летняя залежь (с 1998 г.) после 34 лет черного парования (с 1964 г.). Определили содержание углерода водоэкстрагируемого органического вещества и содержание углерода микробного происхождения. В рассматриваемом ряду изученных вариантов доля углерода водоэкстрагируемого органического вещества от общего содержания органического вещества в верхнем горизонте (0-15 см) составила 0.69, 0.85, 1.01 и 0.98% соответственно, а углерода микробного происхождения - 0.27, 0.55, 0.53 и 1.52%. Отмечено, что на фоне увеличения содержания общего органического углерода при прямом посеве, по сравнению с традиционной обработкой, микробная биомасса в этом варианте не увеличивается. Для варианта залежь, в отличие от всех остальных видов землепользования, характерна большая доля микробного углерода, по сравнению с углеродом водоэкстрагируемого органического вещества.
Бесплатно
Статья научная
На основе обзора научной литературы показано, что современный уровень технического развития и доступность позволяют рассматривать беспилотные летательные аппараты в качестве надежного средства оперативного мониторинга почв и посевов отдельных полей и небольших хозяйств. Возможности использования изображений, полученных с помощью беспилотных летательных аппаратов, в значительной степени предопределяются типом съемочной аппаратуры. Миниатюризация съемочной аппаратуры позволяет уже в настоящее время получать изображения, по своим свойствам (спектральное разрешение) сопоставимые со спутниковыми данными. В настоящее время изображения, получаемые с беспилотных летательных аппаратов, используются для того, чтобы визуально удаленно оценить какой-либо объект наблюдений. Но уже появились публикации, в которых обсуждается возможность компьютерного анализа получаемых изображений, в том числе в сельском хозяйстве. Имеется опыт построения на основе данных беспилотных летательных аппаратов и их компьютерного анализа цифровых моделей рельефа поля, проведения оценки и осуществления мониторинга эродированности почв, оперативной оценки состояния посевов сельскохозяйственных культур. Преимуществом данных, получаемых с использованием беспилотных летательных аппаратов, по сравнению со спутниковыми изображениями является возможность подоблачной съемки. Основное ограничение использования данных, получаемых с помощью беспилотных летательных аппаратов, - недостаточная миниатюрность съемочной аппаратуры и невозможность охвата мониторингом больших территорий.
Бесплатно
Статья научная
Проведен анализ возможности использования результатов тепловой съемки для детектирования параметров плодородия серых лесных и аллювиальных пахотных почв на примере ключевого участка в Тульской области. Совместно с отбором 25 образцов почв из слоя 0-10 см проводилась съемка открытой поверхности почв с использованием тепловизора FLIR VUE 512 и измерение спектральной отражательной способности почв. По результатам корреляционного анализа было установлено, что наиболее тесные связи наблюдаются с такими параметрами плодородия почв: содержание гумуса, азота, обменных магния и калия. Коэффициент корреляции между содержанием гумуса и отражением в видимой и ближней ИК-областях, а также со средним значением показаний тепловизора превышает 0.81. В разных диапазонах видимого спектра корреляция отражения с содержанием обменного магния и калия ниже, чем в тепловой области, где коэффициент корреляции с содержанием обменного магния составляет 0.81, а с содержанием обменного калия - 0.65. Построены степенные регрессионные уравнения для детектирования по отражению в тепловой области спектра таких параметров плодородия почв как содержание гумуса (R2 = 0.74), обменного калия (R2 = 0.68) и обменного магния (R2 = 0.72). Регрессии, полученные с данными тепловизора и с данными отражения в видимом и ближнем ИК-диапазонах, близки по качеству для детектирования содержания гумуса и обменного калия, а для детектирования обменного магния немного выше. Полученные результаты показывают, что тепловая съемка применима для детектирования наиболее значимых параметров плодородия почв тестового поля и может быть использована в качестве основы для их оперативного дистанционного мониторинга.
Бесплатно
Статья научная
Проведен сравнительный анализ результатов определения содержания анионов (Cl-, SO42-) и катионов (Ca2+, Mg2+, Na+) в образцах засоленных почв классическими методами титрования и атомно-абсорбционным методом (определение Na+ на анализаторе “Квант-2АТ”) с методом капиллярного электрофореза на приборе “Капель-105”. Анализ показал границы использования этих методов, а также возможность пересчета результатов определения методом капиллярного электрофореза в данные, которые могли бы быть получены титриметрическим или атомно-абсорбционным методами. Установлено, что слабее коррелируют результаты анализов по анионам, особенно хлоридам, лучше - по катионам. Наибольшие различия наблюдаются в области очень низких (незасоленных по токсичным солям значений) или, наоборот, в области очень высоких значений засоления почв. По содержанию натрия различия значимы во всем диапазоне определений, что однозначно требует пересчета при сопоставлении данных, полученных разными методами. При слабом, среднем и сильном (но не очень сильном) засолении рассматриваемые методы дают сопоставимые результаты (разница в пределах 10-20%). Установлены функциональные зависимости между значениями, полученными разными методами, которые чаще имеют линейную или полиномиальную связь. Использование предлагаемых уравнений пересчета дает возможность сопоставления результатов, полученных традиционными классическими методами (титриметрическим и атомно-абсорбционным), с результатами капиллярного электрофореза.
Бесплатно
Статья научная
Методом осцилляционной амплитудной развертки изучены реологические показатели етественных и пахотных дерново-подзолистых почв и черноземов миграционно-мицеллярных. Установлено, что показатели сдвиговой устойчивости изученных почв (напряжения сдвига в конце диапазона линейной вязкоупругости LVE-range tL, tF в точке пересечения модулей накопления и потерь Crossover и максимальное значение tmax) были более информативны при сравнении естественных и пахотных почв и демонстрировали выраженные отличия между генетическими горизонтами в отличие от показателей вязкоупругости (деформации γL, характеризующей область упругого поведения, и интегральной зоны Z). Сельскохозяйственное использование изученных почв привело к снижению содержания органического углерода и, как следствие, к уменьшению вязкоупругости и сдвиговой устойчивости почв, а повышенная плотность пахотных горизонтов и перераспределение физической глины проявились в слабой дифференциации значений реологических показателей по глубине при их максимуме в верхнем горизонте. Предложенные и изученные в данной работе реологические показатели при активном использовании в будущем могут позволить более подробно и детально изучить характер и прочность межчастичных связей, процессы, происходящие в почвах при воздействии сельскохозяйственной техники. Встраивание реологических показателей в систему физических показателей трансформации структурного состояния почв является дальнейшим направлением их изучения.
Бесплатно
Статья научная
Картографирование содержания тяжелых металлов и металлоидов (ТММ) в почвах городских территорий необходимо при оценке рисков для здоровья населения. Из-за трудоемкости и дороговизны анализов шаг опробования обычно велик, по сравнению с характерными интервалами изменчивости свойств на городской территории. В настоящей работе предпринята попытка картографирования коэффициентов концентрации ТММ на базе карты элементарных геохимических ландшафтов (ЭЛ). Территория исследования - г. Дархан (Монголия) - крупный промышленный и транспортный узел. Для анализа на загрязнители: As, Cd, Cr, Cu, Pb, Sb, W, - было отобрано 126 проб почв, расстояние между точками опробования составляло 500-700 м. Для каждой точки были рассчитаны коэффициенты концентрации (EF) каждого из загрязнителей. Карта ЭЛ получена путем морфометрического анализа ЦМР SRTM (размер ячейки 30 м) с привлечением данных о положении объектов гидрографической сети. Итоговые карты коэффициентов концентрации построены методом площадной интерполяции, где в качестве исходных данных использовалась диаграмма Вороного из точек опробования, а в качестве целевых полигонов - контуры ЭЛ. Сравнение результата интерполяции с использованием контуров ЭЛ с результатами интерполяции по методам обратно-взвешенных расстояний (ОВР) и ординарного кригинга показывает, что интерполяция с использованием контуров ЭЛ позволяет получить более достоверный результат, что выражается более низким значением среднеквадратической ошибки. При этом некоторые особенности распределения показателя, полученного в результате интерполяции, скорее всего, возникают как артефакты интерполяции. Тем не менее, показана потенциальная пригодность карт ЭЛ в качестве основы для картографирования загрязнения городских территорий.
Бесплатно
Выбор методов оценки изменения фосфатного и калийного состояния почв при антропогенном воздействии
Статья научная
Дается экспертная оценка методов определения содержания в почве фосфора и калия, используемых в почвоведении и агрохимии, для оценки изменения фосфатного и калийного состояния почв при антропогенном воздействии. Принцип отбора методов основывался на необходимости строгого согласования задачи исследования, объекта изучения (разнообразие почв) с реальными возможностями методов анализа.
Бесплатно
Статья научная
Описываются морфологический и молекулярно-генетический подходы, использованные при идентификации зеленых микроводорослей класса Trebouxiophyceae из коллекции ACSSI. В бурой полупустынной и каштановой почвах были обнаружены водоросли Muriella terrestris, в погребенной лугово-каштановой почве - Edaphochlorella mirabilis. Еще 3 штамма являются новыми неописанными таксонами: ACSSI 014 - новый вид рода Watanabea, изолированный из серой лесной почвы и имеющий пиреноид с крахмальной обверткой в отличии от типового вида, и ACSSI 104 и 144 - Nannochloris-подобный род, представители которого найдены в солонце и каштановой почве и обладают скудными морфологическими признаками. Показано, что ни один критерий в отдельности: морфологический или иной признак, вычисление генетических дистанций, анализ и сравнение вторичной структуры ITS2, поиск компенсаторных замен и молекулярных подписей - не позволяет надежно классифицировать таксоны. В связи с чем необходимо использовать полифазный подход в систематике водорослей, особенно при идентификации таксонов с простой клеточной морфологией, которые часто встречаются в почвах.
Бесплатно
Вынос углерода из торфяных почв севера Западной Сибири в разных гидрологических условиях
Статья научная
Мерзлые торфяные почвы севера Западной Сибири уязвимы к наблюдаемым в настоящее время изменениям климата. Повышение температуры, оказывающее влияние на протаивание многолетнемерзлых пород (ММП), способствует возвращению законсервированных запасов углерода в глобальный цикл элементов. Его экспорт в виде растворенного органического вещества с торфяников определяется рядом факторов, среди которых гидрологические условия наименее изучены. В лабораторных условиях исследовано влияние гидрологических режимов на вынос углерода из торфяных олиготрофных почв экосистем криолитозоны. Модельный колоночный опыт позволил оценить выход углерода из ненарушенных (монолитных) торфяных образцов разной степени разложения. Использовано три типа мезокосмов: ненарушенные образцы горизонта ТО с торфяным материалом разной степени разложения, а также горизонт ТО с подстилающим грунтом разного гранулометрического состава (песок и суглинок). Для слаборазложившегося торфа содержание водорастворимого углерода в полученных лизиметрических водах при имитации режимов “осадки” и “снеготаяние” не отличается, а в режиме “застой” меньше в 1.4 раза. Для среднеразложившегося торфа в рамках одного типа мезокосмов отличий при разных гидрологических режимах не выявлено. Суммарный вынос органического углерода за три последовательные экстракции из слаборазложившегося торфа на 32% выше, чем из среднеразложившегося. Выявлено увеличение содержания углерода в песчаном грунте после трех циклов эксперимента, суглинистый грунт не показал достоверных различий в содержании углерода до и после эксперимента. Сорбция углерода минеральными грунтами исследуемой территории может выступать в качестве защитного механизма, препятствующего повышенному стоку из почвенной толщи.
Бесплатно
Выход денсиметрических фракций из типичных черноземов разного землепользования
Статья научная
Одним из наиболее обоснованных и востребованных подходов к выделению пулов органического вещества (ОВ) почвы является фракционирование с использованием тяжелых жидкостей. Проблема такого подхода состоит в достаточно больших потерях на стадии отмывки минеральной фракций от тяжелой жидкости, для преодоления этого затруднения предложено использовать вместо дистиллированной воды слабый раствор соляной кислоты. Выявлено, что такой подход позволит снизить потери почвенных частиц с 15 до 5% и потери углерода с 7.5 до 2.5%. В работе приводится подробный протокол денсиметрического фракционирования с помощью растворов поливольфрамата натрия, адаптированный для выделения из типичных черноземов четырех денсиметрических фракций: свободного и окклюдированного ОВ с плотностью 2.0 г/см3. Для проведения денсиметрического фракционирования использовали образцы типичных черноземов различного землепользования. Было показано, что процессы восстановления и деградации почв существенно сказываются на содержании легкого окклюдированного почвенного ОВ.
Бесплатно
Статья научная
Проведен анализ возможностей использования многолетнего архива космических изображений, полученных сенсором Landsat TM5, для выявления почв, засоленных в различной степени. Разработаны подходы для выявления динамичности засоленных почв по спутниковым данным этого типа. На основе компьютерного анализа спутниковых изображений Landsat, полученных в 1987-1988 и 2009-2010 гг., а также полевых данных, выявлены изменения площадей почв различной степени засоленности в пределах Шаульдерского орошаемого массива (Южно-Казахстанская область Республики Казахстан). Проведенный анализ показал, что доля засоленных почв на территории исследований за период с 1987 по 2010 гг. значительно увеличилась.
Бесплатно
Генеалогическое древо современного российского почвоведения
Статья научная
Современное российское почвоведение является молодой наукой и возникло немногим более 100 лет назад. Статья посвящена анализу современных научных школ в области почвоведения, которые функционируют в России. Исследования базируются на анализе кандидатских диссертаций, защищенных по специальности “почвоведение” в России за последние десять лет, а также на информации о научных руководителях этих диссертаций и их принадлежности к той или иной научной школе. Установлено, что наиболее активно развиваются школы почвоведов - непосредственных учеников В.В. Докучаева, А.В. Советова или А.Н. Сабанина. В качестве отдельных “веток” развития отечественного почвоведения выделяются школы С.С. Неуструева и И.В. Тюрина. Основными центрами подготовки ученых-почвоведов на сегодняшний момент являются факультет почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, Почвенный институт им. В.В. Докучаева, Башкирский и Кубанский ГАУ, Воронежский университет. Количество подготовленных ученых-почвоведов за последние 10 лет имеет тенденцию к снижению, что связано с малой востребованностью профессии в современных условиях развития страны.
Бесплатно
Генезис второго гумусового горизонта почв Васюганской наклонной равнины
Статья научная
В результате исследования геохимически сопряженного ряда текстурно-дифференцированных и органо-аккумулятивной почв со вторым гумусовым горизонтом выявлено, что в микробиоморфном профиле отражены особенности условий формирования вторых гумусовых горизонтов в зависимости от положения в рельефе и условий водного режима почв в прошлом. В элювиальной позиции катены эволюция почв проявилась в смене лугового почвообразования (гумусово-квазиглеевой почвы) на подзолообразование. В транзитной позиции прототип почвы второго гумусового горизонта функционировал в более влажных условиях и имел черты лугово-болотного почвообразования - перегнойно-глеевая почва. В транс-аккумулятивной позиции лугово-болотное почвообразование (перегнойно-глеевый тип почвы) сменилось на лесное (подзолообразование) позже относительно вышележащих почв.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены вопросы использования понятий и методов наноскопических исследований в почвоведении. К ним относятся понятие наноскопических частиц, фундаментальные особенности наноскопических веществ, генезис и география большого количества минералов с выраженными наноскопическими свойствами в почвах. Выявлен ряд закономерностей размещения наноскопических минералов в почвах России и сопредельных государств. Установлены различия основных типов почв с наноскопической точки зрения. Обсуждается проблема внедрения методов наноскопических исследований в почвоведении, отмечена перспективность использования наноразмерных минералов и образований в улучшении продуктивности земель, в том числе при изготовлении удобрений и рекультивации, а также при оценке экологических ситуаций и проектировании почвозащитных мероприятий.
Бесплатно
Геохимические особенности верховых торфяных почв в средней тайге Среднего Приобья
Статья научная
Верховой торф средней тайги среднего Приобья представляет собой сильную отрицательную геохимическую аномалию многих химических элементов по сравнению с торфом южной тайги среднего и верхнего Приобья. Вероятно, в южной тайге сказывается близость горных систем (Алтая, Салаирского кряжа, Кузнецкого Алатау), и аэральный перенос пыли способствует обогащению многими металлами верховых болот, для удаленного среднего Приобья вклад аэрального переноса пыли минимален.
Бесплатно
