Статьи. Рубрика в журнале - Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева
Вехи истории (к 95-летию Почвенного института им. В.В. Докучаева)
Статья научная
В статье рассмотрены логика и периоды развития Почвенного института им. В.В. Докучаева, их движущая сила, важнейшие итоги и задачи на ближайшее будущее. В истории Института выделено четыре периода: становление, устойчивое развитие, выживание, возрождение. За индикаторы периодов приняты научно-организационная структура учреждения, вклад в развитие теоретического и прикладного почвоведения. В его структуре в период становления просматривается приоритет фундаментальных исследований почв по ведущим направлениям: физика, химия, генезис, биология и т. д. Опережающее развитие теоретических исследований позволяло ученым оперативно отвечать на актуальные запросы развивающейся страны : поиск почвенных ресурсов для возделывания технических культур, освоения новых территорий, мелиоративного и гидротехнического строительства. К 70-м годам прошлого столетия в Институте окончательно сформировалась устойчивая научно-организационная структура. В начале 90-х годов Почвенный институт вступил в критическую фазу развития. Второе десятилетие XXI в. стало поворотным в его судьбе. Была необходима новая стратегия в развитии научной деятельности Института. Она состояла из трех взаимосвязанных элементов. Первый - модернизация материально-технической базы научных исследований; второй - укрепление кадрового потенциала за счет привлечения мотивированной к науке молодежи; третий - выстраивание эффективных одно- и многосторонних взаимодействий между партнерами - потребителями знаний. Главными областями взаимодействия являлись актуальные проблемы: продовольственная безопасность, глобальное изменение климата и их последствия для страны. Показано, что только при постоянном потоке информации с использованием арсенала разнообразных средств и методов научные исследования получают признание и поддержку общества. Подтверждением значимости почвоведения как фундаментальной дисциплины в социальноэкономическом развитии страны стало Постановление Правительства (2022 г.) о праздновании 100-летия Почвенного института им. В.В. Докучаева. Современная ноосферная парадигма почвоведения ставит новые проблемы перед наукой, на переднем крае которой находится Почвенный институт им. В.В. Докучаева.
Бесплатно
Статья научная
Выбор сортов подвоев является одной из первых и наиболее важных стадий при закладке виноградных насаждений в условиях привитой культуры, от которой зависит продуктивность подвойно-привойных комбинаций и дальнейшая цепочка проектных решений: пространственное размещение рядов на земельном участке, сопутствующие производственному процессу агротехнические и агрохимические приемы. Принимая во внимание высокую значимость факторов терруара для виноградарства и виноделия, нами была осознана необходимость его детального учета на этой проектной стадии. Целью работы являлось создание алгоритма подбора сортов подвоев, опирающегося на локальные факторы терруара земельного участка и его дальнейшее применение в проектировании виноградных насаждений. На основании анализа литературных источников и агрономического опыта специалистов виноградарства и виноделия нами были определены ключевые стрессовые факторы, которые в целом необходимо учитывать при выборе сортов подвоев. По результатам комплексного исследования терруара и аналитической диагностики почвенных проб, отобранных на земельном участке, располагающемся в Бахчисарайском районе Республики Крым, были уточнены и приоритизированы локальные стрессовые факторы, представляющие риски непосредственно на участке апробации ландшафтно-адаптированного подхода к выбору подвоев: карбонатное состояние, риск заражения филлоксерой, высокое содержание тонкодисперсных фракций в гранулометрическом составе, кратковременные засухи, риск локального переувлажнения, дефицит фосфора. Всего для каждого выделенного почвенного ареала было рассмотрено 20 наиболее распространенных в коммерческом отношении сортов подвоев. В результате применения сценария сокращения выборки, основанного на приоритизации вышеупомянутых стрессовых факторов, количество рассматриваемых сортов подвоев было сокращено до трех вариантов: 1103 Paulsen, 140 Ruggeri и Fercal, - которые были оценены в баллах между собой и относительно локальных условий терруара земельного участка для дальнейшего сопоставления их с рыночными и логистическими аспектами при принятии окончательного проектного решения.
Бесплатно
Влияние биоуглей на концентрацию доступных для растений элементов в почве
Статья научная
Для решения экологических проблем и снижения экономических затрат необходимо усовершенствовать системы применения минеральных удобрений путем разработки и внедрения новых технологий, включая использование биоуглей. Из-за отсутствия эффективного мониторинга изменений в почве сложно корректировать нормы внесения удобрений. Это обуславливает важность информации об элементном составе биоугольных мелиорантов, используемых при снижении подвижности тяжелых металлов в почве. Применение биоугля для восстановления загрязненных почв основано на его способности иммобилизировать тяжелые металлы и органические поллютанты. В работе использовались биоугли, полученные медленным пиролизом разных видов органических материалов: сосновых опилок, навоза крупного рогатого скота (КРС), пшеничной соломы, скорлупы кедрового ореха и пивной дробины. Проанализировано влияние биоуглей (доза внесения 10 т/га) на концентрацию 13 элементов (C, N, K, P, Mg, Ca, Fe, Mn, Pb, Ni, Cr, Cd, Co) в почве. Анализ данных проводился после выращивания мягкой яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) на дерново-подзолистых почвах. Установлено, что концентрации тяжелых металлов в мелиорированных биоуглями почвах значительно ниже предельно допустимых концентраций для почв (ПДК). Содержание свинца (Pb) в почвах с биоуглями в 9 и более раз ниже уровня ПДК, а биоуголь из отходов жизнедеятельности КРС достоверно снижает концентрацию этого металла в почве.
Бесплатно
Статья научная
Цель исследования состояла в установлении влияния внесения в почву биоуглей, полученных из разных, характерных для Западной Сибири органических отходов сельского хозяйства (коровий навоз, солома), деревообрабатывающей (сосновые опилки) и пищевой промышленности (скорлупа кедрового ореха) на морфометрические характеристики растений (на примере яровой пшеницы (Triticum aestivum L.)) и свойства дерново-подзолистой почвы. Оценка влияния осуществлялась в ходе проведения вегетационных экспериментов с использованием климатических камер. В результате вегетационных исследований установлено, что внесение всех отмеченных видов биоуглей в слой почвы приводит к достоверному (p
Бесплатно
Влияние гуминовых препаратов на свойства деградированных почв техногенных пустошей
Статья научная
Работа направлена на изучение возможности применения экзогенного органического вещества - гуминовых препаратов (ГП) - для ремедиации почв техногенных пустошей вблизи медно-никелевых комбинатов на Кольском полуострове. В краткосрочных лабораторных экспериментах исследовали возможность стабилизации подвижных форм тяжелых металлов гуминовыми препаратами различного происхождения (торфяной гумат “Флексом” и угольный гумат “Экстра”) в сравнении с ГП, инокулированными биологическими препаратами (микоризообразователями и азотфиксаторами) и минеральными добавками (NPK и CaCO3). Эксперименты проводили в течение 45 дней после 14 дней прединкубации в климатической камере Binder при контролируемом режиме освещенности, температуры и влажности, соответствующем условиям полярного дня в Кольской Субарктике. По окончании экспериментов оценивали изменение химических свойств почвы, состояние микробного сообщества и тест-культуры (щучки дернистой). Применение торфяного гумата не эффективно без дополнительных мер (сочетания с CaCO3), при этом эффекта от кооперации с биологическими добавками не отмечено...
Бесплатно
Статья научная
Целью работы было изучение концентрации различных форм минерального азота и ферментов цикла азота в почвах сельхозугодий. В задачи исследований входило изучение содержания аммонийной и нитратной форм азота, а также активности уреазы и нитратредуктазы в почвах сельхозугодий на территории Донецкой Народной Республики (ДНР). Для исследования почв сельскохозяйственных угодий были выбраны модельные участки, расположенные в южной части Шахтерского района ДНР, представленные черноземами среднесмытыми мало-, слабо- и среднегумусированными. Контролем являлся участок со степной растительностью (чернозем обыкновенный мощный среднегумусный). Результаты проведенных исследований позволяют сделать выводы о развитии деградационных процессов на ряде модельных участков и об их влиянии на содержание аммонийного и нитратного азота в почвах сельхозугодий. Выращивание сельскохозяйственных культур с высоким уровнем выноса элементов минерального питания, склоновая поверхность участков, длительность возделывания зерновых культур на одних и тех же участках приводят к существенному снижению концентрации аммонийного и нитратного азота. Так, наиболее существенное снижение концентрации азота аммонийных соединений (на 77-82%) зафиксировано на модельных склоновых участках под кукурузой и подсолнечником. Анализ данных показал приуроченность обменного аммония к нижележащим генетическим горизонтам. Минимальная концентрация нитратов в пахотном горизонте зафиксирована при совместном влиянии таких неблагоприятных факторов, как: нерациональное расположение полей по элементам рельефа; нарушение условий севооборота; использование культур-предшественников с существенным уровнем выноса питательных элементов (пшеница, кукуруза). При изучении активности уреазы установлено, что низкое количество почвенных микроорганизмов, связанное с выращиванием кукурузы и подсолнечника, а также с развитием деградационных процессов различного генезиса, приводило к угнетению функционирования уреазы почв модельных участков. Максимальная активность уреазы наблюдалась на участках под озимой пшеницей и составила 68-72% по отношению к контрольным показателям. В результате проведенных исследований активности нитратредуктазы также установлено снижение ее значений на участках, использующихся для выращивания культур, формирующих большую фитомассу (кукуруза и подсолнечник).
Бесплатно
Статья научная
Техногенное загрязнение почв тяжелыми металлами (ТМ) представляется серьезной экологической проблемой. Для рекультивации почв, подвергшихся воздействию поллютантов, часто применяются различные сорбенты, в связи с этим поиск наиболее эффективного и многопланового сорбирующего вещества является актуальным. Смоделировано загрязнение гумусово-аккумулятивного горизонта светло-серой лесной легкосуглинистой почвы тяжелыми металлами: свинец (Pb2+) и медь (Cu2+). В качестве загрязнителей использовали растворы ацетата свинца (Pb (CH₃COO)₂·3H2O) и сульфата меди (CuSO₄·7Н2O) трех разных концентраций (1ПДК, 5ПДК, 10ПДК). Растворы кремнийорганического адсорбента - 1,1,3,3-тетрагидрокси-1,3-диметилдисилоксана полигидрата (ПМСПГ) также вносились в трех различных вариантах: 0.01%; 0.1%; 1%. После загрязнения исследуемых образцов и внесения кремнийорганического адсорбента были определены подвижные соединения меди и свинца методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Экстракция поллютантов из почвы проводилась ацетатно-аммонийным буфером (рН = 4.8). Применение адсорбента значительно снизило концентрации подвижных соединений тяжелых металлов. Наиболее эффективным оказалось применение раствора ПМСПГ с концентрацией 1%. Проводился вегетационный эксперимент. В качестве тест-культуры использовался кресс-салат (Lepidium sativum L.) сорта “Забава”. Выявлены благоприятные изменения в росте кресс-салата при использовании адсорбента с концентрацией 1% по отношению к контрольным вариантам.
Бесплатно
Статья научная
Изучено влияние катастрофических лесных пожаров 2021 г. на растительный покров и почвы средней тайги на территории распространения легких почвообразующих пород Центральной Якутии. Полученные результаты показали кардинальную динамику видового разнообразия и продуктивности напочвенного покрова лиственничных и сосновых лесов в естественном состоянии и на горелых участках. Запас надземной фитомассы травяно-кустарничкового покрова в контрольном лиственничнике и сосняке более чем в 5 и 10 раз соответственно превышает таковой на гарях. Проведенные работы выявили влияние лесных пожаров на морфологическое строение (формирование пирогенного слоя, проявление пиро- и криотурбаций), глубину протаивания, водный режим мерзлотных почв под лиственничными и сосновыми лесами и на гарях однотипных лесов на легких почвообразующих породах криолитозоны в первый год после сильных пожаров. Почвы в районе исследования представлены преимущественно мерзлотными подзолами иллювиально-железистыми. Выявлено увеличение глубины залегания многолетнемерзлых пород в данных почвах, поднятие уровня верховодки, уменьшение кислотности в верхней части профиля. Было обнаружено интенсивное золообразование вследствие горения опада и подстилки. Дана характеристика современного состояния растительного и почвенного покрова.
Бесплатно
Статья научная
Поиск новых технологий эффективного регулирования урожайности с сохранением (повышением) почвенного плодородия является актуальной задачей. Применение удобрений в формах с пролонгированным действием может одновременно решать обе задачи - экономить удобрения и повышать мобилизацию элементов питания из почвы. В настоящей работе с использованием данных полевого опыта с озимой пшеницей посредством математического моделирования исследовали механизм влияния пролонгированного удобрения на скорость мобилизации элементов в почве. Показано, что в варианте с самым медленно растворяющимся удобрением (оригинальное полимер-модифицированное удобрение азофоска с содержанием поливинилового спирта - 20%) достигалась самая высокая эффективность азофоски (прибавка урожая 1.3 т/га и прирост в почве подвижных форм фосфора 2.5 мг/100 г почвы, калия - 8.8 мг/100 г почвы и нитратного азота - 4.7 мг/100 г почвы). Результаты модели на примере фосфора количественно подтвердили предположение о том, что низкая скорость растворения удобрения усиливает мобилизацию питательных элементов из почвы за счет отсутствия избытка доступных растению форм питательных элементов. Даны оценки добавочной эффективности модифицированной азофоски за счет содержания полимера. Показано, что новая форма удобрения может быть применена для эффективного снижения количества удобрения на планируемый урожай, одновременно с возможностью выведения почвы на более высокий уровень эффективного плодородия по основным элементам питания.
Бесплатно
Статья научная
В современных условиях беспрецедентных вызовов в природопользовании, в том числе технологической деградации систем применения удобрений, альтернативой может стать развитие оригинальных форм удобрений пролонгированного действия. Несмотря на значительный прогресс в адаптации прогрессивных систем агрохимических воздействий, применение традиционных форм минеральных удобрений не позволяет использовать весь потенциал вносимых элементов питания, так как процессы неполной денитрификации, иммобилизация и выщелачивание (вымывание) основных макроэлементов (NPK), наряду с действием уреазы, приводят к непроизводительным потерям питательных веществ в почве. Кроме экономических потерь, включая затраты на транспортировку, хранение и внесение традиционных препаративных форм удобрений, имеют место негативные экологические последствия - эвтрофикация водоемов, эмиссия парниковых газов. Исследования проводились в 2022 г. в производственных условиях в Курском районе Ставропольского края в хозяйстве ООО “СтавАгроКомˮ на черноземе южном карбонатном. В качестве модификатора минеральных удобрений использовался один из наиболее распространенных синтетических полимеров - поливиниловый спирт (ПВС) Норма расхода полимера составляла - 3, 5 и 7 кг на 1 тонну удобрения. Рост урожая положительно коррелировал с дозой полимера в удобрении. Анализ почвенных свойств проведен методом главных компонент. Полученная кластеризация в координатах первых двух компонент (в сумме объясняют 65% вариабельности данных) показывает значимые различия в свойствах почвы под разными вариантами опыта. Предложен дифференциальный показатель - добавочная эффективность использования питательных элементов (E). Она оценивалась по прибавке урожая относительно нулевой дозы полимера на единицу снижения концентрации данного элемента в почве согласно предложенной формуле. Показано, что использование полимера в модифицированном удобрении дает статистически значимое увеличение эффективности использования фосфора и калия озимой пшеницей.
Бесплатно
Влияние потепления климата на баланс углерода в лесных почвах России
Статья научная
Баланс углерода в лесных почвах (БУЛП) исследовался на основе геостатистической процессной модели “BIGIN” (Biosphere Greenhousegas Inventory). Потепление в базовый период времени (1990 ± 5 гг.) в бореальных лесах инициирует сдвиг БУЛП в сторону его уменьшения, т. е. усиления эмиссии СО2. В горизонте “О” уменьшение БУЛП составляет минус 101.4 МтС[1]. Потепление климата на 1.5 °C и 3 °C вызовет дальнейшее уменьшение БУЛП на 345.7 МтС и 691.4 МтС, соответственно. В умеренно теплых лесах потепление климата инициирует формирование положительного БУЛП, т. е. увеличение поглощения СО2. В горизонте “О” почв умеренно теплых лесов потепление климата в базовый период и в дальнейшем приводит к развитию положительного БУЛП, т. е. накоплению углерода 62.4 МтС, 212.8 МтС и 425.4 МтС соответственно. Положительные изменения БУЛП в бореальных и умеренно теплых лесах в исследованном интервале температур отмечены в горизонте “А1” (7.3 МтС, 24.9 МтС и 49.8 МтС) и горизонте “Вh” (14.1 МтС, 48.0 МтС, 96.2 МтС). В обоих типах лесов потепление климата инициирует суммарный отрицательный БУЛП (минус 17.6 МтС). Дальнейшее потепление климата на 1.5 °C и 3.0 °C приведет к уменьшению БУЛП на минус 60.0 МтС и минус 120.0 МтС. Это составит 4%, 13% и 27% от совокупного годового выброса РФ в 2020 г. Отрицательный БУЛП не является показателем усиления СО2 эмиссии. Окончательный вывод о СО2 эмиссии/поглощении можно сделать только при анализе лесной экосистемы при проведении сопряженного анализа “почва-древостой”. Погрешность оценки БУЛП в органо-профиле почв в базовый период составляет ± 23.0 MтC при уровне достоверности P = 0.67 и ± 47 MтC при уровне достоверности P = 0.95. При повышении температуры на 1.5 °C погрешность составит ± 80.0 МтС и ± 160.0 МтС при уровнях достоверности Р = 0.67 и Р = 0.95 соответственно. Величина ошибки БУЛП при повышении температуры на 3.0 °C составит ± 160.0 МтС и ± 320.0 МтС при уровнях достоверности Р = 0.67 и Р = 0.95 соответственно. [1] Миллион тонн углерода
Бесплатно
Статья научная
Проведено сравнение физических, химических и микробиологических свойств дерново-подзолистой пахотной среднесуглинистой почвы в условиях применения традиционной и нулевой обработки. Объектом исследования были образцы из пахотного слоя почвы (0-10, 10-20, 20-30 см) поля № 2 многолетнего опыта Центра точного земледелия РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева, где в 2018 г. выращивали вико-овсяную смесь. Отбор образцов почвы под двумя способами обработки был проведен в июне 2018 г. в 8-кратной пространственной повторности. Была определена влажность, водоудерживающая способность, pH, процентное содержание углерода и азота. Вегетационный индекс NDVI, определенный с помощью прибора GreenSeeker HandHeld, был использован для оценки интенсивности развития посева. Методом микробиологического посева на питательные среды в образцах была оценена численность эколого-трофических групп микроорганизмов (гетеротрофные аммонификаторы, аэробные и анаэробные азотфиксаторы, денитрификаторы, олиготрофы, целлюлозолитики)...
Бесплатно
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
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
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
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
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
Статья научная
Представлены результаты исследований на примере чернозема южного и каштановой почвы. Многолетнее использование вспашки с оборотом пласта и применение чистых паров приводит к критическому состоянию почвы по содержанию агрегатов размером >10 мм и >1мм. Внедрение прямого посева (ПП) на старопахотных почвах приводит к общему увеличению средневзвешенного диаметра агрегатов (СВД). Интенсивность восстановления структурного состояния почвы при ПП в черноземе южном протекает более интенсивно, чем в каштановой почве, причем основные изменения происходят во фракциях агрономических ценных агрегатов. В черноземе южном происходит увеличение диаметра с 6.0 мм до 9.5 мм, тогда как в каштановой почве СВД увеличивается только до 7 мм. Содержание эрозионноопасных агрегатов
Бесплатно
