Статьи. Рубрика в журнале - Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева
Статья научная
В условиях длительного стационарного опыта изучены элементный состав и структура гуминовых кислот дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы Предуралья при длительном применении органической, минеральной и органоминеральной систем удобрения. Минеральные удобрения способствовали формированию гуминовых кислот с повышенным содержанием алифатических компонентов, отношением Н : С = 1.45 и высокой степенью окисленности (w = 0.41). Низкое содержание азота в гуминовых кислотах (от 2.0 до 2.6 ат. %), при различных системах удобрения связано, прежде всего, с его низким содержанием в растительной биомассе возделываемых в севообороте культур. Органическая система удобрения привела к обогащению структурных агрегатов гуминовых кислот ароматическими группами и азотом. Высокая интенсивность поглощения группы >С=О карбоновых кислот в области 1 717 см-1 и двойных связей углеродных атомов при 1 627 см-1 подтверждает это положение. Наибольшее количество карбоксильных групп в своем составе имеют гуминовые кислоты варианта “навоз 10 т/га” и “навоз 5 т/га + экв. NPK”. Наиболее слабо колебания группы >С=О карбоновых кислот выражены в гуминовых кислотах почвы при минеральной системе удобрения.Варианты с органоминеральной системой удобрения занимают промежуточное положение по содержанию в гуминовых кислотах основных конституционных элементов. По данным термографического анализа при длительном применении минеральных удобрений отношение потери массы в низкотемпературной области к потере массы в высокотемпературной области (Z) около 0,9, т. е. в структуре гуминовых кислот увеличивается доля компонентов алифатической природы, по сравнению с таковой в неудобренной или унавоженной почвой.
Бесплатно
Статья научная
Деградация почв в результате водной эрозии представляет серьезную угрозу продовольственной и экологической безопасности, вследствие чего вопросы изучения и картографирования эрозии почв не теряют своей актуальности. В работе приведены результаты крупномасштабного цифрового картографирования степени эродированности почвенного покрова пашни Прохоровского района Белгородской области (85 тыс га), выполненного на основании подходов, связывающих факторы эрозионно-аккумулятивных процессов и степень эродированности почв напрямую (модель фактор - свойство), и посредством имитационной эрозионной модели WaTEM/SEDEM (модель фактор - процесс - свойство). Включение процессной составляющей в алгоритм цифрового почвенного картографирования позволило учесть не только пространственные, но и временные особенности протекания эрозионных процессов. Выявлено, что распашка земель Прохоровского района в первую очередь проводилась на землях, слабо подверженных эрозии, с темпами эрозии почти в два раза ниже, чем на более молодых пашнях. В результате этого карты эродированности почв, построенные на основе модели фактор - процесс - свойство с учетом и без учета длительности распашки в значительной степени соответствуют друг другу. Карты доминантных почвенных категорий (пиксел карты соответствует одной категории почв - неэродированной и слабоэродированной, средне-, сильноэродированной), построенные с использованием моделей фактор - свойство и фактор - процесс -свойство, обладают высокой степенью соответствия друг другу (идентичность предсказания для 90% пикселей), в то время как карты комбинаций почв (пиксел карты содержит информацию о долевом участии почв разной степени эродированности) различаются в большей мере (идентичность менее чем для 60% пикселей). Площади зональных, эрозионно-зональных и слабоэродированных комбинаций почв отличаются в 1.5-2 раза в сторону большей степени эродированности почв на картах, построенных с использованием модели фактор -процесс - свойство.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены оригинальные разработки по применению эрозионной модели WaTEM/SEDEM для крупномасштабного картографирования эрозионных структур почвенного покрова Среднерусской возвышенности. Оценка участия смытых почв в составе почвенных комбинаций распаханных склонов проведена на основе сопоставления расчетных темпов смыва с результатами почвенно-морфологической диагностики степени эродированности черноземов в 859 точках. При заданных входных параметрах эрозионной модели качественные изменения в структуре почвенного покрова (доля слабосмытых почв более 10%) начинаются с порогового значения водной эрозии 8 т·га-1·год-1. При среднегодовой эрозии 30 т·га-1·год-1 доля смытых почв превышает 50%. Полученные отношения между встречаемостью почв эрозионно-аккумулятивного ряда и интенсивностью смыва использованы для построения карты типизированных комбинаций почв разной эродированности. Сравнение с материалами детальной почвенной съемки показало, что карта отражает пространственное разнообразие и конфигурацию эрозионных почвенных комбинаций. Разработанный подход представляется перспективным для решения фундаментальных и прикладных задач, связанных с изучением структурно-функциональной организации почвенного покрова склонов и проектированием противоэрозионных мероприятий в адаптивно-ландшафтном земледелии.
Бесплатно
Часто встречающиеся неточности и ошибки применения статистических методов в почвоведении
Статья научная
Рассматриваются наиболее распространенные неточности и ошибки применения статистических методов, встречающиеся в отечественных публикациях по почвоведению. При обозначении случайных величин и параметров распределений греческими буквами нужно обозначать те, что относятся к генеральным совокупностям, а латинскими - к выборочным. Подробное описание эксперимента и того, к чему относятся повторности, позволяет делать корректные выводы из работы. Необходимо избегать мнимых повторностей, когда результаты в близко расположенных точках опробования рассматриваются как характеристики изменчивости почв на больших расстояниях. Расширение списка описательных статистик позволит использовать конкретное исследование в мета-анализе. Расчет доверительного интервала для среднего с использованием критерия Стьюдента при разных уровнях значимости расширяет рамки возможных значений среднего, однако такой подход оправдан лишь в том случае, если показатель не слишком сильно отличается от нормального распределения...
Бесплатно
Эколого-геохимическое состояние почв и грунтов зеленых насаждений Москвы (аналитический обзор)
Статья обзорная
Дана оценка загрязнения почв и грунтов зеленых насаждений Москвы тяжелыми металлами и противогололедными реагентами. Анализ литературных источников свидетельствует о произошедшем за последние годы снижении суммарного показателя загрязнения почв и грунтов зеленых насаждений города. Уменьшение суммарного показателя загрязнения обусловлено сокращением выбросов промышленных предприятий и проведением рекультивационных работ с заменой верхних слоев грунта. При этом зафиксирован рост содержаний свинца в компонентах городских ландшафтов, обусловленный возросшей интенсивностью движения автотранспорта. Выявлена недостаточная озелененность районов центральной части мегаполиса, которая ниже нормы, рекомендованной ВОЗ, составляющей 50 м2 древесных насаждений на человека. Описаны процессы засоления почв и угнетения городской растительности, вызванные применением антигололедных реагентов. Приведены литературные данные по антропогенной трансформации физико-химических свойств почв и форм нахождения тяжелых металлов в почвах. Указано на перспективность изучения этих вопросов для решения эколого-гигиенических задач мегаполиса. С учетом генезиса и эколого-геохимического состояния почвы зеленых насаждений Москвы предложено разделить на три группы: 1) почвы на насыпных грунтах сконструированных ландшафтов, 2) трансформированные почвы со следами прошлого антропогенного воздействия (постагрогенные почвы, почвы постселитебных территорий), 3) почвы на территориях парков, лесопарков и лесных массивов, слабо затронутые антропогенным воздействием и сохранившие свойства природных зональных почв.
Бесплатно
Электрофизические и геоинформационные методы картографирования биологических свойств торфоземов
Статья научная
Показано, что использование электрофизических методов и ГИС-технологий позволяет выявить структуру почвенного покрова и пространственное распределение отдельных биологических показателей, в частности интенсивности образования парниковых газов, в мелиорированных торфяных почвах (торфоземах), расположенных в сложных ландшафтно-гидрологических условиях долины реки Яхрома в Московской области. Таким образом, получен опыт интеграции на основе ГИС-технологий и геофизики различных аспектов строения и функционирования почвы, что генерирует легко читаемое “изображение” почвы в данном месте и в определенное время. Используемый подход основан на идее, что электрическое сопротивление почв, связанное с плотностью подвижных зарядов (катионов и анионов почвенного поглощающего комплекса и раствора), формируется под влиянием почвообразующих процессов и является интегральным показателем широкого спектра свойств почвы. Принимая во внимание, что эволюция и деградация торфяников после их осушения является в первую очередь микробиологическим процессом, мы уделили особое внимание исследованиям в этой области. В рамках мониторинговых наблюдений на опытных стационарах Яхромской поймы проведено картирование микробного образования CO2, N2O и CH4 в торфяных почвах. С одной стороны, это позволяет оценить текущую интенсивность разложения органического вещества и потери азота и углерода торфяными почвами различного ботанического состава, условий и методов мелиорации, а с другой - определить вклад этих почв в формирование парникового эффекта. Установлено, что электрическое сопротивление почвы, базальное, субстрат-индуцированное дыхание и денитрификационная активность (одна из форм анаэробного дыхания) зависят от одного и того же комплекса свойств торфозема и коррелируют друг с другом на исследуемой территории. Высокая скорость и производительность электрофизических методов позволяют использовать их для первичной диагностики почвы, выбора ключевых точек для дальнейших исследований, детализации картографических контуров и уточнения расчетов потоков парниковых газов с больших площадей.
Бесплатно
Энергия диспергации суглинистых почв до элементарных почвенных частиц с помощью ультразвука
Статья научная
Элементарные почвенные частицы - первый специфичный для почв уровень иерархии структуры почвы, также являющийся объектом гранулометрического состава почв. Для диспергации твердой фазы почв до элементарных почвенных частиц необходимо разрушить прочные связи между частицами с помощью физического воздействия. Эффективным способом физической диспергации является воздействие на почвенные суспензии ультразвуком. Однако в зависимости от типа почвы необходимый уровень энергии может варьировать, так как он определяется устойчивостью структуры почвы. В данной работе был проведен эксперимент с увеличивающейся в диапазоне от 65 до 1 101 Дж·мл-1 энергией ультразвуковой диспергации при постоянной мощности равной 32.4 Ватт. Для эксперимента были выбраны верхние горизонты трех типов почв - дерново-подзолистой, серой лесной и чернозема суглинистого гранулометрического состава. Для этого был использован диспергатор зондового типа Digital Sonifier S-250D (Branson Ultrasonics, США) со ступенчатым цельным наконечником (stepped solid horn tip, 13 мм). Установлено, что величина суммарной энергии диспергации Et, необходимая для полного разрушения агрегатов почв до ЭПЧ, зависит от типа почв и варьирует в пределах 200-800 Дж·мл-1 для суглинистых почв с содержанием органического вещества 1.8-4.6 100 г-1 почвы. Для пробоподготовки почв к гранулометрическому анализу и последующего определения текстурного класса почв согласно классификации Качинского достаточной является величина Et = 250 Дж·мл-1, так как она позволяет получить максимальное количество физической глины ( function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
