Спецвыпуск по результатам молодежной конференции. Рубрика в журнале - Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева
Статья
Цель работы заключалась в оценке изменения содержания микробного углерода и свойств растворенного органического вещества (РОВ) ризосферы мятлика полевого (Poa pratensis L.) в ответ на воздействие иссушения и переувлажнения почв. В работе использовали метод вегетационного эксперимента с вариантами без растений и со сплошным посевом в вегетационных сосудах на черноземе типичном (Haplic Chernozem). Свойства растворенного органического вещества оценивали на основании изучения водоэкстрагируемого органического вещества (ВЭОВ), для которого определяли оптические свойства методами UV-Vis спектрометрии и спектрофлуориметрии. Для оценки микробной биомассы почву фумигировали и проводили экстракцию водой. Показано, что содержание микробного углерода во внекорневом черноземе не зависит от влажности почвы, в то время как в ризосфере - увеличивается при иссушении и уменьшается при оптимальной и избыточной влажности. На свойства ВЭОВ внекорневого чернозема в большей степени влияет влажность почвы, а ризосферы - жизнедеятельность растения. Содержание микробного углерода в ризосфере больше, по сравнению с внекорневой почвой, только при иссушении, что связано с адаптацией растения к абиотическому стрессу. При оптимальном и избыточном увлажнении содержание микробного углерода во внекорневой почве больше, по сравнению с ризосферой, что может быть связано с более активной реакцией микроорганизмов чернозема на краткосрочное увлажнение, по сравнению с ризосферными микроорганизмами, а также регулирующим влиянием растения. Несмотря на меньшую микробную биомассу, по сравнению с внекорневой почвой, микробиом ризосферы мятлика способен на более интенсивную трансформацию органического вещества почвы. Динамичность свойств ризосферы мятлика обеспечивает ее более активное и устойчивое функционирование.
Бесплатно
Влияние наночастиц Fe3O4 на урожайность картофеля и развитие почвенной микрофлоры
Статья
Цель данной работы заключалась в исследовании как раздельного, так и совместного влияния ЖФБ (жидкофазный биопрепарат) и наночастиц Fe3O4 на урожайность картофеля сорта Скарб, а также на почвенную микрофлору. Биосинтез наночастиц Fe3O4 осуществлялся с применением экстракта зеленого чая и раствора FeSO4∙7H2O концентрацией 0.1 моль/л. Эффективность полученного ЖФБ-Fe изучали в полевых условиях на фоне внесения NPK. Результаты трехлетнего эксперимента (2020-2022 гг.) показали, что при опрыскивании вегетирующих растений 1%-ным ЖФБ-Fe урожайность картофеля увеличилась на 16.9%, а при обработке клубней перед посадкой - на 14.8% по сравнению с контролем. В то же время при использовании ЖФБ без добавления наночастиц Fe3O4 урожайность картофеля увеличилась на 9.8% при обработке по листу и на 6.8% при обработке клубней по сравнению с контролем. По результатам микробиологического анализа был рассчитан коэффициент минерализации почвы и рассмотрена зависимость урожайности картофеля от его величины. При варьировании концентрации ЖФБ-Fe обнаружена сильная, но разнонаправленная зависимость урожайности картофеля от коэффициента минерализации почвы как при обработке клубней (уравнение регрессии у = 0.2639х - 39.9329 с коэффициентом корреляции r = 0.72), так и при опрыскивании растений картофеля (уравнение регрессии у = -0.2536х + 55.882 с коэффициентом корреляции r = -0.77). Кроме того, при некорневой обработке растений картофеля 1%-ным раствором наночастиц Fe3O4 была очень сильная обратная взаимосвязь между урожайностью и количеством азоттрансформирующих микроорганизмов (коэффициент корреляции r = -0.90, при уравнении регрессии у = -0.0841х + 37.9421).
Бесплатно
Разнообразие почв острова Колгуев с криометаморфическими горизонтами
Статья
Остров Колгуев (подзона типичных тундр) до недавнего времени оставался мало изучен в почвенном отношении. В ходе экспедиционных исследований 2018-2023 гг. было выявлено, что значительную долю в почвенном покрове занимают почвы, имеющие в профиле горизонт с ярко выраженной структурой, который был диагностирован как криометаморфический (CRM). В связи с этим цель настоящей работы - охарактеризовать разнообразие и морфологические особенности тундровых почв с криометаморфическим горизонтом, выявленных на острове. Горизонты CRM наиболее часто имели зернистую структуру с острыми ребрами или икряную с округлыми гранями и не выраженными ребрами. Наиболее характерный размер агрегатов - 1-3 мм; реже - до 4 мм или менее 1 мм. В некоторых случаях структура была водопрочной, а почвенные агрегаты имели более плотное и сухое внутреннее пространство. Реже встречалась плитчато-зернистая структура со скелетанами. Особенность почв, наиболее типичных для о. Колгуев, - уменьшение выраженности структуры вплоть до ее исчезновения в верхних 5-10 см профиля. Такие почвы были отнесены к типу криометаморфических. Они являются основным компонентом почвенного покрова. Глееватый подтип этих почв и глееземы криометаморфические чаще встречаются в составе микроструктур почвенного покрова. В одном из центральных районов острова были описаны криометаморфические почвы с морфологически выраженным альфегумусовым горизонтом. Основываясь на принципах Классификации почв России, были выделены следующие типы почв: криометаморфические, перегнойно-криометаморфические, глееземы криометаморфические, а также почвы, которые предварительно отнесены к новому типу - подбуры криометаморфические, и новому подтипу - глееземы криометаморфические торфянистые. Таким образом, исследование почв о. Колгуев показало, что распространение криометаморфических почв намного шире, чем предполагалось ранее.
Бесплатно
Статья
Исследованы особенности вертикального распределения 137Cs в профиле агрочернозема глинисто-иллювиального, а также биогенная миграция радионуклида в системе “почва-растение” агроценоза картофеля сорта “Гала” в центральной части Плавского радиоактивного пятна Тульской области. Показано, что спустя 35 лет после Чернобыльской аварии плотность поверхностного радиоактивного загрязнения пахотных почв региона превышает допустимый уровень в ≈ 5 раз. Глубина проникновения 137Cs вниз по профилю в основном определяется приемами агротехнической обработки почв, и основная часть его запасов сосредоточена в верхнем 30-сантиметровом пахотном слое, что определяет прямой контакт радионуклида с подземными органами картофеля (корнями, столонами и клубнями). Несмотря на это, в растения картофеля переходит не более 0.02% общих запасов 137Cs, содержащихся в системе “агрочернозем-картофель”. Также установлено, что для растений картофеля характерна контрастность распределения величин удельной активности 137Cs по органам и тканям, при которой столоны и тонкие корни в наибольшей, а клубни - в наименьшей степени концентрируют радионуклид на единицу биомассы. В целом уровни накопления 137Cs в сырой и сухой массе клубней картофеля, а также в продуктах, прошедших кулинарную обработку (варка “в мундире”, варка очищенной мякоти), соответствуют санитарно-гигиеническим нормам, что обосновывает низкие радиационно-экологические риски включения картофеля в севообороты на землях сельскохозяйственного назначения в ореоле Плавского радиоактивного пятна Тульской области.
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
Трансформация биохимических процессов в почве при загрязнении лекарственными препаратами
Статья
Лекарственные препараты и средства для личной гигиены (ЛППГ) являются новым типом загрязняющих веществ, регулярно детектируемых в природных средах, в первую очередь, в пресноводных источниках и сточных водах. В настоящее время собрана обширная база случаев обнаружения ЛППГ и в почвах, и проблема загрязнения данными эмерджентными веществами особенно актуальна для агроландшафтов. Целью исследования была оценка влияния ряда ЛППГ на процессы, протекающие в ризосфере на примере тестового растения. При проведении исследования предполагали, что попадание выбранных ЛППГ в почву может изменять биохимические процессы в ризосфере, влияя на активность микробного сообщества, в связи с чем могут изменяться характеристики лабильного пула органического вещества. В краткосрочном инкубационном эксперименте на гумусовом горизонте чернозема миграционно-мицелярного, исследовали влияние от ЛППГ, относящихся к наиболее актуальным терапевтическим группам и обнаруженных в природных средах: ципрофлоксацин (антибиотик), кетопрофен (анальгетик), атенолол (бета-блокатор), клотримазол (антигрибковое средство). Препараты вносили в почву в градиенте концентраций; в качестве модельного растения использовали салат латук (Lactúca satíva). По окончании эксперимента значимым образом отличались от контроля биомасса побегов и корней, показатели ферментативной активности. Преимущественно отличия от контрольных образцов выражались в ингибирующем эффекте, в то же время в ряде случаев наблюдалось повышение показателей. Отмечено изменение состава растворенного органического вещества почвы ризосферы: по общему набору показателей от контрольного образца отличались варианты со вносом препаратов даже в низких концентрациях для ципрофлоксацина, кетопрофена и атенолола. Наблюдаемый эффект от внесения лекарственных препаратов можно объяснить как буферной емкостью исследованной почвы, так и биологической активностью почв, в частности, ризосферного сообщества, в то время как изменения носили нерегулярный характер.
Бесплатно
Статья
Растительный и почвенный покровы городов служат их экологическим каркасом. При этом немаловажную роль в урбоэкосистемах играют почвенные беспозвоночные. Интегральным показателем состояния педофауны является ее трофическая активность. В работе определена трофическая активность макрои мезопедофауны в почвах садов Русского музея (г. Санкт-Петербург) экспресс-методом baitlamina test (BLT). Средние значения степени потребления приманки педобионтов составили 10.9 ± 1.6% для Летнего сада и 8.5 ± 3.5% для Михайловского сада. Установлена вариабельность показателей трофической активности между разными пробными площадями: в Летнем саду она варьирует от 2 ± 6.2% до 21.8 ± 8.4%, а в Михайловском саду - от 2.8 ± 4.5% до 19.3 ± 8.8%. Отмечено различие в трофической активности внутри вегетационного сезона. Наименьшая степень потребления приманки (менее 2%) отмечалась в наиболее сухие и жаркие месяцы в середине вегетационного периода, а наибольшая (в пределах 19-22%) - в начале и конце вегетационного периода при наиболее благоприятных гидротермических условиях.
Бесплатно
