1.5.19. Почвоведение

Приведены результаты исследований по установлению в лесном питомнике Восточного Забайкалья эффективного севооборота, позволяющего сохранить плодородие почвы, вырастить крупномерный посадочный материал в сокращенные сроки и снизить расходы по его выращиванию более чем в два раза.

В двадцатых годах прошлого столетия наблюдения астрономов Р.Й. Тюмплера и Э.П. Хаббла позволили открыть межзвездную пыль, частицы которой рассеивают и поглощают звездный свет. Так, эти исследования и полученные в течение века, в области рассеяния света знания (конструкция линз Фурье, Теория Ми, Фраунгофера и т.д.), позволили компании FRITSCH GmbH, примерно 25 лет назад, объединить накопленный опыт и внедрить инверсную оптику Фурье для определения размера частиц, что и послужило началом современному методу анализа дисперсности порошковых сред. Внедрение новых методов требует времени для проведения серьезных исследований, с целью уточнения и расширения области применения при решении задач более общего порядка, так как зачастую производитель при создании того или иного оборудования для решения конкретных целей и частных задач, не имеет возможности описать абсолютно все случаи и варианты его использования.

Анализ результатов четырёхлетних исследований формирования талого стока и смыва почвы на территории водосборного бассейна малой реки Любожихи показал, что поверхностный сток и смыв почвы оказывает влияние не только на интенсивность проявления эрозионных процессов, но и на химический состав речных вод.  

Ремедиация тяжелых металлов (ТМ) в почве в настоящее время является важной темой. Влияние загрязненной почвы с канцерогенным, мутагенным и тератогенным потенциалом может привести к серьезным последствиям для здоровья. В настоящее время быстрый рост урбанизации, населения и уровня жизни требует поиска устойчивых решений в эпоху пост-covid-19. Эти многочисленные потенциальные преимущества, особенно в сочетании с биочаром, производимым из различной биомассы, могут стать экологически полезным инструментом для достижения целей ООН в области устойчивого развития по более экологичному восстановлению почв. В этом контексте был рассмотрен метод получения биочара из различного сельскохозяйственного сырья и его использование в качестве добавки в почву для восстановления земель, загрязненных тяжелыми металлами. Кроме того, нанокомпозиты на основе биочара, которые содержат функциональные материалы, в последнее время вызывают большой интерес из-за уникальных свойств, возникающих по причине их наноразмеров, и являются перспективными с точки зрения реакционной способности и стабильности. С другой стороны, полезность и эффективность этих нанокомпозитов на основе биочара определяются их способностью адаптироваться к конкретным условиям местности и особенностям почвы. Этот обзор эффективно обобщает текущие достижения в области применения биочара для восстановления загрязненных почв, включая тяжелые металлы, поскольку полной оценки использования нанокомпозитов на основе биоугля не существует. Обсуждены также перспективы использования и возможности внедрения нанокомпозитов на основе биочара в загрязненных почвах.

В работе представлена оценка пространственной изменчивости питательных веществ и запасов продуктивной влаги в агрочерноземе миграционно-сегрегационном при возделывании озимой пшеницы по технологии no-till. Между обследованными полями (n=131) установлено значительное варьирование содержания нитратного азота и подвижного фосфора в почве (V>40,0%). Пространственная изменчивость запасов продуктивной влаги меньше (V = 5,0–17,0 %), чем содержания подвижных форм основных элементов питания. Возможно, это связано с положительным влиянием технологии no-till на водный режим почвы. Пространственная вариабельность условий произрастания сильно влияет на урожайность озимой пшеницы. Выявлена зависимость урожайности культуры от запасов продуктивной влаги перед ее посевом (r = 0,80) и в фазу выхода в трубку (r = 0,34), а также  от содержания нитратного азота (r = 0,34)  и подвижного фосфора в почве перед посевом (r = 0,30). Полученные результаты свидетельствует о необходимости корректировки доз азотных и фосфорных удобрений на полях сельскохозяйственного предприятия. При этом эффективность различных агротехнических приемов определяется влагообеспеченностью перед посевом и в фазу выхода в трубку.

В статье рассмотрены основные этапы жизни и деятельности выдающегося представителя русского генетического почвоведения — Александра Федоровича Лебедева. Авторы предприняли попытку собрать разрозненные сведения о первом почвоведе Ростовского университета, работавшем в его стенах задолго до организации кафедры почвоведения.

Исследованы темно-каштановые почвы Оренбургского Зауралья на различных сельскохозяйственных угодьях. Сопоставление их свойств с целинными аналогами показало, что по степени агрогенной трансформации и ухудшению экологического состояния изученные почвы образуют следующий ряд: целинные — сенокосные — пастбищные — залежные — пахотные.

Изложены достижения, проблемы и задачи современного этапа развития проекта «Геоинформационная система мониторинга земель сельскохозяйственного назначения». Приводится описание созданного программного средства, интернет-ресурса и его использование для решения практических задач. Впервые в России для информационного обмена почвенными данными в сети Интернет применен и внедрен в государственную систему агромониторинга земель сельскохозяйственного назначения Ростовской области стандарт GeoRSS, основанный на структурированном гипертекстовом представлении географической и атрибутивной информации.

Анализ результатов четырёхлетних исследований формирования талого стока и смыва почвы на территории водосборного бассейна малой реки Любожихи, показал что поверхностный сток и смыв почвы оказывает влияние не только на интенсивность проявления эрозионных процессов, но и на химический состав речных вод.  

В статье рассматривается влияние мезорельефа на физические и водно-физические свойства серых лесных почв в березово-осиновом лесу расположенных на склонах северной и южной экспозиции. В ходе проведенных исследований было установлено, что в зависимости от элемента рельефа изменяется структурно-агрегатный состав, полевая влажность, плотность и температура серых лесных почв.

Выдающиеся русские ученые В. В. Докучаев, В. И. Вернадский и В. Р. Вильямс всю свою жизнь посвятили решению важнейшей проблемы системного подхода к изучению и разумному, бережному отношению к земле. С их именами связан крупный прорыв в развитии биологии, географии, экологии, рационального природопользования, сельскохозяйственной науки и освоении в практике их результатов. Показано кризисное состояние сельскохозяйственных земель нашей планеты, России, Центрального Черноземья и пути рационального природопользования в сельском хозяйстве.

Термин «нефтепродукты» трактуют как в техническом, так и в аналитическом значении. С технической точки зрения нефтепродукты (НП) — это товарные сырые нефти, прошедшие первичную подготовку на промысле и продукты переработки нефти. Принятые для оценки воды определения и методы диагностики ограничивают термин «нефтепродукты» только растворимыми углеводородами. Терминологически органический углерод токсикантов предлагаем назвать как «органический углерод антропогенного происхождения», а сами соединения — поллютанты органического происхождения или ксенобиотики. Практически содержание нефтепродуктов в почвах предложено рассчитывать по вкладу антропогенного углерода в почвенные запасы этого элемента. Для объективной оценки содержания НП в почвах предложен коэффициент накопления (Кn) нефтепродуктов в почве с учетом их качественного состава.

Статья посвящена анализу работы В. И. Вернадского «Об участии живого вещества в создании почв». Подчеркивается, что она имеет выдающееся значение для теоретического почвоведения, и не потеряла своей актуальности в наше время, несмотря на долгий срок ее неизвестности в истории почвоведения.

Доказано наличие общего принципа взаимосвязи и взаимозависимости между содержанием гумуса в физической глине, содержанием гумуса в почве и константами динамического равновесия полидисперсной системы почв, который описывается математической моделью. Разработка моделей основывается на концепции обобщения В. И. Вернадского «Достоверно зафиксированная связь между какими-либо явлениями может быть установлена и соответствующим образом формализована без изучения механизмов ее возникновения».

В статье рассматриваются подходы к созданию информатизационной инфраструктуры образования в почвоведении и особенности организации учебного процесса на современном этапе. Способы применения электронных учебников, сетевых средств, в том числе Интернета, тестового контроля качества знаний. Рассматриваются положительные и отрицательные черты учебного процесса в Болонском процессе. Описываются примеры техники и способов преподавания почвенного покрова мира и структуры почвенного покрова в связи с новыми требованиями.

Слабое загрязнение почв мышьяком оценивается регламентирующими документами в интервале от 2 фоновых значений до ПДК. Показано, что такая оценка для мышьяка некорректна, так как ПДК рассчитывается как превышение фона на 2 мг/кг.Предложено использовать с этой целью интервал содержания мышьяка от одного фона до ПДК. Другой информативной оценкой накопления мышьяка в почве является соотношение его концентраций к региональному фоновому значению, а при отсутствии таковой — к кларку в почве(Кк). Однако для этого показателя отсутствует оценочная шкала, что снижает его ценность как инструмента оценки степени загрязнения. В статье предложены оценочные градации.

Приведены результаты исследований содержания и распределения марганца  в черноземе южном агроценозов центральной орошаемой зоны Ростовской области.  Образцы почвы отбирали по генетическим горизонтам  из 5 полнопрофильных разрезов: 2 – под озимой пшеницей; 2 – под виноградными растениями; 1 – под чистым паром. Для определения подвижных соединений Mn в почве использовали ацетатно-аммонийный буферный раствор, с последующим применением атомно-абсорбционной спектрометрии. Общее содержание элемента определяли с помощью рентгено-флуоресцентного анализа на приборе «Спектроскан МАКС-GV». Установлено, что содержание марганца, как валового, так и подвижного, в черноземе южном соответствует фоновому уровню и не превышает допустимых концентраций. Низкая подвижность биомикроэлемента  (1,6–5,0 % от валового) является региональной особенностью почвы. Биологические особенности возделываемых культур обусловливают содержание подвижных соединений марганца. Выявлена общая закономерность в распределении валовых и подвижных соединений Mn в чернозёме южном, обусловленная  биогенной аккумуляцией в верхней части гумусового горизонта. Установлены особенности внутрипрофильной дифференциации  валового и подвижного марганца по генетическим горизонтам чернозема южного: для валового марганца характерно плавное уменьшение вниз по профилю, для  его подвижных соединений – накопление в верхних гумусовых горизонтах, затем резкое снижение с увеличением щелочности почвенного раствора

В статье рассмотрены антропогенные и техногенные факторы, оказывающие воздействие на экологическое состояние ландшафтов Апшеронского промышленного региона и на компоненты экосистем гг.Сумгаит и Баку – почву, атмосферу, воду. На высоко-урбанизированной территории Апшеронского промышленного региона в районах расположения гг. Сумгаит-Баку главными источниками загрязнений являются выбросы нефтехимической, химической, машиностроительной и других отраслей промышленности, добыча нефти на прилегающих к городу территориях, автотранспорт. Системный анализ состояния территории Апшеронского промышленного региона показал, что низкий уровень ассимиляционной емкости окружающей среды исследуемого региона определяется высокой степенью урбанизации, аридностью климата, незначительным весом экосистемы и невысоким естественным биоразнообразием, что определяет высокий уровень чувствительности к загрязнению и низкую репродуктивную способность по кислороду – всего 0,8 млн т/год. Обусловлено это особенностями растительного покрова (покрытость естественной эфемеровой растительностью только весной и осенью), повышением уровня грунтовых вод, невысоким биоклиматическим потенциалом, неблагоприятным водно-термическим режимом, отсутствием поверхностных вод, стока, наличием  высокоминерализованных, загрязненных водоемов, характерной неустойчивой взаимосвязью между отдельными компонентами в ландшафтах и отсутствием взаимной компенсации между ними.

Фракционный состав минеральных фосфатов в почве зависит от её генетических особенностей и  воздействия на почву различных факторов, в том числе антропогенных. Цель данного исследования – изучение фракционного состава минеральных фосфатов в черноземе обыкновенном при различных способах основной обработки. Исследования проведены в условиях полевого опыта на территории ЗАО Новобатайская Кагальницкого района Ростовской области.  Схема опыта: 1) отвальная вспашка (25–27 см), 2) дискование (10–12 см), 3) чизелевание (безотвальная обработка на глубину 25–27  см). Опытная культура озимая пшеница  (Triticum aestivum). Почва – чернозем обыкновенный карбонатный мощный глинистый на лессовидных глинах. Отбор почвенных образцов проведен до посева и в фазу выхода в трубку озимой пшеницы по слоям: 0–20, 20–40, 40–60, 60–80, 80–100 см. Фракционный состав минеральных фосфатов в почве определяли  по методу Чанга и Джексона в модификации Гинзбург-Лебедевой, валовой фосфор – с помощью рентгено-флуоресцентного анализа. Установлено, что чернозем обыкновенный карбонатный характеризуется достаточно высокими потенциальными возможностями в отношении обеспечения растений фосфором. Перед посевом озимой пшеницы содержание валового P2O5 колеблется от 0,17 до 0,19 %. На долю минеральных фосфатов в верхнем слое чернозема обыкновенного карбонатного приходится 42,0–43,0 % – при чизелевании и дисковании, при отвальной вспашке – 32,0 % от валового фосфора. В фазу выхода в трубку их количество несколько уменьшилось за счет интенсивного использования растениями. Основная доля минеральных фосфатов в черноземе обыкновенном карбонатном, независимо от способа основной обработки, представлена высокоосновными фосфатами кальция (Са-РІІІ), что определяется генетическими особенностями почвы. Растворимость фосфатов кальция с глубиной уменьшается. Безотвальные способы обработки (дискование и чизелевание) повышают содержание и доступность растениям минеральных фосфатов в черноземе обыкновенном карбонатном по сравнению с отвальной вспашкой. Однако отмеченное влияние по результатам первого года исследований не существенно, что свидетельствует о необходимости проведения многолетних исследований.

Показана чувствительность подхода расчета кадастровой стоимости к различным почвенно-географическим условиям Ростовской области. Максимальные величины отмечены для черноземов обыкновенных пятой агроклиматической подзоны, кадастровая стоимость которых может достигать 31 руб/м2. Минимальные показатели отмечены для седьмой и восьмой агроклиматических подзон, где отмечены минимальные показатели коэффициента увлажнения и агроклиматического потенциала. Величина кадастровой стоимости черноземов южных колеблется от 9,1 до 11,4 руб/м2, кадастровые стоимости каштановых и темно-каштановых почв варьируют от 8,4 до 8,8 руб/м2. В результате процесса осолонцевания снижение величины кадастровой стоимости для черноземных и лугово-черноземных почв, каштановых, лугово-каштановых и темно-каштановых может достигать 75 %. Самые низкие показатели кадастровой стоимости отмечены для светло-каштановых почв (с признаками осолонцевания) и солонцов – от 1,1 до 0,1 руб/м2. Работа выполнена по теме государственного задания: «Физические  основы экологических функций почв: технологии мониторинга, прогноза и управления».