Теоретически обоснована и разработана стационарная система автоматизированного измерения гидротермических режимов почв, с помощью которой экспериментально проведены регулярные исследования профильного распределения влажности и температуры почв, а также глубины залегания грунтовых вод в условиях Тверской области (опытное поле ВНИИМЗ) на агродерново-подзолистых оглеенных легкосуглинистых почвах. На основе этих данных построены карты хроноизоплет влажности и температуры почвы. Используя послойные значения почвенно-гидрологических констант (ПГК), определенных из основных гидрофизических характеристик, проанализирован водный режим почв с выделением периодов гравитационного стока, переувлажнения и почвенной засухи в годовом цикле. В течение года в исследуемой толще почвы наблюдаются периоды избытка и недостатка влаги для растений, а также периоды быстрого изменения профилей влажности и температуры, обусловленные метеоусловиями, в частности, в конце октября – начале ноября и в конце апреля. Это требует проведения соответствующих агротехнических и мелиоративных мероприятий на исследованных почвах. Получение, накопление и обработка количественных цифровых данных о водном и температурном режимах почв позволяет применять современные методы анализа динамических свойств почв в составе интеллектуальных цифровых платформ, устанавливать строгое количественное соответствие с метеоданными, определять и прогнозировать время наступления критических периодов и научно обоснованно управлять почвенно-мелиоративными процессами. 

Изменение почвенного покрова часто приводит к существенной трансформации функций почв, а в некоторых случаях к их полной потере и деградации почв, что существенно сказывается на качестве окружающей среды и сервисов почв. Все это предопределяет важность изучения процессов динамичности почв и почвенного покрова. Целью наших исследований было выявление тренда многолетней динамики почвенного покрова горных районов Узбекистана с 80-х годов прошлого века до 2020-х годов на основе анализа разновременных спутниковых данных. Анализ проведен для районов с абсолютной высотой более 900 м над уровнем моря на основе анализа спутниковых данных Landsat TM5 (29 сцен) за 1985–1987 гг. и Landsat 8 OLI (32 сцены) за 2021–2023 гг. На основе индивидуально определяемых для каждой сцены пороговых значений NDVI все изображения были разбиты на 3 класса наземного покрова: растительность, открытая поверхность почв и водная поверхность. После этого проводилось поканальное вычитание значений яркости в каждом канале за оба анализируемых периода съемки. Результаты были экспертно проинтерпретированы с точки зрения изменений почв. Полученная карта совмещалась с обновленной геоинформационной картой почвенного покрова горных районов республики. На 7% горных территорий Узбекистана за исследуемый период выявлены изменения почвенного покрова, связанные с процессами эрозии, осыпями, обвалами, вторичным переувлажнением и засолением почв. Для 4% территории исследований наблюдается тренд к проградации почв. Динамичность водной поверхности (затопление почв, освобождение почв от водной поверхности) на территории исследований наблюдается на 0.1–0.3% от площади гор. Проведенные исследования показали широкие возможности использования многолетних архивов спутниковых данных для оценки динамичности почв и почвенного покрова труднодоступных горных регионов Узбекистана.

Настоящая работа посвящена изучению изменений типоморфных характеристик черноземов южных Волгоградской области на территории бывшего стационара АН СССР “Белые пруды”.

Исследования выполнены по трансекте, пересекающей с запада на восток два сельскохозяйственных поля, находящихся между тремя лентами Государственной лесополосы “Пенза–Каменск”. Для анализа динамики почвенных характеристик использовались образцы, отобранные в 1950 г., и в тех же местах спустя 70 лет, отобранные в 2021 г. Комплексные исследования проводились по следующим характеристикам: плотность сложения, агрегатный состав, рН, содержание гумуса, карбонатов, солей, обменных оснований. Выявлено, что длительное сельскохозяйственное использование не привело к значительным изменениям морфологического строения, гранулометрического состава, а также гумусового и солевых профилей исследуемых современных почв. Показано, что за изучаемый период с 1950 г. до 2021 г.  наблюдается повышение плотности почвы и прослеживается тенденция к подкислению верхней части почвенного профиля и, напротив, к подщелачиванию его нижней части. Для выявления факторов изменения типоморфных характеристик были проанализированы данные многолетних наблюдений (100-летний период) за климатическими показателями. Выявлена сложная взаимосвязь между осадками и влагозапасами в почвах.

Ретроспективный анализ показал высокую устойчивость к длительному сельскохозяйственному использованию профилеобразующего процесса, что объясняется малой изменчивостью климатической нормы почвообразования за последние 120 лет, глубоким залеганием грунтовых вод, равнинным рельефом местности и наличием лесных насаждений. При сохранении текущих тенденций количества и сезонной динамики осадков значительных изменений в почвенных свойствах не прогнозируется. 

Термиты все чаще рассматриваются как ключевые экосистемные инженеры, играющие решающую роль в регулировании почвенных процессов и круговорота питательных веществ, особенно в тропических лесных экосистемах. В данном исследовании изучается функциональная роль активности термитов в воздействии на содержание почвенного органического углерода) (ПОУ) и основных макроэлементов (N, P, K) в различных типах растительности в пределах учебного стационара в лесу Алас Бромо, Центральная Ява, Индонезия. С помощью метода приманки из деревянных кольев в ПВХ-трубках активность термитов была количественно оценена и разделена на пять классов по степени повреждений. Отбор проб проводился как в сухой, так и в дождливый сезоны, в сосновых и краснодревесных насаждениях различного возраста, с последующим анализом образцов почвы на содержание ПОУ, общего азота (N_total), общего фосфора (P_total), общего калия (K_total) и углерода микробной биомассы почвы. Результаты показали значительные сезонные колебания и различия в разнообразии и активности термитов в зависимости от типа насаждений, при этом более высокая численность и разнообразие термитов наблюдались в сухой сезон, особенно в сосновых насаждениях, которые также демонстрировали более высокую привлекательность для термитов. Повышенная активность термитов, проявившаяся в более высоких классах повреждений кольев, была тесно связана с повышенными уровнями ПОУ, общего азота, фосфора и калия, а также углерода микробной биомассы почвы. Корреляционный анализ Пирсона подтвердил положительную и значимую корреляцию между активностью термитов и каждым из изученных параметров почвы, при этом наиболее сильная корреляция наблюдалась между активностью термитов и содержанием общего азота (r = 0.771) и углерода микробной биомассы почвы (r = 0.487). Эти результаты подчеркивают биологический вклад термитов в плодородие почвы, опосредованный такими механизмами, как разложение органического вещества, биотурбация и минерализация питательных веществ, облегчаемая симбиотической кишечной микробиотой. Результаты показывают, что активность термитов не только повышает содержание ПОУ за счет стехиометрических сдвигов, но и способствует накоплению питательных веществ, особенно в условиях интенсивного потребления древесины. Кроме того, содержание углерода в микробной биомассе было значительно выше в районах с активным присутствием термитов, что указывает на синергетический эффект между макрофауной и микробными сообществами в регулировании динамики углерода в почве. Данное исследование подчеркивает экологическое значение термитов в устойчивом управлении лесами и их потенциальное использование в качестве биоиндикаторов состояния почвы.  

В статье рассмотрена трансформация физических, физикохимических и химических свойств лугово-каштановых почв на ключевом участке с различными вариантами землепользования: залежь – богарный – постирригационный (полевой севооборот, рисовый чек). На всех исследуемых вариантах почва по гранулометрическому составу тяжелая и представлена легкой глиной и тяжелым суглинком с преобладанием илистых и крупнопылеватых фракций. В сравнении с залежной почвой на постирригационных участках наблюдается увеличение доли дефляционно опасной пыли средней и мелкой, уменьшение доли песчаных фракций и содержания физической глины в пахотном горизонте. Все варианты исследованных лугово-каштановых солонцеватых почв отличаются высокой плотностью сложения и низкой пористостью. Обработка почвы сельскохозяйственной техникой способствует ухудшению ее физических свойств в подпахотном горизонте. За время полувекового функционирования агроландшафтов в условиях орошения произошли значительные трансформации химического состава почв, наблюдающиеся и в настоящее время. Почвы залежного участка относятся к глубокосолончаковатым, а почвы постирригационного участка под полевыми севооборотами трансформировались в незасоленные варианты и сохраняют эту тенденцию на протяжении 34 лет. На участках под бывшим рисовым чеком аналогичная ситуация – почва выщелочена от солей на всю глубину профиля, процессов вторичного засоления не наблюдается.  

Оценка загрязненности подвижными формами Cd и Pb агрогенных почв вызвана необходимостью введения региональных нормативов, которые основаны на принципах предела baseline (ULBL). Показана зависимость их содержания от гранулометрического состава почв (1113 наблюдений). Использование кластерного анализа позволило установить для суглинков пределы фонового содержания подвижного Pb (менее 5.53 ± 0.08 мг/кг). Кластеры, загрязненные подвижным Pb, имеют достоверно более высокие содержания органического углерода (%), подвижного фосфора и калия, pH_KCl. Пороговое содержание подвижного свинца (ULBL) – 11.5 мг/кг. Оно выше ПДК (6 мг/кг) и отражает допустимое антропогенное воздействие. Превышение порога Pb отмечено на 6% почв изученной площади. Их местоположение охватывает северные, центральные и южные регионы Ленинградской области. Фоновое значение содержания подвижного Cd менее 0.05 и не более 0.08, предельное пороговое значение концентрации подвижного Cd равно 0.16 мг/кг (ULBL). Загрязненные Cd земли, превышающие ULBL, распространены с севера на юг относительно областного центра и охватывают 6.2% от общей площади. Показано увеличение обобщенных показателей качества земель, таких как индекс окультуренности и комплексный агрохимический показатель с переходом от фоновых значений содержания Pb и Cd за пределы ULBL. В случае залежных земель установлено увеличение разброса значений по Pb и достоверное увеличение Cd относительно пашни. 

Перераспределение фосфора в почвенном покрове представляет собой важную научную и практическую проблему. Рассматривать фосфор как “неподвижный” элемент почвы не вполне корректно, поскольку его соединения могут активно перераспределяться в ходе эрозионных процессов. Результаты проведенного исследования показали, что участки аккумуляции почвенных частиц не являются участками аккумуляции фосфора. В работе были изучены различные формы фосфора в дерново-подзолистой почве, приуроченной к разным элементам склона. Установлено, что подвижные, минеральные и валовые формы фосфора преимущественно накапливаются в верхней части склона. При продвижении вниз по склону их содержание достоверно снижается, при этом статистически значимые различия между почвами нижней части склона и его подножия не выявлены (p > 0.05). Анализ водопрочных агрегатов позволил заключить, что основной причиной выноса фосфора является водный режим исследуемых позиций склона. В воздушно-сухих агрегатах разных размерных фракций содержание подвижного и валового фосфора существенно не различается. Агрономически ценные агрегаты (размером 2–5 мм в диаметре) преимущественно накапливают минеральный фосфор. Следовательно, они играют ключевую роль в аккумуляции минеральных малоподвижных соединений фосфора. 

Почвы подверженные засолению и солонцовому процессу занимают 18,2 % от площади сельскохозяйственных угодий в России (включая Крым). На период 2022-24 гг. информации о площади засоленных земель в Херсонской и Запорожской областях Российской федерации отсутствуют. В Херсонской области ранее зафиксировано, что 46,16% пахотных земель засолены, а в Запорожской области – 20 %. Фитомелиоративный эффект зеленых удобрений заключается в их способности увеличивать накопление гумуса в почве и очищать почву от вредных элементов, в том числе засоления. Зеленые удобрения представляют собой ключевой ресурс для восстановления почвенного плодородия и внесения в почву безопасных для экологии органических элементов. Каждый вид зеленых удобрений имеет свои уникальные особенности возделывания, которые зависят от климатических условий, типа почвы и конкретных задач, стоящих перед исследователями. Их эффективность заключается в способности улучшать структуру почвы, повышать уровень органических веществ и обогащать ее необходимыми питательными элементами. При длительном применении таких удобрений наблюдаются позитивные изменения различных почвенных характеристик: увеличивается запас питательных элементов, снижается кислотность, повышается содержание кальция и других щелочных компонентов, а также растут такие параметры, как поглотительная способность, буферность, влагосодержание, пористость и проницаемость для воды. Классификация зеленых удобрений осуществляется на основе их функций в севообороте и методов обработки, а также применения в качестве питательных элементов. Сидераты могут быть отнесены к различным категориям в зависимости от их роли в агрономии и влияния на состояние почвы. Выбор фитомелиоранта для засоленных почв следует проводить в первую очередь по такому признаку, как действие на почву выбирая из группы очищающих зеленых удобрений.

Рекультивация нарушенных земель направлена на восстановление экологических функций почвы или заменяющих ее техногенных поверхностных образований. В процессе устранения нефтезагрязнения на площади 0.73 га уничтожена темногумусовая почва и сформирован литострат суглинистый карбонатный. Представляет интерес изучение свойств литострата, обеспечивающих выполнение экологических функций. Агрохимические свойства литострата (слабощелочная реакция среды, повышенная обеспеченность подвижными фосфатами, калием, кальцием) указывают на удовлетворительный потенциал к восстановлению травяной экосистемы. Пониженная активность почвенных ферментов (уреазы и инвертазы) связана с недостатком органического вещества в литострате. Установлена фитотоксичность литострата, обусловленная остаточным содержанием нефтепродуктов в количестве 60–140 мг/кг и проявившаяся в физиолого-биохимических показателях тест-культуры. Комплексная оценка, основанная на расчете коэффициентов оптимизации, показала, что ресурсный (агрохимический) и экологический потенциал поверхностных слоев (0–20 и 20–40 см) литострата уступает темногумусовой почве.  

Приведены расчеты минимальной повторности точечных и объединенных проб почв при проведении контрольно-надзорных мероприятий для выявления статистически достоверного изменения в содержании органического вещества (ОВ), определенного по ГОСТ 26213−91 (метод И.В. Тюрина). В качестве порогового значения, согласно нормативным требованиям, взято снижение содержания ОВ в пахотном горизонте на 15%. Рассмотрен вклад аналитической погрешности и пространственного варьирования значений этого показателя в конечный результат. Пространственное варьирование содержания ОВ было проанализировано для дерново-подзолистых почв, черноземов южных и черноземов обыкновенных. Оказалось, что, при малых значениях содержания ОВ (до 3%) аналитическая повторность должна быть не менее n = 2. При больших значениях аналитическая повторность может быть однократной. Число точечных проб при оценке среднего значения содержания ОВ с доверительной вероятностью 0.95 может достигать нескольких десятков и зависит от величины пространственного варьирования, которое может быть описано коэффициентом вариации. Отбор объединенных проб резко уменьшает число аналитических повторностей, однако при этом возрастают требования к процедуре смешивания – первичные пробы должны быть одинакового объема, а качество смешивания тщательно контролироваться путем измельчения всей отобранной массы почвы.