Представлены первые результаты исследований структуры почвенного покрова междуречных равнин Цны и Вороны Приволжской возвышенности Тамбовской области. Слабопересеченный рельеф и породы с низкой фильтрационной способностью определили распространение в пределах лесостепного возвышенного междуречья исключительно полугидроморфных и гидроморфных почв черноземного ряда, формирующихся в условиях затрудненного поверхностного и внутрипочвенного стока. Признаки оглеения присутствуют в срединных горизонтах почв даже наиболее дренируемых участков, включая эродированные прибалочные склоны. При дополнительном натечном увлажнении в гумусовом горизонте присутствует осветленный материал, а карбонаты выщелочены за пределы его нижней границы на 20 см и более. В водосборных понижениях при выраженном застойно-промывном водном режиме формируются текстурно-дифференцированные почвы разной степени оглеения. Для недренируемых частей междуречья с грунтовыми водами в пределах почвенного профиля глеевая окраска и железо-марганцевые новообразования обнаруживаются с поверхности. Разнообразие почв, установленное при детальном обследовании трех контрастных по условиям увлажнения ключевых участков, сведено к девяти группам, диагностированным в соответствии с субстантивно-генетической и факторно-генетической классификациями. Основные сложности генетической интерпретации совокупности морфологических признаков обусловлены сезонной и межгодовой изменчивостью атмосферно-натечного, грунтового увлажнения и сопряженных элементарных почвенных процессов (метаморфических, элювиальных, гидрогенно-аккумулятивных и иллювиально-аккумулятивных). Дальнейшее развитие классификации почв лесостепной зоны связано с совершенствованием морфологических и аналитических критериев диагностики водного режима и продолжительности водозастойных явлений на фоне мощной гумусовой прокраски и нейтральной реакции среды их профиля.

В условиях вегетационного опыта с ячменем при искусственном освещении оценивали способность лантана - одного из наиболее распространенных редкоземельных элементов - накапливаться в листьях и стеблях растений и влиять на элементный состав, биомассу и содержание хлорофиллов и каротиноидов. В отдельных экспериментах изучали воздействие лантана на длину корней и колеоптилей проростков ячменя. Показано, что La³⁺ способен эффективно угнетать рост корешка при концентрации в растворе выше 10 мг/л и одновременно стимулировать рост колеоптиля при концентрации выше 50 мг/л. В вегетационном опыте отмечено значимое накопление лантана в листьях и стеблях, начиная с концентрации внесенного в почву лантана 20 и 50 мг/кг соответственно, отмечено значимо большее накопление лантана листьями, чем стеблями. Обнаружено значимое уменьшение содержания хлорофиллов и каротиноидов в варианте с внесением 100 мг/кг лантана по сравнению с контролем и накопление надземной биомассы при концентрации внесенного лантана 100-200 мг/кг. Накопление биомассы, обнаруженное в вегетационном опыте, согласуется со стимулирующим влиянием лантана на удлинение колеоптиля проростков, что, учитывая одновременное уменьшение длины корешка, может объясняться гормональными процессами. Полученные результаты могут быть полезны для переоценки безопасности применения редкоземельных элементов в сельском хозяйстве и для установления влияния лантана на биохимические процессы в растениях.

Проведен сравнительный анализ изменения агрегатного состава различных типов почв (дерново-подзолистых, серых лесных и черноземов) в ходе их постагрогенного развития. Изучались следующие хроноряды: дерново-подзолистые почвы - пашня, залежи 8, 13 и 35 лет, вторичный лес (~100 лет); серые лесные почвы - паровое поле, залежи 6, 15 и 30 лет, вторичный лес (65 лет); черноземы - пашня и залежи 10, 15, 26 и 81 года. Геоботанические исследования показали, что после выведения почвы из сельскохозяйственного использования происходит изменение видового состава, увеличение биоразнообразия и постепенное восстановление климаксных сообществ, характерных для конкретных природно-климатических зон. Наряду с сукцессией фитоценозов, отмечается увеличение содержания органического углерода в верхней части бывшего пахотного горизонта (0-10 см) во всех изученных типах почв. Однако при смене природно-климатических зон с севера на юг указанный тренд ослабевает в ряду дерново-подзолистая почва - серая лесная почва - чернозем обыкновенный. Установлено, что при самовосстановлении бывших пахотных почв содержание макроагрегатов в поверхностном слое всех типов почв достоверно возрастает в ряду пашня - залежи - лес, а количество микроагрегатов - снижается. Наблюдается увеличение средневзвешенного диаметра агрегатов и коэффициента структурности. Наиболее выраженные изменения агрегатного состава отмечаются в сукцессионном ряду, сформированном на серых лесных почвах, а наименьшие - характерны для дерново-подзолистой почвы южной тайги.

С помощью микротомографического, рентгендифрактометрического анализов, лазерной дифрактометрии и метода седиментации почвенных частиц анализировали строение микромонолитов из элювиального (EL), переходного (BEL) и иллювиального (BT1) горизонтов агродерново-подзолистой почвы, сформированной на покровном суглинке, подстилаемом на глубине 2-3 м некарбонатной мореной. Объекты расположены на опытном поле Зеленоградского стационара Почвенного института им. В.В. Докучаева (с. Ельдигино Московской области). С помощью метода компьютерной томографии определены зоны, из которых выделены пылеватые и глинистые фрагменты переходного горизонта. Метод седиментации позволил зафиксировать различия в количественном содержании фракций <1, 1-5, 5-10, >10 мкм. Соотношение минералов во фракциях разной размерности и их качественный состав установлены с помощью рентгендифрактометрии. Минимальное содержание илистой фракции установлено в образце из элювиальной части профиля, максимальное - в переходном горизонте, в образце обособившегося глинистого материала. Наиболее существенные различия в минералогическом составе наблюдаются во фракции менее 1 мкм. Для элювиальной части профиля характерно преобладание гидрослюд и смешанослойных хлорит-вермикулитов. Аналогичное соотношение минералов зафиксировано в образце из пылеватой части переходного горизонта. В иллювиальной части профиля снижается количество компонентов с жесткой структурой (гидрослюд, хлорит-вермикулитов), но увеличивается количество минералов с лабильной структурой (смешанослойных слюда-смектитов с высоким содержанием смектитовых пакетов). В глинистой части переходного горизонта содержание ила, а в нем слюда-смектитов - наибольшее. Распределение фракций тонкой (1-5 мкм) и средней (5-10 мкм) пыли и их минералогический состав менее информативны по дифференциации почвенного профиля при подзолообразовании.

Изучены морфологические, минералогические и физико-химические признаки проявления солонцового процесса в пахотном горизонте немелиорированного солонца за 50-летний период его постагрогенной эволюции. Проведен минералогический анализ отдельных гранулометрических фракций (˂1, 1-5, 5-10, >10 мкм) из микрогоризонтов, по морфологическим признакам, характерным для коркового солонца. Установлено, что в илистой фракции почвообразующего суглинка доминируют неупорядоченные сложные слюда-смектитовые образования, далее по уменьшению содержания - гидрослюды, хлориты, каолинит. Бывший пахотный горизонт выделяется в профиле иным соотношением тех же минеральных фаз, в составе илистых частиц преобладающими являются гидрослюды. Установлено, что во всех фракциях ˂1 мкм отмечается увеличение содержания кварца, калиевых полевых шпатов и плагиоклазов и относительное уменьшение хлорита и каолинита в бывшем пахотном горизонте по сравнению с нижележащими горизонтами старозалежного солонца. Проведенные исследования показали, что за 50-летний период постагрогенной эволюции произошла дифференциация минералогических показателей в пределах бывшего пахотного горизонта. Наиболее существенные изменения произошли в поверхностных микрогоризонтах AJ1el и AJ2el (в пределах верхних 3 см). Они обеднены илистой фракцией, а в ней слюда-смектитовыми образованиями и относительно обогащены тонкодисперсным кварцем, плагиоклазами и калиевыми полевыми шпатами. Самый верхний микрогоризонт AJ1el содержит наибольшее количество кварца и наименьшее хлорита и каолинита. В нижней части бывшего пахотного горизонта (Psn,pa) зафиксировано относительное увеличение содержания илистой фракции и смешанослойных слюда-смектитов. Полученные особенности дифференциации минералогического состава в пределах бывшего пахотного горизонта исходно немелиорированной почвы свидетельствуют о начальных стадиях формирования микропрофиля солонца за 50-летний период ее постагрогенной эволюции.

Рассмотрена краткая история степного лесоразведения и отмечен приоритет России в решении этой проблемы. Показан длительный процесс совершенствования форм защитных лесных насаждений, их структуры, ширины, ассортимента пород, выделены осуществленные наиболее значимые проекты по их созданию. Особое внимание уделено самому крупномасштабному проекту, принятому в 1948 г., который в последствии получил название План преобразования природы. Показано назначение и роль различных видов защитных лесных насаждений, их влияние на микроклимат и водный режим почв, противодействие неблагоприятным климатическим условиям. Приведены многочисленные данные о повышении урожайности различных сельскохозяйственных культур, находящихся под защитой лесных полос. Приведены площади потребности создания новых защитных лесных насаждений различного назначения, рассчитанные ВНИИАЛМИ, предлагается общую площадь дополнительных насаждений довести 4.2 млн га.

Обосновывается трактовка почв как полифункциональных объектов природного и культурного наследия, банка биоразнообразия и информации об эволюции природной среды и динамики экосистем. Показана необходимость придать объектам Красных книг почв статус особо охраняемых объектов. Определены основные теоретические, научно-исследовательские, организационно-практические задачи сохранения почв как природно-культурного наследия. Охарактеризовано эффективное сохранение природных ресурсов как системы тесно взаимосвязанных локальных, местных, региональных и глобальных мер, в которой реализуются три сопряженных равноправных базовых направления по сбережению природы и восстановлению почв: 1) охрана от факторов разрушения и деградации; 2) рациональное использование почвенных и природных ресурсов; 3) восстановление почв и природы, компенсирующее антропогенную деградацию природных зон. Показана актуальность выявления с целью охраны почв, испытывающих восстановление зональных черт, на территориях, выведенных из сельскохозяйственного использования.