На примере гумусовых горизонтов почв (агродерново-подзолистой, Московская область; серой, Тульские засеки; чернозема миграционно-мицеллярного мощного, Курская область; ферраллитной, о. Норфорлк) показаны возможности метода лазерной дифракции в оценке микроструктурного состояния почвы. Рассмотрены различные способы пробоподготовки почв к микроагрегатному анализу: кипячение, взбалтывание (80 мин^-1) разбавленных водных суспензий, интенсивное встряхивание (2500 мин^-1) водных суспензий, перемешивание суспензий стеклянной палочкой. Дана оценка предварительному насыщению дистиллированной водой образцов почв перед проведением этапа пробоподготовки. Сделана оценка возможности применения показателей микрооструктуренности почв, разработанных на основе седиментационных методов. Показана невозможность применения коэффициента дисперсности по Качинскому к результатам, полученным методом лазерной дифракции. Интенсивное встряхивание (2500 мин^-1) водных суспензий в течение 10 мин рекомендуется в качестве стандартного метода пробоподготовки почв к микроагрегатному анализу методом лазерной дифракции. Такой способ не приводит к модификации свойств твердой фазы и обеспечивает стабильность результатов. Результаты микроагрегатного анализа методом лазерной дифракции, представленные непрерывным распределением частиц по размерам, обладают высокой информативностью. Сочетание различных способов пробоподготовки в совокупности с высокой точностью метода позволяют выявить специфичные особенности микроструктурной организации почв.

Исследованы реологические свойства дерново-подзолистой и агродерново-подзолистой почв естественного и нарушенного сложения: пастообразных и монолитных образцов горизонтов двух профилей методом амплитудной развертки на реометре MCR-302 (Anton Paar, Austria). По кривым модулей упругости и вязкости определены диапазоны вязкоупругого поведения почвенных паст и монолитов, модуль упругости в диапазоне вязкоупругого поведения как характеристика прочности структурных связей, переход от вязкоупругого к вязкому поведению - пересечение модулей упругости и вязкости. Установлено, что диапазон устойчивости монолитных образцов больше пастообразных, они характеризуются более прочными структурными связями в области вязкоупругого поведения. Однако разрушение структуры в монолитных образцах происходит при меньших значениях деформации, чем в пастообразных. Дифференциация значений реологических показателей верхней части профиля дерново-подзолистой почвы обусловлена большим содержанием органического вещества в гумусовом горизонте и облегчением гранулометрического состава в элювиальном горизонте. Прочность структурных связей образцов нижних горизонтов дерново-подзолистой и агродерново-подзолистой почвы отличается незначительно.

Методом люминесцентной микроскопии проведена оценка структуры микробной биомассы в образцах горизонтов А и С чернозема, хранившихся при +5 и -70°С. Выявлено значительное уменьшение биомассы микроорганизмов при криохранении для образцов гумусового горизонта и в меньшей степени - для минерального горизонта. В образцах, хранившихся при температуре -70°С, отмечается сокращение длины грибного мицелия, уменьшение числа грибных спор большого диаметра ( d > > 5 мкм) и отсутствие самых крупных спор ( d > 7 мкм). Длина мицелия чистой культуры гриба Cadophora novi-eboraci несколько сокращалась после хранения при +5°С, а при отрицательных температурах (-18 и -80ºС) - уменьшалась на 28% в первые дни и на 32% на 14-е сутки инкубации. Полученные данные свидетельствуют, что хранение при отрицательных температурах приводит к потерям численности и биомассы микроорганизмов в почве. Таким образом, не рекомендуется использовать криохранение для почвенных образцов, в которых планируется оценивать структуру микробной биомассы прямым методом люминесцентной микроскопии.

Поступление редкоземельных элементов в почву сопряжено с определенными экологическими рисками, а отсутствие нормативов содержания в объектах окружающей среды вызывает необходимость оценки влияния на биоту. Использование биотестов позволяет не только выявить потенциальную интегральную токсичность по изменению ростовых показателей, но также охарактеризовать влияние исследуемого вещества на генетический аппарат клеток тест-объекта. В настоящем исследовании использовали тест-систему с луком репчатым ( Allium cepa L.) для характеристики интегральной фитотоксичности, а также цито- и генотоксичности хлоридов лантана и церия. Тестировали следующие концентрации лантана: 0 (контроль), 10, 20, 50, 100 и 200 мг/л; для церия испытывали несколько меньшие дозы: 0 (контроль), 2, 5, 10, 30 и 50 мг/л. Показано значимое уменьшение доли делящихся клеток (митотического индекса) для всех исследованных концентраций лантана и концентраций церия 5 мг/л и более. Частота встречаемости патологий митоза по сравнению с контролем была значимо больше для концентраций 50 мг/л при тестировании растворов лантана и церия, что свидетельствует о генотоксичности этих редкоземельных элементов. Уменьшение митотического индекса сопровождалось уменьшением длины корня лука в биотестах как с лантаном, так и с церием.

Рассмотрен опыт использования космических снимков для создания карты землепользования территории Светлоярской оросительной системы и прилегающих к ней хозяйств, расположенных в северо-западной правобережной части Прикаспийской низменности (Волгоградская область). Карта землепользования отражает современную обстановку и содержит информацию о полях с различными сельскохозяйственными культурами и разновозрастной залежью. Для определения разновозрастной залежи использовали полевые материалы, которые позволили выявить состав растительности, варьирующий в зависимости от возраста залежи, что нашло отражение на снимках. Создание карты землепользования является необходимым этапом составления почвенно-солевой карты. Комплексный анализ данных, полученных на основе космических снимков, рекогносцировочных и полевых работ, мелиоративных кадастров, карты землепользования позволил оценить современную обстановку в районе исследования и констатировать следующее: в настоящее время используется чуть более 50% орошаемых земель, из них 86% заняты озимой пшеницей, оставшиеся площади приходятся на кормовые травы и овощные культуры; другая половина земель представляет собой разновозрастную залежь. При возделывании сельскохозяйственных культур используют преимущественно влагозарядковые поливы и капельное орошение, в результате практически повсеместно уровень грунтовых вод опустился ниже 5 м.

Классификация техногенных поверхностных образований (ТПО) является дискуссионной. С одной стороны, ТПО предшествуют почвам и неразрывно связаны с ними, с другой, их формирование происходит в результате деятельности человека, поэтому по своей природе они отличаются от естественных образований. Классификация ТПО специально вынесена за рамки почвенной классификации и является отдельной системой, в которой для обозначения таксономических единиц используются умышленно громоздкие словесные конструкции, подчеркивающие отличие ТПО от почв. Такая система была предложена В.Д. Тонконоговым, она состоит из двух иерархических уровней: группа и подгруппа. В продолжение этих разработок предпринята попытка классификации техногенных поверхностных образований на угольных отвалах и хвостохранилищах железорудных обогатительных фабрик, расположенных в лесостепной и горно-таежной зонах Кемеровской области. Предложено также выделение третьего таксономического уровня (трибы), который позволит учесть морфологические и химические свойства ТПО.

Рассматриваются вопросы совершенствования земельных отношений, рационального землепользования и адаптации к климату, как базовые направления стратегии развития агропромышленного комплекса, обсужденной и поддержанной Президиумом РАН (18.04.2017 г.). Подчеркивается, что главной детерминантой успешного решения всех проблем в современном (земле)природопользовании в России являются меры охраны почвенного покрова, адекватной оценки его состояния и принципиального изменения земельных отношений, которые должен решать единый уполномоченный орган - Федеральная земельная служба. Показаны последствия непоследовательного осуществления земельной реформы в постсоветский период, главным негативным порождением которых являются латифундизм крупных агрохолдингов и компаний. Ресурсный потенциал современного земельного фонда страны оценивается на треть меньше доперестроечного. Главное направление в развитии агропроизводства состоит в модернизации, интенсификации, развитии мелиорации и химизации, что позволит выйти, как минимум, на среднемировой уровень урожайности (3.5 т/га). Обсуждаются риски, связанные с предлагаемой земельной экспансией (распашкой) выведенных из оборота земель, включая маргинальные и бэдлэнды. Показаны примеры микроморфологической индикации деградации почв и неопределенности, связанные с детектированием результатов современных космоснимков. Обосновывается необходимость актуализации сведений о деградированности почв и оценки пригодности (благоприятности) для активного сельскохозяйственного производства.