Самый большой ареал таежных глеево-дифференцированных почв на Почвенной карте РСФСР масштаба 1 : 2.5 млн находится на севере Западной Сибири. Отдельные малые ареалы встречаются на северо-западе Европейской России, в Восточной Сибири и на Северо-Востоке. Неоднозначность перевода глеево-дифференцированных почв в систему и идеологию классификации почв России (2004 г.) связана с широким разнообразием экологических условий и вариабельностью морфологических, физико-химических и химических свойств этих почв в разных их ареалах. Путем сравнения свойств таежных глеево-дифференцированных почв, приведенных в Программе карты 1972 г. и региональных работах, с диагностическими критериями типов почв в разных отделах классификации определялось их место и название. В результате таежные глеево-дифференцированные почвы средней и северной тайги Западной Сибири вошли в несколько отделов: слабо дифференцированные и слабо оглеенные почвы с бурым профилем – в отдел органо-аккумулятивных почв; их более гидроморфные варианты – таежные глеево-дифференцированные торфянистые – в отдел глееземов, тип торфяно-глееземы; почвы с морфологически дифференцированным профилем при наличии у них характерной криогенной структуры – в отдел криометаморфических почв – светлоземы и светлоземы иллювиально-железистые глееватые; и в отдел структурно-метаморфических почв – тип элювиально-метаморфические, если криогенная структура отсутствует. В северо-западном ареале глеево-дифференцированные почвы приурочены к ленточным глинам и соответствуют (дерново)-элювиально-метаморфическим глееватым почвам.

Одним из самых важных направлений прикладного использования знаний о почвах является решение сельскохозяйственных задач. От почвенных условий сильно зависит урожайность сельскохозяйственных культур и кормовых угодий. Поэтому точная информация о почвах является важным компонентом информационного обеспечения сельскохозяйственного производства. В качестве основы для получения данных о почвах земельного участка используют почвенную карту. Но информация на почвенной карте во многих случаях не отражает пространственное варьирование всех агрономически важных свойств почв, что приводит к схематичности и неточности анализа почвенной информации при принятии управленческих решений. Предложен новый подход к комплексной оценке неоднородности почвенного покрова полей по состоянию посевов, базирующийся на детальном анализе состояния посевов в севообороте по многолетним архивам спутниковых данных. Карты неоднородностей почвенного покрова отдельных полей, получаемые на основе предложенных подходов, существенно отличаются от традиционно составленных почвенных карт и более точно, с точки зрения агроэкологических требований посевов сельскохозяйственных культур, отражают пространственные неоднородности свойств почв, определяющих их актуальное плодородие. 

Ферменты, продуцируемые почвенной биотой, являются ключевым звеном в регуляции биохимических процессов. Активность ферментов в почве может быть визуализирована с помощью зимографии – метода, основанного на применении флуоресцирующих субстратов и позволяющего получать двумерные изображения (зимограммы). Авторами предложен вариант зимографической установки, представлены параметры освещения, фотоаппаратуры и режимов съемки, подготовка реактивов и калибровка. На примере контрастных по гранулометрическому составу почв (песок и тяжелый суглинок) детально описаны процессы подготовки образцов к анализу и сам анализ. Рассмотрены различные варианты внесения субстрата: раскапывание, окунание, насыщение, также проведена оценка влияния длительности инкубирования образцов на качество получаемых изображений. Оценены возможности и недостатки метода, предложены варианты решения методических проблем, возникающих в процессе анализа. Зимография – перспективный метод, позволяющий сопоставить данные с результатами других методов. Использование нейросетевых технологий позволяет с высокой достоверностью получить объемное распределение почвенных ферментов. Зимография требует качественно проделанной подготовительной работы и предельной аккуратности при проведении анализа. Необходимо обеспечить максимальный контакт между субстратом и почвой, так как это один из ключевых факторов, определяющих качество результатов. Установлено, что наиболее оптимальным способом внесения субстрата является насыщение мембран в растворе на протяжении 60 минут. На данном этапе развития метода нет возможности установить универсальное время инкубирования образцов, так как оно зависит от ряда характеристик как исследуемой почвы, так и условий проведения зимографии. При презентации результатов метода необходимо детально документировать условия его проведения.

В современных условиях беспрецедентных вызовов в природопользовании, в том числе технологической деградации систем применения удобрений, альтернативой может стать развитие оригинальных форм удобрений пролонгированного действия. Несмотря на значительный прогресс в адаптации прогрессивных систем агрохимических воздействий, применение традиционных форм минеральных удобрений не позволяет использовать весь потенциал вносимых элементов питания, так как процессы неполной денитрификации, иммобилизация и выщелачивание (вымывание) основных макроэлементов (NPK), наряду с действием уреазы, приводят к непроизводительным потерям питательных веществ в почве. Кроме экономических потерь, включая затраты на транспортировку, хранение и внесение традиционных препаративных форм удобрений, имеют место негативные экологические последствия – эвтрофикация водоемов, эмиссия парниковых газов. Исследования проводились в 2022 г. в производственных условиях в Курском районе Ставропольского края в хозяйстве ООО “СтавАгроКомˮ на черноземе южном карбонатном. В качестве модификатора минеральных удобрений использовался один из наиболее распространенных синтетических полимеров – поливиниловый спирт (ПВС) Норма расхода полимера составляла – 3, 5 и 7 кг на 1 тонну удобрения. Рост урожая положительно коррелировал с дозой полимера в удобрении. Анализ почвенных свойств проведен методом главных компонент. Полученная кластеризация в координатах первых двух компонент (в сумме объясняют 65% вариабельности данных) показывает значимые различия в свойствах почвы под разными вариантами опыта. Предложен дифференциальный показатель – добавочная эффективность использования питательных элементов (E). Она оценивалась по прибавке урожая относительно нулевой дозы полимера на единицу снижения концентрации данного элемента в почве согласно предложенной формуле. Показано, что использование полимера в модифицированном удобрении дает статистически значимое увеличение эффективности использования фосфора и калия озимой пшеницей.

Цель исследования состояла в установлении влияния внесения в почву биоуглей, полученных из разных, характерных для Западной Сибири органических отходов сельского хозяйства (коровий навоз, солома), деревообрабатывающей (сосновые опилки) и пищевой промышленности (скорлупа кедрового ореха) на морфометрические характеристики растений (на примере яровой пшеницы (Triticum aestivum L.)) и свойства дерново-подзолистой почвы. Оценка влияния осуществлялась в ходе проведения вегетационных экспериментов с использованием климатических камер. В результате вегетационных исследований установлено, что внесение всех отмеченных видов биоуглей в слой почвы приводит к достоверному (p < 0.05) росту морфометрических характеристик яровой пшеницы. Например, внесение в почву биоугля из соломы приводит к увеличению высоты растения до узла на 19%, а количества листьев – на 8%, по сравнению с контролем. Внесение в почву биоугля из навоза увеличило длину корня яровой пшеницы на 35%, по сравнению с контролем. При использовании биоуглей из соломы и навоза наблюдается снижение кислотности почвы (увеличение pH с 7.1 до 7.4 и 7.8 соответственно). Результаты комплексного анализа свидетельствуют о том, что агрономические преимущества у биоуглей из пшеничной соломы и отходов жизнедеятельности крупного рогатого скота проявляются лучше, чем у биоуглей из сосновых опилок и скорлупы кедровых орехов, что связано с более высокой концентрацией питательных элементов и веществ с щелочной реакцией (карбонатов и оксидов) в них. Полученные результаты полезны с точки зрения оценки экологических рисков использования биоугольных мелиорантов в почвах, типичных для бореального биоклиматического пояса. Последующие эксперименты, включающие в себя исследования совместного внесения биоуглей и удобрений в почву, позволят разработать рекомендации по использованию технологии термической конверсии региональных органических отходов в мелиоранты, улучшающие качество почв и повышающие их плодородие.