Анализируются результаты полевого опыта на двух опытных полях (каждое площадью 2.4 га) по использованию в земледелии традиционной технологии и прямого посева (no-till). Диагностические морфометрические параметры типичных черноземов: мощность горизонта А1, горизонтов А1 + АВ и глубина вскипания от 10%-ной HCl, – показали, что за 8 лет на полях произошли изменения в почвах и почвенном покрове. Интегральный показатель продуктивности почв – мощность гумусового горизонта – отразил тренд уменьшения и увеличения параметра в структурах почвенного покрова полей с разным составом черноземов на уровне вида почв. Тренд связан как с изменением климата и периодическими, не характерными для региона, засушливыми периодами, так и со сменой традиционной технологии на прямой посев. Выщелоченность профиля черноземов от карбонатов во всех вариантах опыта снизилась, что коррелирует с меняющимися по сезонам года климатическими показателями. Маломощные, высоковскипающие черноземы не требуют известкования. Выявленные изменения статистически не значимы и отражают устойчивость черноземов к вариабельности природных и антропогенных факторов почвообразования. Растительные остатки на поверхности почв при прямом посеве снижают физическое испарение, что способствует аккумуляции влаги в почве. Применение покровных культур в зиму также увеличивает влагозапасы, которые расходуются растениями в летний вегетационный период. Данные о трансформации морфометрических параметров дают возможность вносить временнýю и пространственную коррекцию в применяемые агротехнические приемы (севооборот, внесение удобрений, применение покровных культур, гербицидов и пестицидов).

В работе изложены результаты исследования почвенного покрова природного парка “Щербаковский” Камышинского района Волгоградской области. Для достижения результатов было заложено 12 почвенных разрезов вдоль исследуемой почвенной катены (1.5 км), в результате чего установлены морфологические и химические особенности почв исследуемой территории. Пестрота и многообразие обусловлены вертикальной зональностью и геолого-гидрологическими особенностями. Так в балках, а также в массивных лесных насаждениях, распространение получили различные темногумусовые и глеевые почвы. На остепненных, склоновых и водораздельных участках сформировались стратоземы светлогумусовые скелетные, а также литоземы светлогумусовые. В зонах с открытым выходом песков распространение получили псаммоземы гумусовые с протогумусовыми горизонтами W, светлогумусовые (AJ-C) и гумусовые почвы (A-C). Установлено разнообразие почвообразующих пород природного парка. В пониженных участках рельефа они представлены преимущественно оглееными песчаными, а также пролювиально-делювиальными отложениями с включениями крупных обломков опок. На степных и крутосклоновых участках почвообразующими породами выступают мощные слои опоковых отложений. Верхняя граница их варьирует от 20 до 60 см в зависимости от микро- и мезорельефа. На водораздельных участках почвообразующие породы представлены песчаными ожелезненными отложениями с новообразованиями глино- и псевдофибр. Материнская порода фиксируется, начиная от 100 см, и представляет собой крупные блоки ожелезненного песчаника. Химические свойства исследуемых почв характеризуются нейтральной или слабокислой реакцией среды (Med = 6.95). Все почвенные горизонты выщелочены от легкорастворимых солей. Также отмечен максимум значений Cорг в гумусовых и переходных горизонтах. Проведенные исследования в природном парке “Щербаковский” являются важными с точки зрения мониторинга состояния почв, а также позволили выявить особенности генезиса слаборазвитых, скелетных почв сухостепной природной зоны.

Представлены данные по содержанию валового несиликатного железа (Fe_d) в минерально-ассоциированном органическом веществе (MAOM) агрочерноземов разной локализации на склоне. Распределение валового несиликатного железа в профиле следует таковому органического углерода: максимальные величины приурочены к поверхностным горизонтам и снижаются вниз по профилю. Выявлено, что изменение содержания несиликатного железа в MAOM илистой фракции в пахотных горизонтах смытых агрочерноземов является следствием эрозионных процессов, включая их интенсивность, зависящей, в том числе, от крутизны склона. Мéньшая крутизна склона (4°) способствует увеличению нагрузки органического углерода (ОС) на оксиды железа, результатом чего является увеличение десорбируемости железа, тогда как в условиях бóльшей крутизны (6°) наблюдается снижение десорбируемости железа. Мольное отношение ОС/Fe_d предлагается в качестве дополнительного индикационного параметра степени смытости почв. В илистых фракциях, вне зависимости от их локализации в профиле, а также вне зависимости от положения исследованных агрочерноземов на склоне, преобладающим механизмом стабилизации ОВ было образование органо-железосодержащих комплексов (ОС/Fe_d > 10). В гумусовых горизонтах во фракции Остаток несиликатное железо, по-видимому, присутствует, преимущественно, в виде карбонатов железа (FeCO₃), а доля собственно устойчивых в ультразвуковом поле микроагрегатов, ОВ которых представлено, преимущественно, гумином, относительно невелика на фоне абсолютного доминирования в составе данной фракции первичных минералов (вес. %). Бóльшая часть несиликатного железа минеральноассоциированного ОВ, извлекаемого дитионит-цитрат-бикарбонатной вытяжкой локализуется в илистой фракции – 2/3 и более.

Элементарные почвенные частицы – первый специфичный для почв уровень иерархии структуры почвы, также являющийся объектом гранулометрического состава почв. Для диспергации твердой фазы почв до элементарных почвенных частиц необходимо разрушить прочные связи между частицами с помощью физического воздействия. Эффективным способом физической диспергации является воздействие на почвенные суспензии ультразвуком. Однако в зависимости от типа почвы необходимый уровень энергии может варьировать, так как он определяется устойчивостью структуры почвы. В данной работе был проведен эксперимент с увеличивающейся в диапазоне от 65 до 1 101 Дж·мл^-1 энергией ультразвуковой диспергации при постоянной мощности равной 32.4 Ватт. Для эксперимента были выбраны верхние горизонты трех типов почв – дерново-подзолистой, серой лесной и чернозема суглинистого гранулометрического состава. Для этого был использован диспергатор зондового типа Digital Sonifier S-250D (Branson Ultrasonics, США) со ступенчатым цельным наконечником (stepped solid horn tip, 13 мм). Установлено, что величина суммарной энергии диспергации E_t, необходимая для полного разрушения агрегатов почв до ЭПЧ, зависит от типа почв и варьирует в пределах 200–800 Дж·мл-1 для суглинистых почв с содержанием органического вещества 1.8–4.6 100 г^-1 почвы. Для пробоподготовки почв к гранулометрическому анализу и последующего определения текстурного класса почв согласно классификации Качинского достаточной является величина E_t = 250 Дж·мл^-1, так как она позволяет получить максимальное количество физической глины (<10 мкм) при минимальной длительности пробоподготовки.

Представлена динамика физических свойств и запасов гумуса в засоленных почвах засушливой полупустынной зоны. Основой для исследований явились данные наблюдений за 2010–2022 гг. в типичном бугровом ландшафте Астраханской области. Была заложена сетка 100 × 100 м. Исследования почв проводили в узлах сетки по слоям опробования. Изучали изменение физических свойств (влажность почвы; содержание солей по величине плотного остатка; плотность почвы; коэффициент фильтрации; порозность почвы; запас влаги), запасов гумуса и солевого состояния засоленных почв в условиях опустынивания. Сравнительный анализ показал, что на исследуемой территории произошли негативные изменения и можно констатировать интенсивное развитие процессов деградации почв и опустынивания. Установлено, что в почвенном слое 0–40 см произошло значимое сокращение запасов почвенной влаги на фоне увеличения максимальных температур воздуха и поверхности почвы, а также изменения гидрологического режима в результате обваловки территории. Наблюдаются процессы дегумификации. Наиболее четко отрицательный тренд выявлен для луговых солончаков. Изменение гидрологического режима территории в результате обваловки способствует увеличению ареалов автоморфных почв в ландшафте и сокращению площадей луговых почв. Зафиксировано возрастание степени засоления и уплотнения для автоморфных зональных почв. Физическое разрушение бугров Бэра усугубляет процессы деградации и развития опустынивания в подобных условиях.

Спутниковые данные достаточно давно используются для оценки различных свойств пахотных почв. В то же время существуют определенные сложности, связанные с тем, что ряд агрономически важных свойств почв не оказывает непосредственного влияния на спектральную отражательную способность их поверхности, что осложняет дистанционную оценку таких свойств. Кроме того, для получения воспроизводимых моделей необходимо учитывать состояние открытой поверхности почв во время съемки. Целью исследования было провести демонстрацию метода детектирования агрономически важных свойств пахотных почв по спутниковым данным Landsat 8-9 OLI с привлечением информации о состоянии их открытой поверхности на примере тестового поля в Серебряно-Прудском районе Московской области. В зависимости от свойства почвы R²cv моделей, построенных по спутниковым данным Landsat 8-9 OLI, варьировал от 0.57 до 0.91. Наилучшие модели R²cv > 0.8 были получены для органического вещества и сильно скоррелированных с ним свойств, таких как содержание обменных катионов кальция и магния, содержание общего азота, рН водной и солевой вытяжек. Привлечение информации о состоянии открытой поверхности пахотных почв для большинства свойств позволило получить модели более высокого качества и предсказательной способности вне зависимости от срока съемки. На основе полученных моделей в рамках демонстрации метода были построены карты пространственного варьирования агрономически важных свойств пахотных почв. Полученные модели могут быть использованы для дистанционного мониторинга анализируемых свойств пахотных почв тестового поля. В то же время для таких свойств, как содержание обменного калия и соединений фосфора необходим поиск подходов, учитывающих их высокую пространственную вариабельность, а также требуется предварительная оценка информативности сроков съемки, в которые открытая поверхность почвы не трансформирована.

Куриный помет и компосты на его основе являются ценными органическими удобрениями, способными положительно влиять на плодородие почвы и значительно повышать урожайность сельскохозяйственных культур. Однако внесение свежего помета может приводить к избыточным концентрациям азота и других питательных веществ в почве, а также заражению почвы микроорганизмами, патогенными для человека и животных. Поэтому перед использованием в земледелии рекомендуется предварительное компостирование куриного помета. В обзоре рассмотрены состав и свойства куриного помета, технологии его компостирования, а также его влияние на физические, химические и биологические свойства почвы. Применение компостированного помета способствует увеличению в нем содержания органического углерода (в среднем на 1–1.5%), азота (на 0.1–0.2%) и других биофильных элементов. Кроме того, наблюдается улучшение таких физических свойств почвы, как пористость, аэрированность, снижается плотность почвы, а также происходит повышение рН (на 0.2– 0.4), электропроводности (в 2–2.5 раза) и количества водостойких агрегатов (на 5–10%). Применение данных видов удобрений также способствует повышению биологической активности, микробного разнообразия, углерода микробной биомассы (на 25–75%) и ферментативной активности почвы (фосфатазы и каталазы – в 5–7 раз; уреазы – в 3–5 раз). При внесении куриного помета в почву отмечается значительное (в 2–4 раза) увеличение численности бактерий филумов Firmicutes, Bacteroidetes и Actinobacteria. Обсуждается необходимость изучения влияния компостов на основе куриного помета на химический состав и пулы почвенного органического вещества, поровое пространство и эколого-трофическую структуру почвенного микробиома.

Известно, что из одного и того же кукурузного сырья можно заготовить силос, корнаж, плющеное зерно или зерно на фураж. В каждом виде корма содержится совершенно разное количество питательных веществ, а валовый сбор комровых единиц варьирует в широком диапазоне. Результаты исследований показывают, что выбор способа использования кукурузы напрямую зависит от зональных особенностей почвенного покрова и существующего уровня химизации сельскохозяйственных формирований Республики Татарстан, которые подробно рассмотрены в настоящей работе. Так, для производства плющеного зерна или корнажа с валовым сбором кормовых единиц 7.94– 8.82 т/га и при уровне рентабельности 78.7% на выщелоченных черноземах, на долю которых приходится 38% почв Республики Татарстан, кукурузу рекомендуется возделывать на фоне комплексного применения агромелиорантов и расчетных норм минеральных удобрений. Известкование кислых темно-серых и серых лесных почв с фосфоритованием и внесением цеолита в сочетании с применением NPK обеспечивает повышение валового сбора кормовых единиц в кукурузном силосе от 4.22 до 6.13 и 3.34 до 5.86 т/га соответственно. Высокая эффективность применения агрохимикатов на посевах кукурузы и при заготовке различных видов кормов с учетом зональных особенностей почвенного покрова Республики Татарстан подтверждается и экономическими расчетами. Рентабельнось производства плющеного зерна достигает максимальной величины (78.8%) в варианте, где известкование и фосфоритование выщелоченного чернозема сочетается с внесением расчетных минеральных удобрений на планируюмую урожайность зеленой массы 35 т/га. Вместе с тем на темно-серых и серых лесных почвах по мере повышения урожайности зеленой массы под действием агромелиорантов общие затраты на заготовку силоса увеличиваются на 13.1 и 16.5 тыс. руб/га по сравнению с контрольными вариантами опыта (без агрохимикатов). Однако себестоимость производства 1 000 кормовых единиц снижается до 9.9 и 10.4 тыс. руб. соответственно при условной цене реализации 14 тыс. рублей.