Земельная реформа 90-х годов создала определенные экономические и экологические предпосылки для эффективного землепользования. Однако они не реализуются вследствие полной либерализации рынка и устраненности государства от управления земельными ресурсами, прекращения государственного землеустройства. Как исходное условие упорядочения землепользования и дальнейших преобразований рассматриваются корректирровка экономического курса и стратегическое планирование. В качестве инструментария планирования предлагается внедрение региональных моделей агропромышленного производства в развитие ранее практиковавшихся систем ведения сельского хозяйства на основе разработки региональных ГИС агроэкологической оценки земель и проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия в М 1 : 100 000. Для этого разработана система комплексной оценки земель, обобщен опыт землеустроительного проектирования, ландшафтного планирования и проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия. На основе его интеграции предполагается развитие нового землеустройства на ландшафтной основе, а в дальнейшем проектирование сельскохозяйственных ландшафтов.

В настоящее время скорость антропогенных нарушений почвенного покрова значительно превышает скорость его естественного восстановления. В Ленинградской области, согласно современной цифровой почвенной карте масштаба 1 : 200 000, преобладают антропогенно-измененные подтипы естественных почв, образовавшиеся в результате хозяйственной деятельности человека. В рамках данной работы рассмотрены антропогенные изменения почв и почвенного покрова территории высоковольтной линии электропередач. Участок размером 100×500 м расположен в Тихвинском районе между населенными пунктами Каливец и Новая Усть-Капша. Ландшафт территории относится к озерно-ледниковому равнинному, почвообразующие породы – озерно-ледниковые пески и супеси. Естественные почвы, не затронутые технологическими работами, выявлены только в лесу, за пределами просеки, проложенной при строительстве линии электропередач. Они представлены подзолами, подбурами, торфяно-подбурами, торфяно-подзолами и торфяно-глееземами. Выявлено, что на участке частично или полностью срезаны, турбированы, уплотнены горизонты исходных естественных почв, что привело к формированию их антропогенно-преобразованных подтипов: переуплотненных, абрадированных, турбированных и стратифицированных. Часть срединных горизонтов экспонирована на поверхность и перемещена по участку на десятки метров. После строительства высоковольтной линии в почвенном покрове появились абраземы, погребенные почвы и несколько типов непочвенных образований. Установлено, что для каждой технологической операции (вырубка леса, установка опор ЛЭП, организация мест штабелевки древесины, создание временных дорог) характерны специфические нарушения в почвенном покрове. Таким образом, после строительства ЛЭП на участке просеки не осталось почв с ненарушенным строением. Помимо кардинальной трансформации почвенного покрова, сведена естественная растительность, частично нарушены элементы мезорельефа и практически полностью изменен микрорельеф. Все последствия этих антропогенных нарушений в большей или меньшей степени влияют на качество выполняемых почвами экологических функций. При дальнейшей эксплуатации ЛЭП (расчистка просеки, обновление противопожарных минерализованных полос, обслуживание электросети) нарушения почвенного покрова будут периодически повторяться, не позволяя экосистеме вернуться в ее исходное состояние. 

В статье приведены результаты полевого эксперимента по оценке влияния предпосевного внесения биоугля на теплофизические свойства пахотного горизонта дерново-подзолистой супесчаной почвы, составляющие энергетического баланса, температуру подстилающей поверхности и температуру листьев яровой пшеницы сорта “Дарья” при различных условиях почвенного увлажнения в 2022 г. Эксперимент проводился на территории Меньковской опытной станции Агрофизического научно-исследовательского института, расположенной в Гатчинском районе Ленинградской области. Эксперимент включал опытный участок с внесением биоугля в дозе 21.9 т га^-1 и контрольный участок. Условия почвенного увлажнения и влагообеспеченность пшеницы характеризовались объемной влажностью почвы и суммарным испарением. По результатам полевых экспериментов было обнаружено значимое влияние (p < 0.05) внесения биоугля на теплофизические свойства почвы, однако в условиях различного увлажнения влияние было разнонаправленное. При влажности почвы в абсолютно сухом состоянии внесение биоугля уменьшило на 29.7% теплопроводность, уменьшило на 18.5% объемную теплоемкость, уменьшило на 13.7% температуропроводность, уменьшило на 24.3% тепловую инерцию. При значениях влажности почвы, соответствующей наименьшей влагоемкости, внесение биоугля увеличило на 9.4% теплопроводность, уменьшило на 2.6% объемную теплоемкость, увеличило на 12.3% температуропроводность, увеличило на 3.2% тепловую инерцию. Внесение биоугля значимо (p < 0.05) за счет увеличения температуры подстилающей поверхности (на 6.4%) увеличило турбулентный поток тепла на 35.5%. Вследствие снижения испарения с поверхности почвы внесение биоугля уменьшило на 17.0% скрытый поток тепла и на 13.9% суммарное испарение. Температура листьев характеризует транспирацию растительности, которая может повышаться при внесении биоугля на легких почвах из-за увеличения влагоемкости. В нашем эксперименте внесение биоугля не оказало значимых изменений на температуру листьев растений. Результаты эксперимента подтверждаются многочисленными выводами как зарубежных, так и отечественных исследователей.

Целью работы была сравнительная оценка устойчивости гумусовых горизонтов чернозема квазиглееватого и серой почвы к смоделированному загрязнению медью. Для оценки сорбционной емкости почв и создания необходимых уровней загрязнения в почвы внесена Cu в виде растворов ацетатов c концентрацией от 2 до 200 мг/л (что соответствует внесению 20–2 000 мг/кг Cu). Показано, что изотермы адсорбции Cu достоверно аппроксимируются уравнением Лэнгмюра. При этом полученные значения максимальной адсорбции (C_max) и константы Ленгмюра (K_L) для чернозема выше, чем для серой почвы. Это свидетельствует о более высокой поглотительной способности и более прочном удержании сорбированной черноземом Cu по сравнению с серой почвой, что связано, по-видимому, с более высоким содержанием и составом органического вещества, тяжелосуглинистым гранулометрическим составом и нейтральным значением рН чернозема. Методом последовательных селективных экстракций установлено, что в незагрязненных почвах более 50% Cu находится в прочно связанном состоянии. Оценка распределения Cu по фракциям при уровне загрязнения > 200 мг/кг свидетельствует о слабом увеличении содержания биодоступных (обменных и кислоторастворимых) форм металла для чернозема, значительном – для серой почвы при 200 мг/кг. При загрязнении около 2 000 мг/кг Cu в обеих почвах преобладают пулы биодоступных и связанных с (гидр)оксидами Fe и Mn форм. Фактор подвижности не превышает 10% для чернозема и 25% для серой почвы в исходном и загрязненном (200 мг/кг) состояниях, что указывает, соответственно, на малую и среднюю биодоступность Cu в них. При загрязнении в 2 000 мг/кг фактор подвижности достигает 25% в черноземе и более 40% в серой почве, что свидетельствует о среднем и высоком риске миграции Сu в сопредельные среды.

Техногенное загрязнение почв тяжелыми металлами (ТМ) представляется серьезной экологической проблемой. Для рекультивации почв, подвергшихся воздействию поллютантов, часто применяются различные сорбенты, в связи с этим поиск наиболее эффективного и многопланового сорбирующего вещества является актуальным. Смоделировано загрязнение гумусово-аккумулятивного горизонта светло-серой лесной легкосуглинистой почвы тяжелыми металлами: свинец (Pb²⁺) и медь (Cu²⁺). В качестве загрязнителей использовали растворы ацетата свинца (Pb (CH₃COO)₂·3H₂O) и сульфата меди (CuSO₄·7Н₂O) трех разных концентраций (1ПДК, 5ПДК, 10ПДК). Растворы кремнийорганического адсорбента – 1,1,3,3-тетрагидрокси-1,3-диметилдисилоксана полигидрата (ПМСПГ) также вносились в трех различных вариантах: 0.01%; 0.1%; 1%. После загрязнения исследуемых образцов и внесения кремнийорганического адсорбента были определены подвижные соединения меди и свинца методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Экстракция поллютантов из почвы проводилась ацетатно-аммонийным буфером (рН = 4.8). Применение адсорбента значительно снизило концентрации подвижных соединений тяжелых металлов. Наиболее эффективным оказалось применение раствора ПМСПГ с концентрацией 1%. Проводился вегетационный эксперимент. В качестве тест-культуры использовался кресс-салат (Lepidium sativum L.) сорта “Забава”. Выявлены благоприятные изменения в росте кресс-салата при использовании адсорбента с концентрацией 1% по отношению к контрольным вариантам.

Несмотря на значительное расширение географии исследований почвенных микроорганизмов в различных, в том числе, экстремальных природных средах, исследования биоразнообразия и метаболической активности почвенных микробных сообществ в условиях дефицита влаги являются немногочисленными. Нами изучено биоразнообразие культивируемых бактерий, выделенных из поверхностного горизонта серозема (Aridic Calcisol) пустыни Негев, после прединкубации почвенных образцов в условиях низкой доступности воды. Выявлено возрастание разнообразия культивируемых бактерий после прединкубации по сравнению с сообществом, выделенным из нативной почвы. Из нативных и прединкубированных образцов были выделены и идентифицированы 153 фенотипически уникальные чистые культуры бактерий 22 родов, относящихся к филумам Actinomycetota, Pseudomonadota, Bacillota и Bacteroidota. Таксономическое разнообразие культивируемых бактерий, выделенных из прединкубированных при активности воды (Aw) 0.90 образцов, было в 2 раза выше, чем при выделении из нативной почвы. Выявлен штамм рода Pedobacter, который может являться представителем не описанного ранее вида бактерий. Обнаружены бактерии родов Aerococcus, Bacillus, Brevibacterium, Staphylococcus и Stenotrophomonas, способные расти при Aw 0.91. Выявлен один штамм рода Microlunatus, способный к росту на безазотистой среде, проявляющий амилазную и протеазную активность и способный расти на среде с Aw вплоть до 0.96. Полученные результаты подтверждают гипотезу о том, что аридные экосистемы, в частности, пустынные почвы и породы, являются депозитарием ранее не изученного таксономического разнообразия бактерий с уникальными физиологическими свойствами, перспективными для изучения и потенциального внедрения в биотехнологические процессы.

Выбор сортов подвоев является одной из первых и наиболее важных стадий при закладке виноградных насаждений в условиях привитой культуры, от которой зависит продуктивность подвойно-привойных комбинаций и дальнейшая цепочка проектных решений: пространственное размещение рядов на земельном участке, сопутствующие производственному процессу агротехнические и агрохимические приемы. Принимая во внимание высокую значимость факторов терруара для виноградарства и виноделия, нами была осознана необходимость его детального учета на этой проектной стадии. Целью работы являлось создание алгоритма подбора сортов подвоев, опирающегося на локальные факторы терруара земельного участка и его дальнейшее применение в проектировании виноградных насаждений. На основании анализа литературных источников и агрономического опыта специалистов виноградарства и виноделия нами были определены ключевые стрессовые факторы, которые в целом необходимо учитывать при выборе сортов подвоев. По результатам комплексного исследования терруара и аналитической диагностики почвенных проб, отобранных на земельном участке, располагающемся в Бахчисарайском районе Республики Крым, были уточнены и приоритизированы локальные стрессовые факторы, представляющие риски непосредственно на участке апробации ландшафтно-адаптированного подхода к выбору подвоев: карбонатное состояние, риск заражения филлоксерой, высокое содержание тонкодисперсных фракций в гранулометрическом составе, кратковременные засухи, риск локального переувлажнения, дефицит фосфора. Всего для каждого выделенного почвенного ареала было рассмотрено 20 наиболее распространенных в коммерческом отношении сортов подвоев. В результате применения сценария сокращения выборки, основанного на приоритизации вышеупомянутых стрессовых факторов, количество рассматриваемых сортов подвоев было сокращено до трех вариантов: 1103 Paulsen, 140 Ruggeri и Fercal, – которые были оценены в баллах между собой и относительно локальных условий терруара земельного участка для дальнейшего сопоставления их с рыночными и логистическими аспектами при принятии окончательного проектного решения.