Изучено микробное сообщество палевых почв естественных, залежных и сельскохозяйственных экосистем центральной Якутии. Использован метод высокопроизводительного секвенирования фрагмента гена 16S рРНК на секвенаторе Illumina MiSeq. В палевых почвах залежных земель происходит снижение содержания питательных веществ по отношению к землям, вовлеченным в сельскохозяйственный оборот. В составе микробиома палевых почв преобладают бактерии из филумов Acidobacteria, Actinobacteria, Verrucomicrobiota, Pseudomonadota (Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria), Bacterioidota, Chloroflexi, Planctomycetota. Выявлена высокая численность таксонов микроорганизмов Udaeobacter, Pirullulacea и Acidobacteriota, характерных для микробиома мерзлотных почв. Почвы залежей и пашни характеризовались более высокими индексами микробного альфа-разнообразия по сравнению с почвами естественных экосистем. В почве залежи повышалась представленность архей и филума Chloroflexi, при этом снижалась доля Verrucomicrobiota и Acidobacteriota. До 17.8% филотипов в таксономическом составе микробиома палевых почв являются уникальными и до 25.7% – общими между залежными и фоновыми участками. Анализ бета-разнообразия микробиома разных типов земель свидетельствуют о том, что палевые почвы залежей центральной Якутии за последние 30 лет претерпели значительную трансформацию в сторону зональных почвенных рядов.

В полевом эксперименте изучали интенсивность разложения и высвобождения питательных элементов для шести видов растительных остатков – листьев, метелок и соломы овса (Avena sativa), а также целых растений люпина узколистного (Lupinus angustifolius), фацелии пижмолистной (Phacelia tanacetifolia) и вики посевной (Vicia sativa) в пахотном горизонте агроподзола на Кольском полуострове. Образцы в сетчатых капроновых мешочках извлекались по истечении 8, 12 и 24 месяцев экспозиции в почве. В растительных остатках определяли потерю веса, содержание С_орг и N_орг, а также зольных элементов – Si, Al, Fe, K, Ca, Mg, P, S и Mn. Как показали результаты, несмотря на низкие температуры, разложение сидератов в агроподзоле протекало с высокой интенсивностью, сопоставимой с таковой в южной черноземной зоне: после года экспозиции в почве растительные остатки теряли от 47 (солома овса) до 75% (люпин) своего исходного беззольного веса. После двух лет – потери веса достигли 68% у соломы овса и 90% у люпина. Распределение потерь C_орг, N_орг и P между видами растительных остатков и по срокам отбора достоверно (при p≤0.01) коррелировало с распределением потерь веса. Изменения содержания других зольных элементов не зависели от потери веса: в зависимости от вида материала и стадии разложения образцы могли не только терять их (K – все виды; Mn – люпин; S, Ca и Mg – все, кроме соломы и метелок овса), но и накапливать с превышением исходного уровня (Fe – все виды, Mn – все виды, кроме люпина; Ca и Mg – солома и метелки овса). Накопление элеменов выше исходного уровня означает, что транформированные растительные остатки могут удерживать дополнительные количества элементов из почвенного раствора, а нерегулярные смены увеличения и снижения содержания Ca, Mg, S, Fe и Mn свидетельствуют об обратимом характере этого процесса. Благодаря значительным различиям между видами сидератов по химическому составу, скорости и динамике разложения и высвобождения питательных элементов их применение предоставляет большие возможности для управления плодородием почв и интенсивностью круговорота элементов в агроценозах за счет подбора культур.

Сосновые леса на псаммоземах песчаных камских надпойменных террас в пределах территории г. Перми занимают площадь около 2 тыс. га. В условиях прогрессирующего загрязнения тяжелыми металлами буферная способность псаммоземов является основой устойчивости экосистемы. Представляет интерес изучить морфогенетические свойства псаммоземов и оценить риски накопления в них Cu и Cd по изменению активности почвенных ферментов (каталазы, уреазы и инвертазы) и появлению фитотоксичности. Псаммоземы Прикамья сформировались на перигляциальном песчаном аллювии, отложенном при таянии ледников в мезозое. Разнообразие псаммоземов гумусовых представлено типичными, оподзоленными, иллювиально-ожелезненными и псевдофибровыми подтипами. Почвы характеризуются сильнокислой реакцией среды, очень низкой емкостью поглощения, низкой насыщенностью основаниями и низкой активностью почвенных ферментов. Содержание Cu, Cd, Zn, Pb в псаммоземах существенно ниже региональных кларков почв, в то же время в гумусово-слаборазвитых горизонтах количество этих металлов несколько больше, чем в почвообразующих песках. Эксперимент по определению экотоксилогической нагрузки проводили на смешанных образцах из слоя 0–20 см псаммоземов гумусовых, в которые вносили по отдельности растворы уксуснокислой меди и уксуснокислого кадмия из расчета Cu, Cd от 2.5 до 250 мг/кг почвы. При внесении в почву Cu и Cd из расчета 2.5–10 мг/кг наблюдали снижение активности инвертазы и ухудшение физиолого-биохимических показателей тест-культуры (Lepidium sativum L.), а также подавление активности каталазы Cd.

Исследовано распределение йода и органического углерода (С_орг) в верхнем горизонте (0–20 см) различных типов почв пастбищ Брянской и Орловской областей. Отбор образцов почв проводился ручным тростевым буром послойно в следующем интервале глубин:
0–5 см, 5–10 см и 10–20 см. Содержание йода определялось кинетическим роданидно-нитритным методом, содержание С_орг определено по бихроматному методу Тюрина. В работу включены данные как многолетних исследований содержания йода в почвенном покрове Брянской области (2008–2020 гг.), так и новые данные экспедиционных исследований в Орловской области (2022 г). Показано, что специфика пространственного распределения йода в почвах пастбищ двух областей заключается в росте его содержания в направлении с северо-запада на юго-восток, что в целом отвечает зональной структуре почвенного покрова. Установлено содержание С_орг в почвах и получены статистически значимые коэффициенты корреляции между содержанием йода и C_орг в почвах пастбищ (от r = 0.28 в черноземах до r = 0.49 в дерново-подзолистых почвах; кроме того, для всей выборки (n = 48) коэффициент корреляции колеблется от 0.31 в слое 0–5 см до 0.43 в слое 10–20 см). Установлена связь между содержанием йода и С_орг в верхнем 20-сантиметровом слое в зональных типах почв (черноземы, серые лесные, дерново-подзолистые и подзолистые), а также почв автоморфных и гидроморфных ландшафтов при шаге опробования 5 см по глубине. Выявленные различия в фиксации почвами йода следует учитывать, поскольку они могут влиять на уровни поступления йода в молоко пастбищных животных и местные рационы питания. 

Исследования проводили в наиболее пострадавшей от аварии на Чернобыльской АЭС части Брянской области в экосистеме пойм рек Ипуть, Беседь и Унеча, в разных по плотности загрязнения ¹³⁷Cs зонах. Цель работы – изучение особенности вертикального распределения ¹³⁷Cs в системе почва–растение пойменного ландшафта в отдаленный период после аварии на Чернобыльской АЭС. В результате исследований выявили, что вертикальное распределение ¹³⁷Cs, в слое 0–20 см, определяется положением в рельефе и генезисом почв пойменных подсистем, и может быть равномерным, убывающим с глубиной, или с концентрированием в отдельных слоях. В пойменной экосистеме концентрация ¹³⁷Cs в слое 0–20 см возрастает от прирусловой к притеррасной подсистеме. В настоящее время использование территории запада Брянской области с плотностью загрязнения ¹³⁷Cs выше 555 кБк/м² в кормопроизводстве ограничено. Коэффициент перехода ¹³⁷Cs из почвы в растения снижается от центральной к прирусловой и притеррасной части поймы. 

Изучали влияние окультуренности дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы на агрономическую эффективность минеральных удобрений с различными дозами азота, а также биопрепаратов, применяемых на минеральном фоне, в Псковской области. На освоенной почве и почве средней окультуренности установлена прямолинейная зависимость урожайности зерна от доз азота. Повышение доз азота с 20 до 80 кг д. в./га сопровождалось получением дополнительного урожая различной величины относительно контрольного варианта в зависимости от рН почвы: с 6% до 42% – на почве с рН 5.6; с 8% до 73% – на почве с рН 5.3; с 32% до 69% – на почве с рН 5.2; с 66% до 175% – на почве с рН 4.8. Окупаемость удобрений возрастала с повышением дозы азота. Свойства почвы также оказывали на нее влияние. Максимальная окупаемость (12 кг зерна за 1 кг NPK) установлена при внесении N₈₀P₄₀K₇₀ с дробным внесением азота в почву при рН 4.8. Применение биопрепаратов способствовало получению прибавок зерна дополнительно к минеральному фону (N₂₀P₄₀K₇₀ + N₂₀): при внесении микробиологического препарата Бисолбифит – 7.55%; при проведении листовых подкормок биопрепаратами – 3.67–8.78%. На высокоокультуренной почве зависимость урожайности от доз внесенного азота в диапазоне от 20 до 80 кг д. в./га имела вид полинома с максимумом урожайности в разные годы при внесении 40 и 60 кг д.в./га. Увеличение доз азота с 20 до 40 кг действующего вещества (д. в./га) сопровождалось в 2019 г. повышением урожая зерна с 11.2 до 22.6%. Повышение доз азота с 20 до 60 кг в последующие два года увеличивало урожай зерна с 20% до 65% соответственно. Окупаемость удобрений при внесении максимально эффективных доз азота составляла в 2019 г. – 5 кг, в 2020 г. – 7 кг и в 2021 г. – 10 кг зерна на 1 кг NPK. На высокоокультуренной почве под действием листовых подкормок биопрепаратами Кодамин В-Мо и К-Гумат-Na дополнительно к минеральному фону не было отмечено значительного увеличения урожайности (3–3.5%).

Проанализирован элементный состав почв и растений агроценоза на серой лесной почве Владимирского Ополья при длительном применении минеральных и органических удобрений. Оценивалось валовое содержание и содержание подвижных форм Ni, Cu, Zn, Co, Mn, Fe, содержание этих элементов в надземных органах растений, а также изменения основных агрохимических характеристик, способных влиять на доступность элементов для растений. Показано, что внесение минеральных удобрений способствует подкислению почвы, увеличению содержания органического углерода, подвижных форм фосфора. При этом варианты с совместным внесением минеральных и органических удобрений подвержены меньшему изменению данных характеристик, что может быть обусловлено увеличению буферной способности почвы в отношении компонентов, поступающих с минеральными солями, за счет вносимого органического вещества. Привнос в агроценоз Ni, Cu, Zn, Co, Mn, Fe с удобрениями (органическими и минеральными) не отразился на валовом содержании металлов в почве. Произошло изменение содержания подвижных форм металлов в почве, обусловленное изменением агрохимических параметров почв. Зафиксировано изменение содержания микроэлементов в растительной продукции. Снижение содержания Zn, Cu в растениях в вариантах с более интенсивным использованием удобрений (и с более высокой урожайностью) объясняется “эффектом разбавления”. Требует контроля низкое содержание Со в почве и недостаточное его поступление в растения. Совместное использование данных по изменению элементного состава почв и растений позволяет лучше дифференцировать варианты опыта в пространстве главных компонент при анализе этим методом и перспективно для мониторинга последствий агрогенной нагрузки разной степени. Полученные результаты могут учитываться при формировании критериев оценки минерального питания растений и норм внесения удобрений.

Мерзлые торфяные почвы севера Западной Сибири уязвимы к наблюдаемым в настоящее время изменениям климата. Повышение температуры, оказывающее влияние на протаивание многолетнемерзлых пород (ММП), способствует возвращению законсервированных запасов углерода в глобальный цикл элементов. Его экспорт в виде растворенного органического вещества с торфяников определяется рядом факторов, среди которых гидрологические условия наименее изучены. В лабораторных условиях исследовано влияние гидрологических режимов на вынос углерода из торфяных олиготрофных почв экосистем криолитозоны. Модельный колоночный опыт позволил оценить выход углерода из ненарушенных (монолитных) торфяных образцов разной степени разложения. Использовано три типа мезокосмов: ненарушенные образцы горизонта ТО с торфяным материалом разной степени разложения, а также горизонт ТО с подстилающим грунтом разного гранулометрического состава (песок и суглинок). Для слаборазложившегося торфа содержание водорастворимого углерода в полученных лизиметрических водах при имитации режимов “осадки” и “снеготаяние” не отличается, а в режиме “застой” меньше в 1.4 раза. Для среднеразложившегося торфа в рамках одного типа мезокосмов отличий при разных гидрологических режимах не выявлено. Суммарный вынос органического углерода за три последовательные экстракции из слаборазложившегося торфа на 32% выше, чем из среднеразложившегося. Выявлено увеличение содержания углерода в песчаном грунте после трех циклов эксперимента, суглинистый грунт не показал достоверных различий в содержании углерода до и после эксперимента. Сорбция углерода минеральными грунтами исследуемой территории может выступать в качестве защитного механизма, препятствующего повышенному стоку из почвенной толщи.

Интенсивное развитие промышленности в виде металлургических предприятий и карьеров по добыче полезных ископаемых в окрестностях города Йезд привело к значительной запыленности приземной атмосферы и накоплению промышленной пыли на поверхности почв. В местах расположения предприятий по производству легированной стали, в составе пыли преобладали твердые частицы размером менее 1 мкм (PM1), в то время как около песчаных карьеров – частицы пыли размером менее 10 мкм (PM10). Пыль от этих источников отличается также и по химическому составу (соотношению содержания железа и кремния, pH). Регистрация пиранометром с темно-зеленым фильтром с пропусканием на длине волны 550 нанометров с временным интервалом в 20 секунд на скорости 30 км/час во время движения по заданным маршрутам позволила выделить зоны с устойчивым повышенным содержанием в приземной атмосфере частиц разного размера. Выборочные разрезы почв в этих зонах подтвердили наличие на их поверхности слоев пылевых отложений мощностью более 5 см, что позволяет их отнести, согласно классификации WRB, к техносолям (Technosol). Построена почвенная карта района исследований в масштабе 1 : 25 000 с отражением участия в почвенном покрове техносолей. В соответствии с картой, более трех четвертей исследуемой территории составляют почвенные комплексы, включающие техносоли. Засушливые климатические условия региона приводят к накоплению пылевых выбросов на поверхности почв, которые практически не трансформируются и не удаляются из почвы, что приводит к их деградации и ухудшению экологической обстановки. Накопление пыли на поверхности почв влияет на состояние растительного покрова региона, что служит основанием для косвенной спутниковой индикации зон запыления. Метод выявления слоя пыли на поверхности почв по оценке запыленности приземной атмосферы с использованием пиранометра может служить хорошим дополнением к дистанционным методам.

Среди различных репозиториев Бразильская библиотека спектральных почвенных данных (BSSL, https://bibliotecaespectral.wixsite.com/english), созданная и поддерживаемая исследовательской группой GeoCiS, отражает в полной мере педоразнообразие указанного региона, так как она сочетает в себе почвенные спектры, полученные в результате как сельскохозяйственных, так и экологических исследований. База данных BSSL содержит 16 084 наблюдения, включающих сведения о физико-химических свойствах поверхностного слоя почвы, гармонизированные со спектрами в видимом, ближнем инфракрасном, коротковолновом инфракрасном (Vis-NIR-SWIR, 350–2 500 нм) и среднем инфракрасном (MIR, 4 000–600 см-¹) диапазонах, для 26 бразильских штатов и 1 федерального округа. В настоящий момент эта база данных находится в открытом доступе – https://zenodo.org/records/8361419. Идея создания BSSL возникла в 1995 г. Работа была закончена в 2019 г., и была открыта для пользователей в 2023 году. В процессе создания осуществлялась фильтрация данных, что обеспечило достоверность и ценность предоставляемой информации. Была проведена оценка согласованности и качества с использованием корреляции Пирсона и алгоритма Cubist в среде R. Анализ моделей показал надежную прогностическую способность спектральной базы данных, облегчающую моделирование ключевых почвенных свойств. Открытый доступ к Бразильской библиотеке почвенных спектральных данных (BSSL) поможет исследователям подтвердить свои результаты путем сравнения данных прямых измерений с прогнозируемыми значениями, что будет способствовать разработке новых моделей или улучшению уже существующих. BSSL представляет собой спектральную библиотеку глобального уровня благодаря широкому охвату и отображению различных типов тропических почв. Спектральные данные о почве могут помочь правительствам и корпорациям, предоставляя информацию, необходимую для принятия решений, касающихся сохранения или эксплуатации природных ресурсов, а также для мониторинга состояния почв.