Сопоставление почвенно-географических выделов Единого Государственного Реестра почв России с базой данных об исчезновении древесной лесной растительности за период с 2000 по 2021 гг., построенной по спутниковым данным Landsat, позволило выявить на территории страны ареалы почв, подвергшихся влиянию лесных пожаров. Наибольшее воздействие на почвенный покров отмечено для азиатской части Российской Федерации в пределах криолитозоны, где в зону пирогенеза попадают наиболее распространенные маломощные щебнистые почвы горно-таежных лесов: подбуры, подзолы, ржавоземы, торфяно-криоземы криогомогенные, почвы органо-аккумулятивного отдела, (карбо)литоземы, петроземы, т. е. почвы, наиболее подверженные процессам эрозии, а также льдисто-мерзлотные мелкоземистые почвы среднего и тяжелого гранулометрического состава: палевые, палевые осолоделые, глееземы, криоземы, в которых развиваются процессы заболачивания, солифлюкции, термокарста. Вероятность активизации процессов постпирогенной деградации почв в результате потери леса в период с 2000 по 2021 гг. существует примерно на 16% территории России. Это водная (10%) и ветровая (8%) эрозия, заболачивание (около 15%) и криогенные процессы солифлюкции (10%) и термокарста (7%). Территории с вероятной активизацией послепожарной водной эрозии находятся в Забайкалье, Северо-Восточной Якутии, на юге Дальнего Востока; дефляции – в Якутии, северном Прибайкалье и Забайкалье; заболачивания – на Центрально-Якутской озерно-аллювиальной равнине, в межгорных котловинах Забайкалья и Северо-Восточной Якутии, в Западной Сибири; криосолифлюкции и термокарста – в Центральной и Северной Якутии, Красноярском крае, в Магаданской области, на севере Амурской области.

Современные физические модели почвы традиционно рассматривают поровое пространство как статичное, однако новые методы визуализации, такие как рентгеновская томография, позволили выявить динамику структуры, которая может интенсивно изменяться под влиянием влажности и температуры. Целью работы является изучение структуры порового пространства с применением поросетевых моделей (ПСМ) и сравнение с методом основной гидрофизической характеристики (ОГХ). Работа основывалась на лабораторном эксперименте по увлажнению и иссушению образцов чернозема миграционно-мицеллярного Курской области с измерением ОГХ и параллельной регистрацией состояния почвенной структуры с использованием рентгеновской компьютерной томографии. Из 3D-изображений почв проведено выделение ПСМ, для которых проведен расчет гидрофизических свойств в масштабе пор, включая моделирование основной гидрофизической характеристики и коэффициента влагопроводности. Результаты сравнения размеров и объемов пор показывают значительное превышение объема пор, который рассчитывался на основе измерения ОГХ, по сравнению с прямым измерением геометрии по компьютерной томографии. Разница в представлении порового пространства выражается в значительных различиях моделирования влагопроводности на основе ПСМ в области низкого и высокого давления влаги (области крупных и мелких пор соответственно) по сравнению с классическим подходом на основе моделирования ОГХ с использованием уравнений ван Генухтена и ван Генухтена-Муалема. При этом кривые относительной ненасыщенной гидравлической проводимости, измеренной с использованием ПСМ и на основе ОГХ, показывают высокую степень схожести. На основании результатов работы продемонстрировано, что моделирование гидрофизических свойств почвы с применением ПСМ является крайне перспективным подходом и имеет потенциал более надежного инструмента для моделирования движения влаги, чем классический подход на основе описания ОГХ уравнением ван Генухтена. Однако фундаментальные различиям между методами оставляют открытым ряд вопросов, требующих ответа прежде, чем метод моделирования гидрофизических свойств почв на основе ПСМ будет широко использоваться.

В мире накоплен достаточно большой опыт дистанционной оценки содержания органического углерода в почвах. Но, если не считать достаточно схематичных глобальных подходов, мониторинг на детальном уровне до сих пор имеет локальный характер, и построенные модели не могут быть экстраполированы на другие территории. Целью исследования было разработать стратегию унифицированного дистанционного мониторинга содержания органического углерода в пахотных горизонтах почв для всей территории России и провести ее апробацию. Стратегия опирается на анализ архивов спутниковых данных Landsat 8-9 OLI. Регрессионные модели (линейные или экспоненциальные) связи отражения открытой поверхности почв в ближнем инфракрасном диапазоне с содержанием органического углерода в пахотном горизонте почв, строятся на основе литературных данных и их параметры подбираются индивидуально для каждого выдела районирования страны, в качестве которого выступает геометрическая часть Единого государственного реестра почвенных ресурсов России. На основе моделей строится базовая карта содержания углерода в пахотных горизонтах почв за период пять лет. После этого на основе тех же методических подходов строится карта содержания углерода на конец текущего года. Сравнение карт позволяет оценить изменения в текущем году относительно базового периода. Демонстрация использования данного подхода проведена для двух контрастных выделов районирования в Тверской и Тульской областях России. Подход показал невысокую, но сопоставимую с аналогами точность для детектирования небольших изменений в содержании углерода (ошибка предсказания составила 0.8–1.0%) и позволил уверенно выявить участки с резкими изменениями. Предполагается, что точность моделирования будет ежегодно возрастать с накоплением полевых данных о содержании углерода в пахотном горизонте почв, а также с уточнением моделей в каждом выделе районирования. Подобный подход может быть использован для организации ежегодного дистанционного мониторинга изменения содержания углерода в пахотных почвах в рамках климатических проектов страны.

Преобразование естественных лесов в сельскохозяйственные угодья может привести к значительным потерям органического углерода в почве. Оценка запасов почвенного органического углерода при таких изменениях в землепользовании важна для рационального использования земель, повышения плодородия почв, восстановления экосистем и разработки мер по смягчению последствий изменения климата. Однако информация о состоянии запасов почвенного органического углерода при таких видах землепользования в Эритрее и в регионе в целом весьма ограничена. Таким образом, целью исследования была оценка запасов почвенного органического углерода в естественных лесах, при непрерывном и переложном земледелии и на пастбищах. Пятьдесят один образец из верхнего слоя почвы был отобран из четырех вариантов землепользования в окрестностях Ади Хакин, Лаэлай Гаш, Эритрея, и проанализирован. Результаты однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) показали, что изменения в землепользовании сильно влияют на запасы почвенного органического углерода (p < 0.001). В почвах под естественным лесом и при непрерывном земледелии зарегистрированы максимальные (51.69 Мг·га^-1) и минимальные (21.23 Мг·га^-1) значения средних запасов почвенного органического углерода соответственно. На пастбищах  и  при  переложном  земледелии  запасы  почвенного органического углерода составили 22.74 и 23.57 Мг·га^-1 соответственно. Преобразование естественных лесов в участки непрерывного земледелия, в пастбища и в угодья переложного земледелия на исследуемой территории с течением времени привело к потере 59, 56 и 54% запасов почвенного органического углерода и выбросу в атмосферу 112, 106 и 103 Мг CO₂ га^-1 соответственно. При традиционном сельском хозяйстве в атмосферу выбрасывается больше углерода, чем при остальных видах землепользования. Напротив, сохранение естественных лесов имеет решающее значение для секвестрации углерода и борьбы с выбросами CO₂ в атмосферу.

Методом твердотельной ¹³C-ЯМР-спектроскопии изучена химическая структура пулов органического вещества водоустойчивых свободных микроагрегатов, выделенных из воздушно-сухих агрегатов (2–1 мм) пахотных горизонтов полнопрофильного, эродированного и намытого агрочерноземов. Дана оценка изменения их химической структуры в денудационно-аккумулятивном ландшафте. Выявлено, что подавляющая часть водоустойчивых свободных микроагрегатов в эрозионной зоне – фрагменты/осколки разрушенных (преимущественно), а также новообразованных макроагрегатов за счет динамического замещения органического вещества in situ, о чем явно свидетельствуют интегральные показатели химической структуры всех пулов органического вещества свободных микроагрегатов эродированного агрочернозема, по сравнению с таковыми полнопрофильного варианта: пониженные индексы разложенности (DI), ароматичности (ARI) и гидрофобности (HI). Аналитические данные свидетельствуют в пользу преобладающей транспортировки из эрозионной зоны микроагрегатов, представленных фрагментами разрушенных (преимущественно) и новообразованных макроагрегатов. Во время транспортной фазы ранее физически защищенное агрегированное органическое вещество свободных микроагрегатов подвергается частичной деградации. Минерализуется преимущественно наиболее лабильная его часть (гидролизуемая), а его стабильная часть остается мало-/неизмененной. Минерально-ассоциированное органическое вещество (ил и остаток) мало или совсем не трансформируется.

Устойчивое функционирование плодовых агроценозов и получение экологически чистой продукции невозможны без оценки микроэлементного состава почв. В работе представлены результаты изучения содержания и распределения меди, марганца, цинка, железа и никеля в черноземе южном при возделывании черешни (Prunus avium L.) в южной зоне садоводства Ростовской области. Отбор почвенных образцов осуществляли по слоям: 0–20, 20–40, 40–60, 60–80, 80–100 см. Для всех рассматриваемых элементов установлен аккумулятивный тип профильного распределения с наибольшим накоплением в гумусово-аккумулятивном горизонте 0–40 см. Определены запасы микроэлементов в метровом слое почвы. По уровню содержания Cu, Mn, Zn, Fe и Ni можно расположить в следующих убывающих рядах: валовые – Fe > Mn > Zn > Ni > Cu; подвижные – Mn > Fe > Cu > Ni > Zn. Доля подвижных Cu, Zn, Ni, Fe от их общего содержания во всех слоях чернозема южного очень низкая – от 0.02 до 0.45%, для Mn – от 1.67 до 2.04%. Выявлено, что содержание карбонатов является одним из ключевых факторов, определяющих подвижность микроэлементов в черноземе южном. Установлена обратная корреляционная связь между исследуемыми подвижными соединениями микроэлементов и количеством карбонатов (для Cu r = –0.88, для Mn r = –0.85, для Zn r = –0.74, для Ni r = –0.85 и для Fe r = –0.84 при p < 0.05). Количество Cu, Mn, Zn, Fe и Ni в черноземе южном на территории плодового агроценоза соответствует региональным нормам и не выходит за рамки предельно допустимых концентраций.

В статье приводятся возможности детального анализа пространственного распределения кислотности почвы для снижения издержек на известкование и оптимизации землепользования пяти рабочих участков опытного крестьянского фермерского хозяйства “Гутько С.”. На основании вариограммного анализа определяются закономерности распределения кислотности на ключевых участках. Регрессионный анализ показал значимую и высокую полиномиальную зависимость между индексом NDVI и кислотностью почв (корреляционное отношение составляет 0.60–0.75 на ключах № 2–4) и значимую прямую линейную взаимосвязь на ключе № 1. Геостатистический анализ позволил выявить на участке № 3 среднюю пространственную зависимость (остаточная дисперсия 29.9%). На основе сильной взаимосвязи между средними значениями индекса NDVI летних месяцев за 3 года (9 снимков) и кислотности почвы было предложено использовать NDVI в качестве предиктора для оптимизации сетки пробоотбора с использованием стохастического моделирования. Было установлено, что проявление взаимосвязи с NDVI больше на тех участках, где меньше выражена расчлененность рельефа. На основании расчетов затрат “франко-почва” для проведения известкования было обосновано преимущество детального учета кислотности перед классическими методами агрохимического обследования, применяемыми на территории Республики Беларусь. Прибыль за ротацию составила около 1 200 долларов США с площади 184,5 га. По результатам анализа распределения кислотности, индекса NDVI и истории полей была предложена более детальная схема элементарных участков с севооборотами, которые учитывают кислотность почвы. Ограничением для более дробной разбивки участков выступили возможности имеющейся сельскохозяйственной техники.

Показано влияние длительного использования органической, минеральной и органоминеральной систем удобрения, выровненных по элементам питания (контроль – без удобрений; навоз КРС 10 и 20 т/га в год; NPK эквивалентно 10 и 20 т навоза; навоз 5, 10 и 20 т + NPK эквивалентно 5, 10 и 20 т навоза) на изменение обменной (рН_КСL), гидролитической кислотности (Нг), суммы обменных оснований (S) и степени насыщенности почвы основаниями (V). Исследования проведены в полевом опыте 1969–1970 гг. закладки в Пермском НИИСХ – филиале ПФИЦ УрО РАН на дерново-слабоподзолистой тяжелосуглинистой почве. Севооборот полевой восьмипольный. Данные представлены по ротациям севооборота (1969–2017 гг.) в пахотном слое почвы и на конец VI ротации (2016–2017 гг.) в метровом слое. Влияние удобрений на свойства почвы изучено на фоне известкования (в дозе 1.0 Нг), которое было проведено в пару первой ротации. Наибольшую эффективность известкования наблюдали в первые две ротации севооборота, с III ротации отмечено постепенное ухудшение показателя рН_КСL, Нг, S и V по всем вариантам опыта, темпы изменения существенно отличались в зависимости от используемой системы удобрения. Насыщенность пашни навозом КРС 20 т/га в год обеспечивала в III–VI ротациях как минимум поддержание изученных свойств почвы на исходном уровне (до известкования) или способствовала их улучшению (отмечно уменьшение Нг и увеличение V), насыщенность навозом 10 т/га в год сдерживала темпы подкисления почвы (ухудшение показателей кислотности было менее выражено, чем в контрольном варианте). Положительное влияние использования навоза на показатель рН_КСL, Нг и V наблюдали в основном в слое почвы 0–40 см. Применение минеральной системы удобрений привело к подкислению почвы и уменьшению V. Показатель рН_КСL, Нг и V в варианте “NPK экв. 20 т/га навоза” в V–VI ротациях были существенно ниже исходного уровня (рН_КCL до известкования – 5.5, II ротация – 5.9, V–VI ротация – 4.5–4.6; Нг – 3.1, 2.5 и 3.7–4.4 смоль(экв)/кг; V – 84, 90, 80–82% соответственно). Отрицательное влияние минеральных удобрений на показатель рН_КСL Нг и V при насыщенности NPK экв. 20 т/га навоза (N₇₀P₅₀K₁₀₀ в год) наблюдали в метровом слое, NPK экв. 10 т/га навоза (N₃₅P₂₅K₅₀ в год) – в пахотном слое. Органоминеральная система удобрений по влиянию на показатели рН_КСL, Нг, S и V занимала промежуточное положение между минеральной и органической, процессы подкисления почвы наблюдались, но они были менее выражены.

Структура почвенного покрова Северного Прикаспия включает межпадинный солонцовый комплекс, почвы падин и лиманов. Постоянными элементами микрорельефа днища лиманов являются замкнутые округлые микрозападины до 9 м в диаметре. Почвенная комбинация микрозападин представлена солодями лугово-степными с разной мощностью осолоделого горизонта, наибольшей на периферии, наименьшей в днище. Изучено два почвенных разреза: в днище микрозападины – солодь среднемощная, и на ровной части днища лимана, на краю микрозападины, – солодь глубокая. Меньшая мощность осолодения в днище микрозападины сопровождается более высоким содержанием илистых частиц при одинаковой мощности текстурных и аккумулятивно-карбонатных горизонтов. В обеих почвах установлен однотипный качественный состав глинистых и кластогенных минералов. Выявлена однотипная дифференциация по профилям кластогенных минералов, но степень их выраженности неодинаковая. Более контрастная дифференциация установлена в солоди микрозападины. Содержание полевых шпатов возрастает в нижних горизонтах, кварца, наоборот, – в верхних горизонтах. Происходит дифференциация и глинистых минералов. Иллит накапливается в верхних горизонтах, а содержание хлорита, наоборот, возрастает в нижних горизонтах. В текстурных горизонтах профилей отмечается увеличение смешаннослойных слюда-смектитовых образований и незначительного количества каолинита, которые находятся в супердисперсном состоянии. Снижение роли смектитовой фазы в верхних горизонтах связано с его иллитизацией в обеих солодях. У солоди микрозападины супердисперсность связана с обратной трансформацией иллитовых слоев в смектитовые, что обеспечивается периодически застойным водным режимом атмосферного питания, при котором мобилизуются продукты химического выветривания в пределах почвенного профиля в виде различных смешаннослойных образований.

Засоление почв является серьезным бедствием во многих засушливых и сельскохозяйственных регионах, особенно в Центральной Азии. Экстенсивное экономическое воздействие засоления почв на национальную экономику стран Центральной Азии весьма значительно. Для решения этой проблемы большое значение имеют три системы: дренажная система, качественное выравнивание (планирование) земель и мероприятия по промывке почв от солей. Целью данного исследования является обзор опубликованных статей по вопросу сроков засоления почв в регионах Центральной Азии с 2000 по 2022 гг. В соответствии с этой целью авторами была собрана, рассмотрена и проанализирована 661 публикация, отвечающая критериям отбора, в базе данных Scopus за период 2000–2022 гг. Библиометрический анализ показал, что все статьи были опубликованы на английском языке, а наибольшее количество публикаций приходится на Узбекистан, Казахстан, Германию, Китай, Российскую Федерацию и США. Библиометрический анализ также показал, что для расширения научного обмена по данной теме необходимы международные исследования по засолению почв и дренажу, а также были бы полезны долгосрочные, непрерывные исследования и концепции использования засоленных почв для устойчивого развития будущей сельскохозяйственной деятельности и управления засолением почв.