The Journal of Soils and Environment / Почвы и окружающая среда
Not a member yet
19035 research outputs found
Sort by
Динамика летних запасов влаги в профиле неэродированных и эродированных чернозёмов юго-востока Западной Сибири
Full text linkThe aim of the study. To identify the presence and causes of summer moisture deficit in the profile of non-eroded and eroded soils against the background of multi-year increase in moisture content in the southeast of West Siberia.
Location and time of the study. The water regime of Protocalcic Chernozems (Siltic) of the Kuznetsk Basin (1968-1979), Calcic Chernozems (Siltic) of the Priobie (1984–1993), Protocalcic Chernozems (Siltic) of the Predsalairie (1995 and up to the present time) under virgin vegetation and water regime changes as a result of tillage and erosion processes is considered.
Methods. Soil moisture content of each 10-cm layer to a depth of 150 cm was investigated. Under laboratory conditions, the thermostat-weight method was used to determine the moisture content of the samples. Data about the precipitation and warm period air temperature were obtained from climate reference books, Internet weather archives and authors’ observations at key study sites.
Results. It was established that in early spring (April) moisture reserves in the 0-1,5-m of the virgin chernozem profile were 50 mm less than in the arable chernozem. This difference in moisture reserves was maintained during the entire summer. But by mid-October the difference in moisture reserves between the non-eroded chernozems disappeared. The replenishment of soil moisture reserves was negatively influenced by the surface runoff of storm water. Therefore, the profile of these chernozems was under-saturated with moisture. Its spring deficit in the 0–1,5 m of soil profiles located on the slope of southeastern and southwestern exposition was approximately the same (58 and 48 mm, respectively), and in June the profile of the arable weakly eroded chernozem located on the southeastern slope was more dried up (moisture deficit of 101 and 48 mm, respectively).
Conclusions. The moisture deficit in the arable non-eroded chernozem profiles in spring, together with sparse precipitation in the first half of the warm period combined with high air temperature markedly decreases soil moisture, bringing its deficit by August during the dry and regular hydrological cycles. The last 10 years (2013–2022) saw the tendency of the non-leaching moisture regime type of the Cis-Salair chernozems being transformed into intermittently leaching type due to increased early autumn precipitation and air temperature.Цель исследования. Выявить наличие и причины летнего дефицита влаги в профиле неэродированных и эродированных почв на фоне многолетнего увеличения увлажнения территории юго-востока Западной Сибири.
Место и время проведения. Рассмотрен водный режим чернозёмов выщелоченных Кузнецкой котловины (1968–1979 гг.), чернозёмов обыкновенных Новосибирского Приобья (1984–1993 гг.), чернозёмов выщелоченных Предсалаирья (с 1995 по н.в.) под целинной растительностью и его изменение в результате обработки почвы и эрозионных процессов.
Методы. Исследовали влажность каждого 10-сантиметрового слоя почвы до глубины 150 см. В лабораторных условиях для определения содержания влаги в почвенных образцах использовали термостатно-весовой метод. Данные по количеству осадков и температуре воздуха тёплого периода получены из климатических справочников, сети Интернет и собственных наблюдений на ключевых участках.
Основные результаты. Установлено, что ранней весной (апрель) запасы влаги в 1,5-метровой толще целинного чернозёма выщелоченного на 50 мм меньше, чем в чернозёме пашни. Эта разница в запасах влаги сохраняется в течение всего лета; к средине октября различия в запасах влаги в профиле неэродированных чернозёмов исчезает. На пополнение запасов почвенной влаги отрицательное влияние оказывает поверхностный сток ливневых вод, поэтому профиль эродированных чернозёмов оказывается недонасыщен влагой. Весенний дефицит влаги в 1,5-метровой толще почв, распространённых на склонах юго-восточной и юго-западной экспозиций, примерно одинаков (58 и 48 мм, соответственно), а в июне сильнее иссушен профиль пахотного слабоэродированного чернозёма, расположенного на склоне юго-восточной экспозиции (дефицит влаги 101 и 48 мм, соответственно).
Заключение. Недонасыщенность влагой почвенного профиля распаханных неэродированных чернозёмов весной, редкие и незначительные по количеству осадки первой половины тёплого периода, высокая температура воздуха в это же время привели к существенному расходу почвенной влаги и образованию ее дефицита к августу в сухой и нормальный по увлажнению циклы. За последние 10 лет (2013–2022 гг.) наблюдается определенная тенденция трансформации непромывного типа водного режима чернозёмов Предсалаирья в периодически промывной тип, за счет увеличения количества раннеосенних осадков и температур воздуха
Mass Books in the Beneventan Zone
No full textThis article describes and analyses early evidence for missals and sacramentaries copied in Beneventan script, the minuscule characteristic of Southern Italy. It draws on the evidence of extant manuscript and medieval booklists. The picture that emerges is of a clear preference for the integrated missal format from the earliest period for which we have evidence, and thus considerably earlier than this format came to dominate north of the Alps
Пулы и фракции органического углерода в почве: структура, функции и методы определения
Full text linkThe separation of soil organic matter (SOM) into pools and fractions allows to understand the nature and functions of SOM as well as to characterize its quality, composition and properties. The study presents an analysis of approaches, methods and results of determining various pools and fractions of SOM using the gray forest soil (Haplic Luvisol) under contrasting types of land use (Moscow region, Russia). Conservative properties and storage functions of SOM matter were proposed to be estimated by its granulometric and densimetric pools, and dynamic properties and emission functions - by its microbial and potentially mineralizable pools. It was shown that the ratio of different pools in the SOM composition depends on the type of land use and it is controlled by the composition and amount of plant materials entering into soil. The separation of structural and process pools, the determination of their sizes and ratios should be considered an essential stage in the programs for monitoring the quality and functions of SOM matter and carbon sequestration processes.Разделение почвенного органического вещества (ПОВ) на пулы и фракции позволяет понять природу и функции ПОВ, охарактеризовать его качество, состав и свойства. В работе представлен анализ подходов, методов и результатов определения различных пулов ПОВ на примере серой и агросерой почв контрастных типов землепользования (Московская область, Россия). Консервативные свойства и депонирующие функции ПОВ предложено оценивать гранулометрическими и денсиметрическими пулами, а динамические свойства и эмиссионные функции – микробным и потенциально-минерализуемым пулами. Показано, что соотношение различных пулов в составе почвенного органического вещества зависит от типа землепользования и контролируется составом и количеством поступающих в почву растительных материалов. Выделение структурных и процессных пулов, определение их размеров и соотношений следует считать обязательным этапом в программах мониторинга качества и функций почвенного органического вещества и процессов секвестрации углерода
Red Secularism:Socialism and Secularist Culture in Germany 1890 to 1933
No full textRed Secularism is the first substantive investigation into one of the key sources of radicalism in modern German, the subculture that arose at the intersection of secularism and socialism in the late nineteenth-century. It explores the organizations that promoted their humanistic-monistic worldview through popular science and asks how this worldview shaped the biographies of ambitious self-educated workers and early feminists. Todd H. Weir shows how generations of secularist intellectuals staked out leading positions in the Social Democratic Party, but often lost them due to their penchant for dissent. Moving between local and national developments, this book examines the crucial role of red secularism in the political struggles over religion that rocked Germany and fed into the National Socialist dictatorship of 1933
Развитие представлений о биотическом круговороте
Full text linkOver the last 50 years A.A. Titlyanova with her colleagues from the Laboratory of Biogeocenology in the Institute of Soil Science and Agrochemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences has been actively studying biotic turnover components and processes: the flow of carbon and its stocks in various ecosystem blocks were estimated, and turnover regimes revealed. The performed field experiments showed that the nearer an ecosystem is to the stationary state, the more closed its biotic turnover becomes, and the lesser role is played by abiotic processes. The studies in diverse ecosystems confirmed that climatic and weather conditions, soil properties as well as ecosystem’s relief position and exposition are the main factors driving the net primary production of grassland ecosystems. The article presents and discuss earlier results about phytomass dynamics and provides estimates of the net primary production, both above- and belowground. The belowground plant organs, i.e. roots and rhizomes, preserve life of a grassland ecosystem under any climatic conditions. Sustainability of grasslands in time depends on the changes in plant species composition, diverse survival strategies, high productivity of the dominant plant species, soil seed bank and their aeolian and water transportation from other ecosystems, rapid release of nutrients from residues by mineralization. Analysis of different successions in ecosystems allowed concluding that the number of succession types is higher than only two main types of primary and secondary succession. The primary succession refers only to those successions that occur by spontaneous revegetation at sites without any history of previous vegetation, whereas the secondary successions are more diverse and include pyrogenic (renovating succession), pasture (continuous and reversible), abandoned field successions and others. Not only the biotic turnover, but strong in- and outcoming flows of matter and energy operate in each and every ecosystem. Presently turnover can be better described as a network of diversified processes, rather than a circle per se.В течение последних 50-ти лет А.А. Титляновой совместно с коллегами из лаборатории биогеоценологии ИПА СО РАН активно ведутся работы по изучению процессов и компонентов биотического круговорота: выделены потоки веществ и их запасы в различных блоках экосистемы, установлены режимы круговорота. В полевых экспериментах показано, что чем ближе к стационарному состоянию экосистема, тем более замкнутым становится её биотический круговорот, и тем меньшую роль в миграции веществ играют абиотические процессы. Исследования разнообразных экосистем подтвердили, что климатические и погодные условия, положение и экспозиция экосистемы в рельефе, свойства почвы определяют величину чистой первичной продукции травяных экосистем. В статье обсуждены ранее полученные данные по динамике фитомассы экосистем и оценены величины чистой первичной продукции – надземной и подземной. Подземная часть растений, корни и корневища сохраняют жизнь травяной экосистемы при любых климатических условиях. Устойчивость травяных экосистем во времени определяется изменением видового состава, различными стратегиями выживания организмов, высокой продуктивностью доминантных видов растений, фондом семян в почве и их привносом ветром и стекающей по катене водой из других экосистем, быстрым освобождением питательных элементов из растительных остатков при их минерализации. Рассмотрев различные сукцессии в экосистемах, сделан вывод, что набор типов сукцессий гораздо больше, чем определяется словами «первичная» и «вторичная». Первичной сукцессией является только самозарастание не заселённых растениями мест, а вторичные сукцессии разнообразны: пирогенная (обновляющая сукцессия), пастбищная (непрерывная и обратимая), залежная и т.д. В каждой экосистеме работает не только круговорот, но и непрерывные мощные входящие и исходящие потоки веществ и энергии. Круговорот веществ выглядит не кругом, а сетью многообразных процессов
Памяти профессора Леонида Владимировича Березина
Full text linkThe article provides basic information about the scientific and pedagogical activities of Professor of Omsk State Agrarian University, Doctor of Agricultural Sciences Berezin Leonid Vladimirovich. Brief information is given about his studies and work at the Omsk Agricultural Institute named after S.M. Kirov, Siberian Research Institute of Agriculture, Omsk State Agrarian University. The contribution of the scientist to the study of solonetzic soils in the south of West Siberia and their chemical reclamation is also described. The L.V. Berezin’s research of the soil cover using remote sensing of the Earth are highlighted as well.В статье приводятся основные сведения о научной и педагогической деятельности профессора Омского государственного аграрного университета, доктора сельскохозяйственных наук Леонида Владимировича Березина. Дана краткая информация о его деятельности в период учебы в Омском сельскохозяйственном институте имени С.М. Кирова, работы в Сибирском научно-исследовательском институте сельского хозяйства и Омском государственном аграрном университете. Показан вклад ученого в изучение солонцовых почв юга Западной Сибири и решение проблемы их химической мелиорации. Освещены направления исследований по изучению почвенного покрова с применением методов дистанционного зондирования Земли.
Исследование растительного компонента горных экосистем Базар-Коргонского района (Кыргызская Республика)
Full text linkThe aim of the study. To study the current status of the mountain ecosystems of the South-Western Tien Shan using for the ecological assessment the vegetation composition and cover of the Bazar-Korgon district in the Jalal-Abad region.
Location and time of the study. The object of the study was vegetation as the main component of the mountain ecosystems of the Bazar-Korgon district, located in the south-central part of the Jalal-Abad region.
Methods. The research methods employed were as following: itinerary (identification of species composition of vascular flora); stationary (laying of key sites, fulfillment of geobotanical descriptions); laboratory (herbarization and identification of plants, processing of material). After the vegetation description, eight sites were chozen as the key study sites. A standardized geobotanical plot (a square area of 10x10 m was established for studying herbaceous communities (meadow-steppe cenoses). Key plots were located in the center of the main ecosystems and homogeneous plant communities as the most exposed to anthropogenic influence (overgrazing). At these plots the following characteristics of the plant communities were obtained: their dominants and co-dominants, total projective grass cover, total projective grass cover, and total projective cover of the herbage, total table of floristic composition of the grassland with indication of species abundance according to the Drude scale, phenological phase of plant development and life form.
Results. Floristic diversity of the mountain ecosystems of plant communities of the mountain ecosystems of the Bazar-Korgon district in the Jalal-Abad region was inventoried. The vegetation was classified according to according to ecotypes, basic bio - and ectomorphs. The systematic list of plants was compiled in association with the main types. The species composition of phytocenoses included 127 species of higher plants, belonging to 98 genera and 35 families. The sustainability of vegetation is provided by such biomorphs as perennial herbaceous plants (75 species, 59%). According to the adaptation modes to climatic factors (low air temperature), the hemikryptophytes (72 species, 57%) were the most numerous. Mesophytic (55 species, 43%) predominated in the forest and meadow ecosystems due to high moisture content there. Meadow-steppe ecotypes were dominant, contributing 35.
Conclusions. The conducted research inventoried for the first time the current composition of the plant communities of the Bazar-Korgon district, assessing their current condition as well. The obtained results can be used for solving problems of preserving the mountain ecosystems of the South-West Tien-Shan and promoting sustainable agriculture in the Kyrgyz Republic.Цель исследования. Проанализировать структуру видового состава растительности горных экосистем Базар-Коргонского района по основным биоморфам, экологическим группам и экотипам.
Место и время проведения. Объектом исследований послужила растительность как основной компонент горных экосистем Базар-Коргонского района, расположенного в юго-центральной части Джалал-Абадской области Кыргызской Республики. Обследования ключевых участков проводили два раза в год (с 2016 по 2022 гг.) в начале июня и во второй половине сентября.
Методы исследований: маршрутный (выявление видового состава сосудистой флоры); стационарный (заложение ключевых участков, выполнение геоботанических описаний); лабораторный (гербаризация и определение растений, обработка материала). При описании растительности было выделено 16 ключевых участков. Заложена стандартная геоботаническая площадка размером 10×10 м для травянистых сообществ (лугово-степных ценозов). Ключевые участки заложены в центре основных по площади экосистем и однородных растительных сообществ как наиболее подверженных антропогенному влиянию (перевыпасу). На данных участках отмечены растительные сообщества, доминанты и содоминанты, приведено общее проективное покрытие травостоя, составлена таблица флористического состава травостоя с указанием обилия видов по шкале Друде, фенологической фазы развития растений и жизненной формы.
Основные результаты. Выявлено флористическое разнообразие растительных сообществ горных экосистем Базар-Коргонского района; проведена классификация растительности по экотипам, основным биоморфам и экоморфам; составлен систематический список растений; отмечены основные типы почв. Видовой состав фитоценозов включает 127 видов высших растений, относящихся к 98 родам и 35 семействам. Устойчивость растительности обеспечивают такие компоненты биоморф как многолетние травянистые растения (75 видов, 59%). По способам адаптации к климатическим факторам (низким температурам воздуха) в наиболее многочисленны были гемикриптофиты (72 вида, 57%). Преобладание лесных и луговых экосистем, их большую увлажнённость наглядно отражают мезофиты (55 видов, 43%). Из основных экотипов доминирующую позицию занимают лугово-степные: процент их участия составляет 35%.
Заключение. Исследования по текущему состоянию растительных сообществ Базар-Коргонского района фактически проведены впервые. Результаты исследования могут быть использованы для решения вопросов, связанных с сохранением горных экосистем Юго-Западного Тянь-Шаня и устойчивым развитием сельского хозяйства Кыргызской Республики
Криогидроморфные палеопочвы севера Западной Сибири как индикаторы тёплых стадий позднего плейстоцена и их связь с ходом криогенеза
Full text linkThe aim of the study. The aim of the study was to find and justify specifics of the paleosol development in the north of West Siberia, revealing soils levels, associated with climate warming during sea isotope stages (SIS), namely MIS-5, MIS-3 and at the end of MIS-2.
Location and time of the study. The research was conducted during the last 10 years in the representative area between the Polar Circle and the sub-latitudinal sector of the Ob river all over the area. We carried out paleopedological and paleocryological investigations with fieldwork in the basin of the Vakh River (right tributary of Ob), the Taz and Nadym Rivers, where the soil pits were studied, and paleosols were discovered for the first time.
Methods. The methodology has been focused on detailed study of the paleosols discovered by the present authors based on the investigation in respect to the interaction of paleopedogenetic and cryogenetic processes. Also, the encountered paleosols have been, as well compared to the surface Holocene soils that comprises an important element of analysis of the paleopedological records. For age determination we applied radiocarbon dating of organic residues and humus, contained in the paleosols, as well as U/Th-dating in paleosols.
Results. Several paleosol levels were identified in the study area. The paleosol of the early substage of MIS-5 (MIS-5e) had signs of forest pedogenesis without permafrost, whereas the soils of late substages of MIS-5 and MIS3 showed evidence of gleying and cryogenesis; the paleosol corresponding to the end of MIS-2 was best represented by gleyic pedosediments in the ice-wedge pseudomorphs. The studied paleosols indicate the permafrost state of the soil-forming sediments in all phases of the Late Pleistocene with the exception of MIS-5e; the finding is important for the paleoenvironmental reconstruction. The article presents the data about wide distribution in the study region of the polygonal structures represented by the ice-wedge pseudomorphs formed in the coldest phases MIS-4 and MIS-2. The pseudomorphs were developed syn-cryogenically when permafrost still existed and were closely related to the formation of cryohydromorphic paleosols. Within the entire sequence of MIS-3 deposits initially ground wedges are common, also indicating syn-cryogenic development, however, under less strong freezing conditions than during MIS-2. Yet at the end of MIS-3 in the upper part of the sequence cryohydromorphic soils appeared again, as a sign of approaching to the MIS-2 cryochron. It was shown that the fills of the ice wedge pseudomorphs contain well preserved redeposited materials of the cryohydromorphic paleosols, including fragments of the humus horizons. It was suggested that the material from such redeposited pedosediments could be used for the radiocarbon dating and for sampling for the paleobotanical investigations.
Conclusions. The obtained results cast doubt on the hypothesis of domination of the cold deserts and ice sheets in the study region during the Pleistocene and hence the formation of only extremal soils. There is evidence indicating the existence of well-developed vegetation and soil cover during the cryochrons with sufficient and in some areas excessive soil moisture, due to shallow permafrost table. The interaction of the paleopedogenetic and paleocryogenic processes resulted in rather informative relict objects, and their studies provide highly reliable results about the factors of past pedogenesis.Цель исследования. Установить и обосновать закономерности развития палеопочв севера Западной Сибири, выявить почвенные уровни, связанные с потеплениями климата во время морских изотопных стадий (МИС), а именно МИС-5, МИС-3 и в конце МИС-2.
Место и время проведения. Исследования проводили в течение последних 10 лет на репрезентативной территории между полярным кругом и широтным течением Средней Оби. Проведены палеопедологические и палеокриологические исследования с полевыми работами в бассейне р. Вах (правый приток Оби), р. Таз и р. Надым, где изучены разрезы с позднеплейстоценовыми палеопочвами.
Методы. Основной методологией являлось детальное исследование плейстоценовых палеопочв на базе изучения взаимодействия процессов палеокриогенеза и криопедогенеза. Обнаруженные палеопочвы были сопоставлены с поверхностными голоценовыми почвенными профилями, что является важным элементом анализа палеопедологических летописей. Для возрастной диагностики палеопочв применяли 14С-датирование содержащихся в них органических остатков и гумусового вещества, а также U/Th-датирование по материалу палеопочв.
Основные результаты. Выявлено несколько палеопочвенных уровней: у почвы начальной подстадии МИС-5 (МИС-5е) были признаки лесного педогенеза, развивавшегося вне криолитозоны; у почв, завершающих подстадий МИС-5 и почвы МИС-3 – черты оглеения и участия криогенеза; почва конца МИС-2 лучше представлена оглеенными педоседиментами в псевдоморфозах по полигонально-жильным льдам. Изученные почвы указывают на мерзлотный характер почвообразующих осадков во все фазы позднего плейстоцена, кроме МИС-5е, что важно при оценке окружающей среды. В работе приведены данные о широком распространении в рассматриваемом регионе полигонально-жильных структур, представленных псевдоморфозами по эпигенетическим полигонально-жильным льдам, которые образовывались в самые холодные фазы МИС-4 и МИС-2. Псевдоморфозы образовались еще в условиях существования криолитозоны, имели синкриогенное развитие и были тесно связаны с формированием криогидроморфных палеопочв. Кроме того, по всей толще отложений МИС-3 характерны изначально-грунтовые жилы, также фиксирующие синкриогенное развитие этой толщи, но в условиях промерзания горных пород меньшей силы, чем в МИС-2. Тем не менее, в конце МИС-3, в верхних слоях ее толщи, тоже появляются криогидроморфные палеопочвы, фиксирующие приближение холодного времени МИС-2. Показано, что в заполнениях псевдоморфоз по полигонально-жильному льду хорошо сохраняется переотложенный материал криогидроморфных палеопочв, включая фрагменты гумусовых горизонтов. Продемонстрировано, что материал из таких переотложенных педоседиментов может быть использован для инструментального 14C- и U/Th-датирования и при отборе проб в палеоботанических исследованиях.
Заключение. Совокупность полученных данных отвергает гипотезу о формировании на исследованной территории в холодные эпохи плейстоцена холодных пустынь и ледниковых щитов и, соответственно, об образовании только климаэкстремальных почв. Показано существование на севере Западной Сибири в холодные эпохи плейстоцена развитого растительного и почвенного покрова при достаточном и местами избыточном увлажнении почв из-за близкого залегания кровли многолетней мерзлоты. Взаимодействия процессов палеопедогенеза и палеокриогенеза оставляет весьма информативные реликты, а их изучение позволяет получать высоко представительные данные о специфике почвообразования в прошлом
Варьирование свойств чернозёмов Приобского плато в границах ключевого участка «Володарка» (Алтайский край, Россия)
Full text linkThe aim of the study. To assess spatial heterogeneity of the chemical properties of the chernozems of the Near-Ob Plateau within the boundaries of the key site “Volodarka” and explain the reasons that determined the variation of the studied soil properties.
Location and time of the study. Steppe zone of the northeastern part of the Near-Ob Plateau within the boundaries of the key site “Volodarka” (52°41-42\u27 N and 83°38\u27E); the results of the long-term research (2007–2019) are discussed.
Objects of the study. Chernozems that formed under the dry-steppe vegetation on loess deposits, as well as on different horizons of paleosols of Middle Pleistocene origin that reached surface.
Methodology. Soil samples were collected to a depth of 40 cm in a continuous column at an increment of 2 to 10 cm, taking into account the visible boundaries of genetic horizons. To characterize soil chemical properties, the methods commonly used in Russian soil science studies were used. Specifically, soil organic carbon content was determined by dichromate digestion method.
Results. The studied properties of chernozems, currently functioning in the same environmental conditions of the key area located on the territory of the Altai Territory, showed significant variation, as can be judged by comparing their means and coefficients of variation. The greatest fluctuations in all soil properties in all soil profiles were observed, as a rule, in the 10–20 or 20–40 cm layers, whereas in the 0–10 cm layer they changed less significantly. It was revealed that the degree of humification and humus reserves, as well as nitrogen reserves and the nitrogen enrichment of humic substances in the 0-40 cm layer, can be regarded as significant; they displayed the greatest variation in the 20–40 cm layer.
Conclusions. The heterogeneity of the main properties of chernozems located in the same natural conditions of the Priob Plateau within the boundaries of the key site “Volodarka”, even within 0-40 cm layer, is most likely due to the currently present features of ancient pedogenesis. Those features do not correspond to the combination of modern soil formation conditions of the dry-steppe type: it is confirmed by the presence and extent of clearly visible Middle Pleistocene pedocomplexes in the coastal outcrops of the Ob River. Different horizons of those pedocomplexes reached the surface and had been overlayed by products of modern soil formation in layers of different thicknesses. The combination of heterogeneity of soil profiles in terms of properties, position in the coastal outcrop and their visual differentiation allowed us to conclude that the variation in the compositional characteristics and properties of the studied soils resulted from the history of the territory development, which determined the surfacing of the buried paleosols. The knowledge of the heterogeneity of soil profiles makes it possible to use the studied soil properties and characteristics of their composition for monitoring the state of modern soils, substantiating forecasts of their behavior under changing ecological conditions, as well as for identifying features of ancient pedogenesis in order to reconstruct the paleonatural environment.Цель исследования – оценить пространственную неоднородность физико-химических свойств чернозёмов Приобского плато в границах ключевого участка «Володарка» и объяснить причины, обусловившие их варьирование.
Место и время проведения. Степная зона северо-восточной части Приобского плато в границах ключевого участка «Володарка» (52° 41-42\u27 с.ш. и 83° 38\u27 в.д.); обсуждаются результаты многолетних исследований (2007–2019 гг.).
Объект исследования. Чернозёмы, формирующиеся под сухостепной растительностью на лёссовых отложениях, а также на разных горизонтах палеопочв среднеплейстоценового возраста, выходящих к поверхности.
Методы. Почвенные образцы отбирали до глубины 40 см сплошной колонкой с шагом от 2 до 10 см, учитывая видимые границы генетических горизонтов. Содержание органического углерода определяли методом бихроматного окисления.
Основные результаты. Изученные свойства чернозёмов, функционирующих в настоящее время в одних и тех же экологических условиях ключевого участка, расположенного на территории Алтайского края, имеют существенное варьирование характеристик, что подтверждается среднестатистическими величинами показателей и коэффициентами их варьирования. Наибольшие колебания всех показателей во всех разрезах наблюдаются, как правило, на глубине 10–20 см или 20–40 см, тогда как на глубине 0–10 см они изменяются менее существенно. Выявлено, что степень гумификации и запасы гумуса, а также запасы азота и обогащенность им гумусовых веществ в 40-см толще характеризуются как существенные и отличаются наибольшей амплитудой на глубине 20–40 см.
Заключение. Неоднородность даже в пределах 40-см толщи профилей основных свойств чернозёмов, расположенных в одних и тех же природных условиях Приобского плато в границах ключевого участка «Володарка», обусловлена присутствием в них признаков древнего педогенеза, не отвечающих сочетанию современных условий почвообразования сухостепного типа. Это подтверждается наличием и протяженностью в береговых обнажениях реки Обь четко просматриваемых среднеплейстоценовых педокомплексов, разные горизонты которых выходят к поверхности и перекрываются продуктами современного почвообразования разной мощности. Сочетание неоднородностей почвенных профилей по свойствам, положению в береговом обнажении и их визуальной дифференциации позволило заключить, что причиной варьирования признаков состава и свойств изученных почв послужила история развития данной территории, которая обусловила выход палеопочв к поверхности. Знание неоднородности разных свойств почвенных профилей позволяет использовать изученные признаки их состава и свойств при мониторинге состояния современных почв, обосновании прогнозов их поведения при изменении экологических условий функционирования, а также при выявлении признаков древнего педогенеза с целью реконструкции палеоприродной среды
Почвенный и ризосферный бактериобиом пшеницы при комбинировании гуматов и золы уноса
Full text linkThe aim of the study was to exmine the effct of low rate of potassium humate application with and without fly ash (FA) on wheat roots rhizosphere bacteriobiome.
Location and time of the study. The microplot field experiment was conducted in three replicates in randomized design in 2022 in Novosibirsk (Russia).
Methods. Soil physical and chemical properties were determined by commonly used methods. Bacteriobiome structure and diversity were estimated by 16S rRNA genes (V3-V4 region) by metabarcoding.
Results. The study revealed large bacteriobiome diversity: on average 2472 and 2330 operational taxonomic units (OTU) in bulk and rhizosphere soil< respectively. Overall 9120 OTE were found, belonging to 929 genera, 438 families, 416 orders, 104 classes and 37 phyla. A quarter of the total OTUs number belonged to the Proteobacteria phylum; Actinobacteria phylum ranked second in OTUs number (10%), whereas Firmicutes, Bacteroidetes and Acidobacteria each accounted for 8% of the total OTUs number. The Actinobacteria dominated in the relative abundance of the total number of sequence reads (38-41%), with Proteobacteria (25-28%) and Acidobacteria (10-13%) following. The treatment with potassium humate without fly ash did not influence the relative abundance of genera in the bulk soil, but increased twofold the relative abundance of the genus when combined with FA. In the rhizosphere soil bacteriobiome potassium humate without FA increased the Nocardioides relative abundance 1.8 times, whereas in combination with FA increased Sphingomonas and decreased Spartobacteria_gis relative abundance.
Conclusions. Potassium humate treatment at a low rate resulted in small, but positive changes in soil and rhizosphere bacteriobiome despite the huge bacterial diversity, inherent for practically any soil, including the one used in this study. The effect of exogenic humate treatment involves a complex of various mechanisms, and detailed physiological and biochemical studies and meta-analysis of the published data are needed to understand the effect of low rate humate application on soil, plans and microorganisms.Цель исследования. Изучение влияния обработки низкой дозой гумата калия на фоне внесения золы уноса (ЗУ), образующейся после сжигания каменного угля на ТЭЦ, на разнообразие почвенного бактериобиома и развитие корней пшеницы.
Место и время проведения. Микрополевой опыт был проведен в 2022 году в г. Новосибирск (Россия) на агросерой почве по рендомизированной схеме в трёхкратной повторности.
Методы. В исследовании использовали стандартные методы анализа основных почвенных свойств. Оценку структуры и биоразнообразия почвенного бактериобиома проводили с помощью метабаркодирования по гену 16S рРНК (район V3-V4).
Основные результаты. Выявлено большое разнообразие бактерий: в среднем 2472 и 2330 операционных таксономических единицы (ОТЕ) в валовой и ризосферной почве, соответственно. Всего в работе обнаружено 9120 ОТЕ, относящихся к 929 родам, 438 семействам, 416 порядкам, 104 классам и 37 типам. Четверть ОТЕ относились к типу Proteobacteria; на втором месте по богатству ОТЕ был тип Actinobacteria с (10%); далее типы Firmicutes, Bacteroidetes и Acidobacteria (каждый по 8% от общего числа ОТЕ). По относительному обилию последовательностей лидерами были Actinobacteria (38-41%), Proteobacteria (25-28%) и Acidobacteria (10-13%). Обработка гуматом калия без ЗУ никак не повлияла на относительное обилие доминирующих родов в валовой почве, но повысила почти в 2 раза обилие Sphingomonas в варианте с внесением ЗУ. В ризосферной почве внесение гумата без ЗУ заметно (в 1,8 раза) повысило относительное обилие последовательностей рода Nocardioides, а на фоне ЗУ повысило относительное обилие Sphingomonas и снизило обилие Spartobacteria_gis.
Заключение. Обработка гуматом калия в низкой дозе вызвала небольшие, положительные изменения в составе почвенного бактериобиома даже на фоне огромного биоразнообразия, присущего практически любой почве, в том числе и использованной в этой работе. Воздействие обработки экзогенным гуматом включает сложный комплекс разнообразных механизмов; для понимания влияния обработки низкими дозами гуматов на почву, растения и микроорганизмы необходимы детальные физиолого-биохимические исследования и мета-анализ имеющихся в литературе данных