Научный архив: статьи

Отмечено, что в России около 25,5 миллиона гектаров пахотных земель характеризуется повышенной кислотностью (рН менее 5,5), что приводит к снижению до 30 процентов урожайности основных культур и значительному падению эффективности применения минеральных удобрений. (Цель исследования) Поиск возможных путей раскисления почв и технического решения данной проблемы. (Материалы и методы) Проанализированы результаты эксперимента с доломитовой мукой грубого помола на черноземных суглинистых почвах, показавшие эффективность метода в нейтрализации кислотности. Исследуются биохимические процессы при внесении известковых материалов и их влияние на структуру почвы. (Результаты и обсуждение) Известкование – ключевой метод понижения кислотности почвы и создания оптимальных условий для жизнедеятельности микроорганизмов, что способствует более рациональному использованию минеральных удобрений. Кроме того, известкование формирует геохимический барьер, который предотвращает вымывание подвижных элементов из почвы и сокращает вынос биогенов в водоемы. Одним из наиболее перспективных вариантов внесения известковых мелиорантов на данный момент являются универсальные полуприцепы, которые могут оборудоваться дисками разбрасывателями. (Выводы) Известкование почв повышает эффективность использования минеральных удобрений, создает оптимальные условия для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов. Также в 1,4-2,7 раза повышается эффективность использования азотистых удобрений, а коэффициент использования фосфорных удобрений возрастает на 10-15 процентов. Доломитовая мука грубого помола эффективно снижает кислотность почвы. Для раскисления почвы от среднекислой до слабокислой (pHKCl 5,3-5,6) необходимо вносить известковые материалы в дозах 4 тонны на гектар.

Отмечено; что при использовании рабочих органов плоскорежущего типа важно учитывать изменение сопро­тивления разрыву почвы в зависимости от ее относительной влажности; изменение сопротивления резанию ножами с ромбическим поперечным сечением и сопротивления резанию в зависимости от числа плоскостей резания. Работа по­священа аналитическому исследованию влияния угла заточки ножа на удельное сопротивление резанию плодородного слоя почвы. (Цель исследования) Изучение процесса разрушения слоя почвы рабочими органами плоскорежущего типа. (Материалы и методы) Предложен новый почвообрабатывающий орган; проведены его предварительные теоретические исследования. Методика опыта предусматривает измерение только вертикальной составляющей давления пласта почвы на рабочий орган. При этом боковые стойки; удерживающие нож; перемещаются по заранее подготовленным направля­ющим. (Результаты и обсуждение) Научная новизна исследований заключается в использовании зависимостей; которые отражают взаимосвязь параметров и режимов функционирования нового рабочего органа в процессе взаимодействия его c почвой. Предложена методика инженерного расчета рабочего органа при взаимодействии его с почвой. При ширине зуба на плоскорежущем рабочем органе 5 сантиметров и длине 7 сантиметров наименьшее сопротивление на тяжелом суглинке будет получено при отношении ширины зуба на рабочем органе к расстоянию между зубьями 2-3;5. (Выводы) Установлено; что длину зубьев следует задавать приблизительно равной расстоянию между зубьями. Определено влияние заточки на техническое состояние рабочих органов на производительность агрегата в целом. Приведены аналитические данные; которые позволяют сделать вывод; что для ножей с большой шириной захвата выгоднее увеличивать глубину ре­зания; так как удельное сопротивление резанию при этом уменьшается.

В исследовании проанализировано содержание селена в почвах и растениях шести муниципальных районов Челябинской области: Чесменского, Троицкого, Пластовского, Увельского, Еманжелинского и Еткульского. Пробы были отобраны в период созревания сельскохозяйственных культур (август - сентябрь 2023-2024 гг.) и включали злаковые и масличные культуры. Почвы представлены обыкновенными и выщелоченными черноземами. Результаты показали, что среднее содержание селена варьирует от 0,1204 мг/кг в Пластовском районе до 0,2679 мг/кг в Еманжелинском. В зоне оптимума находятся 42 % проб, в то время как в зонах маргинальной недостаточности и селенодефицита - 27 и 31 % проб соответственно. Выщелоченные черноземы имеют более высокое содержание селена (0,20 мг/кг) по сравнению с обыкновенными черноземами (0,13 мг/кг). Анализ корреляционных зависимостей выявил отрицательную связь между содержанием селена и уровнем pH почвы, особенно в Чесменском и Увельском районах. В других районах эта связь менее выражена, что указывает на влияние таких факторов, как состав почвы и антропогенное воздействие. Исследование показало, что пшеница более эффективно накапливает селен по сравнению с подсолнечником. Коэффициент биологического поглощения селена варьирует в зависимости от типа почвы и вида растения. Установлена зависимость содержания селена от содержания тяжелых металлов в почвах. Полученные данные подчеркивают необходимость дальнейших исследований для разработки дифференцированных стратегий улучшения селенового статуса сельскохозяйственных угодий и повышения урожайности культур.

Повышение эффективности работы почвообрабатывающих агрегатов в зонах «рискованного» земледелия и ограниченных сроков проведения посевных работ может быть достигнуто, за счёт совмещения двух операций - боронования и щелевания. Это обосновано тем, что подготовка почвы под посев в осенний период не предоставляется возможной из-за позднего срока окончания уборки сои и наступления отрицательных температур. Промерзание зимой почвы по глубине до трёх метров обуславливает при наступлении положительных температур весной образование твердой подстилающей поверхности в виде мерзлотного основания, что снижает отток избыточной влаги, образовавшейся от таяния снежного покрова, из верхнего слоя почвы в более низкие горизонты. Это накладывает определённые трудности, связанные с проведением посевных работ, сроки которых ограничены, поэтому данные операции проводят практически одновременно с подготовкой почвы. Решение данной проблемы может быть достигнуто за счёт совмещения двух операций: боронования - подготовка почвы к посевным работам и щелевания - отвод избыточной влаги. Исследования по использованию комбинированного почвообрабатывающего агрегата состоящего из трактора К-700 А+ БДМ-6х4п + прокалыватель-щелерез провели на базе КФХ «Швецов С. Н.» Амурской области с целью определения возможности совмещения двух сельскохозяйственных операций направленных на оптимизацию сроков посевных работ. Авторами предложен прокалыватель-щелерез устанавливаемый перед трактором, который даёт возможность за счёт прокалывания почвы отвода избыточной влаги из верхних слоёв почвенного горизонта в более низкие. Для обоснования эффективности работы предлагаемого устройства (глубины прокалывания почвенного горизонта) был использован многофакторный эксперимент. В качестве независимых факторов были приняты - скорость движения машинно-тракторного агрегата, выход штока гидроцилиндра, угол наклона рамы прокалывателя-щелереза. Как показали проведенные исследования использование предлагаемого устройства способствует снижению техногенного воздействия на почву, за счёт частичного перераспределения нагрузки между ведущими мостами трактора и предлагаемым устройством в связи с тем, что у тракторов с шарнирно-сочленённой рамой основная нагрузка приходится на передний ведущий мост. Перераспределение сцепного веса, в зависимости от состояния почвы, возможно путём изменения нагрузки на рабочий орган устройства за счёт дополнительно монтированного гидроцилиндра. В результате проведенных исследований авторами установлено, что использование комбинированного машинно-тракторного агрегата позволило снизить уплотнение и твердость почвы по следу движения трактора за счёт перераспределения нагрузки (сцепного веса) между мостами трактора, а также снизить глубину следа.

В условиях Северо-Востока Нечерноземной зоны на опытном поле ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока (г. Киров) в 2021-2024 гг. проведена экспериментальная работа по изучению коллекции перспективных образцов озимого чеснока. Цель - оценка селекционного материала чеснока озимого по продуктивности на среднесуглинистой, слабооподзоленной, слабогумусированной (1,07 %) почве с плотностью 2,5-2,8 г/см3 и выделение источников ценных признаков. Объектами изучения были 12 образцов чеснока озимого. Контрольный сорт - Любовь. Фенологические наблюдения, учёты проводились по общепринятым методикам. Разнообразие погодных условий позволило оценить их влияние на зимостойкость (76…97 %), крупность луковицы и урожайность. Выделены источники стабильных признаков по крупнопности луковицы и зубка - сорт Любовь (V=10,1 и 9,2 %) и образец 152 (V=9,1 и 8,0 %) (27,7 г, 5,3 г и 23,4 г, 4,5 г соответственно), что говорит об их пластичности к почвенно-климатическим условиям данного региона. По размерам луковиц необходимо отметить образцы 153 и 155 с вариацией 8,1 и 9,6 %, массой луковицы - 27,4 и 23,1 г соответственно. Средний коэффициент вариации по крупности луковицы (103) и Ашлань (431,5 см3). Выявлена значимая положительная корреляционная связь величины площади листа с урожайностью луковицы (r=0,7).

Актуальность исследования обусловлена необходимостью экологического нормирования антропогенного воздействия на агроландшафты, так как превышение предельно допустимых концентраций подвижных форм тяжелых металлов в почвах приводит к деградации земель, снижению продуктивности агроценозов и накоплению токсикантов в сельскохозяйственной продукции, создавая угрозу экологической и продовольственной безопасности. Цель исследований. Систематизация данных о факторах, определяющих подвижность тяжелых металлов в почвах, методах ее оценки и региональных особенностях проявления в почвах Садонского свинцово-цинкового комбината. Методы. Рассмотрены методологические подходы к экологическому нормированию — антропоцентрический и биоцентрический, а также система критериев оценки состояния почв (химические, физические показатели, превышение ПДК, потери гумуса). Приведена классификация ТМ по степени опасности и основные источники их поступления: природные (выветривание пород) и техногенные (промышленность, автотранспорт, сельское хозяйство). Особое внимание уделено факторам, определяющим подвижность металлов: формам нахождения (валовые и подвижные), содержанию гумуса, гранулометрическому составу, реакции среды (рН), окислительно-восстановительным условиям и влажности почвы. Результаты работ. Показано, что увеличение влажности с 55–60 % до 80–90 % может повышать подвижность элементов в 1,5–2 раза. Проанализированы методы оценки подвижных форм с использованием различных экстрагентов. На примере Республики Северная Осетия–Алания (РСО–Алания) продемонстрированы региональные особенности накопления тяжелых металлов. По результатам полевых исследований в зоне влияния Садонского свинцово-цинкового комбината установлено, что пиковые концентрации свинца и цинка приурочены к верхним горизонтам почв, что подтверждает техногенную природу загрязнения. Основными источниками выступают хвостохранилища (Унальское – 6,1 га, Фиагдонское – 5,6 га), в отходах которых содержание свинца достигает 0,16 %, цинка – 0,15 %. В биопробах (фрукты, картофель) из населенных пунктов Алагирского ущелья выявлено превышение допустимых уровней: содержание свинца во фруктах оказалось почти вдвое выше фоновых значений, а в картофеле зафиксировано превышение ПДК по цинку в 1,2–1,6 раза. Обоснована необходимость перехода от оценки валового содержания ТМ к определению их подвижных форм.

В настоящее время одним из наиболее хорошо разработанных и простых концептуальных методов для предсказания поверхностного стока является метод (SCS-CN), т. е. метод пронумерованных кривых Департамента сельского хозяйства и Службы консервации почвы США. Метод СN был разработан для вычисления единого события проливного дождя, однако, далее был распространен на отдельные территории водных бассейнов. Простота и большие возможности документирования полученных результатов привели к широкому распространению этого метода, позволяющего оценить поверхностный сток единым показателем СN. Целью проведенного исследования является усовершенствование метода SCS-CN предназначенного для моделирования поверхностного стока в водонасыщенных ландшафтах. Предложена методика вычисления результирующей величины показателя CN по различным водонасыщенным участкам методом геометрического усреднения. Для результирующей оценки поверхностного стока в водном бассейне необходимо наличие информации о результирующем значении CN, потенциальном показателе водоудержания (S ); начальной величине дождевых потоков I A=0,2 S; предшествующей величине показателя CN.

Определено, что при наличии определенной функциональной зависимости между площадью участка и его показателем CN показатель прямого водного потока для всех рассматриваемых участков водонасыщенного ландшафта может быть вычислен с учетом максимально возможной величины CN, вычисленной по всем участкам методом геометрического усреднения, а также нормировочного показателя, предназначенного для коррекции предварительно полученного результата прямого водного потока.

В статье показаны факторы влияющие на степень эрозивных процессов в почвенном слое в различных регионах России. В современном сельском хозяйстве, как в нашей стране, так и за рубежом, используется эрозионный индекс осадков. Этот показатель учитывает кинетическую энергию осадков в периоды их наибольшей интенсивности, измеряемую обычно в течение 30 минут. Важно учитывать месячное распределение эрозионного индекса при оценке риска эрозии за год. Низкий годовой индекс может иногда скрывать более серьёзные угрозы эрозии по сравнению с более высокими показателями.

В статье представлены результаты влияния эдафических факторов на активность гидролитических ферментов (инвертазы, протеазы, фосфатазы) почвы в подкроновом пространстве древесных видов. Объектом исследований служили почвы под кроной деревьев ( Acer negundo L., Betula pendula Roth, Prunus padus L.), произрастающих в условиях нарушенных фитоценозов г. Кемерово. В исследуемых образцах выявлена сезонная динамика содержания почвенных ферментов с летним максимумом. Содержание почвенных ферментов под кроной всех исследуемых древесных видов выше на 6-9%, чем вне кроны. У образцов активность инвертазы преобладала над другими гидролазами в почве. Максимальные отличия от контроля по активности инвертазы и протеазы выявлены на площадке с участием P. padus (в среднем на 11 и 9% соответственно), по активности фосфатазы - на площадке с участием A. negundo (на 11%). Полученные данные можно использовать в мониторинговых исследованиях для оценки состояния почвенной микробиоты.

Аннотация Исследованы не изученные ранее почвы широко распространенных в Центральной Якутии песчаных массивов – тукуланов. Почвообразующими породами на больших площадях региона выступают древнеаллювиальные легкие по гранулометрическому составу почвообразующие породы дочетвертичного возраста. В голоцене на этих породах начала формироваться светлохвойная тайга, но большие площади вдоль долин рек оставались без растительного покрова и были заняты крупными массивами перевеваемых песков. В настоящее время в условиях происходящих естественных (динамика климата) и антропогенных воздействий (лесные пожары, вырубки и промышленное освоение) происходит заметное расширение безлесных пространств и наблюдается формирование молодых массивов перевеваемых песков. При этом, с одной стороны, наблюдается погребение естественного почвенного покрова, а с другой – эоловая деградация почв на лишенных растительного покрова площадях. Целью данной работы стало исследование свойств основных типов почв, сформированных как на динамичных, так и на закрепленных растительностью участках тукуланов Лено-Вилюйского междуречья. Во время маршрутных исследований применялись сравнительно-географический и профильно-генетический методы, определение основных физико-химических параметров почвы выполнялось с помощью общепринятых в почвоведении методик. Исследования показали, что на территории распространения легких по гранулометрическому составу пород эолово-древнеаллювиального генезиса распространены мерзлотные боровые песчаные почвы с простым слабодифференцированным и сложным полициклическим профилями. Последние характеризуются признаками погребения. На относительно более увлажненных послепожарных участках строение почвы и ее свойства могут быть осложнены также криотурбационными процессами. Все почвы преимущественно слабокислые, малопродуктивные, характеризуются небольшой суммой обменных оснований и очень низким содержанием гумуса. Криотурбированная почва среднекислая, отличается более выраженными признаками иллювиирования железа и равномерным распределением органического вещества в трансформированной части профиля. Замещение типичных таежных ландшафтов «пустынными» поверхностными образованиями полностью трансформирует растительно-почвенный покров территории, отрицательно влияя на продуктивность экосистемы.

Исследования проводили в биоценозах Q. pubescens Южного берега Крыма. В западной, центральной и восточной частях исследуемого района было заложено 6 пробных площадей. Основная часть почв представлена коричневыми слабомощными на элюво- делювии известняков и глинистых сланцев, на “Мыс Мартьян” – коричневыми красноцветными (terra rossa), сформировавшимися на мощном слое выщелоченных продуктов выветривания верхнеюрских известняков. В почвах изучали структуру и состав фитоценоза, таксационные характеристики насаждений, особенности почвенных условий. Выявлено, что наиболее жесткие условия по характеристике качества почвенной среды в настоящее время складываются в западной части произрастания Q. pubescens на Южном берегу Крыма. В насаждениях Ласпи и Кастрополя самый низкий уровень концентрации гумуса и содержания влаги в почве. В центральной части массива лесов Q. pubescens, при некотором улучшении почвенных условий, общая специфика изменения качества почвенной среды весьма близка к насаждениям западных территорий. Установлено, что рост и развитие древостоев Q. pubescens мыса Ай-Тодор в значительной степени определяются сезонной динамикой увлажненности почвы. Сравнительно высокое содержание влаги в почве в первые месяцы вегетации положительно влияет на рост Q. pubescens; резкое ее снижение во второй половине лета до значений, близких к показателям биоценозов западной части, оказывает стрессовое действие на состояние древостоев на мысе Ай-Тодор. В восточной части Южного берега Крыма на почвенные условия в биоценозах Q. pubescens значительное действие оказывает подстилающий грунт. Габрро-диабаз лакколитов Аю-Даг и Кастель влияет на кислотность почвы, особенности формирования и накопления гумуса. Показано, что плотные слои габрро-диабаза повышают влагообеспечение древостоев Q. pubescens в экотопах г. Аю-Даг и Кастель. Сделан вывод, что тотальная вырубка в прошлом коренных древостоев Q. pubescens Южного берега Крыма определила глубокую деградацию структуры и состава растительных сообществ, формирование на данных территориях низкопродуктивных порослевых насаждений. Одной из причин деструктивных явлений в развитии биоценозов Q. pubescens является изменение водного баланса почвенной среды. Возможности роста порослевых насаждений Q. pubescens Южного берега Крыма в настоящее время обеспечиваются мощной корневой системой материнского древостоя, которая продолжает еще функционировать.

Для преодоления дефицита воды огромную роль играет использование современных методов орошения, учитывающих потребности сельскохозяйственных культур в воде в период их роста и развития. В настоящее время экстремальные погодные явления оказывают негативное воздействие на глобальную продовольственную безопасность, не дают возможности полностью реализовать потенциал сельскохозяйственных культур, включая хлопчатник. Исследование проводилось в связи с наблюдаемым из года в год увеличением дефицита воды в Республике, в том числе в Республике Каракалпакстан. Приведены данные по планированию орошения хлопчатника с учетом почвенно-гидрогеологических, природно-климатических условий Республики Каракалпакстан и выращиваемого сорта. Материалы и методы. При этом потребность сельскохозяйственных культур в воде рассчитывалась с использованием формулы PenmanMonteth для удельной агроэкологической единицы эвапотранспирации (ET0) на основе программы «CropWat 8.0». При проведении полевых исследований использовался системный анализ и «Методика проведения полевых опытов» Научно-исследовательского института селекции, семеноводства и агротехнологий выращивания хлопчатника. Результаты и обсуждение. Научно обоснованный режим орошения хлопчатника, разработанный Н. Ф. Беспаловым на основе общепринятой шкалы гидромодульного районирования, согласно рекомендациям учёных, проводивших научно-исследовательские работы в условиях Республики Каракалпакстан, предусматривает для орошения хлопчатника в течение вегетационного периода в северной зоне: 3400 (IX)-6400 (I) м3/га и в южной зоне: 3800 (IX)-7000 (I) м3/га. В рамках программы «CropWat 8.0» методологии ФАО планируется режим орошения хлопчатника с использованием метеорологических данных региона. Исходя из потребности хлопчатника в воде за вегетационный период разработан эксплуатационный режим его полива.