Почвоведение. Почвенные исследования

Учебное пособие подготовлено в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки 35.03.03 «Агрохимия и агропочвоведение» по дисциплине «Биоремедиация». Включает лекционный курс, лабораторные занятия и вопросы к самостоятельной работе. Главная цель пособия – приобщение студентов к самостоятельной работе, овладению методическими и экспериментальными приемами проведения опытов.

В учебном пособии рассмотрены следующие темы: электрохимическая коррозия; коррозионные разрушения металла; биокоррозия; концепция биопленки и коррозионные явления, сопряженные с воздействием микроорганизмов; физико-химические показатели почвогрунта и методы изучения; микробиологическая характеристика почвы и методы микробиологического исследования; ферментативная активность почв и методы изучения; меры защиты нефтепровода от коррозии; защита нефтегазодобывающего оборудования от коррозии.

Рассмотрены методы изучения перспектив и возможностей почвенного микронаселения для последующего создания на основе эффективных микроорганизмов биопрепаратов комплексного действия.

В работе представлены результаты исследования влияния загрязнения тяжелыми металлами и нефтью на основные почвы Черноморского побережья Краснодарского края. Установлены закономерности изменения биологических свойств почв под воздействием химического загрязнения. Проведена сравнительная оценка устойчивости к загрязнению тяжелыми металлами и нефтью чернозема южного, коричневой типичной, коричневой выщелоченной, коричневой карбонатной, бурой лесной кислой, бурой лесной оподзоленной, дерново-карбонатной типичной, дерново-карбонатной выщелоченной, желтозема. Предложены количественные ориентиры для разработки региональных нормативов предельно допустимого содержания нефти, хрома, свинца, меди и никеля в основных почвах Причерноморья.

Байесовский подход был применен при анализе почвенного покрова на одном из угодий Брянского ополья. Проверялась гипотеза о том, что рельеф местности предопределяет размещение отдельных почвенных разностей, для которых в ненарушенном состоянии характерна отчетливая пространственная дифференциация по содержанию органического вещества. Показано, что проведенная в 80-е годы прошлого века мелиорация именно на этом угодье столь основательно нарушила почвенный покров, что почвы естественного сложения обнаруживаются лишь отдельными островками. Смена их в пространстве оказывается слабо связанной с привычными факторами почвообразования. Это удалось установить, используя байесовский подход к анализу информации и перейдя от детерминированных карт (четко выделены границы всех классификационных единиц) к вероятностным, на которых указывается лишь вероятность принадлежности к той или иной классификационной единице.

Разработан и исследован метод аэрации почв для конденсации парообразной влаги атмосферы в почве, направленной на борьбу с опустыниванием земель аридных территорий. Метод аэрации почв основан на создании под почвой множества кротовин и макро-, мезо-, микро- и нанотрещин. Циркуляция воздуха в кротовинах и трещинах приводит к конденсации парообразной влаги атмосферы из-за разности температурного режима в системе «почва – атмосфера». Объем конденсации в аэрированных почвах составляет более 23 мм/га ежесуточно в летний жаркий период года. Аэрация почв увеличивает биологическое разнообразие подверженных опустыниванию земель аридных территорий, повышает продуктивность и плодородие почв.

Для ремедиации почв и почвенно-грунтовых вод создают искусственные биогеохимические барьеры. Очистку от редоксчувствительных поллютантов производят с помощью редокс-барьеров, основанных на внесении в зону загрязнения доноров или акцепторов электронов. Доноры используют в целях закрепления урана, сульфидов тяжелых металлов и денитрификации нитратов; акцепторы — для закрепления мышьяка и деструкции ароматических углеводородов. Наночастицы минеральных реактивов могут быть токсичными по отношению к некоторым видам почвенной биоты.

Приведены результаты изучения биохимических процессов формирования газового режима в олиготрофной и эвтрофной торфяных залежах болот Западной Сибири в вегетационные периоды 2011– 2013 гг. Показано, что динамика образования СО2 и СН4 в торфяной залежи контролируется активностью микрофлоры. Получены корреляционные связи эмиссии СО2 и СН4 и газового режима в торфяных залежах. Определены особенности протекания биохимических процессов в олиготрофной и эвтрофной торфяных залежах.

Изложены результаты работ по биологизации земледелия в Республике Татарстан. Проанализирована роль чистых паров, органических удобрений, многолетних трав, соломы, сидератов, бактериальных удобрений, известкования кислых почв для повышения их плодородия. Установлено, что биологизация земледелия не должна полностью исключить использование минеральных удобрений.

Интервью доктора наук, профессора Сарана Сохи об использовании в сельском хозяйстве биочара - разновидности древесного угля с повышенной химической стабильностью.

Структура концептуальной модели плодородия чаепригодных почв.

Глобальное потепление приведет к тому, что температура почвы там чаще будет меняться с положительной на отрицательную и обратно.

Учебное пособие подготовлено на кафедре почвоведения и управления земельными ресурсами биолого-почвенного факультета Воронежского государственного университета.

Основной целью данной учебной практики является закрепление теоретических знаний, полученных при изучении следующих курсов «Биогеография», «Почвоведение» и «Экология», а также получение опережающих знаний по «Ландшафтоведению».