823

Литература

1.Васильев А.А., Лобанова Е.С., Коровушкин В.В. Мессбауэровская спектроскопия в диагностике загрязненных тяжелыми металлами почв г. Перми // Инновационные научные решения - основа модернизации аграрной экономики: матер. Всерос. заоч. науч.- практ. конф. (Пермь, апрель 2011 года) Пермская ГСХА им. акад. Д.Н. Прянишникова. Пермь, 2011. Ч. 1. С.65-71.

2.Водяницкий Ю.Н., Васильев А.А., Лобанова Е.С. Загрязнение тяжелыми металлами и металлоидами почв г. Перми // Агрохимия. 2009. № 4. С. 60-68.

3.Еремченко О.З., Москвина Н.В. Свойства почв и техногенных поверхностных образований в районах многоэтажной застройки г. Пермь // Почвоведение. 2005. № 7. С.

782-789.

4.Язиков Е.Г., Таловская А.В., Жорняк Л.В. Оценка эколого-геохимического состояния территории г. Томска по данным изучения пылеаэрозолей и почв: монография Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. 264 с.

УДК 502.521:[504.5:661.728.7](470.51-25)

А.А. Двоеглазова

ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА, г. Ижевск, Россия

АКТИВНОСТЬ РАЗЛОЖЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ПОЧВ В НАСАЖДЕНИЯХ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ (НА ПРИМЕРЕ Г. ИЖЕВСКА)

Изучены особенности динамики показателя активности разложения целлюлозы почв в городских насаждениях разных экологических категорий: парковых насаждениях, примагистральных посадках и в насаждениях санитарнозащитной зоны промышленного предприятия. Интенсивность разложения целлюлозы в почвах существенно отличалась по годам исследования и зависела от метеорологических условий.

Ключевые слова: насаждения, почвы, городская среда, активность разложения целлюлозы, категории насаждений

Условия техногенной среды оказывают существенное влияние на показатели биологической активности почв. В проводимых нами исследованиях мы использовали микробиологический метод оценки биологической активности почв (активность разложения целлюлозы).

Любое нарушение деятельности микроорганизмов, которое может быть обусловлено антропогенной нагрузкой большей или меньшей интенсивности, может вызвать подавление функций, выполняемых микроорганизмами, и, прежде всего, их способности к разложению отмершей биомассы. Результатом этого является накопление в почве грубого органического вещества, связывающего в недоступном для растений состоянии значительное количество биогенных элементов. В свою очередь, интенсивность его разложения, являющаяся следствием микробиологической активности и свидетельствующая о возвращении аккумулированных в ней элементов питания в активную часть биологического круговорота, может служить показателем экологического благополучия изучаемой территории [11].

211

Целью наших исследований являлось изучение биологической активности почв (по показателю активности разложения целлюлозы) в городских насаждениях разных экологических категорий.

Исследования проводились в г. Ижевск, являющимся крупным промышленным центром Уральского региона с населением свыше 630 тыс. человек и хорошо развитой транспортной инфраструктурой. Основными отраслями промышленности города являются черная металлургия, машиностроение, теплоэнергетика. Большинство промышленных предприятий располагается в черте города, поэтому экологическая ситуация в городе достаточно непростая.

В качестве объектов выбраны почвы в насаждениях санитарно-защитной зоны (СЗЗ) промышленного предприятия ОАО «Ижсталь» (основной загрязнитель города) и в примагистральной посадке вдоль крупнейшей магистральной улицы Удмуртская. В качестве зоны условного контроля (ЗУК) выбрана территория городского парка ландшафтного типа (Центральный парк культуры и отдыха им. С.М.Кирова, ландшафтного типа, площадью 103 га). Выбор зоны условного контроля, проведен согласно методическим подходам Н.С. Краснощековой (1973,

1987).

Отбор почвенных образцов производился с глубины 0-20 см (смешанная проба, составленная из индивидуально взятых проб по способу конверта) [2, 8, 9].

В лабораторных условиях определяли агрохимические и физические свойства почвы: pHKCl, рНН2О [3], органическое вещество (гумус, %) – по методу Тюрина И.В. в модификации Симакова, аммонийный азот – фотоколориметрически, нитраты – ионометрическим методом, обменный калий и подвижные формы фосфора – по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО, плотность сложения и полевая влажность почв – по общепринятым методикам [1, 7, 10].

Скорость разложения целлюлозы в почве определяли в лабораторных условиях модифицированным методом Кристенсена [11], который основан на учете интенсивности разложения целлюлозы (фильтровальная бумага) в чашках Петри при оптимальных для развития микроорганизмов температуре и влажности. По относительной разнице в весе (%) фильтровальной бумаги до и после инкубации образца судили об интенсивности целлюлолитической активности почвы. Опыт по изучению активности разложения целлюлозы закладывался в пятикратной повторности.

Для активности разложения целлюлозы почвы использовали суммарные (интегральные) методы, позволяющие оценить интенсивность процессов минерализации, осуществляемых микроорганизмами. Одни из них позволяют измерить актуальную, а другие - потенциальную активность. Актуальную активность измеряли в модельных опытах без внесения в почву какого-либо дополнительного энергоемкого материала. Потенциальную активность определяли в контролируемых условиях лабораторных опытов, добавляя на фильтровальный диск сернокислый аммоний.

Математическая обработка результатов исследования проведена с помощью статистического пакета «Statistica 5,5». Для интерпретации полученных результатов использовался дисперсионный многофакторный анализ (при последующей оценке различий методом множественного сравнения LSD-test).

212

Результаты исследований показали следующее. По состоянию почвы парковой зоны относятся к естественным почвам, с преобразованием профиля не более 50 см и с сохранением типовых признаков. Здесь преобладали супесчаные дерново-подзолистые почвы [4]. Содержание органического вещества в данных почвах повышенное и составляло 2,8%, реакция почвенного раствора – близка к нейтральной (рНKCl = 6,1). Содержание подвижного фосфора, обменного калия и аммонийного азота повышенное и соответственно составляло 148, 166 и 20,84 мг/кг почвы. Содержание нитратного азота – 6,53 мг/кг почвы. В целом почвы характеризовались средней уплотненностью. Полевая влажность почвы составля-

ла 5,5 %.

На территории санитарно – защитной зоны (СЗЗ) промышленного предприятия ОАО «Ижсталь» были зафиксированы антропогенные почвы с преобладанием хемозѐмов [4]. Содержание органического вещества высокое и составляло 7,3%. Реакция почвенного раствора нейтральная – рНKCl = 6,95. Почвы данного района характеризовались высоким содержанием обменного калия (247) и очень высоким – подвижного фосфора (318 мг/кг почвы). Содержание аммонийного азота также повышенное – 19,5 мг/кг почвы, нитратного азота – 5,1мг/кг почвы. Почвы являлись среднеуплотненными, полевая влажность почвы находилась в интервале 7,6-22,6%.

В магистральных посадках ул. Удмуртской выявлен комплекс антропогенных почв с преобладанием стратозѐмов (насыпь поверх естественного профиля). Почва в местах взятия растительных образцов имела значения рНKCl равное 7,1. Содержание органического вещества в почве высокое – 4,5%. Основные элементы минерального питания характеризовались очень высоким и высоким содержанием (соответственно К2О – 321 и Р2О5 – 244,6 мг/кг почвы). Содержание аммонийного азота повышенное – 16,1, концентрация нитратного азота в почвах составляла 5,37 мг/кг почвы. В целом почвы характеризовались средней уплотненностью, полевая влажность почвы находилась в интервале 5,4-10,7 %.

Анализ агрохимических и физических свойств почв показал, что в насаждениях СЗЗ промышленного предприятия и магистральной посадке почвы были средне уплотнены, имели низкую влажность, обладали щелочной реакцией. И хотя показатели содержания азота, фосфора и калия были достаточно высоки, в почвах со щелочной реакцией поглощение их растениями, особенно азота, могло быть затруднено.

Дисперсионный анализ показал, что на активность разложения целлюлозы (АРЦ) почвы достоверное влияние оказали условия места обитания (уровень значимости Р < 0,05), год исследований (Р = 5,09·10-13) и взаимодействие этих фак-

торов (Р < 0,05).

Активность разложения целлюлозы почвы в насаждениях санитарнозащитной зоны промышленного предприятия (СЗЗ) в 2010 и 2012 гг. составила 33,2 и 30,9 % соответственно (рис.), что в 2 раза ниже показателей в почвах зоны условного контроля (ЗУК). В магистральных посадках АРЦ почвы в 2010 г. составила 17,9 %, что выше на 3 % значения в почвах ЗУК. В 2011 и 2012 гг. значения этого показателя почвы в магистральных посадках достоверно не отличались и составляли 16,5 %, что ниже на 5,1 % по сравнению с ЗУК.

213

Существенной разницы между активностью разложения целлюлозы почвами насаждений промзоны и магистральной посадки не наблюдалось. Стоит отметить, что потенциальная способность почвы в насаждениях с разной техногенной нагрузкой к разложению клетчатки составила около 60 % за 30 дней в лабораторных условиях, что в 2-3 раза выше по сравнению со значениями актуальной

активности.

Рис. Активность разложения целлюлозы в почвах насаждений разных экологических категорий, % (г. Ижевск, 2010-2012 гг.):

ЗУК – зона условного контроля ЦПКиО им. С.М. Кирова; СЗЗ – санитарно – защитная зона промышленного предприятия ОАО «Ижсталь»;

Магистраль – магистральная посадка ул. Удмуртская

Обобщая данные по активности разложения целлюлозы, выявить закономерностей не удалось, что, видимо, связано с влиянием метеорологических условий в годы исследования. 2010 г. отличался засухой, отклонение от нормы по выпадению осадков составило в мае, в июне и в июле 46, 43 и 29 % соответственно. Отклонение от нормы по температуре атмосферного воздуха составило в мае – +3,8, июне – +1,8, июле – +3,7°С. В 2011 г. отклонения от нормы по выпавшим осадкам в мае и июле находилось на уровне 46 и 147 % соответственно. Отклонение от нормы по среднемесячной температуре воздуха было в интервале от –0,4 до +2,1°С. 2012 г. отличался от предыдущих лет высоким уровнем выпавших осадков: в мае – 88, июне – 166 и июле – 132 % от нормы. Отклонение от нормы

по среднемесячной температуре воздуха находилось в интервале от +1,1 до

+2,2°С.

Следует отметить, что определение активности разложения целлюлозы мы проводили лабораторным способом, изначально для опытов использовали пробы почвы, доведенные до воздушно-сухого состояния, но высокая температура и влажность вносят коррективы в процессы роста и развития целлюлозоразлагающих бактерий.

Литература 1. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: МГУ, 1961.

491 с.

214

2.ГОСТ 17.4.3.01.-83. Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб. М.: Изд-во стандартов, 1983.

3.ГОСТ 17.5.4.01-84. Охрана природы. Рекультивация земель. Метод определения рН водной вытяжки вскрышных и вмещающих пород. М.: Изд-во стандартов, 1984.

4.Бухарина И.Л., Двоеглазова А.А. Биоэкологические особенности травянистых

идревесных растений в городских насаждениях. Ижевск: Удмуртский университет, 2010. 184 с.

5.Краснощекова Н.С. Оздоровление внешней среды Москвы средствами озеленения // Оздоровление окружающей среды. М., 1973. С. 60–70.

6.Краснощекова Н.С. Эколого-экономическая эффективность зеленых насаждений: Обзорная информация. М.: ЦЕНТИ Минжилкомхоза РСФСР, 1987. 44 с.

7.Кузнецов М.Ф. Химический анализ почв и растений в экологических исследованиях. Ижевск: УдГУ, 1997. 102 с.

8.Методические указания по оценке городских почв при разработке градостроительной и архитектурно-строительной документации / Коллектив авторов. М.: Научноисследовательский и проектно-изыскательский институт экологии города, 1996. 36 с.

9.Методические рекомендации по оценке загрязненности городских почв и снежного покрова тяжелыми металлами / Сост. В.А. Большаков, Ю.Н. Водяницкий, Т.И. Борисочкина и др. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 1999. 31 с.

10.Практикум по агрохимии / Сост. Б.А. Ягодин, И.П. Дерюгин, Ю.П. Жуков и др. / Под ред. Б.Я. Ягодина. М.: Агропромиздат, 1987. 512 с.

11.Титова В.И., Дабахова Е.В., Дабахов М.В. Практикум по агроэкологии. Нижний Новгород: Волго-Вятская академия гос. Службы, 2005. 138 с.

12.Чеснокова Е.В., Дабахов М.В., Шимко Р.С. Ферментативная активность почв парков нагорной части Н. Новгорода // Ассоциация ландшафтных архитекторовинженеров России, 2011.

УДК 631.452

В.П. Дьяков, М.В. Романова

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ

ООО «ДУБРОВО-АГРО» ОХАНСКОГО РАЙОНА ПЕРМСКОГО КРАЯ

Основные почвы ООО «Дуброво-Агро» представлены дерновоподзолистыми. Они характеризуются низким содержанием гумуса, фульватным и фульватно-гуматным типом гумуса, низкой емкостью катионного обмена, высоким уровнем степени насыщенности почв основаниями, нейтральной и слабокислой реакцией среды, низким и средним уровнем содержания подвижных элементов питания.

Ключевые слова: дерново-подзолистые почвы, плодородие, свойства почв, бонитировка.

Экологически правильное и экономически целесообразное ведение сельскохозяйственного производства возможно на основании конкретных знаний о почве как о природном теле и основном средстве производства.

В Пермском крае дерново-подзолистые почвы занимают обширные территории – 2741,9 тыс. га, в том числе пашня – 1437,4 тыс. га (60,6% от площади пашни области). Больше половины всех сельскохозяйственных угодий расположено на этих почвах [1].

215

Целью нашей работы было дать оценку плодородия дерново-подзолистых почв ООО «Дуброво-Агро» Оханского района Пермского края.

Внаших исследованиях было заложено 3 разреза на самых распространенных почвах хозяйства – дерново-слабоподзолистых (1 разрез) и дерновомелкоподзолистых (2 разреза). Свойства почв определялись по общепринятым методикам, баллы бонитета рассчитаны по методу А.С. Фатьянова.

Хозяйство ООО «Дуброво-Агро» расположено в северо-западной части Оханского района, центр хозяйства – с. Дуброво. Территория ООО «ДубровоАгро» расположена в зоне с умеренно-континентальным климатом, характеризуется длительным периодом отрицательных температур и значительными колебаниями их в течении года. Почвы располагаются на сильноэродированной части Русской равнины. Река Очер территорию хозяйства делит на 2 водораздельные части – северную и южную. Северная часть представляет собой сильно пересеченную местность. В южной части наблюдается выравненный характер рельефа.

Вцелом рельеф позволяет вести механическую обработку почв. Территория хозяйства расположена в зоне пихтово-еловых лесов. Травянистый покров под пологом этих лесов изрежен. Естественные кормовые угодья располагаются на суходольных пространствах водоразделов, в низинах, по поймам и долинам рек и используются под сенокошение. Низинные луга занимают незначительную площадь и разбросаны небольшими контурами по днищам оврагов и лощин. Краткопоемные луга расположены в пойме р. Очер и в основном используются под пастбища [4].

Самыми распространенными почвообразующими породами являются элювий пермских глин, покровные и лессовидные глины и суглинки. Элювий пермских глин представляет собой бесструктурную плотную массу, иногда с включениями полувыветрившихся кусочков пермской глины в виде плиточек с раковистым изломом. Характерной особенностью пермских глин являются насыщенные, яркие тона окраски: красновато-коричневые, шоколадно-коричневые, малиновокрасные, буровато-красные. Порода имеет чаще всего глинистый гранулометрический состав, некарбонатная.

Покровные лессовидные глины и суглинки представляют собой достаточно однородную желтовато-бурую, коричнево-бурую, светло-бурую, в большинстве случаев некарбонатную тонкопористую массу. Покровные отложения залегают на водораздельных плато, пологих склонах [3].

Впочвенном покрове хозяйства преобладают дерново-подзолистые почвы, которые занимают 52,6 % площади. Они разнообразны по гранулометрическому составу – от легкосуглинистого (содержание физической глины 28,3 %) до тяжелосуглинистого (содержание физической глины 45,3 %). Профиль почв дифференцирован по илу – минимум его в пахотном и подзолистом горизонтах (18,2- 24,2 %), максимум – в иллювиальном (36,3-44,6 %) (табл. 1).

Содержание гумуса в пахотном горизонте минимально в дерновоподзолистой легкосуглинистой почве, максимально – в тяжелосуглинистой. На пастбище содержание гумуса значительно ниже, чем на пашне. Сумма обменных оснований варьирует от 14,4 до 15,8 мг-экв/100 г почвы, вниз по профилю происходит ее увеличение до 30,0 мг-экв/100 г. Гидролитическая кислотность изменя-

216

ется от 1,1 до 4,4 мг-экв/100 г почвы. Наименьшей гидролитической кислотностью обладают легкие по гранулометрическому составу почвы. Емкость катионного обмена в гумусовом горизонте варьирует от 16,8 до 19,3 мг-экв/100 г почвы и характеризуется умеренно низким уровнем. Степень насыщенности почв основаниями в гумусовом горизонте колеблется от 77 до 94 %, что соответствует повышенному и высокому уровню. Вниз по профилю насыщенность почв основаниями увеличивается пропорционально утяжелению гранулометрического состава.

Реакция почвы в гумусовом горизонте разрезов 1, 6 слабокислая – рНКСl от 5,3 до 5,5. Нейтральная реакция в разрезе 3 (рНКСl 6,3) обусловлена наличием зерен карбонатов в пахотном горизонте. В разрезе 1 происходит снижение рНКСl в средней части профиля, а затем в материнской породе увеличивается до 5,2. В разрезах 3 и 6 значение рНКСl уменьшается вниз по профилю.

Таблица 1

Гранулометрический состав и агрохимические свойств дерново-подзолистых почв

ООО «Дуброво-Агро» Оханского района Пермского края

Содержание подвижного фосфора в гумусовом горизонте дерновоподзолистых почв изменяется от очень низкого до среднего, вниз по профилю

217

происходит его увеличение. Материнская порода характеризуется повышенным и высоким уровнем содержания подвижного фосфора. Обеспеченность обменным калием в гумусовом горизонте почв от низкой до средней.

Групповой состав гумуса – это набор и количественное содержание групп специфических и неспецифических веществ, входящих в состав гумуса. Групповой состав гумуса – функция биохимической активности почв – отражает специфику процесса гумификации в различных типах почв [2].

Групповой состав гумуса дерново-подзолистых почв ООО «Дуброво-Агро» представлен в таблице 2. Можно сделать вывод, что тип гумуса дерновоподзолистых почв зависит от гранулометрического состава: в легких почвах – фульватный (Сгк:Сфк 0,43), в тяжелых – гуматно-фульватный (Сгк:Сфк 0,62 – 0,75). Степень гумификации органического вещества – слабая во всех изучаемых почвах. Содержание негидролизуемого остатка – высокое.

По результатам агрономической оценки отдельных свойств почв трудно объективно сравнить плодородие. Для этого проводят бонитировку почв, которая определяется на основе природных свойств.

Таблица 2

Групповой состав гумуса дерново-подзолистых почв ООО «Дуброво-Агро» Оханского района Пермского края

Примечание к таблице 2: Собщ – общий углерод; Свыт – углерод вытяжки; Сгк – углерод гуминовых кислот; Сфк – углерод фульвокислот; Сно – углерод негидролизуемого остатка.

218

В дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах балл бонитета несколько ниже, чем в тяжелосуглинистых, но остается на среднем уровне (табл. 3).

Таблица 3

Бонитировка дерново-подзолистых почв ООО «Дуброво-Агро» Оханского района Пермского края

Таким образом, дерново-подзолистые почвы хозяйства ООО «ДубровоАгро» имеют разнообразный гранулометрический состав. Характеризуются низким содержанием гумуса, фульватным и гуматно-фульватным типом гумуса, низким и средним уровнем содержания подвижных элементов питания, имеют слабокислую и нейтральную реакцией среды, умеренно низкую емкость катионного обмена и высокую степень насыщенности почв основаниями. Это свидетельствует о среднем уровне их плодородия. Для повышения уровня плодородия изучаемых почв необходимо введение севооборотов, проведение поддерживающего известкования, внесение органических и минеральных удобрений, на удаленных территориях целесообразно применение сидератов.

Литература

1.Вологжанина Т.В., Москвитин Н.А., Бутенко В.Ф. Почвенногеографическоерайнирование и структура почвенного покрова Пермской области // Научные основы повышения плодородия почв: Межвузовский сборник науч. тр. Пермь. 1982. С.3 – 8.

2.Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Суханова Н.И. Химия почв: Учебник. М.:

Высш. шк., 2005. 558 с.

3.Скрябина О.А. Почвообразующие породы Пермской области: методическое пособие. Пермь. 1998. 34 с.

4.Система земледелия колхоза «Ленинский путь» Оханского района Пермской области. Пермь. 1985. 258 с.

219

УДК 577.4

Е.А. Ивакина

ФГБОУ ВПО «ГАУ Северного Зауралья», Тюмень, Россия

АНАЛИЗ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В ТЮМЕНСКОЙ И ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТЯХ, ВЛИЯНИЕ РЯДА ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОРГАНИЗМА

В статье приводится сравнительный анализ экологической ситуации в Тюменской и Челябинской областях. Величины показателей загрязнения воздуха, воды, почвы даны в сравнении с допустимыми. Проведено обсуждение последствий загрязнения и влияние загрязняющих факторов на жизнедеятельность организма человека.

Ключевые слова: экологическая ситуация, радиация, загрязнение, жизнедеятельность.

Целью исследования являлись анализ экологической ситуации в Тюменской и Челябинской областях и выявление различий функциональных показателей юношей в зависимости от места проживания.

При оценке экологической ситуации региона учитывали: качество воздуха, загрязнение почв и водных объектов токсическими веществами промышленного происхождения, а также радиоактивное загрязнение приземного слоя атмосферы, почв и водных источников.

В промышленных центрах Челябинской области – городах Челябинске и Магнитогорске уровень загрязнения воздуха характеризуется как высокий и очень высокий. ПДК вредных веществ в Магнитогорске превышена в 19 раз, в Челябинске – в 16,4 раза [1]. В целом почвы территорий промышленных центров и районов, к ним прилегающих (зона 20 км), в Челябинской области загрязнены с превышением ПДК в 3 раза от фонового уровня.

Почвы населенных пунктов Тюменской области относятся к допустимой категории загрязнения, хотя отдельные участки почв (Тюмень, Тобольск, Заводоуковск) имеют более высокую категорию загрязнения [2]. Загрязнение почв на

территории (составляет по Cs-137 примерно 2,2 к Бк / м2 , а по S 90 - 1,5

кБк / м2 ).

Вгородах Тюменской области уровень загрязнения атмосферы ниже, чем в целом по стране.

Повышенное содержание техногенных радионуклидов в приземном воздухе наблюдается в районах, расположенных в 100 километровой зоне вокруг ПО «Маяк» Челябинской области. Среднегодовая концентрация Cs-137 в п. Новогорный, расположенном в непосредственной близости к ПО «Маяк», была на 2 порядка выше фонового уровня для Уральского региона.

Наиболее загрязненней в азиатской части РФ остается река Теча, куда по-

падают сбросы техногенных вод ПО «Маяк». Средняя концентрация S 90 в реке Теча (с 1997 по 2003 гг.) составляла 13,5 Бк/л, это в 2210 раз выше фонового уровня для рек России.

220