Деревенец Елизавета Николаевна

В пик вегетационной активности исследованы микробная продукция и эмиссия СО2 в дерново-подзолистых почвах карбонового полигона МГУ «Чашниково» в Московской области. Объектами выступили мониторинговые площадки в двух природных экосистемах (вторичный еловый лес и суходольный разнотравный луг) и в двух агроэкосистемах (многолетние травы и чистый пар). Почвы различались запасами углерода органического вещества (Сорг), микробного углерода (Смик) и потенциально-минерализуемого углерода (Спм). Наибольшие величины микробных показателей и содержания углерода отмечались в верхних 30 см с максимумом в верхних 10 см. Запасы Сорг в слое 0–30 см были в 1,1–1,3 раза выше в агропочвах (72,7–75,6 т·га-1) по сравнению с природными (59,4–65,0 т·га-1) из-за различия в плотности почв. Вклад запасов Смик в запасы Сорг в почвах луга и агропочвах под многолетними травами (1,8 и 1,4%) был выше, чем в лесных почвах и почвах под чистым паром. Запасы Спм в природных почвах (1,34 и 0,97 т·га-1 для слоя 0–10 см) были в 1,3–2,3 раза больше, чем в агропочвах, но интенсивность минерализации органического вещества в агропочвах в 1,4–2,9 раз ниже, чем в почвах естественных экосистем. Для экосистем со сходной растительностью показано влияние запасов Спм на величину микробной продукции СО2, отмечалось ее пропорциональное увеличение. Максимальная потенциальная микробная продукция СО2 (4,8 гС·м-2·сут-1 для слоя 0–10 см и 10,5 гС·м-2·сут-1 для слоя 0–30 см), запасы Смик (0,50 т·га-1), а также эмиссия СО2 (11,09±0,29 гС·м-2·сут-1) были характерны для почв суходольного луга. В остальных биоценозах микробная продукция СО2 ниже примерно в 2 раза. Так как эмиссия СО2, помимо микробного дыхания, обусловлена еще дыханием корней растений, то минимальные ее величины наблюдались с агропочв под чистым паром (5,01±1,43 гС·м-2·сут-1). Эмиссия СО2 лесными почвами и агропочвами под многолетними травами была статистически незначимо ниже по сравнению с лугом.

Охарактеризовано влияние полимерных мелиорантов на изменение токсичности агродерново-подзолистой почвы, загрязненной комплексом тяжелых металлов (ТМ). В почву с модельным загрязнением солями меди, цинка, свинца и кадмия (2, 4 и 6 ОДК) вносили гидролизованный полиакрилонитрил (ГИПАН) и бинарную композицию в виде ГИПАН-гумат калия (ГИПАН+СГ, 1:10) в дозе 0,2% по сухому веществу. Контрольные варианты при всех уровнях загрязнения почвы представлены образцами без обработки мелиорантами. Действие полимерных рецептур на снижение токсичности ТМ проявлялось в разной степени в зависимости от уровня загрязнения почвы. Бактериальный биотест с использованием стандартной биолюминесцентной тест-культуры и фитотестирование на проростках высших растений Sinapis alba L. показали положительный эффект препарата ГИПАН+СГ при наивысшей дозе загрязнения – 6 ОДК ТМ. Биоиндикация функционального состояния почвенной микробиоты показала, что мелиоранты снижают микробный метаболический коэффициент до допустимого уровня 2 мкг С-СО2 мг–1·Смик·ч–1, что является важным подтверждением их положительного эффекта на почвенное микробное сообщество. Лабораторное биотестирование незагрязненной почвы, как и при относительно невысоких уровнях загрязнения ТМ, выявило токсичность водной вытяжки образцов с мелиорантами: замедление роста корней и снижение биолюминесценции тест-бактерий. Подчеркивается необходимость дополнительных анализов при рекомендации мелиорантов к применению с целью детоксикации загрязненных почв с учетом полученных в работе результатов.