Демидов Валерий Витальевич

Эрозия почв как одна из разновидностей деградации земель затрагивает различные экономические интересы людей. Показано, что наиболее перспективными направлениями эрозиоведения, где возможно применение экономических методов, являются оценка фактического ущерба от эрозии почв, определение величины вероятного ущерба от протекания эрозионных процессов в почвах, экономический анализ при разработке систем устойчивого землепользования для территорий, почвы которых подвержены эрозии. Наибольшим развитием характеризуется группа методов определения экономического ущерба, в том числе и с учетом экосистемных услуг, которые почвы «теряют» в результате эрозионных процессов. Существенный потенциал развития имеют методы оценки риска протекания эрозии почв, так как к настоящему времени создана мощная база прогнозных моделей и уравнений (USLE, RUSLE, RUSLE2, WEPP, EUROSE, CREAMS, EPIC, ВНИИЗиЗПЭ и др.), позволяющих оценивать индикаторные показатели эрозии почв в будущем. При разработке систем устойчивого землепользования используется неоклассическая теория капитала, требующая, чтобы плодородие почвы и чистые социальные выгоды от нерыночных товаров и услуг с сельскохозяйственных земель поддерживались с течением времени. Таким образом возможно создание компенсационных механизмов налогообложения для территорий, на которых проявляются процессы эрозии почв.

В работе представлены результаты оценки влияния степени смытости почвы на показатели обилия и разнообразия культивируемых грибов и актиномицетов в разные сезоны годового цикла. Объекты исследования — дерново-подзолистые почвы (Umbric Retisols (Abruptic)) разной степени смытости, расположенные на склоне юго-восточной экспозиции (Московская область, Солнечногорский район), длительное время используемом для возделывания сельскохозяйственных культур. Показатели микробного обилия определяли чашечным методом, идентификацию проводили на основании фенотипических признаков. Показано, что ухудшение физических и агрохимических показателей почвы, происходящее в результате эрозионных процессов, приводит к изменению микробиологических показателей. Установлено уменьшение численности и видового богатства грибов и актиномицетов с усилением степени смытости почвы. Обнаружены существенные различия в таксономическом составе микробных сообществ несмытой и смытых почв: коэффициент видового сходства Серенсена не превышает 0,42 для грибов и 0,30 для актиномицетов. Выявлены таксономические единицы мицелиальных микроорганизмов. Среди грибов — это представители родов Aspergillus, Cladosporium и Scopulariopsis, среди актиномицетов — Streptomyces malachitospinus, S. candidus и Micromonospora aurantiaca.

Формула Кузнецова связывает параметры эрозионной стойкости и водоустойчивости почв. Однако механизм возникновения данных свойств различен: водоустойчивость объясняют действием внутриагрегатных гидрофобных связей между гуминовыми веществами, а эрозионную стойкость — размером водопрочных агрегатов и силой их сцепления друг с другом. При этом природа межагрегатных связей, обеспечивающих эрозионную стойкость, остается неясной. Цель работы состояла в уточнении механизма эрозионной стойкости почв путем проверки существования связи между устойчивостью почв к действию воды на гидролотке и водоустойчивостью их агрегатов. В работе использовали образцы гумусово-аккумулятивных горизонтов почв: дерново-подзолистой и чернозема выщелоченного. Для получения образцов с одним агрегатным составом, но отличающихся по эрозионной стойкости в работе использованы почвенные полимерные мелиоранты (ППМ). Эрозионную стойкость почв определяли на гидролотке и рассчитывали критическую скорость смыва. Водоустойчивость почв оценивали методом лезвий. Размер частиц в растворах оценивали методом лазерной дифрактометрии. Установлено, что на почвах, обработанных ППМ, результаты методов лотка и лезвий коррелируют на 99%. Высокая корреляция позволяет предположить единую природу внутри- и межагрегатных связей. Для проверки роли гидрофобных взаимодействий в формировании агрегатов, устойчивых к действию воды, в модельном эксперименте к водным растворам гуматов добавили полимеры разной степени гидрофобности: полиэтиленгликоль (ПЭГ), полиакриламид (ПАА) и поливиниловый спирт (ПВС). Параллельно оценили водоустойчивость почв, обработанных ПЭГ, ПАА и ПВС. Анализ результатов показал, что наибольшая водоустойчивость агрегатов отмечена при добавлении в почвы самого гидрофобного полимера — поливинилового спирта, который формировал наиболее крупные частицы при взаимодействии с гуматом в модельном опыте. Эти результаты подтверждают роль гидрофобных взаимодействий в образовании агрегатов и свидетельствуют, что при подборе полимеров-структуров следует учитывать их взаимодействие не с глинистыми минералами, а почвенными гелями, которые включают в себя глинистые минералы и гуминовые вещества.