2021_058-1

делах заповедника «Басеги» (Средний Урал). Смена окраски торфа свидетельствует о смене сообществ растений-торфообразователей.

Ключевые слова: морфологические признаки, торф, болотный массив, заповедник, торфяные залежи, окраска, разложение торфа.

Роль болот важна в глобальном цикле углерода, сохранении биологического разнообразия, поддержании водного баланса [2-5, 12]. Болота занимают одну пятую часть территории страны, они являются важной частью природного ландшафта России. Болота являются хорошими фильтрами воды, а также санитарами аграрных (сельскохозяйственных) экологических систем, регулируют сток рек, поддерживают высоким уровень грунтовых вод. Болота ценны природными ресурсами – торфом [12]. Детального исследования болотных систем Среднего Урала до настоящего времени не проводилось. В горах есть плохо дренируемые участки, приуроченные к платообразным поверхностям на склонах, где происходит накопление внутрипочвенной влаги, стекающей с вышележащей части склона, и за счет затрудненного стока [6-11, 13]. Болотные ландшафты встречаются в речных долинах [8, 9, 13].

Цель исследования – изучить морфологические особенности торфяных залежей горных болот. Объект исследования – болотные массивы на западном склоне горы Северный Басег. Задачи исследования: изучить условия образования болот на территории хребта; дать характеристику болотных массивов; установить степень разложения торфа по морфологическим признакам; определить окраску торфа с помощью цветовой шкалы.

Окраску торфа определяли по шкале [1]. Степень разложения определяли методом мазков [12]. Заложены ключевые участки на западном склоне на слабонаклоненной поверхности (табл.).

Построены профили долины ручья и болотного массива. Болотные массивы расположены в пределах водосбора безымяного ручья и приурочены к трем ступеням в пределах водосборной воронки. Все болотные массивы являются мезотрофными, находятся на высоте 429-525 м в горнолесном поясе (рис. 1, 2).

Рисунок 1. Продольный профиль долины ручья на картосхеме

В пределах болотного массива 1 мощность торфяной залежи варьирует от 40 см на окраине болота до 150 см в центральной части.

Рисунок 2. Геоморфологический продольный профиль долины ручья (цифрами обозначены номера болотных массивов)

Степень разложения торфа закономерно изменяется с глубиной от 10 до 50

%.Цвет зависит как от состава растительности, так и от степени разложения. Наиболее темная буровато-черная окраска характерна для скважины 7, заложенной в центральной части болотного массива. Окраска торфа скважин 11 и 12 очень темная красновато-бурая. Темные оттенки в окраске могут быть связаны с присутствием в его составе растительных остатков пушицы, черники, березы.

Болотный массив 2 расположен на высоте 518-519 м н.у.м. Скважины заложены в пределах растительных группировок: вейниково-сабельниково-осоково- сфагновой (скв. 8) и осоково-шейхцериево-сфагновой (скв. 9). Мощность торфяных залежей варьирует от 0-20 см до 130-140 см, степень разложения торфа 10-50

%.Окраска торфа изменяется от очень темной красновато-бурой до глубины 20 см и в интервале 50-70 см, до очень темно-бурой на глубинах 20-50 см и 70-130 см. Буроватая окраска торфа может быть связана участием осоки и сфагновых мхов в торфообразовании. Шейхцериевый рыжий торф на воздухе темнеет до коричневого.

Болотный массив 3 (рис. 3, 4) топографически расположен ниже (на высоте 429 м н.у.м.) в сравнении с вышеописанными болотными массивами. В массиве 3 развивается сабельниково-осоково-сфагновая растительная ассоциация. Осоковый торф буровато-рыжий, степень разложения 25-50 %. Окраска торфа изменяется от бу-

331

ровато-черной на глубине до 20 см, до очень темной красновато-бурой на глубине 20-80 см, и далее цвет торфа становится буровато-черным.

Рисунок 3. Поперечный профиль болотного массива 3 на картосхеме

Рисунок 4. Геоморфологический профиль болотного массива 3

Наибольшей неоднородностью окраски отличаются торфяные залежи в пределах скважин 8, 9 массива 2. Смена окраски торфа с глубиной свидетельствует о смене растительных сообществ-торфообразователей. По происхождению изученные болота западного склона Среднего Басега относятся к переходному типу. По условиям обеспеченности растений элементами питания болота являются мезотрофными. Современная растительность болот представлена осоковосфагновой. Типичными представителями мезотрофных болот являются пушица, черника, вейник, шейхцерия. Древесный ярус образован бер зой пушистой, елью. В составе растительности наряду с осокой, сфагнумом присутствует сабельник. Мощность торфяных залежей составляет 40-150 см; степень разложения торфа изменяется от 25% в поверхностных слоях до 50% в нижележащих. В окраске торфа преобладают бурые тона, которые могут быть связаны с присутствием в его составе растительных остатков осоки и сфагновых мхов. С глубиной окраска торфа темнеет. Наиболее неоднородная окраска торфяной толщи отмечается в пределах болотного массива 2. Смена окраски торфа свидетельствует о смене сообществ растений-торфообразователей.

Литература

1.Андронова М.И. Стандартная цветовая шкала для полевого определения и кодирования окраски почв. М.: РосНИИземпроект, 1992. 35 с.

2.Алексеева Р.Н., Гончарова Н.Н. Растительность и стратиграфия болотных экосистем бассейна р. Лузы // Сибирский экологический журнал. 2007. № 3. С. 431-439.

3.Дегтева С.В., Дубровский Ю.А. Лесная растительность бассейна р. Илыч в границах Печоро-Илычского заповедника. СПб.: Наука, 2014. 291 с.

4.Инишева Л.И. Торфяные почвы: их генезис и классификация // Почвоведение. 2006.

№7. С. 781-786.

332

5.Лапшина Е.Д. Биогеоценотические и ландшафтно-экологические исследования болотного покрова лесной зоны Западной Сибири // Сибирский экологический журнал. 2000. № 5. С.

599-615.

6.Самофалова И.А. Геомоделирование почвенного покрова на основе обобщ нного пространственного анализа территории заповедника «Басеги» (Средний Урал) // ИнтерКарто. ИнтерГИС. М.: Издательство Московского университета, 2020. Т. 26. Ч. 4. C. 131–146. DOI: 10.35595/2414-9179-2020-4-26-110-120.

7.Самофалова И.А. Информационно-логический анализ дифференциации почвенного покрова высотных геосистем на Среднем Урале // Вестник Алтайского ГАУ. 2017. № 11 (157). С.

105-114.

8.Самофалова И.А. Использование бассейнового подхода для изучения дифференциации растительного и почвенного покровов (хребет Басеги, Средний Урал) // География и природные ресурсы. 2020. N0 1. Pp. 175-184. DOI: 10.21782/GIPR0206-1619-2020-1(175-184).

9.Самофалова И.А. Разнообразие почв низкогорных ландшафтов и особенности их формирования на западном макросклоне Среднего Урала (заповедник «Басеги») // Научнопрактический журнал Пермский аграрный вестник. 2017. № 3 (19). С. 10-17.

10.Самофалова И.А., Лузянина О.А. Эколого-генетическая характеристика почв горнолесного пояса на Среднем Урале // Известия Самарского научн. центра РАН. 2013.Т. 15. № 3(4). С.

1426-1431.

11.Сарманова З.Р., Самофалова И.А. Почвенный покров болотного массива на западном склоне горы Северный Басег // Научный журнал «Антропогенная трансформация природной среды». Пермь: ПГНИУ, 2017. С. 196-198.

12.Юрковская Т.К. География и картография растительности болот европейской части России и сопредельных территорий. СПб.: Наука. 1992. 256 с.

13.Samofalova I.A. Geo-modeling of soil cover in inaccessible areas (Perm Region, the Middle Urals) // GlobalSoilMap: Digital Soil Mapping from Country to Globe / GlobalSoilMap – Arrouays et al. (Eds) 2018 Taylor & Francis Group, London. P. 137-144. ISBN 978-0-8153-7548-7.

УДК 631.811

С.Ю. Смирнов – магистрант; В.М. Лапушкин – научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, г. Москва, Россия

ВЛИЯНИЕ НЕТРАДИЦИОННЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ОВОЩНЫХ БОБОВ

Аннотация. Влияние нетрадиционных органических удобрений на урожай и качество овощных бобов сорта Ч рная жемчужина изучали в условиях вегетационного опыта. Исследования показали, что применение изучаемых удобрений способствует формированию высокого урожая и не уступает в действии внесению элементов питания в минеральной форме в оптимальном соотношении и количестве. Наиболее выраженное действие на урожай овощных бобов оказал биогумус.

Ключевые слова: биогумус, вермичай, овощные бобы, пивная дробина, компост, урожай.

Насущной проблемой животноводства и пищевой промышленности в целом является утилизация довольно большого количества органических отходов. Если навоз с.-х. животных может применяться в качестве органического удобрения после компостирования, то вопрос возможности эффективного применения отходов пивоварения или получения биогаза остается открытым.

333

Биогумус – это хорошо зарекомендовавшее себя удобрение, получаемое на основе переработки органических отходов (чаще всего навоза крупного рогатого скота) дождевыми червями. Многие исследователи отмечают, что биогумус значительно превосходит обычный навоз по действию на урожай с.-х. культур [4].

При производстве биогумуса образуется побочный продукт - «Вермичай» (водный экстракт из биогумуса). Это концентрированный биогумат, содержащий живую микрофлору, почвенные антибиотики, микро- и макроэлементы, аминокислоты, фитогормоны, ферменты и прочие компоненты. Он применяется в основном для предпосевной обработки семян, луковиц, клубней, черенков, корневой части растений.

Пивная дробина представляет собой водянистую, скоропортящуюся массу, требующую консервации или сушки, для хранения и транспортировки. В настоящее время на пивоваренных предприятиях скапливаются тысячи тонн этого отхода, что делает актуальным решение вопроса его утилизации. Помимо применения на корм с.-х. животным, она может использоваться в качестве субстрата для выращивания микроорганизмов, или в качестве удобрения, как в чистом виде, так и после компостирования [5].

Исследуемое органическое удобрение «Золотая фея» является отходом от получения биогаза путем сбраживания зеленой массы кукурузы или суданской травы. Композиция представляет собой зеленовато-коричневые неводопрочные цилиндрические гранулы длиной 11-23 мм и диаметром 6 мм. Влажность составляет 6,0%, содержание органического вещества – 71,8%, аммонийного азота – менее 0,01%, соотношение углерода к азоту – 16. Удобрение предоставлено компанией-

производителем Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen LUFA, Германия [1].

С целью изучения влияния различных нетрадиционных органических удобрений на урожай и качество овощных бобов среднераннего сорта «Черная жемчужина» (оригинатор ООО «Агрофирма АЭЛИТА», внесен в реестр в 2017 году. [2]) в 2019 г. на кафедре агрономической, биологической химии и радиологии РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева был заложен вегетационный опыт.

Для набивки сосудов использовали пахотных горизонт дерновоподзолистой, тяжелосуглинистой почвы, с содержанием гумуса 1,54%, средней обеспеченностью подвижным фосфором и повышенной обменным калием. Поскольку изначально почва имела слабокислую реакцию (рНKCl=5,1; Hг=3,07 мгэкв/100 г) при набивке сосудов проводили известкование полной дозой извести (CaO), что привело к повышению рН солевой вытяжки до 6,1 ед.

Повторность опыта 4-х кратная. Схема опыта включала в себя варианты с внесением биогумуса на основе навоза КРС, пивной дробины и компоста на ее основе, удобрения «Золотая фея», обработкой семян вермичаем. Химический состав удобрений представлен в табл. 1. Все варианты опыта были выровнены между собой по количеству внесенного азота.

334

Таблица 1 Химический состав органических удобрений, % от сухой массы

После учета урожая и проведения статистической обработки результатов можно утверждать, что все изучаемые удобрения кроме компоста на основе пивной дробины оказали существенное действие на урожай бобов.

Максимальный урожай зерна был получен в варианте с внесением биогумуса – 29,6 г/сосуд. Этот вариант незначительно превосходил по эффективности оптимальной дозе элементов питания (NPK по 500 мг/сосуд [3]) - 27,7 г/сосуд (табл. 2). Вермичай, пивная дробина и золотая фея оказали одинаковое действие на урожай зерна бобов обеспечив получение достоверной прибавки урожая от 4,0 до 5,6 г/сосуд.

Следует отметить, что органические удобрения в отличие от минеральных не только усиливали формирование товарной части урожая, но и способствовали сужению соотношения между основной и побочной продукцией.

Максимальное количество семян было также получено в вариантах с внесением биогумуса (40 шт./сосуд). Все остальные варианты не оказали достоверного влияния на количество сформировавшихся семян, их количество составило 2933 шт./сосуд.

Изучаемые органические удобрения не влияли существенно на показатели качества овощных бобов. Однако минимальное содержание сырого протеина наблюдалось в варианте с внесением золотой феи 30,7%, а при применении других органических удобрений его содержание было несколько выше - 31,6 – 32,4%.

Таким образом, можно заключить, что применение изучаемых нетрадиционных органических удобрений способствует формированию высокого урожая овощных бобов и не уступает в действии внесению элементов питания в минеральной форме в оптимальном соотношении и эквивалентном по азоту количестве.

Литература

1.Галлямов Г.Р, Лапушкин В.М., Торшин С.П. О возможности использования отходов, образующихся при получении биогаза в качестве удобрения // Инновационные технологии в АПК: теория и практика. Материалы VI Всероссийской научно-практической конференции, 2018. С. 3337

2.Государственный реестр селекционных достижений допущенных к использованию. Том 1. Сорта растений. – Москва, 2017

3.Кидин, В.В. Практикум по агрохимии / Под ред. Кидина В.В. - М: КолосС, 2008

4.Кощаев А.Г., Кощаева О.В., Елисеев М.А. Биотехнология вермикультивирования органических отходов / Научный журнал КубГАУ, №95(01), 2014

5.Шутова Е.В., Золотарев А.А. Изучение химического состава пивной дробины // Материалы XI Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием. АГТУ, 2018. С. 368-370

УДК 631.481

В.П. Суворов – студент; И.А. Самофалова – научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

ОБМЕННЫЕ КАТИОНЫ В ПОДЗОЛАХ И ПОДБУРАХ НА СРЕДНЕМ УРАЛЕ ХРЕБЕТ БАСЕГИ

Аннотация. В статье представлены результаты содержания обменных катионов в альфегумусовых почвах, формирующихся в холодных, суровых условиях горной тайги и криволесья на хребте Басеги. Установлены разные соотношения катионов в профилях почв и их различное распределение как по профилю, так и в пространстве – в зависимости от высотно-растительных условий.

Ключевые слова: горные почвы, подбур, подзол, обменные водород и алюминий, катионы, заповедник.

Процессы, происходящие на верхней границе древесной растительности, считаются ботанико-географическим и индикаторным рубежом в горах. Повышение температуры может привести к подъему на сотни метров климатические границы, что обуславливает исчезновение многих высокогорных видов [1]. Исходя из этого, изучение процессов, происходящих на верхней границе древесной растительности, является одной из важнейших задач при исследовании реакций наземных экосистем на климатические изменения [2].

Цель исследования – дать оценку содержания обменных катионов в почвах на разных уровнях предполагаемой границы леса (более 800 м н.у.м.) на

336

Среднем Урале. Для достижения поставленной цели были сформулированы задачи: определить классификационное положение почв формирующихся на высоте более 800 м н.у.м., определить содержание обменных катионов в почвах, изучить особенности распределения обменных катионов по профилю, определить зависимость между высотой местности и содержанием обменных катионов.

Исследования проводили на ООПТ ФГБУ «Государственный заповедник «Басеги», в состав которого входит меридионально вытянутый хр. Басеги, состоящий из гор: Северный Басег (951,9 м н.у.м.), Средний Басег (994,7 м н.у.м.), Южный Басег (851 м н.у.м). Горная гряда залегает западнее водораздельной части Урала (58°50′ с. ш. и 58°30′ в. д.). Объект исследования – почвы на восточном склоне горы Северный Басег на границе субальпийского криволесья и горной тундры (рис. 1А). Заложены 8 мониторинговых площадок по 250 м2 на разных уровнях высот предполагаемой границы леса, на которых также были заложены и почвенные разрезы. Схема представлена на (рис. 1Б). Мониторинговые площадки заложены Институтом экологии растений и животных УРО РАН.

А) в пределах микрокатен Б) мониторинговые площадки

Рисунок 1. Схематическое расположение почвенных разрезов на восточном склоне горы Северный Басег

Для исследования свойств горных почв были использованы следующие методы: определение цвета почвы по стандартной цветовой шкале Андроновой М.И. (1992); определение реакции среды почвы рНН2О и рНKCl – потенциометрическим методом; определение гидролитической кислотности методом Каппена; определение обменной кислотности и алюминия по методу А.В. Соколова. Результаты обрабатывали с помощью программного обеспечения «Мультихром» для Windows. В пределах выделенных предполагаемых уровней границ леса диагностированы альфегумусовые почвы с горизонтами BHF (альфегумусовый) и Е (подзолистый). В соответствии с классификацией почв России [3] определены типы почв: подбуры, дерново-подбуры и подзолы [4-6].

По содержанию обменных катионов можно сказать, что почвы не насыщены основаниями, так как в обменном состоянии преобладают алюминий и водород. Распределение содержания обменных катионов по профилю представлено для почв 3 уровня предполагаемой границы леса (рис. 2).

337

Рис. 2 Распределение обменных катионов по профилю альфегумусовых на 3 уровне

В типичном подбуре отмечается практически равномерное содержание катионов по профилю с преобладанием обменного алюминия по всему профилю. В дерново-подбуре по содержанию катионов резко различаются дерновый горизонт (AY) и альфегумусовый (BH, BHF). В профиле, расположенном на высоте 871 м, отмечается резко дифференцированное распределение всех катионов по профилю. Резкая смена показателей диагностирует границу раздела современных горизонтов подзола иллювиально-гумусового глееватого и погребенных профилей подзола и подбура иллювиально-железистых. Почвы не насыщены основаниями. Преобладает содержание обменного алюминия, который варьирует в широком диапазоне 1,28-14,19 ммоль/100 г почвы. Для оценки распределения обменных катионов по профилю и в пространстве, рассмотрели содержание катионов в пределах микрокатены на высоте 927-841 м (рис. 3).

Рис. 3 – Распределение обменных катионов по профилю альфегумусовых почв в пределах микрокатены с 927м до 841м

338

Почвы не насыщены основаниями, однако распределение Ca2+ + Mg2+ в профиле можно охарактеризовать дифференцированным, и изменяется с высотой местности. В подбурах иллювиально-железистых содержание Аl3+ в несколько раз превышает содержание Н+, в иллювиально-гумусовом подбуре – обратная тенденция.

Определена корреляционная зависимость между содержанием обменных катионов и высотой местности (табл.). Содержание Ca2+ и Mg2+ в почвах зависят от высоты местности. Меньшую корреляцию с высотой имеет Аl3+, что еще раз доказывает его преобладающие позиции в почвах холодных условий. Это связано с преобладанием процессов выветривания над почвообразованием.

Таблица

Корреляционная зависимость между содержанием обменных катионов и высотой местности

Выявлена закономерность: в органогенных и гумусовых горизонтах почв в

+3+

иллювиально-гумусовых подтипах ‒ Н >Al ; в иллювиально-железистых подти-

+3+

пах ‒ Н < Al . Носителем обменной кислотности в минеральных горизонтах

ствах, а как носитель обменной кислотности проявляется в органогенных и гумусовых горизонтах почв. В зависимости от высотно-растительных условий создаются разные соотношения катионов в профилях почв и различное распределение, как по профилю, так и в пространстве.

Литература

1.Горчаковский П.Л., Шиятов С.Г. Фитоиндикация условий среды и природных процессов в высокогорьях. М.: Наука, 1985. 208 с.

2.Моисеев П.А., Ван дер Меер М., Риглинг А., Шевченко И.Г. Влияние изменений климата на формирование поколений ели сибирской в подгольцовых древостоях Южного Урала // Экология. 2004. № 3. С. 1–9.

3.Полевой определитель почв. М.: Почв.ин-т им. В.В. Докучаева, 2008. 182 с.

4.Самофалова И.А. Геомоделирование почвенного покрова на основе обобщ нного пространственного анализа территории заповедника «Басеги» (Средний Урал) // ИнтерКарто. ИнтерГИС. М.: Издательство Московского университета, 2020. Т. 26. Ч. 4. C. 131–146. DOI: 10.35595/2414-9179-2020-4-26-110-120. Скопус.

5.Самофалова И.А., Кучева А.А. Особенности генезиса почв в горной тундре по распределению щебня в профиле (Средний Урал, хребет Басеги). // Материалы по изучению русских почв. Вып. 11 (38): Сб. науч. докл. / Под ред. Б.Ф. Апарина. СПб, 2018. С. 151-155.

6.Хмелева В.В., Самофалова И.А. Морфолого-генетическая характеристика почв отдела альфегумусовые в горной тундре на Среднем Урале // Мат-лы Межд.науч. конф. I Никитинские чтения «Актуальные проблемы почвоведения, агрохимии и экологии в природных и антропогенных ландшафтах». Пермь: ИПЦ «Прокростъ», Пермский ГАТУ, 2020. С. 142-145. ISBN 978-5- 94279-465-1.

339