Биогидрология почв: взаимосвязь структуры, биоты и движения почвенной влаги, Шеин Е.В.

В рамках основной гипотезы проекта, — взаимосвязи состава и функционирования почвенной биоты с образованием и движением веществ, формирующих межчастичные связи, — был проведен анализ литературы и экспериментальные (полевые и лабораторные) и исследования. Основной объект исследования — структурно-деградированный технозем в Белгородской области, возникший из чернозема типичного с классической зернистой агрегатной структурой. Благодаря изучению численности и структуры микроорганизмов в агрегированных (агрономически ценной) и структурно-деградированных (столбчатая структура) горизонтах технозема, сравнению численности и кинетики развития микроорганизмов на поверхности и внутри педов деградированного технозема в аэробных и анаэробных условиях, количественно показано, что численность бактерий и длина мицелия больше в на поверхности педа, чем в его внутренней части. Грамотрицательные бактерии и споры актиномицетов также доминировали на поверхности педов в сухих образцах и образцах проинкубированных с глюкозой тем больше, чем более выражена столбчатая (педная) структура. Это предполагает важную роль актиномицетов в формировании ограненных крупных почвенных отдельностей. Методические исследования показали, что для анализа функционирования биоты необходима инициация микробного сообщества увлажнением с внесением в почву легкодоступной органики и инкубирование в течение 7-10 суток. Динамические исследования по анализу удельных скоростей роста численности бактерий и актиномицетного мицелия показали, что в вариантах опыта с инициированными образцами они были выше на поверхности педов, чем внутри. В сухих образцах скорости роста бактерий были выше внутри, чем снаружи, а для актиномицетного мицелия этих различий не было. Предварительные эксперименты указывают, что процесс переноса иона Fе в пределах крупных почвенных педов от их центральной части к поверхности осуществляется благодаря участию специфической анаэробной и аэробной микрофлоры. Полевые модельные исследования по изучению переноса веществ в больших почвенных монолитах имели целью исследовать движение влаги при различных условиях на верхней границе. Предварительные результаты показывают, что движение влаги по поровому пространству существенно зависит от наличия даже небольшого (3-5 см) гидравлического напора на поверхности. Исследования влияния минеральных удобрений на формирование структуры и другие гидрологические и физико-механические свойства дерново-подзолистых почв и черноземов типичных, находящихся в длительных агрономических опытах не выявили существенного их влияния на фундаментальные гидрологические свойства. Обнаружены изменения межчастичных связей благодаря количественному анализу кривых зависимостей сопротивления расклиниванию от влажности. Разработан план дальнейших исследований гидрологии почв в зависимости от структуры порового пространства почв, наличия агрегатной структуры и специфики почвенного органического вещества (на черноземах типичных Курской обл.).