МГУ–2013: Факультет почвоведения

Юбилеи. Исполнилось 150 лет кафедре агрономической химии и биохимии растений (открытой по Уставу Московского университета 1863 г. как кафедра агрономической химии). Основы почвоведения и агрохимии в Московском университете были заложены в трудах М.И. Афонина, А.А. Прокоповича-Антонского, М.Г. Павлова, Я.Н. Калиновского – ставшего первым профессором кафедры в 1863 г. В дальнейшем науку развивали крупные учёные Я.А. Линовский, Н.Е. Лясковский, А.Н. Сабанин, А.Н. Лебедев, А.Н. Лебедянцев, Д.Н. Прянишников (зав. кафедрой 1943–1948), И.Г. Дикусар (зав. кафедрой 1948–1949), Н.С. Авдонин (зав. кафедрой 1953–1979). С 1979 г. кафедру возглавляет акад. РАСХН В.Г. Минеев. С 2010 г. кафедра носит название агрохимии и биохимии растений.

Кафедра постоянно расширяет диапазон своих научных интересов и утверждает агрохимию как фундаментальную естественнонаучную дисциплину. Ежегодно кафедра выпускает 8–12 специалистов. За последние 10 лет были подготовлены 23 кандидата и 6 докторов наук.

В настоящее время коллектив кафедры проводит многоплановые фундаментальные и прикладные исследования по теме «Эволюция плодородия почв и качества растений в агроэкосистемах» по основным направлениям: Экологические функции агрохимии в агроэкосистемах; Исследование агрогеохимических аспектов функционирования агроландшафтов; Агрохимия и биологическая активность почв в агроценозе; Биохимическое обоснование эффективности агрохимических средств.

Проф. В.Г. Минеев является лауреатом Государственной премии РФ (2001) за цикл работ «Функционально-экологические основы изучения, охраны, повышения плодородия почв и рационального использования почвенных ресурсов», в который вошли монографии «Агрохимия и биосфера», «Химизация земледелия и природная среда», «Агрохимия и экологические функции калия». Ему также присуждена премия им. М.В.Ломоносова (1995) за цикл работ «Экологические проблемы агрохимии и биологическое земледелие» (в 8-и книгах). В 2010 г. им издан капитальный труд «История и состояние агрохимии на рубеже XXI в.» (в 3-х томах), а в 2013 г. вышла монография «Агрохимия в Московском университете. К 150-летию кафедры агрохимии и биохимии растений».

Кафедра издаёт сборник «Экологическая агрохимия» (2006, 2008, 2011). Участие в работе «Содружества ученых агрохимиков и агроэкологов», выпуск научно-теоретического журнала «Проблемы агрохимии и экологии» позволяют кафедре принимать участие в координировании агрохимических исследований во всех регионах России и странах СНГ.

Проведена всероссийская научно-практическая конференция «Состояние и перспективы развития агрохимических исследований» (25–27 сент.).

 

Исполнилось 70 лет кафедре физики и мелиорации почв, созданной в 1943 г. на геолого-почвенном факультете. На кафедре работали Н.А. Качинский, А.Г. Гаель, А.Ф. Вадюнина, Л.О. Карпачевский, З.А. Корчагина, В.Е. Кореневская, З.Н. Громова, А.И. Мосолова, Л.Б. Боровинская, П.Н. Березин.

Сегодня кафедра является одним из ведущих учебно-научных центров в области физики почв, агрофизики и мелиорации почв. За время своего существования она подготовила более 1000 специалистов, 40 докторов и 200 кандидатов наук. Её сотрудниками было опубликовано 9 учебников, более 40 монографий, 30-ти практических руководств, 300 статей только в журнале «Почвоведение».

Проведено торжественное заседание Учёного совета факультета (24 дек.). С докладами выступили декан факультета С.А. Шоба, заведующий кафедрой Е.В. Шеин и проф. Ф.Р. Зайдельман. Юбилею была посвящена специальная выставка научных работ студентов, аспирантов и молодых сотрудников кафедры; выставка новых книг из серии «История кафедры физики и мелиорации почв»: книги–воспоминания о Н.А. Качинском, о Л.О. Карпачевском, а также учебников, учебных пособий, методических разработок.

 

Исполнилось 60 лет кафедре биологии почв, созданной в 1953 г. на биолого-почвенном факультете. С начала развития почвоведения было ясно, что формирование такого природно-исторического тела, как «почва» связано, прежде всего, с жизнедеятельностью почвенных организмов. Без специальной кафедры в столь сложных процессах разобраться было очень трудно, поэтому появилась потребность в специалистах именно по биологии почв. Первым заведующим был назначен чл.-корр. АН СССР Н.А. Красильников, руководивший кафедрой 20 лет.

Главным объектом исследований стало микробное сообщество почвы как сложная многокомпонентная система, познание которой требует комбинации различных подходов как суборганизменного, так и надорганизменного уровня. Поэтому основной задачей кафедры является подготовка широко образованных специалистов, способных сочетать знания, как в области микробиологии, так и общей экологии и почвоведения.

За последние 10 лет произошло значительное расширение тематики исследований. Сегодня она включает не только основные проблемы собственно почвенной микробиологии, направление, заложенное Н.А. Красильниковым, но и самые разнообразные аспекты микробной экологии. Например, участие азотфиксирующих микроорганизмов в питании высших животных, развитие микроорганизмов в тканях растений, использование микробиологических данных в археологии, некоторые вопросы медицинской микологии, аэромикробиологии и даже проблемы астробиологии.

В настоящее время кафедра является единственной в мире университетской кафедрой подобного профиля. В её составе 33 сотрудника, среди которых 11 докторов (в т.ч. 5 профессоров) и 18 кандидатов наук. За 60 лет кафедру окончили более 500 студентов, половина из которых стала кандидатами наук, а несколько десятков – докторами. Многие выпускники заняли ведущие позиции в микробиологии в России и за рубежом.

 

2 октября исполнилось 100 лет со дня рождения доцента кафедры общего почвоведения, Заслуженного преподавателя Московского университета Евдокимовой Татьяны Ивановны. Выпускница почвенно-географического факультета (1935) Т.И. Евдокимова всю жизнь посвятила работе в университете. После окончания аспирантуры и защиты диссертации в 1939 г. она начинает работать на кафедре географии почв в должности ассистента. В 1946 г. ей было присвоено звание доцента по кафедре почвоведения. В годы Великой Отечественной войны работала по заданию Министерства обороны, изучая почву как средство защиты от отравляющих веществ. Специалист в области биологического круговорота равнинных и горных территорий, особенностей баланса веществ в условиях орошаемого земледелия.

Награждена медалью к ордену «За заслуги перед Отечеством» (II ст. – 2003), медалями «За оборону Москвы» (1944), «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.» (1946), «За трудовую доблесть» (1953), «За трудовое отличие» (1967), «Ветеран труда».

 

29 ноября исполнилось 85 лет со дня рождения Воробьёвой Людмилы Андреевны. Выпускница биолого-почвенного факультета (1952) Л.А. Воробьёва, профессор кафедры химии почв (1990–2011), Заслуженный профессор Московского университета; зам. заведующего почвенным отделением биолого-почвенного факультета по учебной работе, зам. декана факультета почвоведения по повышению квалификации (1973–1995). Специалист в области химических равновесий в почве и применению для этих целей аппарата химической термодинамики. Читала курсы «Химический анализ почв», «Химические равновесия в почвах», «Щёлочность почв», «Микроэлементы в почвах», «Теоретические проблемы химии почв». Лауреат премии им. М.В.Ломоносова за педагогическую деятельность (2000).

 

30 декабря исполнилось 85 лет со дня рождения Орлова Дмитрия Сергеевича (1928–2007). Выпускник биолого-почвенного факультета (1952) Д.С. Орлов был заведующим кафедрой химии почв (1980–1999), зам. декана по научной работе (1967–1970 и 1977–1984). Специалист в области исследования гумусовых кислот (их природы, свойств и роли в почвообразовании) и спектральной отражательной способности почв; создатель новой теории формирования гуминовых веществ. Лауреат Государственной премии РФ (2001) за цикл работ «Функционально-экологические основы изучения, охраны, повышения плодородия почв и рационального использования почвенных ресурсов». Лауреат премии им. М.В.Ломоносова (1978) за цикл работ «Процесс гумификации и строение гумусовых кислот». Лауреат премии им. М.В.Ломоносова за педагогическую деятельность (1994). Заслуженный профессор Московского университета (1993).

Награждён медалями «За доблестный труд» (1970), «Ветеран труда» (1986). Лауреат премии Правительства РФ (1996). Заслуженный деятель науки РФ (1995).

Проведены научные чтения, посвящённые его памяти (26 дек.).

 

8 июля исполнилось 80 лет со дня рождения профессора кафедры географии почв, Заслуженного профессора Московского университета Урусевской Инги Сергеевны. Выпускница биолого-почвенного факультета (1956) И.С. Урусевская работает на факультете с 1957 г. Специалист в области географии почв и почвенно-географического районирования. Лауреат Государственной премии РФ (2001) за цикл работ «Функционально-экологические основы изучения, охраны, повышения плодородия почв и рационального использования почвенных ресурсов». Лауреат премии им. М.В.Ломоносова (1984) за цикл работ «Почвенно-географическое районирование как научное направление и основа рационального использования земельных ресурсов». Читает курсы «География почв», «Эволюционно-генетическая география почв», «География почв с основами почвоведения», «География почв и рациональное использование земельных ресурсов», «Систематика и классификация почв».

 

9 июля исполнилось 70 лет со дня рождения заведующего кафедрой общего земледелия и агроэкологии Балабко Петра Николаевича. Выпускник биолого-почвенного факультета (1956) П.Н. Балабко заведует кафедрой с 2000 г.; более 30 лет работал на кафедре географии почв, где прошел путь от младшего до ведущего научного сотрудника и начальника комплексной Западно-Сибирской экспедиции. Специалист в области диагностики и оценки экологического состояния почв и биогеоценозов в условиях различного землепользования. Читает курсы «Неоднородность почвенных тел», «Морфоаналитическая диагностика почв», «Земледелие и луговодство в долинах и дельтах рек», «Современные проблемы земледелия».

 

29 января исполнилось 60 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника кафедры биологии почв, Заслуженного научного сотрудника Московского университета Полянской Любови Максимовны. Выпускница факультета почвоведения (1975) Л.М. Полянская специалист в области общей и почвенной микробиологии, биологии почв, биотехнологии и экологии, сукцессионных изменений микробных комплексов, в т.ч. изучение сукцессии почвенных грибов с помощью прямого люминесцентного метода.

 

11 октября исполнилось 60 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника кафедры физики и мелиорации почв Милановского Евгения Юрьевича. Е.Ю. Милановский специалист в области химии органических веществ почв, основатель учения о роли амфифильных органических веществ в структурообразовании почв.

 

23 марта исполнилось 50 лет со дня рождения младшего научного сотрудника кафедры общего земледелия Локалиной Татьяны Владимировны. Выпускница факультета почвоведения (1985) Т.В. Локалина специалист в области динамики пространственной вариабельности агрохимических и биологических свойств пахотного слоя почвы, её зависимости от климатических условий и антропогенного влияния. Читает курсу «Экологическое проектирование».

 

Научная и учебная работа кафедр. Научно-исследовательские работы выполнялись в соответствии с тематическим планом НИР по 16 бюджетным темам по приоритетному направлению «Почва и почвенный покров России как основа её устойчивого развития». Исследования проводятся при поддержке грантов РФФИ, Президента РФ, Госконтрактам (в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 гг.), по международным проектам.

 

Кафедра агроинформатики (зав. проф. Д.М. Хомяков) проводит исследования в рамках темы «Системы поддержки принятия решений в агрикультуре и природоохранные технологии (разработка, апробация и подготовка к внедрению)» (рук. проф. Д.М. Хомяков). Завершён этап 2013 г. «Основы безопасной технологии ведения земледелия в различных ландшафтах, отличающихся уровнем радиоактивного загрязнения».

На основании выделенных закономерностей поведения ¹³⁷Cs в почве предложена модель действия минеральных и органических удобрений на его биологическую подвижность. Определены показатели сбалансированного применения фосфорных, калийных и органических удобрений для получения безопасной сельскохозяйственной продукции почвах различного гранулометрического состава.

Установлено, что через 22 года после аварии на ЧАЭС рациональное применение удобрений на радиоактивно-загрязнённых дерново-подзолистых песчаных почвах остается эффективным приёмом реабилитации, обеспечивающей повышение плодородия почвы, снижение подвижности ¹³⁷Cs в почве, увеличение продуктивности и снижение накопления радиоцезия в культурах.

Максимальное снижение подвижности ¹³⁷Cs в почве за период 2001–2007 гг. наблюдалось при внесении подстилочного навоза КРС в дозе 80 т/га (1 раз в 4 года) и минеральных удобрений в диапазоне доз N_55-150P_20-60K_40-180 д.в. на га. При органической системе удобрения доля фиксированного радионуклида увеличилась на 8,6%, а при минеральной – на 4,1–4,8% по сравнению с контрольным участком. Длительное систематическое использование повышенных доз азотных и фосфорных удобрений (N₂₂₅P₉₀) замедляет процесс фиксации радиоцезия в дерново-подзолистой песчаной почве.

Органические удобрения уменьшают подвижность радиоцезия в почве в течение 2–3 лет после внесения. Совместное применение соломы и сидерата, зелёной массы редьки масличной, пролонгирует действие навоза. Снижение подвижности ¹³⁷Cs в почве в зависимости от системы удобрений наблюдается в ряду: «бесподстилочный навоз» < «подстилочный навоз» < «солома» < «сидерат» < «сидерат + солома».

Действие минеральных и органических удобрений на подвижность ¹³⁷Cs в почве обусловлено изменением содержания обменных катионов K⁺ и Ca²⁺ в почве и в почвенном растворе. При внесении органических удобрений реализуется дополнительный механизм закрепления ¹³⁷Cs в почве за счёт образования комплексных радионуклид-органических соединений.

Оптимальный эффект от минеральных удобрений на радиоактивно-загрязнённой дерново-подзолистой песчаной почве достигался от их внесения в дозах N_110-150P_40-60K_90-180 д.в. на га. При этом продуктивность картофеля, возрастает на 77%, овса и озимой ржи – на 133–190%, а люпина – на 29–30%; содержание ¹³⁷Cs в продукции снижается в среднем в 2–6 раз по сравнению с контролем.

Создана регрессионная модель, позволившая в условиях численного эксперимента установить оптимальные параметры почвенного плодородия, обеспечивающие формирование нормативно чистой растениеводческой продукции (СанПиН 2.3.2.1078-01). По расчётным данным это: содержание гумуса 1,4–3,6%, подвижного фосфора не выше 47,0 мг/100 г, обменного калия – 10,0–12,0 мг/100 г почвы, соответственно.

Проф. Д.М. Хомяков подготовил программу и начал читать новый общий курс лекций для специалистов по направлению подготовки 022000 «Экология и природопользование»: «Правовые основы природопользования» (28 час.). В нём рассматриваются источники экологического и природно-ресурсного права, вопросы государственной и частной собственности на возобновляемые и не возобновляемые природные ресурсы, особенности правоприменительной практики и нормативная база по экологическим параметрам.

 

На кафедре агрохимии и биохимии растений (зав. акад. РАСХН В.Г. Минеев) разрабатывался этап «Агрохимия и биологическая активность почв» темы «Исследование эволюции плодородия почв и качества культур в агроэкосистемах» (рук. акад. РАСХН В.Г. Минеев).

В многолетних полевых опытах на чернозёме выщелоченном показано, что регулирующими факторами микробного сообщества почвы являются 1) севооборот и монокультура, 2) полное минеральное удобрение, 3) фаза развития растений, 4) место отбора образцов – междурядье или ризосфера, т.е. влияние корневых экссудатов растений.

Впервые выполнено реконструирование микробного сообщества почв по микробным маркерам (жирным кислотам, гидроксикислотам и альдегидам), проводившееся молекулярным методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии.

Показано, что в конце мая (фаза пятого листа) численность микроорганизмов достаточно высока под монокультурой кукурузы и в севообороте (10⁸ кл/г). Однако, численность микроорганизмов в почве вариантов с внесением N₆₀P₆₀K₆₀ по сравнению с контрольными вариантами в 4 раза ниже (для междурядий) в монокультуре и в севообороте. Столь значительное снижение численности микроорганизмов в почве междурядий на варианте с внесением полного минерального удобрения было за счёт анаэробного вида Propionibacterium spp., который способен использовать автохтонное органическое вещество в своём энергетическом метаболизме и приводить к его деградации. Следовательно, снижение численности на фоне N₆₀P₆₀K₆₀ можно рассматривать как положительный эффект применения полного минерального удобрения. В ризосфере растений в весенний период различия по численности микроорганизмов для разных условий возделывания незначительны.

В сентябре в ризосферных образцах для всех вариантов опыта по сравнению с образцами почвы, отобранными в междурядьях, отмечено возрастание общей численности микроорганизмов в 1,5–2 раза, как в монокультуре, так и в севообороте. В сентябре в почве окончательно сложилась специфическая устойчивая аэробно-анаэробная ассоциация гидролитически активных актинобактерий Mycobacterium spp. (26%) – Propionibacterium spp. (20%). В 20 см пахотном слое почвы на Actinobacteria приходилось примерно 60%. Ценоз микроорганизмов разнообразный − 48 и 47 бактериальных видов, соответственно, в весенний и осенний период, относящихся к 35 родам. Благодаря трофическим взаимосвязям отдельных групп в сообществе обеспечивается гомеостатическое состояние агроценоза, что выражается в поддержание его продуктивности. В начале вегетации (в мае) полное минеральное удобрение выступает, как основной регулирующий фактор структуры микробного сообщества почвы, а в конце вегетации (в сентябре) существенно влияние экссудатов растения и целлюлозы растительных остатков.

 

Кафедра биологии почв (зав. чл.-корр. РАН И.Ю. Чернов) работает по теме «Биоразнообразие и ценотические связи почвенных микроорганизмов в наземных экосистемах» (рук. чл.-корр. РАН И.Ю. Чернов). Завершены работы по этапу 2013 г. Показано, что инвазивные виды растений, такие как Impatiens glandulifera (Недотрога железконосная) и Heracleum sosnowskyi (Борщевик Сосновского), оказывают сильное трансформирующее воздействие не только на растительные сообщества, но и на структуру микробоценозов. В условиях отсутствия подстилочного слоя под зарослями однолетних интродуцированных гигрофитов Impatiens glandulifera формируются специфические почвенные дрожжевые комплексы, существенно отличающиеся по таксономической структуре, как от эпифитных, так и от типичных почвенных сообществ лесных и луговых биогеоценозов средней полосы России. Дрожжевые грибы разных экологических групп способны продуцировать фитогормон роста – 3-индолилуксусную кислоту. При этом фитогормональная активность эпифитных дрожжей выше, чем педобионтных. Самая низкая фитогормональная активность была показана для сахаробионтных и эврибионтных видов дрожжевых грибов. Это свидетельствует о том, что продуцирование дрожжами ИУК действительно может быть связано с их экологическими особенностями и играет важную роль во взаимоотношениях с растениями.

В рамках темы «Роль геохимической деятельности почвенных микроорганизмов в поддержании стабильности наземных экосистем» (рук. проф. М.М. Умаров) установлены истинные причины медленной деструкции торфа в верховых торфяниках. Кислая реакция среды, низкие температуры и недостаток питательных элементов не являются главными факторами, ограничивающими деструкцию торфа, как считалось ранее. Наиболее значимыми факторами являются ингибирующее действие сфагнолов, сложный полисахаридный состав сфагнума, обилие фенольных соединений и анаэробные условия. Изучена роль микроорганизмов в деструкции полисахаридов в наземной и почвенной системах. Показано, что в наземных ярусах преобладает пектинолическая, а в почвенном – хитинолитическая группировка. Во всех ярусах хитинолитики представлены, в основном, прокариотами, а хитинолитики – эукариотическими микроорганизмами. Выявлены различия в филогенетической структуре гидролитических комплексов. Показана возможность биодиагностики наземных экосистем по особенностям филогенетической структуры гидролитических комплексов.

 

Кафедра географии почв (зав. чл.-корр. РАН С.А. Шоба) работает по теме «Землепользование и картография почв на основе геоинформационных систем» (рук. чл-корр. РАН С.А. Шоба). Издана Карта почвенно-экологического районирования РФ (М 1:2,5 млн, научн. ред. Г.В. Добровольский, И.С. Урусевская), содержащая обширную и разностороннюю информацию о зонально-региональных особенностях почвенного покрова, характере растительности, рельефа, почвообразующих пород, параметрах атмосферного и почвенного климата, современном использовании земельного фонда.

Установлены закономерности формирования почвенного покрова на берегах морей арктического бассейна. Наряду с известными терригенными факторами, ведущую роль в организации почвенного покрова играют талассогенные (обусловленные действием моря) факторы. Показано, что неспецифические факторы организации СПП (рельеф и почвообразующие породы) формируются совместно терригенной и талассогенной деятельностью, доля каждого определяется типом берега (абразионно-аккумулятивный, аккумулятивно-абразионный и т.п.). Установлен ряд специфических талассогенных факторов формирования почвенного покрова: криковая сеть, валуны, припайные льды, аварийные выбросы древесины и водорослей. Рисунок почвенного покрова формируется в условиях доминирования одного фактора или, чаще, совокупности различных специфических и неспецифических факторов.

Дана оценка динамики деградации и опустынивания почвенного покрова равнинного Дагестана (дельты Терека и Терско-Кумская низменность) на основе сравнительного анализа разновременных почвенно-климатических карт и автоматизированного дешифрирования космических снимков. Установлено, что природное и антропогенное опустынивание почвенного покрова в равнинном Дагестане не отличаются формами и проявлением, но отличаются масштабами и интенсивностью. Антропогенное опустынивание значительно более интенсивно по сравнению с природным, вызванным пастбищными нагрузками и дефляцией, которые протекают на фоне колебаний уровня Каспийского моря и потепления климата.

Также проведены исследования по лесным подстилкам наименее нарушенных биогеоценозов природно-исторического парка «Кузьминки-Люблино». Сравнение березняка и сосняка парка показывает, что наибольшая контрастность в отношении подстилок обнаруживается для сосняка, где общий запас подстилки в 1,7 раз выше березняка. В березняке крупнотравном наибольший вклад в каждую пробу вносят травы и листья, а в сосняке ландышевом – иглы, шишки, листья кустарничков, мхи. Подстилка березняка крупнотравного по фракционному разнообразию беднее, чем сосняка ландышевого, но отличается вкладом листьев березы и злаков. Вклад веточек деревьев и кустарничков велик в обоих типах леса, и распределены они наиболее равномерно по пространству. Показано, что для исследуемых типов подстилок характерны гумифицированные подстилки, что отражает высокие скорости гумификации. Высокое содержание детрита в нижних горизонтах подстилки является хорошим диагностическим критерием генетической принадлежности подстилок. Пространственная дифференциация подстилок в пределах сосняка отражает особенность поступления опада и скоростей его преобразования. Данные по составу напочвенного покрова и мощности подстилки наименее нарушенных биогеоценозов парка «Кузьминки-Люблино» характерны для зоны южной тайги.

В рамках темы «Эколого-функциональная география почв естественных и антропогенно-преобразованных экосистем» (рук. проф. А.А. Бобров) исследованы гумусово-аккумулятивные горизонты почв г. Москвы в парках и примыкающих к ним городских кварталах. Выявлено увеличение концентрации органического вещества в почвах селитебных территорий. В малокарбонатных, не оглеенных гумусово-аккумулятивных горизонтах сохраняется тенденция к формированию фульватного гумуса, характерного для почв южной тайги. С другой стороны, на интенсивность процессов трансформации, характер и содержание органического вещества городских почв большое влияние оказывают загрязнение, окарбоначивание и рекультивация почв и грунтов. Разработан подход для оценки запасов почвенного органического углерода, позволяющий учесть природную, хозяйственную и историческую неоднородность городских территорий, степень запечатанности и особенности функционального использования. Исследованы гумусово-аккумулятивные горизонты почв и рекультивационных почвоподобных тел-технозёмов в разных районах г. Москвы.

Изучен видовой состав раковинных амеб полигональных тундр, которые занимают большие площади арктических низменностей. Пространственные неоднородности на уровне микрорельефа в полигонах создают многообразие пространственных ниш для раковинных амеб. Пробная площадь расположена в пойме р. Берелех (Индигирская низменность, Восточная Сибирь). Экологические характеристики отражают изменения в почвах вдоль трансекты – от бровки до центра полигона. Распределение видов в пределах одного полигона контролируется в основном влажностью почвы и её рН. Большинство найденных простейших относилось к космополитам, восемь видов описаны для Арктики впервые. Эти данные будут использованы при палеокологических исследованиях.

Выявлен экогенетический ряд зарастания донных поверхностей спущенных озёр подзоны северной тайги Западной Сибири. Одним из основных источников загрязнения верховых болот Западной Сибири являются шламовые амбары. Нарушение или отсутствие гидроизоляции стенок амбаров приводит к распространению поллютантов с болотными водами и эвтрофикации верховых болот. Наблюдается загрязнение торфяных почв тяжёлыми металлами, хлором. Увеличивается pH и электропроводность водной вытяжки торфа. Сильно меняется структура и видовой состав растительных сообществ. Появляются адвентивные виды растений. На наиболее загрязнённых участках снижается количество видов кустарников и кустарничков, появляются злаковые.

Установлено, что умеренное рекреационное воздействие на почвы природно-исторического парка «Кузьминки-Люблино» привело к увеличению общей численности и биомассы почвенной мезофауны.

Для Гороховецкого плато морфологическое строение профиля фоновой слабодерновой поверхностно-подзолистой почвы характерно для зоны южной тайги и обусловлено одновременным протеканием дернового и подзолистого процессов под воздействием природных факторов. При формировании старопахотных почв помимо природных был задействован антропогенный фактор, последствием которого явилось формирование мощного гумусового горизонта, бывшего пахотного, без видимых признаков оподзоливания.

Разработаны новые спецкурсы: Медицинская география и медицинская экология (проф. Т.А. Трифонова); Экологическое болотоведение (ст.н.с. Н.А. Аветов); Геоинформационные системы в эколого-почвенных исследованиях (доц. И.О. Алябина); Экологические риски, их оценка и управление (проф. Г.С. Куст); Экологическая судебная экспертиза (проф. Г.С. Куст, Н.Д. Кутузова); Газогенерирующие почвы, грунты, породы: генезис, география, рекультивация, ремедиация» (доц. Н.В. Можарова).

 

Кафедра земельных ресурсов и оценки почв (зав. проф. А.С. Яковлев) работает над темой «Научно-теоретические основы экологического нормирования, оценки качества компонентов окружающей среды и управления в области землепользования и охраны почв» (рук. проф. А.С. Яковлев). На основе Триадного подхода (Triad approach) к экологической оценке природных сред при обобщении данных химического, токсикологического и биоиндикационного мониторинга городских почв получены интегральные индексы экологического состояния, которые характеризуют участки урбанозёмов, в разной степени подверженные влиянию автотранспорта.

Впервые исследована экологическая безопасность инновационного гуминового препарата, содержащего инженерные наноматериалы (частицы магнетита). Установлены безопасные концентрации и концентрации, вызывающие заметную трансформацию структурно-функциональных особенностей почвенной микробиоты и угнетение роста высших растений.

Предложена методика исчисления размера вреда, причинённого окружающей среде в связи с загрязнением атмосферного воздуха и земель. Разработана и верифицирована модель вертикальной миграции и закрепления токсикантов в профиле исходно однородной (модельной) почвы для целей исчисления размера вреда, причинённого окружающей среде в связи с загрязнением атмосферного воздуха.

В почвах, загрязнённых в результате применения ОСВ, содержание соединений Zn и Cd в пахотном горизонте почв снизилась за 18 лет в 2 раза, а Cu и Ni 1,5 раза. Мощность загрязнённого слоя почвы увеличилась от 20 до 40–45 см. Запас соединений тяжёлых металлов снизился в среднем на 10–12% в 50 см слое почв за счёт выноса растениями и внутрипочвенного стока. Увеличилась сумма подвижных фракций для соединений Cu и Ni за счёт фракции, связанной с органическим веществом, а для соединений кадмия за счёт слабо специфически сорбированной и обменной фракций.

 

Кафедра общего земледелия и агроэкологии (зав. проф. П.Н. Балабко) ведёт исследования по теме «Разработка теоретических основ современных систем земледелия и их элементов в различных регионах России». В 2013 г. получены новые экспериментальные данные о влиянии нетрадиционного органического удобрения «БИОУД-1» на урожайность и качество картофеля отечественных сортов; установлено, что применение «БИОУД-1» привело к увеличению урожайности с 22 до 35 т/га. Проведены работы, направленные на поиск устойчивых характеристик связей данных дистанционного зондирования и свойств почвенного покрова на примере территории Брянского ополья. Установлено, что на данные дистанционного зондирования почв оказывает существенное влияние растительный покров, маскирующий эрозионные процессы, а также внесение удобрений, прежде всего, азотных. Показано, что предварительная обработка исходных данных дистанционного зондирования с помощью преобразования Фурье существенно повышает воспроизводимость результатов. Проведена сравнительная оценка биологической активности природных гуминовых веществ (ГВ) и их силилированных дериватов по отношению к высшим растениям в условиях солевого стресса. Результаты экспериментов показали, что предварительная обработка растений угольными ГВ приводила к частичному снятию солевого стресса у проростков пшеницы и установлено, что защитные свойства ГВ можно повысить путём их модификации аминопропилтриметоксисиланом (АПТС).

 

Кафедра общего почвоведения (зав. проф. М.И. Макаров) вела работу по теме «Антропогенная эволюция и деградация почв» (рук. проф. М.И. Макаров). Изучены основные компоненты биогеохимического цикла углерода в лесных экосистемах Кольской субарктики, подверженных атмосферному загрязнению выбросами крупнейших в северной Европе источников диоксида серы и тяжёлых металлов – комбинатов «Печенганикель» и «Североникель». Пулы и потоки углерода исследованы на постоянных участках мониторинга, заложенных на разном расстоянии от источников загрязнения в автоморфных позициях рельефа на иллювиально-(гумусово)-железистых подзолах под сосновыми и еловыми лесами. Оценен баланс углерода в почвах лесных экосистем, проанализированы его нарушения в условиях техногенного загрязнения и возможности регулирования для восстановления лесных экосистем.

В учебный курс «Картография почв» введены элементы ГИС и цифровой картографии. В спецкурс «Методы минералогического анализа крупных фракций почв с основами кристаллооптики» введён новый раздел «Определение минералов в шлифах иммерсионным методом».

 

Кафедра радиоэкологии и экотоксикологии (зав. проф. А.И. Щеглов) занималась изучением поведения различных экотоксикантов в природных и антропогенных экосистемах в рамках темы «Биогеохимия радионуклидов и экотоксикантов в наземных экосистемах» (рук. проф. А.И. Щеглов). В 2013 г. завершены исследования по воздействию загрязнения почв радионуклидом ¹³⁷Cs и нефтепродуктами (дизельным топливом) на микробоценозы почв.

В модельных экспериментах, проводимых на образцах пахотного горизонта (0–20 см) дерново-подзолистых почв Брянского Полесья и тёмно-серых лесных почв Тульской обл., характеризующихся различными свойствами, имитировали различные уровни загрязнения почв ¹³⁷Cs (соответственно 4,5–750 Бк/кг и 180–12 700 Бк/кг) и нефтепродуктами (соответственно 5 мл дизельного топлива (ДТ)/100 г, 15 мл/100 г, 30 мл/100 г). Модельные эксперименты проводили без растений и при их выращивании.

Показано, что в условиях радиоактивного загрязнения отмечается изменение показателей биологической активности почвы (интенсивности дыхания, активности азотфиксации и денитрификации), и происходит перестройка структуры микробоценоза. Наблюдается общее снижение численности представителей родов Pseudomonas, Rhodococcus, Aeromonas, наиболее чувствительных к радиоактивному загрязнению, и возрастание численности микобактерий и грибов.

Загрязнение почв ДТ в концентрации 5 мл/100 г сопровождается возрастанием численности углеводородокисляющих микроорганизмов и приводит к усилению интенсивности дыхания, азотфиксирующей и денитрифицирующей активности почвы. При сочетанном радиоактивном и нефтяном загрязнении (в концентрации 5 мл/100 г почвы) в структуре микробоценоза также отмечается увеличение численности углеводородокисляющих микроорганизмов и соответственно усиление интенсивности дыхания, азотфиксации и денитрификации. При дозе ДТ в концентрации 30 мл/100 г и в первом и во втором варианте наблюдается сокращение численности микроорганизмов и, как следствие, снижение рассматриваемых показателей микробиологической активности почв.

Выращивание растений уменьшает негативное влияние на микробоценоз почвы высоких доз ДТ при моно- и сочетанном радиоактивном загрязнении. Такой механизм воздействия можно рассматривать как подтверждение известного в микробной экологии принципа «дублирования», определяющего устойчивость микробоценоза почв к неблагоприятным воздействиям.

Менее контрастно воздействие сочетанного загрязнения почв радионуклидами и ДТ на микробоценоз проявляется на тёмно-серых лесных почвах Тульской обл., что обусловлено большим содержанием органического вещества и более высоким уровнем биологической активности этих почв по сравнению с дерново-подзолистыми почвами Брянского Полесья.

Для оценки генотоксичности загрязнённых почв в 2013 г. модифицирована и апробирована методика анализа спектра хромосомных аберраций в апикальной меристеме растений. Применяется цифровая визуализации изображений, получаемых с помощью светопольной микроскопии.

Учебно-информационный ресурс EcoRadMod, посвящённый проблемам радиоэкологии и радиобиологии (www.EcoRadMod.narod.ru), для удобства пользователей в 2013 г. был интегрирован в сайт факультета (http://soil.msu.ru/ecoradmod). Спецкурс «Лесная и сельскохозяйственная радиоэкология» расширен и трансформирован в новые спецкурсы «Лесная радиоэкология» и «Сельскохозяйственная радиоэкология».

 

Кафедра физики и мелиорации почв (зав. проф. Е.В. Шеин) вела работу в рамках темы «Фундаментальные и прикладные исследования физических свойств и процессов в почвах» (рук. проф. Е.В. Шеин). Многочисленными полевыми и лабораторными экспериментами показано, что устойчивая структура порового пространства может образовываться и без формирования агрономически ценных агрегатов, а поддерживаться активной работой разнообразной почвенной биоты. Впервые установлено образование пентагональных глинисто-солевых ультрамикроагрегатов в глинистой почве, которые формируются при взаимодействии хлорида натрия в присутствии сульфатов. Методами электронной микроскопии (растровой и просвечивающей), энергодисперсионного анализа и EELS-спектроскопии было изучено взаимодействие растворимых сульфатов натрия и магния, а также хлорида натрия (в присутствии сульфатов натрия и магния) с глинистыми минералами – каолинитом и смектитом. Микродифрактограммы минеральных частиц характеризуются наличием рефлексов, отвечающим пятикратной вращательной симметрии, что может свидетельствовать о квазикристаллическом характере их структуры. В исследованиях использовано научное оборудование, закупленное по Программе развития МГУ (многофункциональный модульный прибор DSA100, реометр серии Physica MCR, лазерный дифрактометр).

Ведётся научно-исследовательская работа по теме «Почвы и ландшафты Европейской России: генезис, мелиорация, рекультивация» (рук. проф. Ф.Р. Зайдельман). Продолжались исследования изменений водного режима и свойств осушаемых торфяных и минеральных почв пойменных террас. В лесной зоне особое внимание уделялось анализу причин возникновения пожаров в лесах и на торфяных болотах. Полевые исследования почв пойменных террас позволили установить, что их деградационные изменения прежде всего связаны с переуплотнением подпахотных горизонтов тяжёлой техникой. В результате формируется плотный практически водоупорный горизонт, на котором длительно застаивается верховодка. Последняя вызывает длительное переувлажнение, застой влаги и, как следствие анаэробиоз и оглеение почв. В результате происходит резкое снижение плодородия почв, обесструктуривание корнеобитаемых горизонтов и ухудшения свойств почв.

В учебный процесс введён новый курс «Эколого-экономическая оценка землепользования» (д.с.-х.н. П.М. Сапожников). В курс «Математические модели расчета экологического риска» введена дистанционная составляющая с необходимыми заданиями и тестами (к.б.н. С.В. Железова).

 

Кафедра химии почв (зав. проф. С.Я. Трофимов) проводит исследования по теме «Почвенно-химические основы экологической устойчивости почв природных и техногенных ландшафтов». Были выявлены свойства, контролирующие устойчивость к воздействию кислот и оснований основных генетических горизонтов почв южно-таёжной подзоны, занимающих разные позиции в геохимических ландшафтах.

В подзолистых почвах плакорных позиций в горизонтах подстилки буферность к кислоте формируется с участием реакций катионного обмена (~60% общей буферности), растворения оксалатов Са и диссоциации Al- и Fe-органических комплексов (~10% от общей буферности), а буферность к основанию связана преимущественно с реакциями депротонирования функциональных групп органических кислот. В минеральных горизонтах существенными буферными реакциями являются реакция нейтрализации обменных кислотных компонентов (~30–50% от общей буферности), реакции депротонирования ОН-групп на поверхности частиц гидроксидов Fe (~10–20% от общей буферности).

В торфянисто-подзолисто-глееватой почве в подстилке буферные реакции диссоциации Al- и Fe-органических комплексов полностью обеспечивают буферность к кислоте (>90% от общей буферности) и <4 и 18% буферности к основанию. В минеральных горизонтах в процессе титрования кислотой происходят реакции растворения наиболее тонкодисперсных частиц алюмо- и железосодержащих соединений, а при титровании щёлочью реакции нейтрализации обменного Al (~50–80% от общей буферности) и депротонирования гидроксильных групп на поверхности гидроксидов Fe (от 1 до 32% от общей буферности в разных горизонтах).

В аллювиальных дерново-глеевых и перегнойно-глеевых почвах пойм ручьёв > 80% от общей буферности к кислоте расходуется на вытеснение обменных оснований, а в органогенных горизонтах – на вытеснение обменных оснований и растворение оксалатов Са. При взаимодействии с основанием в минеральных горизонтах наибольшую роль играют: реакция депротонирования ОН-групп на поверхности гидроксидов Fe (9–43% от общей буферности к основанию), реакция депротонирования ОН-групп на поверхности иллитовых кристаллитов (3–19%) и реакция растворения не идентифицированных аморфных алюмосиликатов (9–14%).

Введены новые спецкурсы для студентов кафедры, обучающихся по специальности «Экология и природопользование»: Анализ экологических ситуаций в зонах аварий и техногенных катастроф; Неорганические загрязняющие вещества в техногенных экосистемах; Нормирование антропогенных воздействий и качества окружающей среды; Использование природных и модифицированных глинистых минералов для ремедиации природных сред и создания изоляционных барьеров; Расчёт критических нагрузок поллютантов на экосистемы; Экологическая безопасность производств в России: технологические и региональные аспекты; Химические методы контроля качества окружающей среды (лекции и практикум).

 

Кафедра эрозии почв и охраны почв (зав. акад. РАСХН М.С. Кузнецов) проводит исследования по теме «Моделирование межручейковой эрозии почв при дождевании» (рук. акад. РАСХН М.С. Кузнецов). Завершён третий этап выполнения темы – «Анализ имеющихся в литературе данных по влиянию покрытия поверхности почвы растительными остатками на интенсивность разбрызгивания почвы каплями дождя». Проведённый анализ показал, что это влияние можно описать линейной зависимостью интенсивности разбрызгивания почвы от кинетической энергии дождя с коэффициентом, определяемым долей дождевых осадков, перехваченных растительностью. Однако экспериментальных данных, позволяющих рассчитать величину этого коэффициента для различных культур пока недостаточно. Кроме того, было проведено экспериментальное исследование интенсивности разбрызгивания почвы за различные промежутки времени на лабораторной дождевальной установке. По полученным данным были построены графики зависимости потери почвы qt = f(q3, t) от длительности дождевания (30 мин ³ t ³ 3 мин). Их можно описать экспоненциальным уравнением с показателем степени K(t–3), где K = –0,032 для образцов дерново-подзолистой почвы под картофелем, K=–0.045 – под звездчаткой редкой и K = –0,053 – под густой звездчаткой.

 

Конференции. Сотрудники приняли участие в 22 международных конференциях за рубежом и 50 всероссийских и международных конференциях и симпозиумах, сделано 15 приглашённых докладов.

Организованы и проведены:

– Ломоносовские чтения. Секция «Почвоведение» (22 апр.);

– XX международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных по фундаментальным наукам «Ломоносов–2013». Секция «Почвоведение» (9–12 апр.);

– всероссийская научно-практическая конференция «Состояние и перспективы развития агрохимических исследований», посвящённая 150-летию кафедры агрохимии и биохимии растений (25–27 сент.);

– IV международная научная конференция «Современные проблемы загрязнения почв, посвящённая 150-летию В.И.Вернадского» (27–30 мая);

– научные чтения, посвящённые 85-летию со дня рождения проф. Д.С.Орлова (26 дек.);

– международная конференция «Биодиагностика в экологической оценке почв и сопредельных сред» (4–6 фев.).

 

Кандидаты наук 2013 г. Степень кандидата биологических наук присуждена инж. кафедры общего почвоведения Пеленевой Марине Владимировне («Минеральная основа антропогенных почв музея-усадьбы Архангельское»).

 

Персоналии. Государственная премия РФ в области науки и техники за 2012 г. присуждена акад. РАН Г.В. Добровольскому в составе авторского коллектива за цикл работ по изучению биоразнообразия, его сохранения и обеспечения экологической безопасности. Эти исследования стали основой законодательных инициатив и нормативных документов, в частности, «Национальной стратегии сохранения биоразнообразия», «Стратегии сохранения редких и исчезающих видов», «Экологической доктрины РФ», «Красной книги РФ» и «Красной книги почв России».

Акад. РАН Г.В. Добровольский награждён Большой золотой медалью им. М.В.Ломоносова РАН 2012 г. за выдающийся вклад в области почвоведения.

 

Публикации. Опубликовано 18 монографий, 233 статьи в российских и зарубежных журналах, 1 учебник, 5 учебных и 2 учебно-методических пособий, в т.ч.:

 

 

Балабко П.Н., Мажайский Ю.А., Виноградов Д.В. и др. Экологическое обоснование использования почв Окской поймы и ополья Мещерского Полесья;

Барсегян А.Г., Гендугов В.М., Глазунов Г.П. и др. Экологическое нормирование и управление качеством почв и земель;

Голубкина Н.А., Пивоваров В.Ф., Надежкин С.М. и др. Глобальный экологический кризис. Проблемы и решения;

Госсе Д.Д. Комнатное цветоводство;

Григорьев В.Я., Погожев Е.Ю., Погожева Е.А. Оценка экологического состояния и опасности деградации почв;

Гынинова А.Б., Шоба С.А., Балсанова Л.Д. и др. Почвы дельты реки Селенги;

Добровольская Т.Г., Головченко А.В., Звягинцев Д.Г. и др. Функционирование микробных комплексов верховых торфяников – анализ причин медленной деструкции торфа;

Зайдельман Ф.Р., Степанцова Л.В., Никифорова А.С. и др. Генезис и деградация чернозёмов Европейской России под влиянием переувлажнения. Способы защиты и мелиорации;

Кузнецова А.И., Зенова Г.М. Термотолерантные актиномицеты Монголии и Камчатки. Закономерности распространения в почвах и экофизиологические особенности;

Минеев В.Г. Агрохимия в Московском университете. К 150-летию кафедры агрохимии и биохимии растений;

Москаленко Н.Г., Бляхарчук Т.А., Пономарёва О.Е. и др. Комплексный мониторинг северотаёжных геосистем Западной Сибири;

Низовцев В.В. Начала кинетической системы мира;

Трифонова Т.А., Мищенко Н.В. Почвенно-продукционный потенциал экосистем речных бассейнов на основе наземных и дистанционных данных;

Чернов И.Ю. Дрожжи в природе;

Чернов И.Ю., Закалюкина Ю.В. Библиография печатных работ сотрудников кафедры биологии почв (1953–2013);

Krasilnikov P., Gutiérrez-Castorena Ma del C., Ahrens R. и др. The soils of Mexico.

 

 

Волчакова Т.Л., Гальченко С.В., Гусева Т.М. и др. Рекультивация загрязнённых и нарушенных земель;

Манучаров А.С., Харитонова Г.В., Шеин Е.В. Реология в почвоведении;

Мотузова Г.В., Карпова Е.А. Химическое загрязнение биосферы и его экологические последствия;

Пахненко Е.П. Осадки сточных вод и другие нетрадиционные органические удобрения;

Ратников А.Н., Санжарова Н.И., Сапожников П.М. и др. Методические указания по оценке кадастровой стоимости радиоактивно загрязненных земель сельскохозяйственного назначения;

Семиколенных A.A., Жаркова Ю.Г. Оценка воздействия на окружающую среду объектов атомной энергетики;

Чернов И.Ю. (отв.ред.) Программы учебных курсов кафедры биологии почв.

 

Адрес официальной страницы: www.soil.msu.ru