1. А «Ъ1*т
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК
ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ имени В.В. ДОКУЧАЕВА
На правах рукописи
ПРОСЯННИКОВ Евгений Владимирович
ВЗАИМОВЛИЯНИЕ ПОЧВ И РАДИОАКТИВНОСТИ
В ЭКОСИСТЕМАХ ПОЛЕСЬЯ И ОПОЛЬЯ
ЮГО-ЗАПАДА РОССИИ
Специальность: 03.00.27 - почвоведение
А в т о р е ф е р а т
диссертации на соискание ученой степени
доктора сельскохозяйственных наук
Москва-1995
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

2. ( I } c
Работа выполнена в докторантуре Почвенного института
им. В.В. Докучаева, г. Москва
Научный консультант - доктор сельскохозяйственных наук,
профессор, член Нью-Йоркской
академии наук Д.Н. ДУРМАНОВ
О ф и ц и а л ь н ы е о п п о н е н т ы :
доктор сельскохозяйственных наук Б.П. ГРАДУСОВ,
доктор биологических наук, профессор,
академик АЕН А.Н. ТЮРЮКАНОВ,
доктор биологических наук, профессор Н.Ф. ГАНЖАРА
В е д у щ а я о р г а н и з а ц и я
РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ
( сельскохозяйственный факультет )
Зашита диссертации состоится " 0 " мая 1995 г. в 1^ часов на
заседании Диссертационного совета Д.020.25.01 при Почвенном институте
им. В.В. Докучаева по адресу: 109017, Москва, Пыжевский пер., д. 7.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Почвенного
института им. В.В.Докучаева.
Отзывы на автореферат диссертации в 2-х экземплярах, заверенных
печатью, просим присылать по вышеуказанному адресу.
ЛАвтореферат разослан "' (" апреля 1995 г.
Ученый секретарь .
Диссертационного совета,
кандидат биологических наук <^" И.Н. Любимова
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. Интенсивное антропогенное воздействие на педосферу
"обуславливает системную неупорядоченность и нестабильность почв", их
постоянно возрастающие отличия от природных аналогов (Шишов, Дур­
манов, Карманов, 1989). Решение проблемы экологически обоснованного
использования почвенного покрова юго-запада России значительно услож­
нилось тем, что здесь.большие площади с 1986 года загрязнены радионук­
лидами вследствие разрушения энергоблока Чернобыльской АЭС (ЧАЭС),
которое по Международной шкале оценки тяжести событий на атомных
электростанциях отнесено к глобальной аварии. Академик P.M. Алексахин
(1991) среди проблем, требующих решения в зоне загрязнения, назвал из­
учение биогеохимии цезия и стронция в натурных условиях различных ес­
тественных и агроэкосистем. Президиум Россельхозакадемии (16.12.91 г.)
выделил в составе приоритетных направлений исследований по сельхозра-
диологии анализ радиоэкологического состояния агросферы, изучение
миграции основных радионуклидов и оценку биологического действия ма­
лых доз радиации на живые организмы. Поэтому исследование экосистем-
ных аспектов взаимовлияния почв и радиоактивности актуально.
Цель исследования- изучить влияние почв естественных и различных
агроэкосистем полесья и ополья на поведение радионуклидов, а также воз­
действие антропогенных факторов на живую фазу почв для характеристики
условий жизнедеятельности человека, рационального природопользования
и научного обоснования адаптивно-ландшафтных систем земледелия в ре­
гионе экологического бедствия.
Задачи исследования:
- разработать стратегию и тактику агрорадиоэкологического мониторинга
почв и приступить к его проведению;
- предложить классификацию воздействий на почвенный покров;
- установить особенности факторов почвообразования, строения, состава и
свойств почв в естественных и агроэкосистемах полесья и ополья, загряз­
ненных выбросами ЧАЭС; ^
- всесторонне охарактеризовать радиоактивность почв различных экоси­
стем юго-запада России;
- вскрыть биогеохимические закономерности поведения цезия-137,
цезия-134, стронция-90 в этих почвах,
- исследовать состояние почвенной биоты и особенности ее функциониро­
вания в экосистемах, загрязненных радионуклидами.
Научная новизна. Впяррмя в, натурно утппиятс проведено комплексное
глубокое изучение вЬаимойиянйя^почв1
и радиоактивности в различных
экосистемах юго-западеРоссии! На'материалах [многолетних наблюдений и
и ; . К. /-.., "i'HVjiiViv*-3
/ Л
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

4. 3
исследований сопряженно и полно рассмотрены строение, состав и
>. свойства почв естественных и агроэкосистем полесья и ополья, загрязнен­
ных радионуклидами. Охарактеризована радиоактивность профилей этих
почв и вскрыты биогеохимические закономерности поведения радионукли­
дов и других поллютантов. Показаны особенности формирования ланд-
- шафтных и педрхимических барьеров. Изучено состояние биоты и некото­
рые особенности ее функционирования в почвах экосистем, загрязненных
, выбросами ЧАЭС и дана им экологическая оценка.
Разработана стратегия и тактика комплексного агрорадиоэкологиче-
ского мониторинга почв; создана сеть стационарных ключевых почвенных
участков в наиболее пострадавшем регионе России, включающих площад­
ки с задокументированными с 1938 года антропогенными воздействиями;
проводится мониторинг.
Предложена классификация антропогенных воздействий на почвенный
покров и дана характеристика особенностей факторов почвообразования в
полесье и ополье.
Защищаемые положения:
- особенности почв в экосистемах юго-запада России и их влияние на
поведение радионуклидов, пестицидов и галогенов;
( - агрорадиоэкологические аспекты антропогенных воздействий на жи­
вую фазу почв, загрязнённых выбросами ЧАЭС.
Практическая значимость диссертации. В зоне экологического бедствия
создана сеть стационарных участков мониторинга почвенного покрова.
С 1983 года изучали особенности факторов почвообразования, строения,
состава и свойств почв в агроэкосистемах различных типов и интенсив­
ности, а также закономерности поведения основных радионуклидов, пести­
цидов и галогенов в этих почвах и комплексное влияние различных антро­
погенных воздействий на почвенные организмы. Исследования проводили
по программе "Разработать научные основы формирования агроландшаф-
тов и создать качественно новые зональные системы земледелия для основ­
ных природносельскохозяйственных зон России" и заданию 01.4.4.
"Разработать научные основы экологической оценки закономерности миг­
рации и аккумуляции радионуклидов в почвах, подвергшихся радиоак­
тивному загрязнению".
Материалы и результаты исследований, изложенные в диссертации,
npHMeHHMbf в полесьях и опольях Русской равнины. Они используются
Брянским центром "Агрохимрадиология" при разработке программы мо­
ниторинга и его проведении на сельскохозяйственных угодьях Брянской
области. Исследования дегли в основу создания аграрно-экологической
информационно-управляющей подсистемы для сопровождения программы
работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС (Журавель, Просянни-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

5. 4
ков, Зенин и др., 1992ГПросянников, Зенин, 1992) и разработки прогнозных
моделей поведения радионуклидов в ландшафтах. По заданию 9.1.4 науч­
но-технической программы Министерства охраны окружающей среды и
природных ресуров Российской Федерации 'Экологическая безопасность
России" результаты исследований использованы для разработки рекомен-
• даций по оценке пределов воздействия, обеспечивающих экологическую
безопасность агроэкосистем с учетом зонально-региональных особенно­
стей. Они также использованы при разработке проекта "Рекомендации по
ведению сельского хозяйства на территориях Российской Федерации, под­
вергшихся радиоактивному загрязнению".
Материалы работы реализованы в четырех отчетах по договорам со
Всероссийским научно-исследовательским институтом сельскохозяйствен­
ной радиологии и агроэкологии (г. Обнинск) и Всероссийским институтом
удобрений и агропочвоведения (г. Москва) за 1991, 1992 гг., в трех отче­
тах по договорам с Министерством-
сельского хозяйства и продовольствия
Российской Федерации за 1992-1994 гг., в отчете по договору с Брянским
областным управлением сельского хозяйства за 1993 г.
Результаты исследований и научные выводы диссертации включены в
лекционные курсы по почвоведению, сельхозрадиологии и агрохимии
Брянской государственной сельскохозяйственной академии. Они примене­
ны в учебном пособии "Почвы, удобрения и их эффективное использование
в земледелии Брянской области" (Просянников- и др., 1989), опубликованы
в лекции " Пути повышения эффективного плодородия почв Брянской об-
., ласти в условиях интенсивного земледелия" (Просянников, 1990), исполь­
зованы в учебном пособии по экологии (находится в печати) согласно до­
говору N 16 от 15.04.94 г. с Брянским областным комитетом по экологии и
природопользованию.
Апробацияработы. Материалы, вошедшие в диссертацию, доложены на
VIII Всесоюзном съезде почвоведов (Новосибирск, 1989); II Форуме почво­
ведов России ("Почвенно-экологические проблемы оптимизации агроэко­
систем" - Пущино, 1993); II Международном симпозиуме "Малые дозы ра­
диации и здоровье человека" (Брянск, 1992); Международных семинарах
"Проблемы смягчения последствий Чернобыльской катастрофы" (Брянск,
1993) и "Агроэкологические аспекты использования калийных удобрений в
земледелии региона, загрязненного выбросами Чернобыльской АЭС"
(Брянск, 1993); Международной и Всесоюзных конференциях в городах Во­
ронеже (1994 г.), Полтаве (1983 г.), Москве (1987 г.), Целинограде (1991 г.);
Всесоюзном совещании участников Географической сети опытов с удобре­
ниями (Горький, 1984); III научной конференции Российского общества
почвоведов (Барнаул, 1992); Обнинском симпозиуме XV Менделеевского
съезда по общей и прикладной химии (Обнинск, 1993); Радиобиологи-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

6. 5
ческом съезде (Киев, 1993); 3-ем научно-техническом совещаний-
конференций по основным результатам ликвидации последствий аварии на
Чернобыльской АЭС (Чернобыль, 1992); 4-ой научной конференции почво-
... ведов Волго-Вятского-экономического района (Горький, 1987); Экологи­
ческой конференции по проблемам альтернативного земледелия в России
(Москва, 1991); научно - производственных конференциях в Брянске (1982-
1984 гг.; 1988-1990 гг.; 1994) и Сумах (1985 г.); совещании заведующих ка­
федрами агрохимии и почвоведения сельскохозяйственных вузов (С- Пе-
тербург,1993); Межвузовской научно-методической конференции
(Ярославль, 1994, 1995).
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 39 печатных ра­
ботах, из общего их количества у соискателя 65," в том числе 3 - отдельными
изданиями, и отражены в 11 отчетах о научно-исследовательской работе
общим объемом 712 машинописных страниц.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из 6 глав, 25
разделов, заключения, выводов и пракических рекомендаций. Она изложе­
на на 464 машинописных страницах, включая 253 страницы текста, 107
таблиц, 75 рисунков, список отечественной и зарубежной литературы из
441 наименования на 34 страницах.
Объекты и методы исследований. Исследования проводили в Южно­
таежной подзоне дерново-подзолистых почв (Брянское полесье) и в Лист­
венно-лесной зоне серых лесных почв (Стародубское ополье). Начиная с
• В.В. Докучаева уникальность этих ландшафтов привлекала внимание уче­
ных различных специальностей (Адамович В.Л., Антыков А.Я., Бастраков
Г.В., Вологжанина Т.В., Воробьев Г.Т., Добровольский Г.В., Жучкова В.К.,
Тюрюканов А.Н., и др.).
Методологической основой исследований являются концепция экологи­
ческого мониторинга, разработанная В. А. Ковдой с соавторами, систем­
ный и катенный подходы ( Milne, 1936; Глазовская, 1964, 1969, 1972, 1973;
Фридланд, 1972, 1984; Joung, 1972; Романова, 1974; Демек, 1977; Системный
анализ ..., 1978; Джеррард, 1984; Системный подход ..., 1985; Грин и др.,
1988; Воронин и др., 1989; Урусевская, 1990), учение о почвообразователь­
ных процессах (Сибирцев, 1900; Неуструев, 1916, 1928; Захаров, 1927; Роде,
1937, 1971; Герасимов, Глазовская, 1960; Дюшофур, 1970; Герасимов, 1973;
Таргульян, 1975; Таргульян и др., 1989; Козловский, 1991; Элементарные
почвообразовательные ..., 1992), сравнительно-генетический метод (Роде,
1971) и метод почвенных ключей (Почвоведение ..., 1988), научные положе­
ния геохимии ландшафта (Перельман, 1975) и сельскохозяйственной радио­
экологии (Клечковский, Л956; Тулякин, Юдинцева, 1962, 1973; Алексахин,
1963, 1982; Бак и др., 1963; Юдинцева, Гулякин, 1968; Поляков, 1970; Мол­
чанова и др., 1972; Марей и др., 1974; Павлоцкая, 1974; Тюрюканова, 1974,
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

7. 6
1982; Калишина, 1975; Назарова, 1975; Алексахин и др., 1977, 1985, 1988;
Белова.и др., 1978; Francis, 1978; Прохоров, 1981; Перепелятникова, 1985;
Тихомиров, 1985; Тихомиров и др., 1987; Основы сельскохозяйственной ...,
1988; Харуэлл и др., 1988; Бобовникова и др., 1990; Москалев, 1991; Сель­
скохозяйственная радиоэкология ..., 1992; Алексахин, Санжарова, Фесенко,
1994; Санжарова, Фесенко, 1994).
Системы объектов исследований представлены на рис. 1-3. Они охваты­
вают основные структуры почвенного покрова и экосистемы региона. Мо­
ниторинговые ключевые почвенные участки (КПУ) закладывали после
тщательного изучения природно-антропогенных условий по архивным и
литературным источникам, с учетом рекогносцировочного полевого поч-
венно-радиологического обследования.
Каждый КПУ состоит из 1-3 опорных почвенных площадок (ОПП). Они
в соответствии с Международной программой комплексного мониторинга
имеют площадь по 25-30 м2
, расположены в непосредственной близости на
одном и том же элементе рельефа и различаются по степени агрогенного
воздействия: 1) естественная экосистема, 2) обычная агроэкосистема, 3) ин­
тенсивная агроэкосистема.
В качестве моделей естественных экосистем использовали целинные или
многолетние (30-60 лет) залежные площадки.
Агроэкосистемы отличаются от естественных экосистем как сменой сооб­
ществ организмов, так и воздействием на почву сельскохозяйственных ма­
шин, орудий, вовлечением в биологический круговорот веществ больших
масс химических элементов и соединений, ранее не свойственных данной
территории. В почвы агроэкосистем с агрохимикатами (минеральные
удобрения, гербициды, пестициды) поступает больше поллютантов, накап­
ливается больше их метаболитов.
Интенсивные агроэкосистемы на всех КПУ отличаются от обычных ак­
тивным применением всех агрохимикатов, высокой технологической дис­
циплиной и большей урожайностью выращиваемых культур, то есть воз­
росшим биологическим круговоротом веществ. В почвы интенсивных
агроэкосистем с агрохимикатами попадает больше различных поллютан­
тов, накапливается больше их метаболитов.
На каждой площадке КПУ измеряли мощность экспозиционной дозы
гамма-излучения на поверхности почвы дозиметром СРП-68-01, заклады­
вали полнопрофильный разрез и несколько прикопок. В них проводили
подробный макро- и мезоморфологический анализ почв, отбирали микро­
монолиты для микроморфологического анализа и образцы с ненарушен­
ным сложением в 6-кратной повторности для определения плотности поч­
вы. Смешанные образцы почвы для лабораторных исследований отбирали
в 3-4 местах со стенок разреза во всей толще верхнего и посредине осггаль-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

8. 7
Катена (открытая) "Старый Вышков", с. Старый Вышков
Новозыбковского района Брянской области.
Плотность загрязнения Cs-137 80-92 Ки/кв. км
Естественная экосистема Агроэкосистема
Элювиальный ландшафт (вершина холма). Колодезский КПУ К 1
Почва дерново-подзолистая
псевдофибровая старопахотная
залежная на глубоких флювио-
гляциальных отложениях, под­
стилаемых мореной
Почва окультуренная дерново-
подзолистая псевдофибровая
глубокопахотная на глубоких
флювиогляииальных отложе­
ниях, подстилаемых мореной
Трансэлювиальный ландшафт (верхняя часть склона).
Колодезский КПУ N 2
Почва дерново-подзолистая це­
линная слабодифференцирован-
ная слабодерновая мелкоподзо­
листая на флювиогляциальном
песке, подстилаемом мореной в
пределах 1 м
Почва окультуренная дерново-
подзолистая глубокопахотная
песчаная на флювиогляциаль­
ном песке, подстилаемом море­
ной в пределах 1 м
Трансэлювиальный ландшафт (нижняя часть склона). Коло­
дезский КПУ N 3
Рис. 1. Система 1 объектов исследований в полесье Южнотаежной подзоны
дерново-подзолистых почв
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

9. I
8
Почва дерново-
слабоподзолистая старопахот­
ная залежная связнопесчаная на
флювиогляциальных отложени­
ях, подстилаемых мореной в
пределах 1 м
Почва окультуренная дерново-
слабоподзолистая глубокопа­
хотная связнопесчаная на флю­
виогляциальных отложениях,
подстилаемых мореной в преде­
лах 1 м
Трансаккумулятивный ландшафт (подножье холма).
Колодезский КПУ N4
Почва болотно-дерново-
глубокоподзолистая грунтово-
оглеенная иллювиально-
железистая торфяная на флю-
виогляциальном песке
Транссупераквальный ландшафт
(древняя ложбина стока ледниковых вод).
Гривские КПУ N 1 и 2
Почва болотная низинная пере-
гнойно-глеевая освоенная глу-
бокоосушенная на флювиогля­
циальных отложениях
Почва болотная низинная пере-
гнойно-мелкоторфяная глубо-
коосушенная на флювиогляци-
альном песке
Почва болотная низинная пере-
гнойно-среднеторфяная освоен­
ная глубокоосушенная
Рис. 1. Окончание
ных генетических горизонтов. На КПУ, значительно загрязненных радио­
нуклидами, отбор образцов из пахотного горизонта проводили послойно
через 5 см, а из верхнего генетического горизонта почв естественных экоси-
стем-через 1,5 см.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

10. 9
Клинцовский КПУ,
с. Ущерпье
Клинцовского района
Брянской области.
Плотность загрязнения
Cs-137
15-40Ки/кв.хм
IПочва среднедерново-
глубокоподзолистая на
флювиогляциальных
отложениях
Естественная
экосистема
Обычная полевая
агроэкосистема
Интенсивная
'полевая
агроэкосистема
Новозыбковский КПУ,
с. Новое Место
Новозыбковского
района Брянсхой
области. Плотность
загрязнения Cs-137
15-40 Ки/кв.км
Почва среднедерново-
подоолистая
слабодифференцирован-
ная контактно-
глубокоглееватая .
супесчаная на
флювиогляциальном
песке, подстилаемом
мореной
*
Естественная
экосистема
Интенсивная
овощная
агроэкосистема
Топиловский КПУ,
с. Старый Бышков
Новозыбковского
района Брянской
области. Плотность
загрязнения Cs-137
84 Ки/кв.км
Почва болотная
верховая перегнойно-
торфяная
Естественная
экосистема
Рис. 2. Система 2 объектов исследований в полесье Южнотаежной подзоны
дерново-подзолистых почв
В Почвенном институте им. В.В. Докучаева образцы анализировали по
принятым методикам. В специализированных лабораториях Брянского
СХИ определяли активность галогенов потенциометрически в почвенных
пастах, остаточное количество фосфорорганических, хлорорганических и
сим-триазиновых пестицидов хроматографически.
Программа изучения радиоактивности почв включала определение
мощности экспозиционной дозы гамма-излучения радиометром СРП-68-01,
радиоактивности по бета-излучению радиометром "Бета", мощности экви­
валентной дозы гамма-излучения радиометром-дозиметром МКС-01Р1.
Во ВНИИСХРАЭ совместно с аспирантом В. Б. Осиповым под руко­
водством К.Х.Н.С.В. Круглова в почвенных образцах определяли содер­
жание Cs-137, Cs-134 и К-40 методом полупроводниковой гамма - спек­
трометрии. Количество Sr-90 устанавливали по стандартной радиохими­
ческой методике. Для определения содержания химических форм Cs-137 и
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11. 10
Sr-90 почвенные образцы подвергали последовательной обработке деиони-
зированной водой, 1 н водным раствором СНзСООЫШ , 1 н и 6 н раство­
рами НС1. Соотношение почва : десорбент во всех почвенных образцах,
кроме болотной верховой перегнойно-торфяной почвы Топиловского
КПУ, бьшо как 1 : 10. В последней - 1 : 40. В полученных вытяжках и в
почве после всех обработок содержание Cs-137 определяли методом полу­
проводниковой гамма-спектрометрии. Далее вытяжки упаривали и опреде­
ляли Sr-90 радиохимически.
Стародубский КПУ № 1,
с. Остроглядово Стародубского
района Брянской области
(на межзападинных гривах).
Плотность загрязнения Cs-137
1-5 Ки/кв.км
Стародубский КПУ № 2,
с. Остроглядово Стародубского
района Брянской области
(в западинах). Плотность
загрязнения Cs-137 1-5 Ки/кв.км
Почва серая лесная
глубоковскипающая среднемощная
легкосуглинистая на карбонатном
лессовидном суглинке
Почва серая лесная со вторым
гумусовым горизонтом
легкосуглинистая на
бескарбонатном лессовидном
суглинке
Естественная экосистема Естественная экосистема
Обычная полевая
агроэкосистема
Интенсивная полевая
агроэкосистема
Обычная полевая
агроэкосистема
Интенсивная полевая
агроэкосистема
Рис. 3. Система объектов исследований в катене (закрытой) ополья
Лиственно-лесной зоны серых лесных почв
Учет беспозвоночных животных проводили в 5-кратной повторности по
М.С. Гилярову (1975) в июне-июле 1990-1993 гг. Биомассу микробиоты
определяли в свежих почвенных образцах регидратационным методом
(Бабьева И.П., Зенова Г.М., 1989). Микробные почвенные сообщества и их
функционирование изучали на кафедре биологии почв МГУ совместно с С.
В. Левиным, Б. А. Бызовым и аспиранткой СП. Просянниковой под руко­
водством д.б.н. В. С. Гузева. Почвенные микроорганизмы изучали in situ
методом инициированного микробного сообщества. Целлюлозолити-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

12. 11
ческую активность почв определяли методом целлофановых мембран. Для
установления микробного токсикоза почв использовали метод критической
дозы глюкозы, описанный Д.Г. Звягинцевым (1980), в модификации В. С.
Гузева(1981).
Для анализа данных использовали методы многомерной статистики из
работ Е.А. Дмитриева (1972), Ю.Н. Благовещенского, Е.А. Дмитриева,
В.П. Самсоновой (1985), В.А. Рожкова (1983, 1989), и компьютерные про­
граммы "STATGRAF", "Делограф", "Harvard Graphics".
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность научному
консультанту доктору сельскохозяйственных наук, профессору, члену Нью-
Йоркской академии наук, Д.Н. Дурманову, коллегам из Почвенного ин­
ститута им. В.В. Докучаева, ВНИИСХРАЭ, МГУ, Брянского и Уманского
СХИ, Брянского центра "Агрохимрадиология" и Инспектуры госкомиссии
по сортоиспытанию сельхозкультур, товарищам по совместной работе -
Е.П. Ващекину, В.А. Ермичеву, Г.Т. Воробьеву, B.C. Гузеву, СВ. Кругло-
ву, Л.К. Комогорцевой, Н.И. Прищепу, СП. Просянниковой, Н.Д. Бишу-
тиной, А.Г. Зенину, СВ. Левину, B.C. Матыщаку, А.Б. Мудрову, В.Б.
Осипову, СИ. Паседько, Е.М. Середовой, В.Д. Синему.
С О Д Е Р Ж А Н И Е Р А Б О Т Ы
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ
В ЭКОСИСТЕМАХ ЮГО-ЗАПАДА ЮССИИ И МОНИТОРИНГ ПОЧВ
Природные факторы почвообразования в полесье и ополье различны. В
хозяйственной деятельности населения ведущее положение здесь издавна
занимало земледелие. Сельскохозяйственное освоение ополья началось
раньше и было более интенсивным, чем полесья вплоть до начала широко­
масштабной химизации. С середины XX столетия изучаемые почвы стали
испытывать значительно возросшее аграрное воздействие, имеющее экоси-
стемный и геохимический аспекты (Тюрюканов и др., 1971).
В настоящее время почвенный покров региона подвергается все более
возрастающему загрязнению веществами, переносимыми воздушными по­
токами. Особенно сильно он оказался загрязнен Cs-137 и Sr-90 после ава­
рии на ЧАЭС. Для дезактивации почв был применен комплекс агрономиче­
ских воздействий, который также повлиял на современное почвообразова­
ние. ' .
СТРОЕНИЕ, СОСТАВ И СВОЙСТВА ПОЧВ
В ЕСТЕСТВЕННЫХ И АГРОЭКОСИСТЕМАХ ПОЛЕСЬЯ И ОПОЛЬЯ
Исследования, результаты которых приведены в этой главе диссерта­
ции, являются продолжением нового научного направления в генетическом
почвоведении, развиваемом в Почвенном институте им. В.В. Докучаева
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

13. 12
Б.Ф. Апариным, Б.П. Градусовым, Д.Н. Дурмановым, Н.Г. Минашиной,
И.А. Соколовым, В.Д. Тонконоговым, Т.В. Турсиной, Н.П. Чижиковой,
Л.Л: Шишовым, А.О. Макеевым, в МГУ Г.В. Добровольским, Л.О. Кар-
пачевским, Д.С. Орловым, Т.А. Соколовой, С.А. Шобой, в МСХА
И.С. Кауричевым, В.И. Кирюшиным, Н.П. Пановым, Н.Ф. Ганжарой,
•• В.И. Савичем, А.Д. Фокиным, в Институте географии РАН Ф.И. Козлов­
ским, В.А. Таргульяном, в ИПФС РАН О.В. Макеевым и другими уче­
ными. Суть этого направления заключается в том, что современная эволю­
ция почв и почвенного покрова обусловлены их палеолитогенезом, техно-
генезом и агрогенезом.
Наши исследования показали, что морфологическое строение дерново-
подзолистых почв полесья во многом определяется их литологией. Если
почвообразующая порода представлена легкими флювиогляциальными от­
ложениями, подстилаемыми на глубине около 1 м моренным суглинком
(Новозыбковский, Колодезские 1-3 КПУ), то формируются почвы с недиф­
ференцированным профилем. Для них характерны преобладание бурой
окраски с постепенным осветлением книзу, отсутствие явных признаков
:. оподзоленности. В профиле почвы развивается оглеение, особенно на кон­
такте пород. Специфические условия формирования осветлённого горизон­
та, обусловленные боковым оттоком влаги с растворенными веществами,
приводят к тому, что в нем не накапливаются восстановительные продук­
ты, а выносятся за пределы почвенного профиля. В результате этот гори­
зонт по своим свойствам во многом напоминает подзолистый, хотя процес­
сы, приводящие к их образованию иные, что отмечается в работах
И.С. Кауричева, Д.С. Орлова (1982), Е.М. Самойловой (1983), Б.Ф. Апари­
на (1992). Поскольку продукты восстановительных реакций, протекающих
на контакте пород, периодически выносятся с боковым током воды вниз по
склону, он существенно отличается от глеевого горизонта болотных почв.
Этой точки зрения предерживаются Б.Г. Розанов (1969), Ф.Р. Зайдельман
(1991). Дерново-подзолистые почвы, образовавшиеся на легких флювио-
гляциальных отложениях, подстилаемых рыхлыми песками (Клинцовский
КПУ), отличаются отсутствием переувлажнения и оглеения.
Морфологическое строение естественных почв ополья обусловлено в
первую очередь литологическими и геоморфологическими особенностями
территории. Основные различия в морфологическом строении почв мик­
роповышений (грив) и микропонижений (западин) вызваны наличием го­
ризонта аккумуляции карбонатов у первых и второго гумусового горизон­
та у вторых (Стародубские КПУ 1,2). Вслед за А.Н. Тюрюкановым,
Т.Л. Быстрицкой (1971), А.О. Макеевым, И.В. Дубровиной (1990) мы счи­
таем, что эти почвы развиваются в ополье синхронно, их генезис взаимо-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

14. 13
обусловлен. Поэтому мониторинг почв ополья целесообразно проводить
сопряжённо.
Агрогенез сглаживает естественные различия в строении почв полесья и
ополья, оказывая влияние на морфологию только верхней части профиля.
У почв агроэкосистем исчезает верхний генетический горизонт лесной под­
стилки или дернины. Взамен ему появляется Ап, образованный из двух-трех
верхних природных горизонтов. Он заметно отличается от них по морфо­
логическим признакам, особенно по содержанию и микроморфам гумусо­
вой плазмы. Л.Л. Шишов и В.Д. Тонконогов (1992) предложили называть
такие почвы агрозёмами.
Почвы полесья и ополья весьма различны по гранулометрическому со­
ставу. В естественных экосистемах не отмечено перемещения тонкодис­
персных почвенных частиц в пониженные элементы рельефа. Интенсивное
агрогенное воздействие вызывает это явление. Процесс вертикального элю-
виирования илистых частиц наиболее активно проходит в естественных
экосистемах полесья в начале трансэлювиального ландшафта (Колодезский
КПУ 2) и в трансаккумулятивном ландшафте (Колодезский КПУ 4). В дер­
ново-подзолистых почвах интенсивных агроэкосистем общие закономерно­
сти распределения фракций механических элементов, установленные для их
естественных аналогов, сохраняются. В агрогенной почве транссуперак-
вального ландшафта (Гривские КПУ 1,2) увеличивается содержание глины
и ила. Интенсивное агрогенное воздействие способствует накоплению ила в
верхней части профиля дерново-подзолистых почв, образовавшихся на
двучлене. В серых лесных почвах естественных экосистем ополья
(Стародубские КПУ 1,2) происходит перераспределение илистых частиц по
профилю. При интенсивном агрогенном воздействии вынос ила из верхней
части этих почв прекращается. Длительное использование серой лесной
почвы со вторым гумусовым горизонтом в интенсивной агроэкосистеме
значительно увеличивает фракцию глины, особенно в гумуссодержащих
горизонтах.
Минералогический состав тонкодисперсной части твёрдой фазы почв
оказывает значительное влияние на сорбционные свойства. Это неодно­
кратно отмечали Н.И. Горбунов, Б.П. Градусов, Т.А. Соколова, Н.П. Чй-
жикова и другие ученые. Илистое вещество изучаемых почв полесья и опо­
лья имеет следующий состав: гидрослюда, хлорит, смешаннослоиные слюда
- смектитовые и слюда - вермикулитовые образования, каолинит. В ка­
честве сопутствующих минералов присутствуют полевые шпаты и кварц. В
естественных экосистемах минералогический состав илистого вещества од­
нотипен. В дерново-подзолистой почве на двучлене основные различия со­
става ила по профилю сопряжены с каолинитовым и хлоритовым компо­
нентами. Илистое вещество дерново-подзолистых почв на мощных флю-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

15. 14
, виогляциальных отложениях в различных экосистемах близко по соотно­
шению слоистых силикатов. В илистой фракции верхних горизонтов по­
вышено содержание смектитового компонента. Образцы.верхних горизон­
тов серых лесных почв ополья имеют максимальные и средние показатели
содержания кварца и текстурной неупорядоченности частиц наряду со
средним значением показателей содержания гидрослюд и хлорита. Отмече­
ны две тенденции - увеличение смектитового компонента в горизонтах В и
нарастание различий в содержании всех компонентов в илистом веществе
верхних горизонтов по сравнению с материнскими породами.
В агроэкосистемах минералогический состав илистого вещества почв
изменился. В дерново-подзолистой почве на двучлене и в серых лесных
почвах ополья кроме увеличения количества гидрослюды прослеживается
зависимость увеличения содержания кварца, а также разупорядочения сло­
истых силикатов. Серая лесная почва интенсивной агроэкосистемы отлича­
ется от естественного аналога большим количеством смектитового компо­
нента, а серая лесная почва со вторым гумусовым горизонтом содержит его
меньше. Существенные изменения минералогического состава и характера
укладки частипГзафиксированы для горизонтов Ап всех почв. В них содер­
жание смектитового компонента выше, чем в иллювиальной части почвен­
ного профиля и материнской породе.
Минералогический состав, а в последнее время и особенности антропо­
генеза почв обусловливают их валовой химический состав. Он в почвах по­
лесья и ополья неодинаков. Больше всего SiOi в дерново-подзолистых поч­
вах полесья, особенно в материнской и подстилающей породах. В этих
почвах невелико количество алюмосиликатов. В серых лесных почвах опо­
лья их количество заметно увеличивается. В дерново-подзолистых почвах
естественных экосистем происходит накопление БЮг и вынос АЬОз и РегОз
в иллювиальную часть почвенного профиля. Наиболее интенсивно это
проходит в почвах полесья на мощных флювиогляциальных отложениях.
При длительном использовании в интенсивной агроэкосистеме дерново-
подзолистой почвы на двучлене в верхней части ее профиля снижается ва­
ловое количество АЬОз, ИегОз, TiOi, ИагО, MnO, SO3, C1, увеличивается -
SiOz, СаО (химический аналог радиостронция), Р2О5 (хотя с глубиной зна­
чительно снижается), остается без изменений КгО (химический аналог ра­
диоцезия).
В этих же условиях в дерново - подзолистой почве на флювиоглядиаль-
ном песке не происходит существенных изменений в валовом содержании
Si02, АЬОз, FeiOi, Т1О2, ИагО, MnO, SO3, CI, Р2О5 в верхней части профиля.
Содержание СаО, MgO имеет тенденцию к увеличению как в пахотном, так
и в"подпахотном горизонтах, а К2О - только в подпахотном. Серая лесная
почва естественной экосистемы ополья на гриве отличается от почвы в со-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

16. IS
седней западине большим содержанием по профилю MgO и меньшим -
Р2О5. В природных условиях в верхней части профиля серой лесной почвы
.. со вторым гумусовым горизонтом, по сравнению с серой лесной почвой,
выше валовое содержание ИагО, CaO, SCb и ниже - КгО. В агроэкосистемах
в серой лесной почве со вторым гумусовым горизонтом зафиксированы
- изменения в валовом содержании 9 химических элементов, а в серой лесной
почве - 4. У почвы гривы, при использовании в интенсивной агроэкосисте-
ме, увеличивается в верхней части профиля валовое содержание РегОз,
NaaO, MnO, P2O5, а у почвы соседней западины - АЬОз, РегОз, ТЮ2, CaO,
MgO, P2O5, К2О.В ней валовое количество Si02 уменьшается по всему про­
филю,-а ИагО резко уменьшается только в пахотном горизонте, накапли­
ваясь на глубине около 100 см.
Дерново-подзолистые почвы естественных экосистем закономерно не
различаются по плотности и общей пористости. Высокая плотность под­
золистого горизонта в почвах полесья (1,5-1,7 г/см3
) может служить одним
из критериев в оценке поведения в нем поллютантов. В агроэкосистемах
плотность дерново-подзолистых почв увеличивается, а общая пористость
снижается. Эти негативные процессы усиливаются пропорционально сте­
пени агрогенного воздействия. В естественных экосистемах ополья плот-
," ность серых лесных почв ниже, чем дерново-подзолистых почв полесья. Се­
рые лесные почвы, расположенные в блюдцах, отличаются от серых лесных
почв, лежащих на соседних гривах, значительно меньшей плотностью в
средней части профиля.где находится второй гумусовый горизонт, и более
высокой плотностью нижней части профиля и материнской породы. Общая
пористость серых лесных почв в целом выше, чем дерново-подзолистых.
В серой лесной почве естественной экосистемы на гриве этот показатель с
глубиной снижается. В серых лесных почвах западин отмечается значи­
тельное увеличение общей пористости во втором гумусовом горизонте.
Длительное использование серых лесных почв ополья в полевых агроэкоси­
стемах, насыщенных пропашными культурами, увеличивает их плотность и
снижает общую пористость в верхней части профиля по сравнению с есте­
ственными аналогами. Это явление усиливается по мере нарастания интен­
сивности агрогенеза.
Роль гумуса в формировании свойств почв полесья и ополья убедитель­
но показана в работах И.В. Тюрина, М.М. Кононовой, В.В. Пономаревой,
; Т.А. Плотниковой, А.Н. Тюрюканова и Т.Л. Быстрицкой, Т.В. Вологжа-
ниной, И.В. Дубровиной. Уровнем гумусированности почвы в значитель­
ной мере определяется степень использования растениями минеральных
удобрений (Шенявский, 1973; Кулаковская, 1974; Александрова, 1977; Про-
сянников и др., 1987). А на почвах, загрязненных радионуклидами, от нее
зависит и агроэкологическая функция минеральных удобрений - способ-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

17. ность блокировать поступление в растения радиоцезия и радиостронция.
Роль почвейного органического вещества в усвоении растениями радио­
нуклидов была вскрыта еще первыми исследованиями в области агрохимии
радиоактивных веществ, проведенными И.В. Гулякиным и Е.В. Юдинцевой
(1962, 1973). По их данным, увеличение гумусированности почвы, особен­
но легкой по гранулометрическому составу, снижает интенсивность по-
-- ступления радионуклидов в растения.' Этот вывод подтвержден другими
исследователями (Пристер и др., 1988). Влияние гумуса на поведение ра­
дионуклидов в системе почва-растение объясняют не только повышением
емкости катионного обмена, качественными изменениями в ППК, сниже­
нием почвенной кислотности, но также образованием комплексных
(хелаты) и простых гетерополярных солей (Александрова, 1980). Первые
представляют собой соль органического'вещества с поливалентным метал­
лом, например, стронцием, в которой он закреплен по веек валентностям и
пространственно находится внутри молекулы, так что его возможность
вступления в реакции ионного обмена снижается. Поэтому хелаты подвиж­
ны и на легких почвах выщелачиваются (Поляков и др., 1971). Радионук­
лиды, вошедшие в состав таких комплексных соединений, не могут усваи-
• ваться корнями. При высоких значениях рН хелаты металлов способны по­
ступать и передвигаться в растениях (Пристер и др., 1988).
Образование простых гетерополярных солей происходит при взаимо­
действии гумусовых кислот с ионами щелочных и некоторых щелочнозе­
мельных металлов. Из этих соединений ионы металла легко диссоциируют
и обмениваются с другими катионами почвенного раствора. Фульваты об-
, разуют с одновалентными катионами подвижные соединения, что суще­
ственно влияет на доступность радиоцезия растениям - повышает ее по
сравнению с почвами, в которых преобладают гуминовые кислоты
(Пристер и др., 1988).
Гумусированность дерново-подзолистых почв полесья невысока и уве­
личивается в верхнем генетическом горизонте вниз по катене. В интенсив­
ных агроэкосистемах запасы гумуса в Ап возрастают по сравнению с гори­
зонтом А1 естественных почв, хотя его содержание в них чаще всего ниже.
Дерново-подзолистая почва на двучлене богаче гумусом, чем ее аналог на
мощном флювиогляциальном песке. В естественных экосистемах ополья
количество гумуса возрастает от почвы гривы к почве западины. Одной из
отличительных характеристик серых лесных почв западин является высокое
содержание гумуса и особенно во втором гумусовом горизонте. Использо­
вание серых лесных почв в интенсивной полевой агроэкосистеме снижает
содержание гумуса, но его запасы почти не изменяются из-за увеличения
плотности. В этих условиях происходит перемещение гумусовых веществ с
грив в западины.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

18. 17
Нами показано (Просянников, Воробьев, 1987), что недостаточная гуму-
«•. сированность является одной из основных причин невысокой эффективности
минеральных удобрений в Брянской области. Установлено, что их окупае­
мость снижается при увеличении ежегодного дефицита гумуса в почве
(коэффициент корреляции = - 0,67± 0,16).
Дерново-подзолистые почвы полесья характеризуются гуматно-
фульватным составом гумуса, а серые лесные почвы ополья - фульватно-
s_ гуматным, переходящим в гуматный во втором гумусовом горизонте. Дли­
тельное интенсивное воздействие на дерново-подзолистые почвы в овощ­
ной и полевой агроэкосистемах на фоне снижения содержания гумуса
улучшает его групповой состав. В агрогенной серой лесной почве отноше­
ние С™ : Сфк несколько сужается, что указывает на снижение количества
гуминовых кислот и увеличение - фульвокислот. В пахотном горизонте се­
рой лесной почвы со вторым гумусовым горизонтом этот показатель уве­
личивается, а в подпахотном и в верхней части второго гумусового - значи­
тельно уменьшается. Подвижные и агрессивные фракции в дерново-
подзолистых почвах естественных экосистем полесья составляют 70-80 % от
суммы гумусовых кислот. В серых лесных почвах ополья их доля снижается
до 39-54 %, а во втором гумусовом горизонте - до 40-46 %. Длительное ин­
тенсивное агрогенное воздействие на дерново-подзолистые почвы снижает
.-• относительное содержание этих фракций. В почве на мощном флювиогля-
циальном песке это происходит значительно активнее. В серой лесной поч-
- ве длительной интенсивной агроэкосистемы несколько увеличивается ко­
личество подвижных и агрессивных фракций гумуса, а в серой лесной почве
со вторым гумусовым горизонтом - заметно снижается в верхней части
профиля, увеличиваясь в нижней.
В условиях естественных экосистем серые лесные почвы характеризуют­
ся самым широким отношением C:N (14-16); в дерново-подзолистых почвах
оно сужается (11-12). При интенсивном агрогенном использовании послед­
них прослеживается зависимость к расширению рассматриваемого показа­
теля в пахотном горизонте. В серых лесных почвах наблюдается обратная
закономерность.
По величине ёмкости катионного обмена (ЕКО) изучаемые почвы есте­
ственных экосистем располагаются в убывающий ряд: болотная низинная
перегнойно-торфяная, серая лесная со вторым гумусовым горизонтом, се­
рая лесная,' дерново-подзолистые почвы. Болотная низинная перегнойно-
торфяная более чем в 7 раз по этому показателю превосходит серую лесную
почву со вторым гумусовым горизонтом, в то время как ЕКО последней
только в 2 раза выше, чем в дерново-подзолистых почвах. Использование
болотной низинной перегнойно-торфяной почвы в пастбищно-сенокосной
агроэкосистемё не приводит к существенному изменению этой величины.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

19. 18
В дерново-подзолистых почвах полесья при длительном регулярном внесе­
нии высоких норм минеральных удобрений этот показатель снижается, а
при.систематическом применении органических удобрений в прифермской
агроэкосистеме подобного уменьшения не отмечено.
В серых лесных почвах ополья ЕКО снижается в агроэкосистемах по
сравнению с естественными аналогами. Причем в обычной агроэкосистеме
это происходит сильнее, чем в интенсивной. В серых лесных почвах со вто­
рым гумусовым горизонтом имеет место некоторое увеличение данного
показателя по мере интенсификации агроэкосистем. За несколько послед­
них десятилетий ЕКО в дерново-подзолистых почвах полесья, испыты­
вающих мощное агрогенное воздействие, возросла относительно первона­
чальных значений. Интенсификация агрогенного воздействия усиливает
этот процесс. В серых лесных почвах ополья изменения ЕКО в динамике по
годам незначительны и незакономерны.
По кислотности изучаемые почвы естественных экосистем располага­
ются в убывающий ряд: дерново-подзолистая на глубоких флювиогляци-
альных отложениях, серая лесная со вторым гумусовым горизонтом, дер­
ново-подзолистые на флювиогляциальном песке, подстилаемом мореной,
серая лесная, болотная низинная перегнойно-торфяная. Сельскохозяй­
ственное использование изучаемых почв чаще всего снижает их кислот­
ность, но интенсификация агроэкосистем способствует подкислению дер­
ново-подзолистых и серых лесных почв со вторым гумусовым горизонтом,
хотя среда остается менее кислой, чем в естественных аналогах. В серых
лесных почвах ополья на гривах и низинных перегнойно-торфяных почвах
кислотность не зависит от особенностей сельскохозяйственного использо­
вания.
Все изучаемые почвы в естественном состоянии ненасыщены основа­
ниями. Самая низкая степень насыщенности основаниями в верхней части
профиля дерново-глубокоподзолистой супесчаной почвы на мощных флю-
виогляциальных отложениях. Это обусловлено высокой степенью их выно­
са, особенно из элювиальных горизонтов. Использование дерново-
подзолистых почв полесья в агроэкосистемах увеличивает этот показатель
по сравнению с естественными аналогами и первоначальными значениями,
но они по-прежнему остаются ненасыщенными основаниями. Применение
высоких норм минеральных удобрений при интенсификации агроэкосистем
снижает степень насыщенности дерново-подзолистых почв полесья основа­
ниями и степень накопления их в профиле. Регулярное внесение органиче­
ских удобрений в овощной агроэкосистеме увеличивает рассматриваемые
показатели. Это согласуется с данными, полученными Т.Н. Кулаковской с
сотрудниками.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

20. 19
Накопление обменных оснований в дерново-подзолистых почвах на
двучлене с мореной снизу происходит интенсивнее, чем в дёрново-
глубокоподзолистых почвах на мощных флювиогляциальных отложениях.
:• В низинных перегнойно-торфяных почвах полесья существенных измене­
ний в степени насыщенности основаниями при использовании в пастбищ-
- но-сенокосной агроэкосистеме не происходит. Отмечено увеличение их вы­
носа из верхней части почвенного профиля.
В естественных экосистемах ополья степень насыщенности основаниями
почв, лежащих на сопряженных элементах рельефа, неодинакова. Она выше
в серой лесной почве гривы, хотя степень накопления обменных оснований,
особенно во втором гумусовом горизонте, преобладает в серой лесной поч­
ве западины. Агрогенез способствует росту этого показателя, особенно в
почвах со вторым гумусовым горизонтом. Увеличение норм минеральных
удобрений на серой лесной почве гривы не оказывает существенного влия­
ния на степень насыщенности основаниями, хотя прослеживается тенден­
ция к увеличению их выноса из профиля. В почвах западин это проявляется
сильнее. По степени насыщенности основаниями почва интенсивной агро-
экосистемы значительно превосходит естественную.
В почвах естественных экосистем полесья и ополья в составе обменных
I оснований преобладает Са2+
(85-93 %). Серые лесные почвы содержат его
больше, чем" дерново-подзолистые. Отношение Са2+
: Mg2+
в почвах грив
ополья мало отличается от подобных отношений в дерново-подзолистых
почвах полесья. В серых лесных почвах со вторым гумусовым горизонтом
оно значительно расширяется. Использование изучаемых почв в агроэкоси-
стемах расширяет отношение Са2+
: Mg2+
.
Д.С. Орлов (1967), В.И. Савич (1986) указывают, что обобщённой ха­
рактеристикой участия ионов в почвообразовании и питании растений яв­
ляется их активность в почве, являющаяся функцией концентрации и соста­
ва раствора, вида ионов и воздействия поверхностных сил на состояние
почвенного раствора. В дерново-подзолистых почвах естественных экоси­
стем полесья активность ионов кальция ниже (0,22 мг-экв/л), чем в серых
лесных почвах ополья (2,11 мг-экв/л), а известковый потенциал выше (соот­
ветственно 4.7 и 2,8). В дерново-подзолистой почве на флювиогляциальном
песке, подстилаемом мореной, и длительно используемой в интенсивной
овощной агроэкосистеме активность ионов кальция возросла почти в 20
раз, а • известковый потенциал снизился примерно вдвое. В дерново-
глубокоподзолистой супесчаной почве на мощных флювиогляциальных
отложениях интенсификация полевой агроэкосистемы приводит к сниже­
нию в 9 раз активности ионов кальция и в 1,5 раза известкового потенциа­
ла по сравнению с обычной полевой агроэкосистемой. В обычных условиях
использования, но в ополье они в почве на гриве возрастают почти в 2 ра-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

21. 20
за. Интенсификация агроэкосистемы значительно снижает активность ио­
нов кальция в этой почве. Аналогичное воздействие на серую лесную почву
со вторым гумусовым горизонтом существенно увеличивает активность
ионов кальция и это на 82 % обусловлено воздействием факторов интенси­
фикации. Известковый потенциал в интенсивной агроэкосистеме снижается
по сравнению с обычной, но остается выше, чем в почве естественной.
Азот и фосфор во многом определяют миграцию других элементов и
радионуклидов в экосистеме (В.А. Ковда, 1974 ; А.Д. Покаржевский, 1993)
Из всех изучаемых естественных почв самыми низкими общим содержани­
ем (0,1 %) и запасами (1,9 т/га) азота в верхнем горизонте отличается дер­
ново-глубокоподзолистая почва на флювиогляциальных отложениях, а са­
мыми высокими (соответственно 0,2 % и 5,9 т/га) - серая лесная со вторым
гумусовым горизонтом. Использование дерново-подзолистых и серой лес­
ной почв в интенсивных агроэкосистемах снижает в них содержание и запа­
сы общего азота. В серой лесной почве со вторым гумусовым горизонтом
эти показатели несколько возрастают за счет привноса в западины мелких
фракций механических элементов, обогащенных азотом. Самые низкие со­
держание и запасы азота легкогидролизуемых соединений отмечены в есте­
ственных дерново-глубокоподоолистой супесчаной почве на флювиогляци­
альных отложениях (10 мг на 100 г почвы, 0,2 т/га) и серой лесной почве на
гриве, а самые высокие - в серой лесной почве со вторым гумусовым гори­
зонтом (13 мг на 100 г почвы, 0,4 т/га). Длительное использование из­
учаемых почв в интенсивных агроэкосистемах уменьшает содержание в них
этой формы азота. Запасы его в дерново-подзолистой почве при длитель­
ном регулярном внесении органических удобрений в интенсивной овощной
агроэкосистеме несколько увеличиваются. В серой лесной почве ополья на
гриве интенсификация агроэкосистемы за счет применения минеральных
удобрений не влияет на рассматриваемый показатель. В серой лесной почве
со вторым гумусовым горизонтом в западине он несколько снижается.
По мнению И.В. Тюрина, М.М. Кононовой и других ученых, процесс
трансформации азота в почве хорошо характеризует относительное содер­
жание азота легкогидролизуемых соединений в процентах от общего. В
почвах ополья этот показатель составлял (7,3 - 7,5 %), а в дерново-
подзолистых почвах интенсивной овощной агроэкосистемы полесья он
увеличивался до 13,9 %.
В условиях естественных экосистем самую низкую активность нитрат­
ных ионов наблюдали в почвах ополья (0,05-0,08 мг-экв/л). В дерново-
подзолистых почвах полесья этот показатель значительно выше (0,2 мг-
экв/л). Длительное использование последних в интенсивной овощной агро­
экосистеме увеличивает активность нитратов в 60 раз. Аналогичный про­
цесс происходит в серой лесной почве со вторым гумусовым горизонтом,
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

22. 21
более полувека используемой в интенсивной полевой агроэкосистеме. Уве-
: личение этого показателя, но менее интенсивное происходит и в остальных
изучаемых почвах агроэкосистем.
Содержание, запасы и процент легкорастворимых фосфатов от валово­
го количества фосфора растут в рассматриваемых агроэкосистемах и по
мере их интенсификации за счет применения удобрений.
Валовое количество калия в изучаемых почвах велико (1,6 - 2,6 %), что
обусловлено значительным его содержанием в минералах. В естественных
экосистемах содержание доступного калия в верхнем почвенном горизонте
варьирует незначительно. В минеральны* почвах полесья этот показатель
возрастает как в естественных, так и в агроэкосистемах вниз по катене.
Почвы транссупераквального ландшафта отличаются низким природным
содержанием доступного калия.
Состав сим-триазинов, хлорорганических и фосфорорганических пести­
цидов был более разнообразен в почвах полесья, чем ополья. Их остатки
содержались не только в почвах агроэкосистем, но и в сопредельных с ними
естественных аналогах. Даже в почвах интенсивных агроэкосистем их ко­
личество не превышало ПДК.
В естественных почвах полесья и ополья химическая активность ионов
галогенов различна. Длительное интенсивное агрогенное воздействие су­
щественно увеличивает в них активность фтора и иода. В отношении фтора
этот процесс идет интенсивнее в дерново-подзолистой почве, а в отноше­
нии йода - в серой лесной почве. Целесообразно продолжить это направле­
ние исследований для установления градаций активностей галогенов в поч­
вах.
РАДИОАКТИВНОСТЬ ПОЧВ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОВЕДЕНИЯ
РАДИОНУКЛИДОВ В ЭКОСИСТЕМАХ ПОЛЕСЬЯ И ОПОЛЬЯ
Естественная радиоактивность, измеренная по бета-излучению, дерно­
во-подзолистой почвы на двучленных отложениях (Новозыбковский КПУ)
до аварии на ЧАЭС была невелика и практически одинакова во всех гене­
тических горизонтах (около 0,4 Бк/пробу). В 1990 году она возросла по
всему профилю, но особенно значительно в гумусово-элювиальном гори­
зонте (в 5 раз). Длительное интенсивное агрогенное воздействие на дерно­
во-подзолистые почвы полесья до аварии на ЧАЭС практически не изменя­
ло их радиоактивность по бета-излучению относительно аналогичных почв
в естествен'ных экосистемах. В дерново-глубокоподзолистой почве на мощ-
.' ных флювиогляциальных отложениях наблюдали увеличение этого показа­
теля в иллювиальном горизонте, а в дерново-подзолистой почве на дву­
членных отложениях с мореной снизу - в почвообразующей породе. В 1990
году рассматриваемая величина возросла по сравнению с доаварийной по
всему профилю названных почв. Закономерность распределения по профи-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

23. 22
лю обоих типов почв радиоактивности, измеренной по бета-излучению,
осталась без изменений, так как обусловлена свойствами генетических го­
ризонтов.
Радионуклиды, излучающие бета-частицы, перераспределяются в про­
филях минеральных почв полесья по элювиально-иллювиальному типу. По
снижению интенсивности этого процесса рассматриваемые почвы распола­
гаются в следующий ряд: естественная почва, почва интенсивной и почва
обычной агроэкосистем. В изучаемых почвах есть два педогеохимических
барьера, на которых происходит накопление радионуклидов, излучающих
бета-частицы. В естественной почве это лесная подстилка и иллювиальный
горизонт, а в агрогенных - пахотный и иллювиальный горизонты.
Пахотные горизонты серых лесных почв агроэкосистем ополья
(Стародубские КПУ) до радиоактивного загрязнения имели радиоактив­
ность, измеренную по бета-излучению, около 0,7 Бк/пробу. Через 5 лет пос­
ле выпадения радиоактивных осадков в почвах грив этот показатель не из-
• менялся, а в западинах стал выше в условиях обычной агроэкосистемы
(0,9 Бк/пробу), что обусловлено различиями в их использовании.
В почвах полесья основные радионуклиды по валовому содержанию
располагаются в следующий убывающий ряд: Cs-137, Cs-134, K.-40 и Sr-90.
В верхней части (0-30 см) профиля почв открытой катены происходит уве­
личение общего содержания радиоцезия в пониженных элементах рельефа.
Это, вероятно, является следствием его перемещения с потоками почвенной
влаги. В болотных низинных перегнойно-торфяных почвах транссуперак-
вального ландшафта их количество возрастает по сравнению с дерново-
подзолистыми почвами элювиального ландшафта почти в 3 - 5 раз. В есте­
ственных почвах этот процесс происходит активнее, чем в агрогенных ана­
логах.
В минеральных почвах естественных экосистем полесья валовое содер­
жание радиоцезия плавно снижается вниз по профилю до глубины 15-20 см.
В почвах агроэкосистем оно распределено по всему пахотному горизонту и
весьма неравномерно. Здесь возникли слои, различающиеся в несколько раз
по количеству радионуклидов. При переходе к иллювиальному горизонту
содержание радиоцезия возрастает, но остается намного ниже, чем в верх­
ней части почвенного профиля. В органогенных почвах естественной эко­
системы низинного болота больше радиоцезия проникает на значительную
глубину - 70-90 см, хотя через 6 лет после аварии на ЧАЭС 89 % Cs-137 все
же находилось в верхнем 5-сантиметровом слое. Естественная почва верхо­
вого болота, подвергшаяся такому же радиоактивному загрязнению, отли­
чается самым высоким валовым содержанием радионуклидов и активным
проникновением их вниз по профилю.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»