ОТДЕЛ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

Систематические почвенные исследования в Республике Коми были начаты под руководством проф.Е.Н.Ивановой в 1942 г. В 1944 г. распоряжением АН СССР была организована научно-исследовательская база АН СССР в Коми АССР с геологическим и биологическим отделами. В составе биологического отдела был создан сектор географии почв под руководством к.б.н. О.А.Полынцевой. В 1954 г. на базе сектора организовали отдел почвоведения с аналитической лабораторией, зав. была утверждена к.с.-х.н. И.В.Забоева. В 1962 г. с организацией Института биологии созданы лаборатории географии и генезиса почв, физики и химии почв, а затем в 1990 г. - отдел почвоведения.

В результате многолетних географических и стационарных исследований большим коллективом почвоведов завершена инвентаризация почв Республики Коми - важнейшего природного ресурса. Составлены и подготовлены к изданию листы Государственной почвенной карты России на территории региона (М 1:100000). Уточнены основные закономерности развития почвенного покрова на территории Республики Коми, дан классификационный список равнинных и горных почв, выявлены некоторые особенности эволюции почв в связи с зональными изменениями биоклиматических условий. В северных таежных подзонах, вследствие возрастания холодности и относительной влажности воздуха в летний период, повышается коэффициент увлажнения, что создает на суглинистых почвообразующих породах повсеместное поверхностное оглеение. Специфичность экологических факторов обусловливает формирование автоморфных глееподзолистых почв, свойственных северной и крайнесеверной тайге. Наиболее широко распространены на территории Республики Коми болотно-подзолистые почвы плоскоравнинных водораздельных увалов. Ведущими процессами в них являются подзолистый и элювиально-глеевый. В подтипе торфянисто-подзолисто-глееватых почв подзолообразовательный процесс в лесотаежной зоне выражен в максимальной степени.

Выявлен общий земельный фонд Республики Коми, пригодный для освоения без осушительных мелиораций, который составляет более 5 млн. га, из них главное место занимают автоморфные подзолистые почвы.
Впервые для северо-востока европейской части России с целью эколого-почвенного прогнозирования выполнено изучение структуры почвенного покрова. Исследованы уровни организации почвенного покрова, механизмы и процессы его дифференциации, морфометрические характеристики компонентов, связи между ними и факторами почвообразования, выявлены направления и механизмы эволюции почвенного покрова. На этой основе выполнена типизация структур почвенного покрова и почвенно-географическое районирование, а также разработан прогноз изменений почвенного покрова под влиянием гидротехнических сооружений и дана оценка возможных последствий концентрированных рубок леса. Созданы серии почвенно-экологических карт, имеющих значение для принятия управленческих решений по охране окружающей среды.

Выявлена зональность основных процессов, дифференцирующих минеральную массу в профиле почв европейской территории России. Получен вывод о более высокой, чем это предполагалось, роли процессов дезинтеграции кристаллитов минералов и трансформации слоистых силикатов в преобразовании минеральной массы текстурно-дифференцированных почв. Результаты детального изучения качественного минералогического состава фракций ила и тонкой пыли выявили плавный характер распределения компонентов по профилю подзолистой почвы. Наблюдаемая картина внутрипрофильного изменения минералогического состава тонкодисперсных фракций ставит под сомнение исходно литогенную природу ее текстурно-дифференцированного профиля и подтверждает педогенный характер преобразования минеральной массы в процессе эволюции покровных суглинков.

Установлена существенная роль фосфора в почвообразовательном процессе, которая сводится к определяющему влиянию содержания фосфора на пул почвенных микроорганизмов, от которого зависят трансформационные процессы органического вещества в почве, определяющие энергетику почвообразования. Показана возможность использования содержания фосфора для количественной оценки аккумулированной составляющей почвообразования. Обнаружен новый тип реакций трансформации фосфатов в почвах, относящийся к классу автоколебательных.

Выявлены палеокриогенные формы микрорельефа и связанная с ним комплексность почвенного покрова на водоразделах, сложенных московской и валдайской мореной. В почвах на покровных суглинках впервые обнаружены пересекающиеся вертикальные жилы, заполненные сверху гумусированным, а глубже 1 м - углистым материалом, подтверждающие наличие палеомерзлотной полигональности и темноцветного палеопочвообразования в бассейне р.Вычегда. Выявлены остаточные признаки антропогенной эутрофикации в почвах зеленомошного ельнико-черничника средней тайги.

Проведены исследования по выявлению закономерностей влияния степени гидроморфизма почв средней тайги на показатели кислотно-основной буферности. Установлено, что кислотно-основная буферность почв наиболее четко проявляется в органогенных горизонтах: с увеличением увлажненности повышается вклад водорастворимых соединений в создание буферности. Это связано с образованием большого количества ненасыщенных органических соединений индивидуальной природы в условиях избыточного увлажнения, обладающих универсальной комплексообразующей и буферной способностью. Отмечено увеличение буферности подстилок в ряду типичной подзолистой - подзолистой поверхностно-глееватой - торфянисто-подзолисто-глееватой почв, что обусловлено реакциями депротонирования фенолов. Буферность солевых вытяжек складывается за счет водорастворимых компонентов, вытесняемых в раствор из обменных форм ионом калия. С усилением степени гидроморфизма отмечено увеличение буферности к основаниям. Буферная емкость подстилок автоморфных почв значительно ниже, чем полугидроморфных. Увеличение поверхностного увлажнения незначительно влияет на показатели буферности в элювиальных горизонтах.
Обработан материал по марганцово-железистым конкреционным новообразованиям в пахотных дерново-подзолистых почвах разной степени оглеения в бассейне р.Летки. Рассчитаны коэффициенты заболоченности, которые используются для диагностики степени оглеения.

Проведены исследования органического вещества болотно-подзолистых почв. В результате установлено, что в верхних органогенных горизонтах торфянисто-подзолисто-глееватой и торфяно-подзолисто-глеевой почвах Сгк : Сфк >1. Накопление гуминовых кислот в органогенных горизонтах связано с активной деятельностью микроорганизмов, участвующих в гумификации органического вещества, и минерализацией менее термодинамически устойчивых фульвокислот. В минеральной части профиля почв происходит смена типа гумуса с фульватно-гуматного на гуматно-фульватный. Изучены препараты гуминовых кислот, выделенных из генетических горизонтов торфяно-подзолисто-глеевой почвы. На основании их элементного анализа рассчитаны простейшие формулы, степень окисленности и бензоидности гуминовых кислот.

Проведена спирто-бензольная экстракция липидов верхних горизонтов торфянисто-подзолисто-глееватой почвы. Установлено, что общее содержание липидов уменьшается с глубиной. Сняты спектры спирто-бензольных экстрактов липидов. Они позволили количественно определить содержание хлорофилла и (или) хлорофиллоподобных пигментов.

Выявлены генетические особенности пойменных почв бассейна Средней Печоры, установлены их зональные качества, даны основные показатели продуктивности различных типов аллювиальных почв. Обобщены результаты исследований по микрофлоре пойменных почв (дерновых, дерново-луговых, луговых, лугово-болотных) и установлено, что в структуре микробоценозов преобладает бактериальная микрофлора над грибной. Усиление гидроморфизма приводит к снижению видового разнообразия и количества грибной флоры, уменьшению аэробной сапрофитной микрофлоры, возрастанию доли олигонитрофилов и денитрофикаторов.

Изучение почвообразования в агроландшафтах дало новый метериал, характеризующий круговорот веществ в агроценозах в подзоне средней тайги. На основании этих исследований разработаны рекомендации по оптимизации доз минеральных удобрений под основные сельскохозяйственные культуры. Детально изучены азотный, фосфорный, окислительно-восстановительный и гидротермический режимы пахотных почв. Установлены оптимальные параметры внесения агрохимикатов для получения максимальных урожаев сельскохозяйственных культур при наименьших экономических издержках. Эти материалы заложены в технологические системы удобрений. Произведена оценка качества получаемой продукции по содержанию нитратов, что было использовано для рекомендации снижения загрязнения нитратами растениеводческой продукции. Выполнена работа по включению многотоннажных отходов деревопереработки и птицеводства в биологический круговорот веществ через почвообразование. Разработаны технические условия приготовления лигнинопометных компостов, которые утверждены для регионов Российской Федерации и Республики Коми.
Стационарные исследования сезонной динамики водного, температурного, окислительно-восстановительных режимов тяжелосуглинистых подзолистых почв позволили обосновать нецелесообразность проведения систематического закрытого дренажа на этих почвах. Разработаны агротехнические и агромелиоративные приемы их улучшения. Проведено изучение влияния почвообразования (оподзоливания, оглеения, окультуривания) и их сочетаний на фракционный состав агрегатов почв. Установлено, что каждый из названных процессов приводит к формированию групп агрегатов с размерами характерными только для данного процесса. Найденные фракции агрегатов являются диагностически значимыми и позволяют давать оценку направленности почвообразовательного процесса. Современное земледелие нарушает баланс агрегатного состояния почв.

В районе Воркуты проводятся исследования по программе CALM (Циркумполярный мониторинг состояния деятельного слоя почв и грунтов), выполняются работы по субконтракту с Арктическим центром (Финляндия), с университетом (Нидерланды) по почвенной ГИС, готовится международная монография "Cryosols".
В настоящее время в отделе разрабатываются две темы по грантам РФФИ и ряд разделов поддержаны четырьмя международными грантами. В отделе выполняются хоздоговорные работы связанные с мониторингом с.-х. угодий РК (проведена физико-химическая оценка состояния почвенного покрова), воздействием аварийных разливов нефти на почвы ( оценено влияние нефтезагрязнения на почвы), изучением биологической активности местных агроруд (даны рекомендации по их использованию). Сотрудники отдела постоянно участвуют в международных, российских и республиканских конференциях.

На базе отдела почвоведения, экоаналитической лаборатории ИБ и кафедры физической химии СГУ создана лаборатория экологической химии. Сотрудники отдела постоянно читают лекции в СГУ и лесном институте.
В перспективе предполагается разработка проблемы эволюции почв - важнейшего компонента ландшафта и биосферы, главнейшего средства производства продуктов питания. Эта проблема и особенно закономерности антропогенной эволюции почв в России разработаны значительно слабее, чем за рубежом, что определяет актуальность исследований по данной проблеме.

И.о. зав. отдела
почвоведения В.А.Безносиков