ИСТИНА

Почва – уникальное по гетерогенности природное образование. Эта гетерогенность проявляется на различных уровнях структурной организации почв – от элементного и вещественного до почвенно-профильного и территориального, она распространяется как на биотическую, так и косную часть почвы. Подавляющая часть почвенных исследований традиционно связана с гетерогенностью почв на профильном уровне. Существенно менее изучены вопросы дифференциации почв на других уровнях структурной организации, в частности, на агрегатном. В данной области основное внимание уделялось исследованию агрегатного и микроагрегатного составов почв, а также устойчивости почвенных агрегатов к воздействию факторов, приводящих к их разрушению. Исследования в данном направлении имеют исключительно важное значение для понимания и практического использования механизмов, определяющих формирование благоприятных для растений физических условий корнеобитаемого слоя почвы и её устойчивости. Однако гетерогенность почв на агрегатном уровне проявляется еще и в различиях состава, свойств и процессов на поверхности и внутри почвенных агрегатов. На это обстоятельство обратил внимание еще В.Р. Вильямс (1939), указывая на неизбежные различия окислительно-восстановительных условий в различных частях агрегата, что, в свою очередь, приводит к различиям в составе и численности микрофлоры, условий разложения органического вещества, формирования режимов и запасов элементов питания для растений, и другим свойствам и процессам. В последующем изучение отдельных сторон этой проблемы получило определенное развитие [Н.А. Качинский (1958), Н.А. Красильников (1958), Е.В. Шеин (2005), Horn R. (1987), Kayser A.T. еt al. (1994)]. Особая роль почвенных агрегатов проявляется в условиях аэральных загрязнений почв, поскольку первичное взаимодействие и закрепление токсичных веществ происходит на поверхности агрегатов, что существенно влияет на их поведение в экосистемах и загрязнение биопродукции (А.Д. Фокин и др., 2003). Однако нельзя не признать, что исследования в данном направлении имели отрывочный, несистемный характер. Итак, актуальность работы обусловлена недостаточной изученностью роли поверхности почвенных агрегатов и внутрипедной массы почвы в формировании важнейших биологических свойств почвы, определяющих её биопродуктивность, условия трансформации органических остатков, поступление элементов минерального питания и загрязняющих веществ в растения. Цель исследования – сопоставить численность, состав и активность микроорганизмов на поверхности и внутри почвенных агрегатов дерново-подзолистой и темно-серой лесной почв, а также оценить интенсивность поглощения корнями растений элементов, локализованных на поверхности и внутри почвенных агрегатов, на примере 90Sr. Задачи: 1. Определить микробиологическую активность на поверхности и внутри почвенных агрегатов. 2. Изучить биоразнообразие поверхностной и внутрипедной массы почв. 3. Дать экологическую оценку степени устойчивости микробного сообщества на поверхности и внутри почвенных агрегатов. 4. Апробировать различные методы получения агрегатов с различным типом локализации меченых веществ (на поверхности агрегата, внутри агрегата и с равномерным распределением метки по всему объёму агрегата). 5. Провести вегетационные опыты с мечеными агрегатами для количественной оценки поглощения 90Sr, локализованного в различных частях агрегата. На защиту выносятся следующие положения: 1. Микробиологическая активность на поверхности и внутри агрегатов дерново-подзолистой и темно-серой лесной почв различается. Метаболическая активность микроорганизмов на поверхности агрегатов выше, чем внутрипедной массе. 2. В структуре микробного комплекса обеих почв преобладают бактерии. Численность их в основном не отличается по зонам агрегатов. Численность грибов на поверхности агрегатов выше, чем во внутренней их части. Видовое разнообразие бактерий и грибов различается по зонам агрегатов. 3. Микробный ценоз внутренней части почвенных агрегатов характеризуется более стабильным состоянием и устойчивостью по сравнению с поверхностью. 4. Разработанный метод получения почвенных агрегатов с различной локализацией изотопно-меченых веществ в пространстве агрегата может быть использован для изучения дифференциации корневого питания на агрегатном уровне. 5. Поглощение 90Sr с поверхности почвенных агрегатов происходит в 2 - 3 раза интенсивнее, чем поглощение из внутрипедного пространства.