▪️▪️▪️ ▪️▪️▪️ ▪️▪️▪️▪️
#physlab_events конференции, семинары, симпозиумы и т.д.
#physlab_papers актуальные статьи
#physlab_projects новости и результаты проектов
#physlab_history история лаборатории
#physlab_news новости
#physlab_не_огх_единой обо всем интересном
#physlab_soiltext проект SoilText
#physlab_жк наша активность - Журнальный Клуб
#physlab_moments фотоархив
#physlab_сотрудники наш коллектив
#physlab_экспедиции немного путешествуем
#немного_пятничного шутим про рабочее и научное

Делимся свежей экспериментальной статьей:

Yudina, A., Ovchinnikova, O., Cheptsov, V., & Fomin, D. (2023). Localization of C Cycle Enzymes in Arable and Forest Phaeozems within Levels of Soil Microstructure. Microorganisms, 11(5), 1343. https://doi.org/10.3390/microorganisms11051343

Статья посвящена распределению в почве на микромасштабе активности и разнообразия микроорганизмов, участвующих в цикле углерода. Для этого был проведен эксперимент с различным уровнем механического воздействия, в ходе которого происходило последовательное разрушение микроагрегатов почвы до первичных элементов. В соответствующих различным уровням микроструктурной организации суспензиям были проведены измерения активности ферментов (β-глюкозидазы, целлобиогидролазы, хитиназы, ксиланазы) методом флуорогенно-меченых субстратов и мультисубстратное тестирование для определения показателей микробного разнообразия. Эксперимент проведен с образцами верхнего слоя пахотной и лесной серой почвы (Тульская область). Наибольшая доля активности ксиланазы и целлобиогидролазы пахотной почвы определена при энергии диспергирования в диапазоне 450-650 Дж/мл и была связана с уровнем первичных почвенных частиц. Наибольшие доли активности β-глюкозидазы и хитиназы определены для лесной почвы после применения энергий менее 150 Дж/мл и характеризовали уровень микроагрегатов почв. Повышенная активность ксиланазы и целлобиогидролазы в первичных почвенных частицах пахотной почвы по сравнению с лесной может быть отражением недостатка субстратов доступных для разложения, что приводит к накоплению избытка продуцируемых биотой внеклеточных ферментов на поверхности твердой фазы. Чем ниже уровень микроструктурной организации почвы, тем больше различий наблюдалось между почвами разного типа землепользования, т.е. микробные сообщества, связанные с более низким уровнем микроструктуры, были более специфичны для типа землепользования.

📊На рисунке представлен дизайн эксперимента. US — ultrasonic.

#PoreNOmics #physlab_news #physlab_papers

Делимся научными новостями📕

🔗Применение синтетических и натуральных смол при закреплении органо-минерального вещества для дальнейших исследований встречается повсеместно, например, при микроморфологическом исследовании почв, так как процедура изготовления шлифов включает в себя пропитывание образца заполнителями.

❗️В работе Effect of Different Synthetic Resins on Soil Nano- and Microstructure (Musaelyan R. E., Abrosimov K. N., and Romanenko K. A. ), опубликованной в журнале Eurasian Soil Science (Почвоведение), впервые поставлен эксперимент по изучению влияния синтетических и натуральных смол на нано- и микроструктуру почвы при пропитывании. С использованием методов малоуглового рентгеновского рассеяния и компьютерной томографии получены первые данные о характеристиках часто применяемых в лабораториях смол, а также об их воздействии на структуру почвенных образцов.

🔼Во внимание исследователей попали чернозем типичный (Haplic Chernozem), солонец каштановый (Protosalic Solonetz) и лугово-каштановая солончаковатая почва (Gleyic Luvic Kastanozem).

📊В результате исследований нанонеоднородностей в почве экспериментально подобраны параметры съемки на станции БиоМУР Курчатовского источника синхротронного излучения. Наноструктура почвенных монолитов и отдельных фракций на этой станции исследованы впервые.

✏️Приведенные результаты необходимы для корректной пробоподготовки и дальнейшего анализа нано-структуры органо-минеральных объектов (почва, порода, грунт) для ряда исследований, требующих закрепления структуры вещества на разных размерных уровнях.

Работа выполнена при поддержке РНФ, проект 21-74-20121.

#physlab_papers
#physlab_news
#physlab_projects

✏️Научные новости понедельника!

🔗В исследовании «Pore space memory of the Tlalpan pedosedimentary sequence as an indicator of paleopedogenesis» (Lilit Pogosyan, Konstantin Abrosimov, Sergey Sedov) приведена интерпретация древнего почвообразования позднеплейстоценового педоседиментационного яруса тлалпанской последовательности в штате Тласкала в Центральной Мексике на основе распределения пористости почвы и осадков в 2D и 3D. Для этого были применены изображения, полученные как традиционным микроморфологическим методом (2D), так и рентгеновской компьютерной томографией (3D) в ненарушенных образцах горизонтов последовательности Тлалпан.

📌Микроморфологические наблюдения показали, что поровое пространство каждого почвенного горизонта уникально и предопределено доминирующими педогенетическими процессами, такими как биотурбация, иллювиирование глины и вертиковое усадка/набухание. Большинство каналов, образованных биогенными агентами (корнями и мезофауной), впоследствии претерпели деформации формы и/или повторное заполнение. Тип пустот «вмещающие плоскости» возник в результате развития особенностей вертиковых палеопочв, которые в некоторых случаях стерли прошлую педогенную организацию порового пространства. Большинство процессов почвообразования, зарегистрированных в последовательности Тлалпан, включая антропогенное воздействие, были выявлены в макро- и мезопоровом пространстве.

✔️Исследование показало, что КТ является полезным инструментом для изучения процессов почвообразования, а память порового пространства, изученная в 2D и 3D, является важным этапом для палеопедологических исследований.

#physlab_papers

🟥Научные новости среды!

✏️В работе "Вынос углерода из торфяных почв севера Западной Сибири в разных гидрологических условиях" (М. В. Тимофеева, О. Ю. Гончарова, Г. В. Матышак, С. Д. Бочкова, М. С. Кадулин) в лабораторных условиях исследовано влияние гидрологических режимов на вынос углерода из торфяных олиготрофных почв экосистем криолитозоны.

🔗Мерзлые торфяные почвы севера Западной Сибири уязвимы к наблюдаемым в настоящее время изменениям климата. Повышение температуры, оказывающее влияние на таяние многолетнемерзлых пород (ММП), способствует возвращению законсервированных запасов углерода в глобальный цикл элементов. Его экспорт в виде растворенного органического вещества с торфяников определяется рядом факторов, среди которых гидрологические условия остаются наименее изученными.

📌Модельный колоночный опыт позволил оценить выход углерода из ненарушенных (монолитных) торфяных образцов. Использовано три типа мезокосмов: ненарушенные образцы горизонта ТО с торфяным материалом разной степени разложения, а также горизонт ТО с подстилающим грунтом разного гранулометрического состава (песок и суглинок).

📌Не установлено различий в выносе водорастворимого углерода из торфов при разных режимах, хотя наблюдается тенденция к меньшему выносу в режиме "застой". Суммарный вынос органического углерода за три последовательные экстракции из слаборазложившегося торфа на 32% выше, чем из среднеразложившегося. Выявлено увеличение содержания углерода в песчаном грунте после трех циклов эксперимента, суглинистый грунт не показал достоверных различий в содержании углерода до и после эксперимента.

🧷Сорбция углерода минеральными грунтами исследуемой территории может выступать в качестве защитного механизма, препятствующего повышенному стоку из почвенной толщи.

#physlab_papers

🔥Научные новости вторника!

📝В статье Цифровая реометрия в современных почвенных исследованиях (Клюева В.В.)
представлен обзор применения реометрического подхода при изучении механического поведения почв в отечественных и зарубежных исследованиях.

🟩В работе описаны основные теоретические положения методов осцилляционной амплитудной развертки (oscillatory amplitude sweep test) и осцилляционного теста с контролируемой деформацией (oscillatory test with controlled strain, resilience test) в приложении к почвенной структуре как объекту исследований.

В статье приведена характеристика количественных деформационных и прочностных показателей (модули накопления и потерь, диапазон линейной вязкоупругости, показатели кривой напряжения сдвига, индекс восстановления структуры и др.), описывающих механические свойства почв на микроуровне структурной организации.

📌Отдельно рассмотрены технические моменты подготовки почвы к реометрическим исследованиям: влияние структуры и влажности образцов, температуры и нормальной силы, задаваемых в протоколе исследования на реометре — на проведение испытаний и получаемые данные.

🚀В статье обсуждены направления исследований в рамках описываемого подхода, сформировавшиеся более чем за 20 лет применения реометрии в почвенных исследованиях и кратко представлены результаты работ разных авторов.
На основе проведенного анализа охарактеризованы направления дальнейшего развития реометрического подхода в почвенных исследованиях.

#physlab_papers

🔥Научные новости четверга!

📝В статье Перманганат-окисляемый углерод в гумусовых горизонтах почв Европейской территории России
(Тимофеева М.В., Юдина А.В.)
проведен детальный разбор метода определения фракции перманганат-окисляемого углерода (Спок) почв – показателя, рекомендуемого для оценки качества почв.

🟩Цель работы состояла в описании диапазона величин показателя Спок в гумусовых горизонтах почв разных типов угодий зонального ряда Европейской территории России (ЕТР) и оценке возможности применения его как индикатора состояния почвенного органического вещества. Задачами работы были подбор соответствующей массы навески для анализа, а также определение диапазона величин рассматриваемого показателя в дерново-подзолистых (Retisols), серых почвах (Greyzemic Phaeozems) и черноземах (Haplic Chernozems) разных угодий ЕТР.

📌Для почв с содержанием углерода от 1.6 до 4.7% установлена отрицательная нелинейная связь значений Спок и массы навески для анализа – с увеличением навески в пределах 0.5–7.0 г средниий Спок уменьшается в 1.5–3.0 раза как для естественных, так и для пахотных почв. Наиболее подходящей массой для определения Спок является навеска весом в 2.5 г, так как позволяет определить Спок для почв в наиболее широком диапазоне содержания общего углерода. Абсолютные значения Спок для трех типов почв ЕТР составляют от 358 до 1040 мг/кг, относительное содержание варьирует в пределах 1.2–4.4%.

🚀Рассмотренный метод определения фракции перманганат-окисляемого углерода дает возможность оценить пул ПОВ, вероятно, наиболее легко метаболизируемого микробиотой почв. Низкая аналитическая вариабельность, чувствительность наблюдаемых значениий перманганат-окисляемого углерода (Спок) к типу почв и виду землепользования позволяют расценивать данный параметр в качестве перспективного показателя оценки состояния органического вещества почв.

#physlab_papers