Гумусное состояние почв Ростовской агломерации

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное

учреждение высшего образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

О. С. Безуглова, С. Н. Горбов,

П. Н. Скрипников

ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВ 

РОСТОВСКОЙ АГЛОМЕРАЦИИ 

Монография

Ростов-на-Дону – Таганрог 

Издательство Южного федерального университета

2022

УДК 631.417.2(470.61)(035.3)
ББК 40.310(235.7)я73

Б40    

Печатается по решению Комитета при Ученом совете Южного федерального 

университета по естественнонаучному и математическому направлению науки 

и образования (протокол № 8 от 6 июля 2022 г.)

Рецензенты:

доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой физики почв 

Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова А. Б. Умарова;

доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой почвоведения и оценки 

земельных ресурсов Южного федерального университета Т. М. Минкина

Безуглова, О. С. 

Б40 Гумусное состояние почв Ростовской агломерации : моногра-

фия / О. С. Безуглова, С. Н. Горбов, П. Н. Скрипников ; Южный 
федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог : Изда-
тельство Южного федерального университета, 2022. – 138 с.

ISBN 978-5-9275-4252-9
DOI 10.18522/801300097

В монографии обобщены результаты исследований по гумусному состоянию 

городских почв Ростовской агломерации – самой крупной на юге России. Исполь-
зованы современные методы изучения этого важнейшего показателя состояния 
почв, что позволило углубить понимание процессов, идущих в почвах под влия-
нием антропогенного воздействия. 

Книга предназначена для научных работников, специалистов, занимающихся 

мониторинговыми исследованиями почвенного покрова Юга России, испытываю-
щего избыточное антропогенное влияние. Она также может быть полезна для ра-
ботников градостроительных и природоохранных структур, студентов вузов.

Исследования выполнены при финансовой поддержке Министерства науки и 

высшего образования Российской Федерации в рамках госзадания (Южный феде-
ральный университет, проект № 0852-2020-0029). Изучение гумусного состояния 
почв парково-рекреационной зоны выполнено при финансовой поддержке РФФИ 
в рамках научного проекта № 20-34.

УДК 631.417.2(470.61)(035.3)

ББК 40.310(235.7)я73

ISBN 978-5-9275-4252-9
© Южный федеральный университет, 2022
© Безуглова О. С., Горбов С. Н., Скрипников П. Н., 2022
© Оформление. Макет. Издательство

Южного федерального университета, 2022

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ .........................................................................................................4

1. ПОЧВЫ РОСТОВСКОЙ АГЛОМЕРАЦИИ ......................................................8
1.1. Особенности почвенного покрова «Большого Ростова» ........................8
1.2. Методика исследования и методы определения свойств почв ...........16
1.3. Определение содержания органического углерода 
в городских почвах .........................................................................................25

2. ОСОБЕННОСТИ ГУМУСНОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ ГОРОДСКИХ 
ТЕРРИТОРИЙ СТЕПНОЙ ЗОНЫ.....................................................................31
2.1. Специфика накопления и миграции органического 
вещества в почвах урболандшафтов.............................................................31

2.1.1. Особенности гумусного состояния естественных и 
антропогенно-преобразованных почв «Большого Ростова» ..............32
2.1.2. Особенности фракционно-группового состава гумуса 
естественных почв Ростовской агломерации ......................................47
2.1.3. Особенности фракционно-группового состава гумуса 
антропогенно-преобразованных почв «Большого Ростова» ..............53
2.1.4. Содержание водорастворимого органического вещества 
в почвах Ростовской агломерации ........................................................58
2.1.5. Гуминовые кислоты естественных и антропогенно-
преобразованных почв степной зоны...................................................65

3. БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЧВ 
ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ............................................................................85
3.1. Ферментативная активность городских почв .......................................85
3.2. Микробиологическая активность запечатанных почв.......................109

ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................118
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................121
ПРИЛОЖЕНИЕ...............................................................................................133

С какой бы стороны мы не рассматривали почву, с 
точки ли зрения ее происхождения, ее состава, ее хи-
мических и физических свойств и процессов, в ней про-
исходящих, будем ли рассматривать вопрос о плодо-
родии почвы, или о содержании в ней питательных ве-
ществ, станем ли рассуждать об обработке почвы, об 
удобрении ее, об осушении или орошении – всюду сей-
час же выплывает вопрос об органических веществах 
почвы, как о главном факторе, определяющем весь ха-
рактер, все свойства, всю физиономию почвы.

В. Р. Вильямс (Этюды о гумусе, 1940)

ВВЕДЕНИЕ

Важнейшей составной частью почвы, кардинально отличающей 

ее от горных пород, является органическое вещество – гумус. Неуди-
вительно, что гумус вызывал интерес ученых задолго до рождения 
науки о почвах. Внимание к почвенному органическому веществу 
привлекла гумусовая теория питания растений, разработанная 
немецким естествоиспытателем Альбрехтом Тэером (Albrecht Daniel 
Thaer, 1809). И хотя позже она была признана несостоятельной, в 
настоящее время благодаря исследованиям с мечеными атомами, до-
казавшими факт поступления углерода гумуса в клетки растений, 
тэеровская теория питания растений предстала в ином свете: было 
доказано, что в гумусе сосредоточены многие элементы питания, 
медленно высвобождающиеся в ходе минерализации. Иными сло-
вами, гумус, по сути, представляет собой своеобразную кладовую, до 
поры сохраняющую в себе химические элементы, защищающую их 
от растворения и вымывания из почвы. Влияя на такие свойства 
почвы как сложение, окраска, структура, а следовательно, на водно-
воздушный и тепловой режимы, гумус обеспечивает и условия для оп-
тимального использования этого запаса. Был также вскрыт один из ас-
пектов физиологической роли гумуса, прямо влияющий на усвоение 
элементов минерального питания. Так, многими исследованиями 

Введение
5

было показано, что при совместном использовании минеральных 
удобрений с гуминовыми препаратами КПД удобрений возрастает. 
В частности, в присутствии гумусовых веществ растения эффективнее 
используют азот минеральных удобрений (Кононова, Александрова, 
1973; Кулаковская,1978; Çelik et al., 2010), что связывают с активиза-
цией микроорганизмов ризосферной зоны. И наоборот, ряд авторов 
(Александрова, 1977; Кудеяров, 1982; Шевцова и др., 1987; Окорков, 
2012) акцентируют внимание на ограниченном использовании азота 
гумуса и повышении его усвоения в присутствии минеральных и орга-
нических удобрений. Связано это с тем, что внесение удобрений в оп-
тимальных дозировках активизирует микроорганизмы, и это способ-
ствует минерализации гумуса и мобилизации азота.

В почвенном гумусе аккумулируются значительные запасы дру-

гого важнейшего элемента питания растений – фосфора. Запасы 
фосфора в почве на 50 % представлены органическими формами, а 
его содержание в гумусе в среднем составляет 1 % (Тюрин, 1965). Ко-
личество органического фосфора тесно связано с генезисом почв и 
находится в зависимости от общего содержания органических ве-
ществ. А. А. Бацула и Г. М. Кривоносова (1973), изучая содержание 
фосфора в гуминовых кислотах и фульвокислотах некоторых почв 
Украины, нашли, что основная часть фосфора входит в состав пери-
ферических цепочек гумусовых кислот. Д. С. Йоши и С. Н. Саксена 
(Joshi, Saxena, 1972) установили, что наибольшее количество орга-
нического фосфора связано с фульвокислотами – 10–25 %. Гумино-
вые кислоты содержат 3–12 %, гумины, по их данным, фосфора не 
содержат. По данным М. И. Макарова (2004), «гуминовая кислота со-
держит около 0,2 % Р в виде ковалентно связанных биологических 
фосфорсодержащих молекул или их фрагментов (фосфолипидов, 
нуклеиновых кислот и продуктов их гидролиза)». Однако большая 
часть фосфора сосредоточена в составе органоминеральных ком-
плексов в виде индивидуальных соединений, связанных с молеку-
лами гуминовых кислот посредством металлических мостиков. В то 
же время в отношении фульвокислот М. И. Макаров высказывается 

Гумусное состояние почв Ростовской агломерации

осторожно: «Количественно понятие "фосфор фульвокислот" неопределенно 
и зависит как от интенсивности гидролиза и перераспределения 
органических фосфатов между фракциями гумусовых 
кислот (интенсивность кислотной обработки перед щелочной экстракцией, 
переосаждение гуминовых кислот), так и от методологического 
смысла понятия "фульвокислота" (тип используемого сорбента)» (
Макаров, 2004, с. 42). 

Гуминовые удобрения и препараты повышают доступность фосфорных 
соединений для растений, что особенно актуально на черноземах 
карбонатных, в которых валовое количество фосфора достаточно 
велико, а подвижность его соединений благодаря присутствию 
в среде кальция снижена (Полиенко и др., 2016; 2017; Bezuglova et al., 
2019; Безуглова и др., 2019; Наими и др., 2020).

Важную роль в почвенном плодородии играет сера (Аристархов, 

2016). Растительные организмы, захватывая серу из почвы, синтезируют 
белковые вещества в форме содержащих серу аминокислот. 
Аминокислоты, участвуя в биохимических функциях растений, влияют 
не только на величину урожая, но и на его качество. Д. Н. Прянишников 
ставил серу в один ряд с азотом, фосфором, калием. Сера в незасоленных 
почвах находится преимущественно в органической форме 
и только 10–15 % ее от общего содержания представлено минеральными 
соединениями. Концентрация серы в гумусе в 10–25 раз выше, 
чем в почвенной массе незасоленной почвы в целом (Маданов, 1946).

Таким образом, из краткого обзора по этому вопросу следует, что 

гумус имеет чрезвычайно важное значение для формирования почвенного 
плодородия, при этом группы гумусовых веществ играют не равнозначные 
роли. Наиболее доступными для растений оказываются 
азот, фосфор и сера, связанные с фульвокислотами почвенного гумуса.

Однако в условиях города особую актуальность приобретает другая 
функция гумусовых веществ – защитная, выражающаяся в связывании 
и нейтрализации вредных соединений (Орлов, 1993). Тем самым 
гумус защищает живые организмы от токсичных веществ и 
обеспечивает устойчивое развитие экосистем (Дергачева, 2022). 

Введение
7

С учетом того факта, что площади открытых почв в городах 
неуклонно сокращаются, а нагрузка на эти почвы так же неуклонно 
растет, протекторная функция почвы становится не только ведущей, 
но и чрезвычайно важной. Причем интерес с этой точки зрения пред-
ставляют не только поверхностные горизонты, но и погребенные 
почвы, и даже находящиеся под плотным покрытием, так как дока-
зано, что и в экранированных (запечатанных) почвах «протекает сла-
бый водо-, тепло- и газообмен с атмосферой и породой, продолжа-
ется жизнедеятельность микроорганизмов» (Прокофьева, 1998, с. 22). 

Именно поэтому в данной работе уделено большое внимание не 

только гумусному состоянию дневных горизонтов естественных и 
антропогенно-преобразованных почв Ростовской агломерации, но и 
погребенным черноземам, доля которых, как показали наши иссле-
дования, в урбанизированных ландшафтах Ростовской агломерации 
очень велика (Горбов, Безуглова, 2019).

Следует отметить, что большая часть аналитической работы, ре-

зультаты которой приведены в данной монографии, выполнена 
С. Н. Горбовым в рамках коллаборации с Рурским университетом 
(Ruhr-Universitaet Bochum, Германия) и Университетом г. Оснабрюк 
(Hochschule Osnabrueck, Германия), авторы выражают глубокую при-
знательность профессору Bernd Marschner, доктору Lutz Makowsky и 
к.б.н. Марине Анисимовой за помощь в организации работ и оказа-
ние содействия в подготовке отдельных публикаций. А также сотруд-
никам Южного федерального университета доценту кафедры биохи-
мии и микробиологии, к.б.н. А. В. Горовцову и магистранту кафедры 
почвоведения и оценки земельных ресурсов К. В. Чурсиновой за по-
мощь в исследованиях микробиологических свойств. 

Особую признательность за помощь в описании микроморфоло-

гических шлифов и интерпретации полученных результатов авторы 
выражают заведующей лабораторией минералогии и микроморфо-
логии почв ФГБНУ ФИЦ «Почвенный институт им. В. В. Докучаева» 
доктору сельскохозяйственных наук М. П. Лебедевой (Вербе).

Ростов – ворота на Кавказ!
Ростов – судьба моя живая!
Еще припомню я не раз,
Твою заставу проезжая,
Год возвращенья – трудный год...
Не знала я в тот год лихой,
Родным полям и солнцу рада:
Здесь центр галактики степной,
Сюда пролягут автострады.
И ловит мой пытливый глаз
Тот путь, что в дальней дымке тает,
И указатель «На Кавказ»
Взлет спутника напоминает.

Наталья Образцова
(У Ростовской заставы, 1965, с. 22)

1. ПОЧВЫ РОСТОВСКОЙ АГЛОМЕРАЦИИ

1.1. Особенности почвенного покрова 
«Большого Ростова»

До активного развития процессов урбанизации на территории, за-

нимаемой городами Ростов-на-Дону, Аксай и Батайск, господство-
вали черноземы обыкновенные карбонатные
(Классификация…

1977), впервые описанные Л. И. Прасоловым (2016) под наименова-
нием приазовские черноземы. Позже длительное время они были из-
вестны как североприазовские черноземы, встречались в статьях и 
монографиях применительно к этим почвам и такие названия как 
черноземы карбонатные, черноземы мицелярно-карбонатные. Нако-
нец, в классификации почв России (2004) этот подтип черноземов по-
лучил наименование черноземы миграционно-сегрегационные. Го-
рода Ростов-на-Дону, Аксай и Батайск представляют ядро Ростов-
ской агломерации (рис. 1). Здесь на водоразделах формировались 
черноземы обыкновенные карбонатные различной мощности и гу-
мусированности, а  по долинам Дона и ее притоков – Темерника и 

Почвы Ростовской агломерации
9

Аксая – на заливных лугах и заболоченных участках поймы разнооб-
разные аллювиальные, пойменные темноцветные, лугово-чернозем-
ные и черноземно-луговые, иловато-болотные почвы. С ростом горо-
дов площадь естественного почвенно-растительного покрова сокра-
щалась, а сами почвы преобразовывались и трансформировались в 
урбистратифицированные черноземы, либо в случаях полной утраты 
педоклимаксных признаков зональных почв – в урбостратоземы 
(Горбов, 2018).

Рисунок 1
–
Картосхема Ростовской области с выделенным регионом 

исследований (ядро Ростовской агломерации «Большой Ростов») 

И те, и другие почвы отличает от естественных почв наличие гори-

зонта урбик (используется индекс UR), представляющего собой антро-
погенный субстрат синлитогенного генезиса, содержащий строитель-
ный мусор и артефакты в количестве более 10 %. Принято считать до-
статочной для выделения собственно городской почвы – урбострато-
зема мощность горизонта урбик, равную либо превышающую 40 см 
(Прокофьева и др., 2014). Для мощных урбистратов (наслоений) старой 

Глава 1

части городов характерно выделение нескольких подгоризонтов ур-
бик. Варианты горизонта урбик могут быть обусловлены свойствами, 
не в полной мере соответствующими диагностическим требованиям, 
необходимым для определения их как горизонтов. Для горизонта ур-
бик в условиях Юга России, как дневного горизонта гумусово-аккуму-
лятивной природы, соответствующими квалификаторами могут быть: 
ay (серогумусированный), aj (светлогумусированный), ao (грубогумуси-
рованный), au (темногумусированный) (Классификация и диагностика 
почв России, 2004; Полевой определитель почв России, 2008). Кроме 
квалификаторов, связанных с проявлениями особенностей органиче-
ской части горизонта, добавляются и другие, соответствующие «при-
родным» процессам: карбонатность (ca), засоление (s), глееватость (g) и 
ожелезнение (f), встречающиеся чаще других. Эти малые индексы до-
бавляются к основному индексу горизонта (UR) в тех случаях, когда в 
горизонте отчетливо диагностируются соответствующие морфоны.

Для описания разнообразных почв и почвоподобных тел в горо-

дах требуется введение и других диагностических горизонтов. В сущ-
ности, это слои техногенных материалов различного характера, сти-
хийно или сознательно создаваемые человеком на территории го-
рода. Однако в силу особенностей городской среды, отмечаемых во 
многих исследованиях (Горбов, 2002; Раппопорт, Строганова, 2004; 
Васенев, 2011; Иванников и др., 2012, 2013; Горбов, Безуглова, 2013), 
все подобные материалы очень динамичны, быстро преобразуются 
почвенными процессами, регулярно получают твердофазные «добавки» 
непосредственно из воздуха или с поверхностным стоком, а 
также искусственным путем, так что различия между городской почвой 
и «непочвой» нередко расплывчаты. 

Для Ростовской агломерации в силу зональных особенностей из таких 
диагностических горизонтов характерны только техногенный горизонт (
TCH) и рекультивационный компостно-гумусовый горизонт 
(RAT), при этом последний до целенаправленного перемещения его в 
городскую среду чаще всего представлял собой гумусово-аккумулятивный 
горизонт черноземов или аллювиальных почв. Техногенный (TCH)

Почвы Ростовской агломерации
11

горизонт (слой) является твердофазным насыпным субстратом любого 
цвета, гранулометрического состава, созданным хозяйственной деятельностью 
человека. Он не является генетическим горизонтом, не 
имеет «педогенной структуры, резко отделяется от нижележащего материала; 
содержит антропогенные включения; имеет повышенную твердость (
не менее 10 кг/м2), может содержать вторичные карбонаты (вскипание 
от 10% HCl); переуплотнен (на менее 1,2 г/см3)» (Прокофьева и др., 
2014; Горбов, 2018). Разнообразие городских почв, встроенных в Классификацию 
почв России (2004), отражено в таблице 1 и на рисунке 2.

Следует подчеркнуть, что на территории Ростовской агломерации 

естественные целинные почвы не сохранились, все они преобразованы 
либо сельскохозяйственной деятельностью, либо лесомелиоративными 
мероприятиями, либо затронуты процессами урбанизации. 

Пахотные черноземы, сменившие целинные, под антропогенной 

нагрузкой преобразовались в разнообразные морфологические профили 
почв со сложной историей. Наиболее измененные варианты 
могут сочетать в себе ненарушенную среднюю и нижнюю части профиля 
и антропогенно-нарушенные верхние слои.

Городские почвы, как и естественные, различаются по гумусиро-

ванности, карбонатности, оглеенности, но и по характеру формирования (
насыпные, перемешанные), по степени нарушенности профиля, 
по количеству и составу включений (бетон, стекло, токсичные 
отходы и т. д.) и другим показателям.

Таким образом, при изучении тех или иных свойств почвенного 

покрова все почвы Ростовской агломерации целесообразно разде-
лить на две основные группы:

1) группа естественных почв (черноземы миграционно-сегрега-

ционные, аллювиальные темногумусовые почвы и аллювиальные пе-
регнойно-глеевые почвы);

2) группа антропогенно-преобразованных почв, основной отли-

чительной чертой которых является наличие горизонта «урбик» (UR), 
техногенного горизонта (TCH) и рекультивационно-компостного го-
ризонта (RAT).