Мульчирование является распространенным агротехническим приемом, применяемым в сельском хозяйстве и ландшафтной архитектуре. Мульчирующие субстраты уменьшают испарение воды, улучшают температурный режим почвы, повышают содержание органического вещества и положительно влияют на микробиологическую активность. Огромное число современных исследований посвящены изучению влияния мульчирующих субстратов на свойства почв в сельском хозяйстве. Исследования, связанные с мульчированием городских почв, начали активно публиковаться лишь в последние десятилетия. При этом вопросы изменений в составе органического вещества и биологической активности при применении разных субстратов практически не рассматривались. Цель представленной работы - оценить влияние одиннадцати мульчирующих субстратов на состав и свойства органического вещества и биологическую активность урбанозема, на примере инструментальных площадок почвенного стационара МГУ имени М.В. Ломоносова. Задачи работы включали оценку содержания и распределения фракций лабильных гумусовых веществ и водорастворимых соединений углерода в составе органического вещества почв под разными субстратами, оценку биологической активности почв под разными субстратами и оценку возможной зависимости биологической активности от лабильного органического вещества. Мелкоделяночный полевой эксперимент был заложен в 2021 году на территории инструментальных площадок Почвенного стационара МГУ. Из двенадцати площадок одиннадцать были покрыты различными мульчирующими субстратами, такими как: змеевик, мрамор, вулканический туф, пеностекло, кокосовые чипсы, сосновая щепа крашеная, кора лиственницы крупная и мелкая фракции, кора сосны крупная и мелкая фракции и некрашеная сосновая щепа. Одна из площадок была оставлена под черный пар. Почва экспериментальных площадок – урбанозем среднесуглинистый, «гомогенизированный» на глубину 25 см. Толщина мульчирующего слоя на каждой площадке составила 5 см. В качестве биоиндикатора изменений почвенных свойств на всех площадках была высажена сирень обыкновенная. Саженцы были подобраны таким образом, чтобы они не отличались по исходным параметрам (сорту, размеру, количеству побегов на основном стволе). В работе были определены следующие показатели: pH почвенной суспензии, содержание водорастворимого органического углерода, доля термолабильных и термостабильных органических веществ, содержание лабильных гумусовых веществ, базальное и субстрат-индуцированное дыхание, активность каталазы, валовое содержание элементов в почве и содержание анионов в растворе, полученном после проведения модельного эксперимента. По окончании работы были сделаны следующие выводы: 1. Происходит как подкисление почвы (кокосовые чипсы; кора лиственницы (мелкая фракция); кора сосны; туф и пеностекло), так и подщелачивание почвы (сосновая щепа; кора лиственницы (крупная фракция); змеевик и мрамор).
2. Повышение содержания органического углерода в почве под органическими субстратами связано с разложением органических материалов и их дальнейшей. переработкой почвенной биотой. Из этого ряда выпадают щепа крашеная, кора лиственницы и змеевик (как наиболее устойчивый к разложению минеральный субстрат, который редко используется в качестве мульчи в работе с растениями). 3. Кора лиственницы устойчива к разложению за счет высокой плотности, поэтому поступление в почву органических веществ здесь замедлено и, соответственно, не происходит увеличения содержания лабильных гуминовых кислот и каталазы. 4. Отрицательное воздействие туфа на перечисленные показатели скорее всего связано с вулканическим происхождением материала. В литературе очень мало сведений о взаимодействии этого материала с почвой. Однако высказываются предположения о возможном использовании туфа для выращивания растений, но при этом говорится об угнетении последних. 5. Несмотря на разнообразное влияние мульчи на свойства почвы, была обнаружена тесная связь между углеродом лабильных гумусовых веществ и базальным дыханием под органическими и минеральными субстратами. Положительная тесная корреляция получена также для углерода микробной биомассы и базального дыхания. Коэффициент детерминации составил 0,73.

В мае 2020 года в районе Кайеркан города Норильска произошёл разлив дизельного топлива, в результате которого было загрязнено более 180 тыс. м² территории. Значительная часть дизельного топлива попала в реку Далдыкан, которая впадает в озеро Пясино. При аварии произошло загрязнение не только водных объектов, но и почв. Вследствие воздействия нефтепродуктов произошло нарушение физических и химических свойств почв, а также угнетение биологической активности. Изменения в составе и содержании лабильного органического вещества привели к дестабилизации функционирования почв криолитозоны этой территории. Цель работы заключалась в оценке содержания и состава лабильных органических веществ некоторых почв района города Норильска, содержащих разное количество нефтепродуктов. Для выполнения поставленной цели были выделены следующие задачи: 1. Оценить содержание нефтепродуктов в профиле почв;2. Оценить содержание водорастворимых соединений углерода и лабильных гумусовых веществ;3. Оценить активность каталазы в почвах криолитозоны. Объектами исследования являлись пробы почв ненарушенного строения (монолиты), отобранные в районе города Норильска летом 2021 года. Почвы были описаны как аллювиальная дерновая глеевая типичная и подбур оподзоленный. Почвенные монолиты были помещены в пластиковые трубы высотой 60 см и диаметром 12 см. На часть монолитов было внесено с поверхности дизельное топливо, после чего они находились при температуре 15 °С один месяц. В ходе работы были определены следующие показатели: содержание нефтепродуктов, содержание водоэкстрагируемого органического углерода, содержание лабильных гумусовых веществ, содержание органического углерода и активность фермента каталазы. Результаты показали, что в условно незагрязненных (контрольных) в эксперименте почвах присутствовали нефтепродукты, частично оставшееся в почвах после разлива дизельного топлива в 2020 году. Распределение нефтепродуктов по профилю представленных почв имеет особенности: максимальное содержание нефтепродуктов в подбуре оподзоленном (в контрольном варианте) приурочено к средним горизонтам, а при загрязнении дизельным топливом максимумы содержания наблюдаются в трех верхних горизонтах. В аллювиальной дерновой глеевой почве было получено высокое содержание нефтепродуктов в верхнем горизонте и снижение их содержания с глубиной. Такое распределение нефтепродуктов связано с режимом увлажнения, плотностью и пористостью почвы. Практически во всех вариантах загрязнение дизельным топливом привело к повышению реакции среды, что связано со слабощелочным значением pH самого топлива. Во всех вариантах опыта при загрязнении увеличивается содержание органического вещества. Распределение водоэкстрагируемого органического углерода для двух почв характеризуется максимальным содержанием в верхних и серединных горизонтах. Доля углерода лабильных гуминовых кислот от органического углерода не превышает 3% во всех вариантах. Доля углерода лабильных гуминовых кислот от лабильных гумусовых веществ увеличивается при загрязнении дизельным топливом. Это может быть связано с тем, что микроорганизмы начинают активно потреблять лабильные фульвокислоты.
Как мы и ожидали, в почвах произошло снижение активности каталазы после загрязнения почвы дизельным топливом, что совпадает с данными огромного количества других исследователей. Подбур характеризуются «бедной» и «очень бедной» активностью каталазы. В аллювиальной дерновой глеевой почве мы также наблюдаем снижение активности каталазы, но горизонт верхний характеризуется высокой ее активностью, что можно связать с огромным количество доступной органики для функционирования микроорганизмов.