Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

БИОЛОГИЧЕСКАЯ МОБИЛИЗАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ТРУДНОДОСТУПНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПОЧВЫ И ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ ПОРОД

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "БИОЛОГИЧЕСКАЯ МОБИЛИЗАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ТРУДНОДОСТУПНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПОЧВЫ И ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ ПОРОД"

-3 66 ъ%,

На правах рукописи

РАДЖАБОВА Патимат Аслановна

БИОЛОГИЧЕСКАЯ МОБИЛИЗАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ТРУДНОДОСТУПНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПОЧВЫ И ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ ПОРОД

Специальность 03.00.16-экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 2006

г

Работа выполнена на кафедре радиологии Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К А Тимирязева

Научный руководитель доктор биологических наук, профессор

Алексей Дмитриевич Фокин.

Официальные оппоненты доктор биологических наук, профессор

Сергей Яковлевич Трофимов; кандидат биологических наук, доцент Анна Андреевна Ванькова.

Ведущая организация ВНИИ агрохимии имени Д Н Прянишникова.

Защита диссертации состоится « /У» С ¡с 2006 г в /Г—

часов на заседании диссертационного совета Д 220 0<ю 03 при РГАУ - МСХА имени К А. Тимирязева

Адрес 127550, Москва, Тимирязевская ул , 49. Ученый совет

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библио- е РГАУ - МСХА имени К А Тимирязева

Автореферат разостан « » <?£гС\ ^¿А« 2006 г

2С

Ученый секретарь ") ^ /у1^^

диссертационного совета

Актуальность темы. Проблема формирования запасов биофильных элементов в почвах традиционно рассматривалась преимущественно не с биологических, а с физико-химических позиций: осаждения и изменения растворимости осадков в зависимости от рН и ЕЬ, сорбции и десорбции, комплексообразо-вания. Безусловно, такой подход является продуктивным для понимания отдельных сторон взаимодействия удобрений с почвой, формирования концентраций почвенного раствора, и др., но недостаточным для создания целостного представления об отдельных трофических звеньях, а также механизмах формирования пулов доступных для растений форм элементов минерального питания.

Одной из главных причин неполноты картины поведения макро- и микроэлементов в почвах является недостаточное знание биологических сторон их превращения и транспорта.

Без привлечения биологических механизмов мобилизации элементов минерального питания невозможно объяснить за счет каких процессов пополняются, а в отдельных случаях и возрастают, обменные фонды биофильных элементов при их постоянном оттоке из большинства автоморфных почв в условиях естественных и сельскохозяйственных экосистем. Таким образом, сведения о биологической мобилизации биофильных элементов необходимы не только для понимания, но и регулирования процессов, лежащих в основе устойчивого функционирования почв и наземных экосистем. В частности, полученные результаты дают основание для проведения исследований, направленных на использование труднорастворимых литогенных фосфатов и других источников макро- и микроэлементов в качестве удобрения.

Цель и задачи исследования. Цель работы — изучение закономерностей мобилизации биогенных элементов из труднодоступных минеральных форм в процессе микробиологической минерализации органического вещества. Задачи исследования:

1.Проследить сопряженность процессов^ связанных с микробиологическим окислением органического вещества и мобилизацией биогенных элементов из труднодоступных минеральных соединений.

2. Оценить кинетику мобилизации К, Са, Бе и Мп из гранита и базальта в зависимости от природы и количества метаболизируемого органического вещества.

3. Исследовать возможность образования вторичных органоминеральных и\или минеральных соединений в результате длительного компостирования гранита и базальта с органическим веществом.

4. Оценить удобрительную ценность некоторБПгрр^ргф^с ¿{днералов в условиях почв, обеспеченных разлагаемым оргащ^есю«^ вдщ^с^рш^ язева

1 ЦНБ имени Н.И. Железнова

< Фонд научный литеоатуры

5 Исследовать закономерности образования подвижных форм фосфора в результате развития процессов, связанных с микробиологическим превращением органического вещества в почвах и искусственных субстратах Исследовать динамику поступления фосфора в надземную биомассу пшеницы в процессе микробиологического разложения органического вещества в искусственном субстрате

Научная новизна Получены новые сведения о воздействии микробиологических процессов на минеральные труднорастворимые соединения почвы и почвообразующих пород Установлено, что микробиологическое преобразование органического вещества приводит не только к синтезу-минерализации органических соединений, но и к синтезу-мобилизации мобильных соединений биофильнык элементов из труднодоступных минеральных форм Впервые было проведено комплексное исследование влияния процессор связанных с микробиологическим окислением органического вещества (образование углекислого газа промежуточных продуктов неполного окисления органических соединений, изменение ОВП, рН, увеличение микробной биомассы) на мобильность К, Са, Ие, Мп и Р, входящих в состав труднорастворимых соединений почвы и почвообразующих пород

Практическое значение Полученные результаты могут быть использованы при разработке рекультивационныч мероприятий, разработке нестандартных удобрительных композиций на основе природных минеральных соединений

Рекомендуется использовать полученные данные в курсе почвоведения и экологии в качестве иллюстрации роли биологического фактора в преобразовании минеральных соединений почвы и почвообразующих пород

Апробация работы Материалы работ были представлены на конференциях Молодых ученых в Iе")! и в 1493 гг, Москва, МСХА, II съезде Российских почвоведов, Санкт-Петербург, 1496

Публикации По материалам диссертации опубликовано Ц работы Структура и объем диссертации Диссертация изложена на страницах машинописног о текста, включая £ таблиц и £7 рисунков, состоит из введения, обзора литературы (одна глава), методической части (одна пава), экспериментальной части (две главы), выводов, списка цитируемой литературы из наименований, в том числе на иностранных языках ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Для решения поставленных задач был выбран метод лабораторного моделирования Биологическую мобилизацию элементов изучали в искусственных органо-минеральных субстратах и в почвах Образцы почв и почвообразующих пород компостировали с органическим веществом при температуре 30 °С, и влажности 80 90% от ПВ, гидротермальных условиях

наиболее интентенсивного развития микробиологических процессов [Кос-тычев П. А., 1886, Мишустин Е.Н, Емцев В.Т, 1978].

В работе были использованы: образцы базальта и гранита, любезно предоставленные сотрудниками минералогического музея ИГЕМ, образцы дерново-среднеподзолистой почвы Полевой опытной станции ТСХА, образцы дерново-среднеподзолистой песчаной почвы лесного опытного стационара ТСХА Вербилки, образцы-серозема, предоставленные Почвенным музеем ТСХА. Полная характеристика химического и минералогического состава изучаемых образцов представлена в диссертации. Модельные эксперименты проводили в лаборатории кафедры радиологии ТСХА. Всего было проведено 7 экспериментов.

В исследуемых субстратах изучали динамику образования подвижных форм элементов минерального питания, параллельно фиксировали изменение биологической активности и физико-химических параметров среды. Предусматривались следующие сроки компостирования: 4, 10, 30, 100 дней. Биологическую активность оценивали по

выделению С02 и образованию биомассы в субстрате. В некоторых опытах определяли качественный состав микроорганизмов методом высева на питательных средах Чапека и МПА [Практикум nd микробиологии, 1988 ]

О мобилизации Р, К, Са, Fe и Мл судили по количеству элементов экстрагируемых последовательными вытяжками: 1) водной вытяжкой при соотношении 1:5, 2) водной вытяжкой при соотношении 1:10, 3) раствором Mehlich-З при соотношении 1:10. Раствор Mehlich-З - универсальный экстра-гент следующего состава: 0,015n NH4F+0,25n NH4N03+0,2n СН3СООН+0,013п HN03+0,001M ЭДТА; рН раствора-2,5 [Янишевский П.Ф., 1994, Liu L, Bates Т.Е., 1990]. В первой водной вытяжке определяли рН, углерод, содержание элементов, во второй водной вытяжке и растворе Mehlich-З - только содержание элементов.

Было предусмотрено проведение анализа минералогического состава исследуемых образцов породы до и после эксперимента

Содержание калия и натрия определяли на пламенном фотометре; кальция магния, железа и марганца - на атомно-абсорбционном спектрофотометре в лаборатории кафедры почвоведения ТСХА, углерод — бихроматным методом, фосфор колориметрически. Для измерения биологической активности субстрата и изучения поглощения фосфора растениями пшеницы был использован метод изотопных индикаторов с использованием С14 и Р32. Активность изотопов измеряли на радиометре Рак-Бета фирмы ЛКБ-Валлак методом жидкостного сцинтилляционного счета.

Опыты проводились в 3 - 5 кратной повторности, статистическую обработку данных проводили с использованием программы Statgraf, в работе приводятся средние значения

Глава 1. Роль биологических процессов в преобразовании минеральных соединений в наземных экосистемах.

Необходимым условием продуктивного и устойчивого функционирования любого биоценоза является круговорот вещества и энергии между биотическими и абиотическими компонентами системы Принципиальными процессами регулирующими питание автототрофных организмов биоценоза являются 1) мобилизация >лементов питания из минеральных форм разной степени растворимости и атмосферного азота, 2) высвобождение биогенных элементов в процессе микробиологического разложения растительных остатков

Глава 2. Микробиологическая деструкция органического вещества как фактор мобилизации Fe, Мп, К и Са in гранита к базальта.

Нами была проведена серия опытов по изучению действия микробиологических процессов на подвижность элементов, входящих в состав минералов гранита при разложении контрастных по биологической доступности источников органического вещества - глюкозы и целлолигнина Влияние возрастающих доз глюкозы на процессы мобилизации элементов исследовали на примере двух петрографически различных видов породы - гранита и базальта Наряду с оценкой состояния Fe, Мп, К и Са, исследовалось изменение состояния органического вещества в процессе разложения и некоторые физико-химические показатели среды - рН и Eh

10 г породы, педварительно раздробленные до частиц размером 0 5-0 25мм, помешали в стеклянные стаканчики, добавляли органическое вещество и азот (в форме сульфата аммония) Глюкозу вносили в виде концентрированного раствора (дозы 50, 150,300 мг по углероду), целлолигнин (доза 150 vir по углероду), предварительно измельченный до частиц размером менее 0 25мм и отмытый слабокислым раствором HCL и водой, равномерно перемешивали со всей массой породы Влажность смеси поддерживалась на уровне 80-90% от ПВ на протяжении всего эксперимента, температура - 30°С Инокуляцию проводили смешанной культурой из почвенной суспензии Было предусмотрено четыре срока компостирования 4, 10, 30, 100 дней Контролем являлись варианты без внесения органического вещества. Параллельно наблюдали за микробиологическим разложением глюкозы и целлолигнина в кварцевом песке, что позволило проследить за накоплением кислотных продуктов разложения по изменению рН в малобуферной среде, а также учесть возможную мобилизацию зольных веществ из лигнина В опытах с разными дозами органического вещества в варианте с дозой 150 мг определяли

качественный состав микроорганизмов, пробы отбирали через 10 и 100 дней компостирования.

2.1 Динамка изменения состояния органического вещества и физико-химических параметров среды при микробиологическом разложении глюкозы и целлолигнина

Основные результаты по превращению органического вещества и изменению физико-химических параметров среды представлены в таблице 1. С развитием микробиологических процессов происходило снижение значений ЕЬ, минимальные значения - 150 тУ, были зарегистрированы уже на 2 день компостирования и в продолжение всего времени эксперимента в среде сохранялись анаэробные условия.

О поступлении в раствор кислотных продуктов метаболизма судили по изменению рН в вариантах с кварцевым песком. Судя по полученным данным, наибольшее количество органических кислот образовалось в первые 10 дней компостирования, минимальные значения рН наблюдались в вариантах с дозами глюкозы 150 и 300 мг. В опытах с породой значения рН варьировало от 7,0 до 8,3. Разложение целлолигнина имело другой характер. Значение ЕЙ снижалось постепенно, восстановительные условия установились лишь на 27 день компостирования, и сохранялись до конца эксперимента. Это связано с медленным развитием микроорганизмов в субстрате с трудноразлагаемым органическим веществом. Значение рН изменялось от 6.5 до 5.3 по мере увеличения сроков инкубации. Увеличение кислотности среды и снижение ЕЬ происходило по мере усиления дыхательной активности в субстрате и на фоне заметного роста количества водорастворимого органического вещества. Кроме того, биологическую активность субстрата оценивали по выделению СОг (данные приводятся в диссертации) В опытах с глюкозой концентрация органического вещества не повлияла заметным образом на характер протекания микробиологических процессов. Во всех вариантах с глюкозой интенсивное окисление органического вещества происходило первые 10 дней, в виде СОг выделилось более 50% внесенного углерода. Часть углерода - 8-10% включилась в состав микробной биомассы. Окисление целлолигнина первые 10 дней наблюдения не превышало 10% внесеннного. Всего за время эксперимента до СОг окислилось не более 2030% от общего углерода. В отличие от опытов с глюкозой, происходило усиление биологической активности в субстрате с течением времени, выделение углекислого газа продолжало расти до конца эксперимента, одновременно происходило накопление водорастворимого углерода в среде (табл.1).

Влияние породы на протекание микробиологических процессов проявилось в том, что в субстрате с базальтом большее количество внесенного углерода окислилось до углекислого газа (разница составляла от 1,2 до 2 раз), качественный состав микроорганизмов был разным в зависимости от породы. В

опытах с гранитом гтреобпадала фибная микрофлора, содержание бактерий было незначительным, н они обнаружились топько в последний срок наблюдения, в субстрате с базальтом были идентифицированы как грибы, так и бактерии, причем последние преобладали

Таблица I

Динамика рН, ЕЬ и концентрации водорастворимых органических соединений (С) в опыте с

гранитом и базальтом, (1ЗСГХ влажность 80-40% ПВ) _ _

рН___]_ ЕЬ, тV__[ С.мг в субстрате _]

100 ! 4 [ 10 Г 30 | 100 , 4 , 10 , 30 , 100

10 I 30

дней | дней | дней дня дней I дней I дней дня I дней 1 дней I дней

Глюкоза-*-гранит

7,3 | 8,1 8,0 , 7,7 | 420 250~

150

300

и

ТА И 45

и

16 _

4,7 1 5,5 | 5 7

Щ 1 12 I 7^0

4,5 , 4.1 1 4 8

5,7 I 60

1-

7,7 ! 210

60-г-

^210

Ш 5 1

430 I 435 I 450 Г -

__'_ I __

200 | 165 |~22оТз8.7

Т"

32,7 I 18,2 1 10,0 ~63 45 ( 40

58Т^5

I "люкоза-*-базальт

о Г7.1

50 "" ¿8

5,1

150

4,7

300 8^3

Т

350

27,0

18,0 8,0 5,0

210 | 70

50

30

25 I

180 | 210 105 "90 * 35 30

и

Целлолигнин+гранит I 300 ' 300~^~ 250 200 5 3 370 I 370 300 , 290

20 7

30 25

• в знаменателе приводятся данные опытов в кварцевом песке При компостировании глюкозы с гранитом и бснальтом происходило окрашивание раствора в темно-коричневый цвет Окрашенные вещества были проанализированы методом гельхроматографии Для анализа была взята водная вытяжка в варианте с глюкозой в дозе ЗООмгС при компостировании в течение 30 суток Выходные кривые на колонке с гелем С-10 были получены по углеро-

ду, железу и марганцу (рис.1). Результаты свидетельствуют, что продукты микробиологической трансформации глюкозы образовали спектр минерально-органических соединений с молекулярными массами от 525 до 640 а.е.м., в составе которых обнаружены железо и марганец. Число образованных молекулярных фракций и их соотношение в граните и базальте различались. Образование темноокрашеных соединений через 20 дней инкубации в опыте с глюкозой можно объяснить реакциями поликонденсации органических соединений в присутствии ионов железа и марганца, которые могут участвовать в новообразовании прогумусовых веществ. Подобный эффект взаимодействия продуктов микробного метаболизма и почвообразующей породы наблюдали и другие исследователи [ВеПЬеНп 1., Воттег^ев У., 1976]. В субстратах с лигнином окрашивание водного раствора происходило на четвертый день компостирования, и связано с поступлением в раствор продуктов разложения высокомолекулярного вещества.

Рис. 1 Гель-хроматограМмы новообразованных органоминеральных соединений (А- в опыте с базальтом, Б — в опыте с гранитом).

2.2 Мобилизация Fe, Мп, К и Са из гранита и базальта в процессе микробиологического разложения органического вещества

Разный характер микробиологического разложения глюкозы и целлатагны-на повлиял на кинетику образования мобильных форм Fe, Мп, К и Са (рис.2). В наибольшей степени процессы, сопряжённые с микробиологическим превращением органического вещества отразились на поведении поливалентных катионов - железа и марганца. В целом в вариантах с глюкозой растворимость железа выросла от 70 до 200 раз. Содержание железа в водной вытяжке росло в интервале первых 10 и 30 дней инкубации. В опытах с гранитом наблюдалась линейная зависимость между количеством внесенной глюкозы и образованием водорастворимых соединений элемента. При увеличении дозы органического вещества в три раза (от 50 до 150 мг) образовалось в 4-6 раз больше водораство-

А

В

29 Э5 41 47 53 58 85 Va

» Н 41 « U й и V*

Гранит4-глюкоза

к

»

5

О *- —

О 15 30 « 60 75 ЯО

Ре

О 15 30 45 во 75 90

МП

Базальт+глюкоза

Гранит+лигнин

Рис 2 Динамика водорастворимых форм К, Са, Ье и Мп, мг/100г 1-без ОВ, 2-50 мгС, 3-150 мгС, 4-300 мгС, лигнин-150мгС

римых форм железа. В вариантах с базальтом внесение органического вещества также приводило к резкому увеличению растворимости железа, но зависимость от дозы глюкозы была менее выраженной. С ростом количества глюкозы в субстрате от 50 до 150 мг количество элемента экстрагируемого водой возросло в 2-3 раза, дальнейшее увеличение дозы глюкозы не отразилось на подвижности железа.

Интенсивность мобилизации железа в вариантах с целлолигнином была заметно ниже, превышение над контрольными значениями составило от 50 до 80 раз, а максимальный мобилизационный эффект наблюдался лишь через 100 дней взаимодействия. Высокая растворимость железа при нейтральной и слабощелочной реакции среды в присутствие органических соединений может объясняться образованием соединений комплексной или хелатной природы, комплексными соединениями Рег+ с карбонатами, восстановлением окисного железа в анаэробных условиях среды.

Растворимость марганца в вариантах с глюкозой увеличилась в 7, 12 и 16 раз соответственно по срокам отбора проб, что коррелировало со снижением ЕЬ до значений менее 250 шУ. К концу эксперимента происходило уменьшение содержания водорастворимых форм элемента почти в три раза, что может быть связано с увеличением значения ЕЬ до 350 тУ, а также переосаждением в виде вторичных образований.

. В вариантах с целлолигнином образование подвижных форм марганца происходило более интенсивно. Через 5 дней компостирования содержание водорастворимых форм увеличилось в 10 раз по сравнению с контролем, через 30 и 100 дней в 120 и 90 раз соответственно. Это связано с совместным действием двух факторов - восстановлением марганца под действием фенолов и феноксикислот, поступающих в раствор в процессе микробиологического разложения целлолигнина и снижением ЕЬ до 250 тУ, при котором происходит интенсивное образование растворимых закисных форм элемента. Водорастворимые формы марганца могут быть представлены следующими соединениями: ионные закисные формы Мп2+, органоминеральные комплексы марганца с лимонной, щавелевой и другими органическими кислотами, марганец в составе новообразованных продуктов прогумусовой природы. Из раствора ионы Мп2+ могут обменно адсорбироваться на поверхности частиц, выпадать в осадок в форме легковосстанавдиваемого оксида МпО^. Восстановительные условия среды и присутствие в растворе органических соединений препятствуют выпадению марганца в виде инертного оксида МпгОз [Пейве Я.В.1956, Возбуцкая А.Е., 1964, Кауричев И.С. с соавт., 1972]. Сопоставление полученных данных по динамике содержания элементов, экстрагируемых раствором МесЫйЖ-З, в опытах с

разными источниками органического вещества и в зависимост от породы, выявили те же икономерности, что и для водорастворимых форм

Итенсивное образование растворимых форм калия в вариантах с гчюкозои по времени совпадало с активным развитием процессов микробиологического окисления органического вещества В первые сроки наблюдения (5 и 10 дней) количество мобильных форм заемента [«просто в 3-3,5 раза, мобильные формы калия были представлены преимущественно соединениями, экстрагируемыми раствором МеЫ1с11-3 Процентное содержание водорастворимого калия по отношению к общему количеству экстрагируемого элемента, во всех вариантах с органическим веществом составило 20-23% С ростом дозы органического вещества происходило увеличение мобильных форм элемента Такая же закономерность прослеживалась и в опытах с оазилътам Но здесь выявилась особенность - доля водорастворимого калия была значительно выше и составляла около 30% в контроле, в опытах с органическим веществом 50, 70 и 80% соответственно возрастающим дозам гтюкозы При этом положительное действие органического вещества на образование форм калия, экстрагируемых раствором МесЫ1сЬ-3 практически не проявилось В вариантах с целчочигни-наи мобилизация калия наблюдалась лишь к концу опыта Количество элемента, экстрагируемого раствором МесИЬсЬ-З, увеличивалось в 3,5 раз

Интересные результаты получены для кальция С увеличением дозы органического вещества в опытах с гранитом содержание водорастворимых форм элемента в первые два срока наблюдения не менялось, в дальнейшем уменьшилось в 6 - 9 раз от первоначального В опытах с базальтом длительное компостирование с органическим веществом также привело к резкому снижению растворимости элемента Содержание водорастворимого кальция в вариантах с дозой 150 и 300 мг уменьшилось от значений 15 и 12 до 3 и 0,8 мг/100 г соответственно Во всех вариантах с глюкозой содержание водорастворимых форм элемента было меньше, чем в контроле Уменьшение растворимости кальция при высоких дозах органического вещества можно объяснить переосаждением кальция в виде карбонатов, оксалатов, образованием малорастворимых лимоннокислых солей [Беляцкий В В , 1966] Возможно соосаждение кальция с кремнием, высокая скорость превращения которого при рН ^ 7 хорошо известна, образование кальциевых солей органических кислот, окклюдированных силикатами или гидратами железа, что объясняет низкое содержание элемента в вытяжке МеИЬсЬ-З

В вариантах с целлочигнином содержание водорастворимых форм кальция увеличилось в 2,5 раз по сравнению с контролем через 10 дней взаимодействия, затем происходило снижение концентрации элемента до первоначального уровня

Данные об изменении подвижности элементов почвообразующей породы, представленные в табл.2, показывают, что под влиянием биологических процессов происходит достаточно интенсивное выщелачивание катионов из породы. Наши результаты сопоставимы с имеющимися в литературе результатами опытов по химическому выветриванию минералов и почвообразующих пород [Гинзбург И.И. с соавт. 1968, Педро Ж., 1971] и экспериментов по изучению растворяющего действия микроорганизмов на минералы [Александров В.Т., 1948].

Таблица 2

Кратность возрастания подвижности (сумма водорастворимых форм и переходящих в вьгтяжку МесЬПсНа-З) лод влиянием органического вещества (по отношению к варианту без органического вещества)._

Вариант К Са Ре Мп

Гранит

глюкоза50 мгС 1,6-1,8 0-1,2 1,6-2,3 1,1-1,4

150мгС 2,1-2,2 0-1,2 2,7-3,0 1,1-1,5

ЗООмгС 2,1-2,5 0-1,2 3,1-3,3 1,4-2,0

Базальт

глюкоза 50мгС 1,5-1,6 1,2-1,3 1,0-1,1 1,6-1,8

150мгС 1,7-1,8 1,1-1,2 1,1-1,7 2,0-2,6

ЗООмгС 1,8-1,9 1,1-и 1,3-1,7 2,3-3,1

Гранит

лигнин 50мгС 1,3-1,9 1,1-и 1,1-1,6 1,4-1,9

Из данных, представленных в таблице 2, видно, что процессы мобилизации изучаемых элементов усиливаются с увеличением количества органического вещества. В наибольшей степени мобилизации подвержены элементы не входящие в каркас минералов, составляющие изоморфную примесь. Из гранита мобилизовалось больше железа, при том ,что общее содержание элемента в базальте выше в пять раз. В граните железо представлено преимущественно за-кисными формами, находится в составе биотита и ортоклаза, а также присутствует в виде примесей в составе альбита, и является химически более активным. Оливин, анортит и Лабрадор являются более устойчивыми к выветриванию минералами [Гинзбург И.И. с соавт., 1968, Беляцкий В.В, 1966]. Марганец в минералах исследуемых пород присутствует в виде изоморфной примеси, что объясняет высокую степень мобилизации элемента как из базальта, так и из гранита. По абсолютному содержанию из базальта экстрагировалось больше марганца, что связано с исходно большим содержанием элемента в породе. По содержанию калия гранит почти в три раза превосходит базальт. Источником

калия в граните являются бисггат - легко выветривающийся минерал, ортоклаз, и альбит, где он содержится в виде изоморфной примеси

Компостирование мелко измельченных частиц породы в условиях повышенной влажности и достаточно высокой температуры привело к заметному изменению морфологических свойств гранита В вариантах с органическим веществом через 2 месяца инкубации гранит приобрел желтовато-бурый цвет, при взаимодействии только с водой гранит стал кирпично-красного цвета, что связано с ожелезнением поверхностных частиц породы Во всех вариантах на породе образовались черные и охристые пятна, что является результатом окисления двухвалентного железа, с дальнейшим выпадением в осадок а также образования вторичных соединений марганца Происходила агрегация минеральных частиц, особенно ярко выраженная в опытах с глюкозой Базальт в процессе компостирования с глюкозой на поверхности в атмосферной зоне субстрата стал белесого цвета Наблюдались охристые пятна 2 4 Изучение удобрительном ценности иелкоизмельченного гранита и оа-зальта в Оерноао-среднепоОзочистои пссчашш почке

Цель исследования оценить удобрительную ценность измельченных кристаллических пород, содержащих первичные минералы, способные быть источником К, Са, Fe и Ми Опыты проводили с . ранитои, в состав которого входят минералы кварц SiO:, ортоклаз K(ALSi30g), альбит Na(ALSiiOs), биотит K(Mg,Fe)ilSi3ALOin]lOH,l4'l2 и оазапьтом следующего минералогического состава Лабрадор (смесь альбита и анортита), Са-авгит Са.Ыа(Мg.Fe,AL)S 120А, анортит Ca[AL:Si20s|, оливин [MgFebSi04, санидин K(AlSiiOs), преобладают Лабрадор и кальциевый авгит

Очевидно, что наибольшего эффекта следует ожидать на почвах бедных минеральными источниками элементов питания Для опыта был использован горизонт Ai (4-12 см) песчаной дерново-среднеподзолистой почвы под лесом (Вербилки, Московская область) Валовый состав почвы, % на прокаленную навеску S1O2 - 88,5, А1 20, - 4,1, Fe,0, - 3,1, Р20. - 0,17, СаО - 0,8, MgO - 0,4, МлО - 0,03, KjO - 1,9 Агрохимическая характеристика почвы Гумус,% -1,25, рНво1,г 5,9, рНксь - 4,*', P;Os, по Кирсанову - 5,5 мг'ЮОг, К20, по Масловой - 3,4 мг/100г Преобладающим минералом является кварц В илистой фракции наряду с кварцем обнаружено среднее содержание гидрослюд и каолинита и малое-хлоритов и полевых шпатов

50г почвы смешивали с 10 г породы Изучали действие гранита и базальта, с добавлением и без добавления глюкозы Глюкозу вносили в количестве 250 мгС в виде концентрированного раствора Опыт проводился при температуре 30°С и увлажнении 70-80% от ПВ Время компостирования 100 дней

г«

№

4Э

О I

2ю!

вролы

Рис 3 Содержание мобильных форм элешггов в почве, при длительном компо стировании с глюкозой и породами,(водорастворимые и экстрагируемые рас твором МесЫюЬ-З), мг/100г

Варианты 1-почва, 2-почва+глюкоза, 3-почва+базальт, почва+базальт-глюкоза, 5- почва- гранит, 6-почва+гранит+глюкоза

Результаты эксперимента представлены на рис.3. Внесение базальта и гранита в количестве 20% от массы почвы привело к увеличению количества водорастворимого калия в 3 раза. Содержание калия, экстрагируемого раствором МесЬПсЬ-З при внесении гранита увеличилось в 4 раза в варианте с базальтом - в 2 раза. Совместное внесение с органическим веществом незначительно усиливало положительное действие измельченной породы. При внесении только глюкозы из почвы мобилизовалось дополнительное количество калия, содержание водорастворимых форм увеличилось в 2 раза, экстрагируемых раствором МесЫкЬ-З - на 35%.

Добавление гранита и базальта не повлияло на содержание водорастворимого кальция в почве. По количеству элемента, экстрагируемого раствором МеЪНсЬ-3 наибольший положительный эффект наблюдался в случае добавления базальта, здесь превышение над контрольными вариантами составило почти 80%. В вариантах с гранитом превышение над контролем составило всего 38%. Внесение пород не отразилось заметным образом на содержании железа, количество подвижного марганца увеличилось в два раза.

В сосудах объемом 0,5 кг выращивали пшеницу с использованием смеси почвы и мелкоизмельченного гранита в количестве 20% от массы почвы. В сосуд высаживали 15-20 растений. Контролем являлись варианты без внесения гранита. Во всех вариантах вносили азот в форме аммиачной селитры. Пшеницу выращивали до фазы кущения — 15 дней, в световой комнате на кафедре радиологии при 12 часовом светопериоде, освещенность - 9000 люкс (люминесцентные лампы), температура днем - 25°С, ночью - 20°С. Повторность опыта пятикратная. Результаты опыта свидетельствуют о положительном действии измельченного гранита на рост и развитие пшеницы. Общая биомасса растений (грамм сухого вещества на сосуд) в опытах с гранитом была выше по сравнению с контролем на 59%.

Глава 3. Изменение биологической доступности фосфатов как функция трансформации и состояния органического вещества.

3.1 Биологические аспекты регулирования подвижности фосфора в

почве.

Формирование пула доступных для растений почвенных фосфатов в естественных условиях является исключительно функцией биотического комплекса наземной экосистемы. В условиях агроэкосистемы пополнение запасов подвижных фосфатов осуществляется за счет минеральных удобрений. Однако и в пахотных почвах естественные процессы превращения минеральных, неусвояемых фосфатов в доступные формы имеют важное значение , особенно, есаш учесть низкие коэффициенты использования традиционных фосфорных удобрений, обусловленные образованием труднорастворимых минеральных форм.

3 2 Изучение динамики мобилизации фосфора из La*(PO)t в процессе иикро-оиоюгическоро разложения .люкозы

Формирование nv;iа подвижных, доступных для растений почвенных фосфатов в естественных условиях является исключительно функцией биотического комплекса наземной экосистемы В условиях агроэкосистемы пополнение запасов подвижных фосфатов осуществляют за счет минеральных удобрений Однако и в пахотных почвах естественные процессы превращения минеральных, неусвояемых фосфатов в доступные формы имеют важное значение, особенно если учесть низкие коэффициенты использования традиционных фосфорных удобрений, обусловленные образованием труднорастворимых минеральных форм

Было проведено исследование кинетики мобилизации фосфора из Са-,(РОО; в зависимости от количества разлагаемого органического вещества и режима увлажнения Мобилизацию фосфора изучали в искусственном субстрате следующего состава кварцевый песок (0,5-1,0 мм) - 5 г, трехзамещенный фосфат кальция 6 мг, глюкоза в дозе 1.2 и 12 мг на фоне нормального (60 % от ПВ) и избыточного увлажнения (120 и 300 % от ПВ) Контролем являлись варианты без органического вещества, но с разным уровнем увлажнения В вариантах с органическим веществом в субстраты вносили по капле отстоявшегося раствора почвенной суспензии, во все варианты по 0,12 мг мочевины и нитрата кальция Температура компостирования 30 ' С Сроки отбора проб — 4, 10 и 30 суток, повторноегь пятикратная В опыте с влажностью 300% ог ПВ и дозой органического вещества 12 мС пробы отбирались каждый день В аналогичных условиях был поставлен опыт, в котором использовали возрастающие дозы глюкозы - 1,2,3,6, 6,0, 10,0, 12,0 мг (по углероду), время компостирования 10 суток

Результаты проведенного эксперимента показали, что мобилизация фосфора тесно связана с процессами формирования и функционирования микробного сообщества За развитием микробиологических процессов наблюдали по изменениям физико-химических параметров среды (табл 3) и выделению СО;

Первые три дня компостирования значения Eh составляли от 120 до 180 mV в зависимости от варианта опыта В дальнейшем в компосте установились строго аэробные условия, за исключением варианта с уровнем увлажнения 300% от ПВ, где значения Eh варьировали от -350 mV в первые дни инкубации до 220 mV к концу эксперимента Здесь наблюдалось наибольшее накопление кислотных продуктов метаболизма, значение рН резко снизилось до 3,9 уже на третий день компостирования, в последующие четыре дня происходило увеличение рН до значений 41,45,5 9, 63 соответственно В других вариантах с органическим веществом снижение рН происходило постепенно, наибольшее подкисление раствора было зарегистрировано на 10 день компостирования К концу опыта во всех вариантах значения рН составляли от 6,2 до 7,1

Таблица3

Динамика БЪ и рН по вариантам опыта_

Сроки отбора проб, дни варианты

1 2 3 4 5 6 7

ЕЬ 1 560 570 580 220 570 500 290

4 550 550 600 500 550 200 -350

10 570 580 570 570 570 550 210

30 550 580 570 570 560 570 220

рн 1 7,8 7,8 7,7 7,7 7,7 7,8 7,5

4 7,7 7,9 7,5 8,0 5,5 6,2 4,1

10 7,5 7,8 4,9 5,5 4,3 4,7 6,3

30 7,7 7,8 7,0 7,1 6,5 6,5 7,1

"Варианты: 1-без органического вещества (ОВ),бО% от ПВ.2-ТО же, 90% от ПВ; 3-1,2мгС, 60% от ПВ, 4-то же, 90% от ПВ; 5-12,0мгС, 60% от ПВ; 6-то же, 90% от ПВ, 7- то же, 300% от ПВ.

До СОг окислилось около 50% внесенного углерода, происходило формирование микробной биомассы.

Интенсивное образование водорастворимых форм фосфора во времени было сопряжено с периодом активного развития микробиологических процессов, происходило первые 3-10 дней компостирования. В наших опытах выявлена зависимость мобилизационных процессов от количества метаболизируемого органического вещества и от условий увлажнения. Разложение глюкозы (доза 12 мгС, увлажнение 300% от ПВ) в строго анаэробных условиях привело к почти полному переходу фосфора в раствор - содержание водорастворимого фосфора составило порядка 70% от внесенного. При дозе органического вещества 12 мгС концентрация фосфора в растворе превышала контрольные варианты в 2-3 раза, в вариантах с дозой 12.0 мгС превышение над контрольными значениями составило от 5 до 11 раз. Сопоставление данных динамики содержания фосфора в водных вытяжках и изменения рН обнаруживает, что в целом в условиях модельного опыта концентрация фосфора возрастает со снижением рН и, наоборот, за исключением варианта с уровнем увлажнения 300% от ПВ, где не наблюдалось прямой зависимости роста содержания водорастворимого фосфора от подкисления среды.

Большое значение для регулирования концентрации фосфора в растворе на начальных этапах развития микроорганизмов играет биологическое поглощение растворенного элемента В нашем опыте происходило кратковременное снижение концентрации фосфора (до значений меньших, чем в контрольных вариантах) в растворе в период интенсивного формирования микробной массы Результаты вегетационного опыта с использованием в качестве

источника фосфора, показали, что положительное действие микробиологических процессов на поглощение Ри растениями пшеницы происходило в вариантах, где растения высевались через 30 дней после компостирования фосфата кальция с органическим веществом При одновременном внесении глюкозы в течении 12 деней поступление Р3' в растения снижалось от 5 до 10 раз

Влияние микробиочогических процессов на содержание кальция в растворе было ботее сложным (табл 4) Особенно это выявилось в опыте с возрастающими концентрациями глюкозы (табл 5), где по мере увеличения доз органического вещества содержание кальция сначала увеличилось, а затем снизилось до контрольного уровня Такое поведение элемента связано с разносторонним влиянием продуктов микробного метаболизма на кальций растворение происходит за счет подкисления среды, образовашш хечатов, уменьшение растворимости может быть обусловлено переосаждением в виде оксала-тов, цитратов и карбонатов кальция

Таблица 4

Образование водорастворимых форм фосфора и кальция в % от внесенного

время компос-тирова ния дни

4 10

30

г

3.3 4.2 4,2

50

фосфор

_1_

I 2

133 6,3 ^6,3 I 5,8*

3 4 5 6 1 7 1 2 з 4 5 6"

3.3 3,3 42 4,2 ,58 25 30 3,0 3 5 3,0 37

5,0 0,7 25 46 I 50 40 80 5,0 7,0 18 12

10 15 24 35 67 40 7,0 и4. 15 25 12 13

8,3 10 28 28 |42 40 8,0 14 4,0 12

Обозначения вариантов в таблице 3 ** в 7 варианте Са не определяли

Таблица S~

Образование водорастворимых форм фосфора и кальция (мг/мл) в процес-

Глюкоза, мгС Р Са

1,2 0,012 0,077

3,6 О, О/? 0,090

6,0 0,022 0,033

10,0 0,03 0,03

12,0 0,035 0,029

Результаты проведенных исследований показывают, что скорость и интенсивность образования биологически доступных фосфатов из трехзамещенного фосфата кальция зависит от количества разлагаемого органического вещества, степени развитая микробиологических процессов. По мере снижения уровня микробиологической активности, обусловленного истощением энергетического субстрата, концентрация фосфора в растворе уменьшалась. Влияние влажности было связано с различным характером превращения глюкозы в аэробных и анаэробных условиях среды. Известно, что окислительно-восстановительный потенциал среды влияет на характер образующихся продуктов микробиологического разложения углеводов. Если в условиях достаточного доступа кислорода преимущественно образуются углекислый газ, промежуточные продукты окисления кислотной природы, то в анаэробных условиях происходит также образование спиртов, фенолов и т.п. Интенсивная мобилизация фосфора в варианте с уровнем увлажнения 300% от ПВ при нейтральных и слабощелочных условиях, на наш взгляд, объясняется формированием органоминеральных комплексов удерживающих атомы фосфора в растворе. С другой стороны, увеличению подвижности фосфора и поддержанию высокой растворимости элемента способствует и переосаждение из раствора кальция, предположительно в виде нерастворимых органо-минеральных солей (карбонаты кальция, оксалаты кальция, цитраты кальция). Как видно из данных таблицы 4, степень мобилизации фосфора была выше, чем мобилизации кальция, что также является доводом в пользу мнения о переосаждении кальция из раствора. Полученные данные по растворимости фосфора в биохимически активной среде сопоставимы с растворимостью фосфата кальция в 0,1М растворах органических кислот — уксусной, глюконовой, лимонной [Мишустин с соавт., 1972, Johnston Н. W, Miller R.B.1959],

3.2 Исследование мобилизации почвенных фосфатов в процессе

микробиологической трансформации органического вещества (на примере дерново-подзолистых почв разной степени окультуренности) В работе были использованы образцы дерново-среднеподзолистой почвы, резко отличающейся по агрохимическим показателям и уровню биологической

активности Образцы отбирали с клеверного и парующего полей многолетнего опыта Полевой опытной станции ТСХА 20г почвы помещали в стеклянные стаканы с герметично закрывающимися крышками Влажность почвы доводили до 90% от ГШ, вносили гладко ¡V из расчета Юмг'г почвы в виде концентрированного раствора, Са^РОдЪ ч ч в виде порошка перемешивали с почвой

За развитием микробиологических процессов, связанных с превращением внесенного органического вещества, следили по образованию СО2 и изменению численности микроорганизмов Как показывают результаты наблюдений представленные на рис 4, исследуемые почвы сильно различаются по способности окислять глюкозу В почве клеверного поля максимальная скорость образования упекислого газа наблюдалась на вторые и третьи сутки Всего в первые три дня компостирования в виде СО; выделилось 20-25% углерода от внесенного Со временем интенсивность дыхания снижалась и к концу эксперимента незначительно превышала показатели контрольных вариантов В почвенных образцах с парчющего поля окисление глюкозы было очень слабым, что естественно объясняется низкой начальной биогенностью почвы За все время опыта в виде углекислого газа выделилось менее 10% углерода глюкозы Интенсивность окисления органического вещества возрастала со временем, что было связано с ростом численности микроорганизмов в почве

Наиболее интенсивное увеличение численности микроорганизмов наблюдалось первые трое суток после внесения глюкозы В образцах почвы с клеверного поля этот показатель увеличился почти в два раза, в почве с парующего поля в 23 раза В последующем в образцах из-под пара численность микроорганизмов продолжала увеличиваться, хотя и менее интенсивно, в почве га-под клевера количество микроорганизмов через десять суток компостирования уменьшилось, но продолжало оставаться выше, чем в контрольном варианте

С усилением биологической активности в почвенных образцах происходило снижение НЬ, наблюдавшееся уже через 12 часов компостирования В вариантах с глюкозой значения редокс-потенциалов составили -390 и -190 тУ для почвы клеверного и парующего полей соответственно В соответствии с данными, представленными на рис 5, в течение всего опыта в почве сохранялись анаэробные условия среды, что имеет большое значение для состояния почвенных фосфатов Окисление органических веществ в анаэробных условиях сопровождается увеличением содержания подвижных фосфатов в почве, что связано с восстановлением железа, а также с образованием уксусной, муравьиной, масляной кислот [Кауричев И С , 1976 ] В почве клеверного поля с нейтральной реакцией среды небольшое кратковременное снижение величины рН наблюдалось на третьи сутки компостирования Динамика рН в почве парующего поля имела противоположный характер и отличалась более существенными количественными перепадами концентраций ионов водорода в водной

Д-П, бессменный клевер

(А)

Д-П, бессменный пар

Рис.4 Динамика выделения ССЬ, мгС (А) и численности микроорганизмов, 100000/г и /20г (Б).

1- почва без внесения оргаического вещества, 2 почва + глюкоза

Д П, бессменный клевер

Д-П, бессменный пар

Ри1, 5 Изменение подвижности фосфора (% от контроля) и динамика рН и НИ в процессе микробиологического разложения глюкозы в почвах дерново-подзолистого типа разной степени окультуренностн

1-контроль, без ОВ, 2- почва+глюкоза 3-почва+ Са?(РО))2

вытяжке. В целом значение рН снизилось с 5.3 в начале до 4.2-4.5 в конце эксперимента. Как и в образцах с клеверного поля, значения рН и возрастали и снижались по сравнению с контролем, что связано со сложным взаимодействием образующихся органических кислот с различными компонентами почвы (рис.5).

Под влиянием процессов, связанных с микробиологическим превращением глюкозы, происходило интенсивное образование фосфатов, извлекаемых раствором МеЪИсЬ-З (рис5). В почве клеверного поля за 3 суток компостирования в подвижную форму дополнительно перешло 25 мг/кг почвы, в почве пара - 30 мг/кг. К концу эксперимента, когда наблюдалось уменьшение микробиологической активности, в почве клеверного поля содержание дополнительно мобилизованных фосфатов уменьшилось до 18 мг/кг, в почве пара наблюдалось закрепление фосфора в менее подвижные формы, несмотря на продолжающееся развитие микробиологических процессов.

Результаты проведенного опыта показали, что почва из-под клевера способна в течение длительного времени поддерживать повышенную концентрацию доступных фосфатов благодаря более высокому уровню биогенности. Характерно, что более устойчивый во времени эффект повышения доступности фосфатов в более биогенной почве, отмечался и в опытах с внесением трехза-мещенного фосфата кальция, несмотря на более высокие значения рН. По-видимому, в данных экспериментах кислотность почвы не играла решающей роли в повышении доступности, как почвенных фосфатов, так и внесенного в почву трехзамещенного фосфата кальция.

Внесение в почву глюкозы во всех случаях приводило к снижению содержание водорастворимых фосфатов, в то время как внесение Саз (РО^ - к его увеличению. Отмеченные особенности свидетельствуют о том, что в условиях микробиологического превращения привнесенного органического вещества процессы связывания фосфат-ионов почвенного раствора преобладают над процессами их поступления в раствор. При этом в биологически активной почве из-под клевера уменьшение количества фосфора в водной вытяжке может быть обусловлено главным образом поглащением фосфат-ионов микроорганизмами, в почве из-под пара, по-видимому, преобладают процессы физико-химического и химического связывания элемента. В частности, под действием низкомолекулярных органических соединений, поступающих в раствор при разложении органического субстрата, происходит мобилизация Ре и А1, что делает возможным, по мнению Дюшофура, химическую фиксацию фосфора в форме Ре(ОН)Н2ГО4 и А^ОЩДгРО». Осаждение растворенного фосфора с образованием труднорастворимых фосфатов железа и алюминия может играть существенную роль в кислых

чаловыветрелых, а также деградированных почвах, что необходимо учитывать при разработке рекультивационных мероприятий

Результаты исследования показали, что изменение подвижности почвенных фосфатов сопряжено с развитием процессов непосредственно связанных с микробиологическим превращением глюкозы поступлением в раствор СО; и продуктов неполного окисления глюкозы, ростом биомассы, а также процессов, косвенно связанных с деятельностью микроорганизмов снижение ЕЙ, колебаниями концентрации попов водорода в почвенном растворе Выявлены существенные различия между исследуемыми почвами по характеру и степени изменения изучаемых показателей и их динамике ВЫВОДЫ

1 Процессы связанные с микробиологическим окислением глюкозы и лигнина в почвах и искусственных органоминеральных смесях, контролировали в нашем опыте переход труднорастворимых соединений Р, К, Са, Ие, Мп в мобильные формы, образующие доступные пулы основных биофильных э шмен-тов

2 Скорость образования биологически доступных форм элементов зависит от состава органического вещества и скорости его минерализации Быстрая минерал и ация глюкозы сопровождалась интенсивной биологической мобилизацией этементов из минерального субстрата При этом максимальные концентрации доступных форм элементов регистрировались в промежутке 5-10 суток после внесения в субстрат глюкозы

Действие целлочигнина имело пролонгированный характер Максимальные концентрации доступных форм элементов наблюдались через 30-100 дней после внесения органики, на фоне усиления процессов минерализации це^шо-тигнина и образования водорастворимых органических соединений

3 Увеличение дозы органического вещества сопровождается возрастанием объемов мобилизованных биологически доступных форм фосфора, калия, железа и марганца Однако кривые динамики мобилизации зависят от многих факторов, влияющих на состояние и поведение образующихся мобильных продуктов миграционный отток, сорбция и формирование относительно устойчивых запасных фондов, вторичное осаждение, иммобилизация в биомассу в процессе микробных сукцессий и тд Все эти процессы могут приводить к снижению экстрагируемое™ отдельных этементов, как это наблюдалось с фосфором, кальцием и, иногда, с железом

4 На интенсивность и объем микробиологической мобилизации элементов существенное влияние оказывает не только состав и количество органического вещества, но и состав минерального субстрата Интенсивность мобилизации элементов не определялась исходным содержанием в породе, а зависела от то-

го, в составе каких минеральных соединений они находятся. Наиболее интенсивный переход в доступную форму наблюдался для фосфора из трикальций-фосфата, а также марганца, содержащегося в минералах исследуемых пород в виде изоморфной примеси. Железо в большей степени мобилизовалось из гранита, чем из базальта. Кроме того, было выявлено влияние породы на развитие микробиологических процессов. Отмечено, что в субстрате с гранитом развивалась преимущественно грибная микрофлора, с базальтом — бактериальная. В субстрате с базальтом до углекислого газа окислилось 80%, в то время как в опыте с гранитом не более 70% от внесенного углерода.

5. На интенсивность микробиологической мобилизации и растворения минеральных элементов влияют процессы, связанные со снижением рН, образования органических кислот и развитием кислотного гидролиза; развитием восстановительных условий; образованием промежуточных органических соединений, способных к комплексе- и хелатообразованию, в частности, соединений близких к гумусовым веществам. Таким образом, возрастает пул элементов, связанных с гумусовыми веществами.

6.Положительное действие органического вещества на подвижность фосфора наблюдалась не только в искусственном субстрате, но и в почвах. Однако в биологически деградированных почвах возрастание содержания лабильных фосфатов было кратковременным, с течением времени происходило снижение количества мобильных форм элемента. Положительное действие органического вещества на подвижность фосфора оставалось относительно устойчивым в почвах с достаточно высоким уровнем биогенности и гумусированности.

7. В почвах с высоким уровнем биогенности и постоянным поступлением органических остатков в качестве дополнительных источников минерального питания могут быть использованы тонкоизмельченные породы, богатые первичными минералами. Внесение в почву мелкоизмельченной фракции базальта и гранита в количестве 20% от массы почвы привело к увеличению значений рН от 5,6 до 6,1, и повышению содержания в почве подвижных соединений калия, кальция и марганца. Выход биомассы еева- в почве с внесением тонкоиз-мельченного гранита увеличился на 55% по сравнению с контролем.

8. В период активных микробиологических процессов первые 10 дней компостирования с глюкозой, поступление мобильного почвенного фосфора, меченного Р32 в растения пшеницы снижалось в 5-10 раз по сравнению с вариантами без внесения глюкозы, положительное действие микробиологических процессов на поглощение фосфора наблюдалось в вариантах, где растение высевались в субстрат через 30 дней компостирования с глюкозой. В этом случае поступление Р32 в растения пшеницы увеличилось на 53 - 65% по сравнению с контрольными вариантами.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Фокин А Д , Раджабова П А Биологическая мобилизация фосфора из минеральных соединений // Известия ТСХА, 1494, N 2, с 72-76

2 Фокин А Д, Раджабова П А Доступность фосфатов в почвах как функция состояния и трансформации органического вещества // Почвоведение 1996, N 11,1. 1303 - 1309

3 Фокин А Д , Раджабова П А Биологические механизмы регулирования подвижности фосфора в почве // Тезисы докладов II съезда Общества почвоведов, С- Петербург, 1996, книга 1, с 302- 303

4 Фокин А Д , Карпухин А И , Раджабова П А Микробиологическое разложение органического вещества как фактор мобилизации труднорастворимых минеральных соединений // Известия ТСХА, 1996,

N3,0 97-103

1,5 печ л

Тир 100 экз

Зак 619

Центр оперативной полиграфии ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА имени К А Тимирязева 127550, Москва, ут Тимирязевская, 44