Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Фосфор органического вещества почв
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение
Автореферат диссертации по теме "Фосфор органического вещества почв"
На правах рукописи
Макаров Михаил Иванович ФОСФОР ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПОЧВ
Специальность 03.00.27 - почвоведение
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук
Москва - 2004
Работа выполнена на кафедре общего почвоведения факультета почвоведения Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор Г.В. Мотузова
доктор биологических наук, профессор А.Д. Фокин
доктор биологических наук А.Ю. Кудеярова
Ведущее учреждение:
Почвенный институт им. В.В. Докучаева, г. Москва
Защита диссертации состоится «/у » ¿м^чйчД, 2004 года в 15 час. 30 мин. в аудитории М-2 на заседании Диссертационного совета Д 501.001.57 при МГУ им. М.В. Ломоносова по адресу: 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, факультет почвоведения.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова
Автореферат разослан
2004 года
Ученый секретарь Диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор
А.С. Никифорова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.
Актуальность
Круговорот многих химических элементов в экосистеме определяется комплексным взаимодействием химических, биохимических и биологических процессов и тесно связан с синтезом и разложением органического вещества. Фосфор (Р), безусловно, относится к таким элементам, поскольку в процессе почвообразования переходит из состава минеральных фосфатов горных пород в органические соединения и в таком виде накапливается в почвах. В результате аккумуляции органических фосфатов на их долю может приходиться до 90% от общего содержания Р в почве. Аккумуляция большого количества Р органических соединений и низкая растворимость в почвенном растворе многих минеральных фосфатов способствуют тому, что трансформация фосфорсодержащих органических молекул в почве является важным звеном круговорота Р в экосистеме. В частности, минерализация органических фосфатов обеспечивает преобладающую часть фосфорного питания растений в естественных фитоценозах (Dai et a!., 1996; Firsching, Claassen, 1996).
Изучению органических фосфатов почвы посвящено большое число исследований, результаты которых обобщены в ряде обзоров (Anderson, 1967; 1980; Smeck, .1985; Harrison, 1987; Stewart, Tiessen, 1987; Sanyal, De Datta, 1991; Magid et al., 1996). Краткая сводка на русском языке представлена в монографии К.Е. Гинзбург (1981), а наиболее детальный анализ места и роли нуклеиновых кислот в почвах дан в монографии Н.С. Паникова с соавторами (1984).
Размеры аккумуляции органических фосфорсодержащих соединений в почвах оценивались в зависимости от экологических факторов, таких как климат, растительность, почвенные свойства, почвообразующие породы, характер землепользования и др. Заметные усилия были направлены на изучение химической природы органических фосфатов почвы. Эти работы включают исследования: 1) неспецифических фосфорсодержащих органических соединений (инозитфосфатов, нуклеиновых кислот, фосфолипидов); 2) групп органических фосфатов, ассоциированных с разными физическими и химическими фракциями органического вещества почв; 3) групп фосфорсодержащих соединений, имеющих разный характер связи атома Р в органической молекуле (фосфорных моно- и диэфиров, фосфонатов, полифосфатов), методом ядерного магнитного резонанса по фосфору-31 (31Р ЯМР); 4) закономерностей взаимодействия органических фосфатов почвы со специфическими фосфата-зами; 5) органо-минеральных фосфат-гумусовых взаимодействий.
РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С-ПетерСург д-у>/
На основе выполненных исследований сложилось современное представление о природе и закономерностях аккумуляции и трансформации органических фосфатов в почвах, которое можно сформулировать в следующих основных положениях:
• аккумуляция Рорг в большей степени выражена в органическом веществе кислых почв, где органические фосфаты стабилизируются в результате взаимодействия с Fe и AI с образованием устойчивых органо-минеральных комплексов;
• часть Р0Рг почвы ассоциирована с неспецифическими соединениями органического вещества почвы; среди специфических соединений почвенного гумуса, гуминовые кислоты (ГК) отличаются низким содержанием Р, тогда как фульвокислоты (ФК) гораздо более насыщены этим элементом;
• Рорг почв имеет двойственную природу: одна часть его представлена собственно органическими соединениями, тогда как другая - хемосорбирован-ным неорганическим ортофосфатом;
• в составе органических фосфатов почвы преобладают инозитфосфаты растительного происхождения, тогда как относительное содержание фосфорных диэфиров микробного происхождения невелико.
Несмотря на сделанные обобщения, фосфор, как элемент органического вещества почвы, остается гораздо менее изученным в сравнении с углеродом или азотом. Анализ накопленных данных показывает, что, с одной стороны, в экспериментальных исследованиях получено много противоречивых результатов, а с другой, при изучении органических фосфатов почвы сформировался ряд стереотипов, которые не имеют достаточного экспериментального обоснования, но широко используются при интерпретации получаемых данных. Например, очень противоречива информация о соотношении Р индивидуальных органических фосфатов и фосфорсодержащих гумусовых соединений, а также о распределении Р по фракциям органического вещества почв. Ряд стереотипов сложился в интерпретации результатов исследований органических фосфатов методом 31Р ЯМР. К таким экспериментально необоснованным заключениям относятся, прежде всего, трактовка принадлежности ряда пиков на спектрах, а также происхождения (растительное или микробное, грибное или бактериальное) фосфорсодержащих соединений.
Хотя почвы характеризуются достаточно высокой концентрацией Рорг, фосфор не был включен в состав современных структурных формул не только ГК, но и общего органического вещества почвы (Schulten, Schnitzer, 1997). Поэто-
му вполне естественно, что Р не упоминался и ранее в составе ни одной из ряда структурных формул ГК," предлагавшихся на протяжении достаточно долгой истории их исследования (Драгунов и др., 1948; Орлов, 1974; Fuchs, 1931; Flaig, 1964; Schnitzer, 1978; Schulten, Schnitzer, 1993 и др.).
Все отмеченные обстоятельства позволяют сделать вывод о том, что на основании опубликованных данных не представляется возможным формирование целостной концепции, описывающей наиболее общие закономерности аккумуляции и трансформации органических фосфатов почв в разных экологических условиях.
Цель работы
Установить основные закономерности аккумуляции Р в составе органического вещества почв и основные факторы, определяющие качественный состав органических фосфатов почв, формирующихся в разных экологических условиях, включая антропогенное воздействие.
Задачи исследования
1. Определить содержание Рорг в почвах основных биоклиматических зон Европейской части России и вертикальных зон Северного Кавказа и его распределение по физическим. (гранулометрическим) и химическим (группам органического вещества) фракциям почв.
2. Изучить качественный состав органических фосфатов почв, отдельных гранулометрических фракций и химических фракций органического вещества почв методом 31Р ЯМР.
3. Изучить качественный состав органических фосфатов растений и микроорганизмов на основе анализа экстрактов, используемых при исследовании органического вещества почв.
4. Оценить степень трансформации данных о состоянии Рорг в почвах в результате использования стандартных методов изучения органического вещества почв (кислотно-щелочное фракционирование, получение препаратов гумусовых кислот).
5. Определить изменение количественных и качественных характеристик состояния Рорг в почвах под влиянием антропогенных факторов: применение разных систем удобрений и разный характер землепользования.
Защищаемые положения
К защите представляется общая концепция состояния фосфора органических соединений в почвах, базирующаяся на следующих положениях:
1. Уровень аккумуляции Рорг в почвах и в органическом веществе почв определяется совокупностью факторов, как контролирующих накопление органических соединений в целом, так и оказывающих селективное влияние на минерализацию органических фосфатов.
2. Распределение Р по группам органических соединений, выделяемым на-основе разной растворимости (или устойчивости) в кислоте и щелочи (неспецифические соединения, группы гумусовых кислот), контролируется взаимодействием "фосфат-металл", зависящим от кислотно-основного состояния почв. Такое распределение может быть принципиально изменено при использовании разных методов фракционирования органических фосфатов.
3. Фосфор является обязательным структурным элементом высокомолекулярных гумусовых кислот, в состав которых входят молекулы (фрагменты молекул) индивидуальных органических фосфатов (прежде всего, фосфо-липидов, нуклеиновых кислот и продуктов их гидролиза). Однако большая часть индивидуальных фосфорсодержащих соединений (прежде всего, инозитфосфатов) взаимодействует с гумусовыми кислотами через "металлические мостики", образуя высокомолекулярные органо-минеральные комплексы.
4. 31Р ЯМР спектроскопия позволяет определять качественный состав органических фосфатов и количество фосфора отдельных групп соединений и на этой основе оценивать относительную активность минерализации органических фосфатов в почве, а в некоторых случаях, и определять их преимущественное происхождение (растительное, микробное).
5. Большая часть фосфорсодержащих биологических молекул, относительно неустойчивых в почвенных условиях (нуклеиновые кислоты, фосфолипиды и фосфополисахариды), стабилизирована в составе органического вещества почв вне микробной биомассы.
6. Определение содержания в почвах органических фосфатов разной степени лабильности (доступности для биохимической минерализации) на основе их экстрагируемости разными растворителями является неэффективным. Лабильные органические фосфаты входят в состав разных фракций органического вещества, а их качественный состав зависит от уровня биологической активности почв.
Научная новизна
В работе впервые обоснован механизм, определяющий распределение Рорг по фракциям органического вещества почв, и показана чувствительность такого распределения к методическим особенностям фракционирования. Принадлежность фосфорсодержащих органических компонентов к фракциям, выделяемым на основе разной растворимости (или устойчивости) в кислоте и щелочи (неспецифические соединения и группы гумусовых кислот), контролируется взаимодействием "фосфат-металл", зависящим от кислотно-основного состояния почв. В кислых почвах преобладает взаимодействие фосфатной группы органической молекулы с Fe и AI, тогда как в нейтральных и карбонатных - с Са и Мg. Разная растворимость образующихся солей (комплексных соединений) в кислоте и щелочи и определяет их разное поведение в процессе фракционирования органического вещества почв. Методические особенности фракционирования, способные оказать воздействие на связь фосфат-металл и, следовательно, на растворимость фосфорсодержащих компонентов (обработка почвы кислотой перед щелочной экстракцией, переосаждение ГК), могут способствовать принципиальному перераспределению между отдельными фракциями органического вещества почвы.
Впервые предложено структурно определенное место Р в составе молекулы ГК и место Рорг в структуре высокомолекулярных органо-минеральных комплексов органического вещества почв. Гуминовая кислота содержит около 0,2% Р в виде ковалентно связанных биологических фосфорсодержащих молекул или их фрагментов (фосфолипидов, нуклеиновых кислот и продуктов их гидролиза). В несколько раз больше Р входит в состав органо-минеральных комплексов в виде индивидуальных соединений (прежде всего, инозитфосфа-тов), взаимодействующих с молекулами ГК через "металлические мостики".
Показано, что понятие "фосфор фульвокйслот" неопределенно, как качественно, так и количественно. В составе органического вещества кислотораство-римой фракции щелочного экстракта, Р представлен преимущественно неспецифическими соединениями, в том числе, гидролизуемыми из состава высокомолекулярных органо-минеральных комплексов в результате кислотного и щелочного воздействия. Количественная неопределенность связана как с зависимостью содержания Рорг во фракции ФК от интенсивности гидролиза (кислотная обработка перед щелочной экстракцией, переосаждение ГК), так и с принципиальным влиянием типа используемого сорбента на содержание Р в препаратах ФК.
На основе 31Р ЯМР спектроскопии экстрактов из естественных почв и культур микроорганизмов, а также выполненных инкубационных экспериментов, впервые утверждается, что 1) большая часть фосфорсодержащих биологических молекул, относительно неустойчивых в почвенных условиях (нуклеиновые кислоты, фосфолипиды и фосфополисахариды), стабилизирована в составе органического вещества почв вне микробной биомассы; 2) качественный состав лабильных фосфорных диэфиров зависит от уровня биологической активности почв; 3) соотношение фосфорных моноэфиров и диэфиров является показателем активности минерализации фосфорсодержащих органических соединений в почвах.
Установлено, что результаты 31Р ЯМР спектроскопии, не сопровождающиеся дополнительными исследованиями, не позволяют непосредственно определить растительное или микробное происхождение органических фосфатов почв и степень их ассоциированности с микробной биомассой, как это часто делается в работах, характеризующих состояние Рорг в почвах с использованием метода 31Р ЯМР. Состав органических фосфатов растений и микроорганизмов, определяемый на основе спектроскопии щелочных экстрактов, очень сходен, и только в случае выраженного вторичного перераспределения лабильных фосфатов (например, минерализация соединений растительного происхождения и физическая стабилизация продуктов микробного синтеза) появляется возможность определения их преимущественных источников.
Разные виды антропогенного воздействия на почвы, такие как применение органических удобрений, вырубка леса и использование территории под пастбище изменяют состояние органических фосфатов в дерново-подзолистой и бурой лесной почвах, соответственно. Удобрения приводят к повышенной минерализации лабильных фосфорных диэфиров и уменьшению их содержания в составе фосфорсодержащих органических соединений почвы. Изменение состава фитоценоза и выпас также способствуют минерализации наиболее интенсивной в составе крупных гранулометрических фракций, и изменению качественного состава фосфорных диэфиров.
Практическоезначение
Из результатов работы следует, что метод 31Р ЯМР спектроскопии позволяет количественно определять Р структур типа ДНК и Р суммы структур типа фосфолипидов и фосфополисахаридов, не прибегая к сложным биохимическим анализам, принципиально занижающим содержание Р подобных компонентов в составе органического вещества почв.
Показано;' что определение лабильных органических фосфатов, как близкого резерва фосфорного питания растений, на основе их "мягкой" экстракции бикарбонатом натрия или другими растворителями является неэффективным, поскольку на долю таких соединений приходится лишь небольшая часть лабильных фосфорных диэфиров почвы. Определение суммарного содержания Р диэфиров в щелочном экстракте из Почв методом 31Р ЯМР спектроскопии дает более полное представление осодержании в почве легкогидролизуемых органических фосфатов.
Содержание в почве потенциально легкоминерализуемых фосфорных диэфиров и соотношение Р моноэфиров и диэфиров, заметно варьирующие в зависимости от экологических условий, могут служить интегральными характеристиками активности минерализации фосфорсодержащих органических соединений почвы и продуктов биологического синтеза растений и микроорганизмов.
Результаты исследований включены в учебное пособие "Трансформация органического вещества почв" (М.: МГУ, 1990) и используются при чтении курса лекций по биогеохимии на факультете почвоведения МГУ.
Апробация работы
Материалы диссертации были представлены на 2 Всесоюзном совещании "Общие проблемы биогеоценологии" (Москва, 1986); конференции Международного общества по изучению гумусовых веществ (International Humic Substances Society - IHSS) Туминовые вещества в окружающей среде" (Атланта, США, 1995); Ломоносовских чтениях (Москва, 1995; 2001); II и III съездах Доку-чаевского общества почвоведов (Санкт-Петербург, 1996; Суздаль, 2000); региональной научно-практической конференции к 150-летию В.В. Докучаева "Докучаевское наследие в науке и практике" (Смоленск, 1996); Международной конференции по загрязнению окружающей среды (Будапешт, Венгрия, 1996); VI Международном симпозиуме Северных стран по изучению гумусовых веществ (Хамеенлинна, .Финляндия, 1997); 8, 9 и 10 Международных конференциях IHSS (Вроцлав, Польша, 1996; Аделаида, США, 1998; Тулуза, Франция, 2000); Международной конференции Тенезис, география и экология почв" (Львов, Украина, 1999); III Международной конференции Туминовые вещества в наземных, и водных экосистемах" (Будгощ, Польша, 1999); II Европейском симпозиуме "ЯМР в почвоведении" (Фрайзинг, Германия, 2000); III Международном конгрессе Европейского общества по охране почв - ESSC (Валенсия, Испания, 2000); 17 съезде Международного общества почвоведов (Бангкок,
Таиланд, 2002); XI Всероссийской школе "Экология и почвы" (Пущино, 2002); научном семинаре по теоретическим проблемам почвоведения (Москва, 2002); II Международной конференции Туминовые вещества в биосфере" (Москва, 2003); Международном симпозиуме "Органический фосфор 2003" (Аскона, Швейцария, 2003); научных семинарах Института почвоведения и географии почв Байройтского университета (Байройт, Германия, 1994; 2000; 2002); заседаниях кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ (Москва, 2000; 2002).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 55 работ.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, 11 глав, выводов и списка литературы (590 работ, в том числе 446 на иностранных языках). Материал диссертации изложен на страницах, содержит 68 таблиц и 37 рисунков.
Благодарности
Работа посвящается памяти профессора Л.А. Гришиной, первого учителя и наставника в почвоведении, привившей автору интерес к исследованию органического вещества почв, и показавшей перспективность применения в таких исследованиях новых инструментальных методов. Глубокая благодарность выражается коллегам по кафедре общего почвоведения Т.И. Малышевой, P.M. Окуневой, Н.П. Недбаеву и ученикам С.В. Петровой, И.В. Булатниковой и Е.Г. Смирновой за помощь при проведении экспериментальных исследований. Признателен также всему коллективу кафедры общего почвоведения во главе с заведующим, профессором А.С. Владыченским за доброжелательное отношение при выполнении работы. Особенно благодарен профессору W. Zech за предоставленную возможность проведения исследований методом 31Р ЯМР спектроскопии в Институте почвоведения и географии почв Байройтского университета (Германия), а также доктору L. Haumaier за полезные советы и ценные консультации.
Отдельные разделы работы выполнены при поддержке проектов РФФИ №№ 96-04-48477, 98-04-49350, 02-04-"9225; Европейской организации по изучению окружающей среды (EERO): 1993; Немецкой службы академических обменов (DAAD): 1994; Фонда Александра фок Гумбольдта; 1999-2000; Немецкого научно-технического общества (DFG): 2001.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
ЧАСТЬ I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
В главах первой части работы освещается современное состояние изученности вопроса о природе, закономерностях аккумуляции и трансформации органических соединений фосфора в почвах.
Глава 1. Закономерности аккумуляции фосфора органических соединений в почвах
Уровень аккумуляции Рорг в почвах контролируется содержанием Р в почво-образующей породе и факторами, определяющими скорости выветривания первичных минералов, синтеза и минерализации органических фосфатов. Большое разнообразие этих факторов определяет широкое варьирование содержания Рорг в почвах, разное относительное количество Рорг в составе фосфорсодержащих соединений почвы и разную насыщенность фосфором органического вещества почв (Хейфец, 1948; Богданов, 1954; Ефимов и др., 1986; Переверзев, Кошлева, 1997; Williams, Walker, 1969; Adams, Walker, 1975; Walker, Syers, 1976 и др.).
Меньшее содержание Р в органическом веществе характерно для органогенных почв, а среди минеральных, значительно большие концентрации характеризуют органическое вещество кислых почв в сравнении с нейтральными и карбонатными (Дмитриенко, 1948; Хейфец, 1948; Войкин, Романов, 1973; Марковский, 1976; Войкин и др., 1976; Кярблане, 1976). Преимущественная аккумуляция органических фосфатов в кислых почвах объясняется их стабилизацией при взаимодействии с гидроокислами Fe и Al (Williams et al., 1960).
Изменение обогащенности органического вещества фосфором с глубиной имеет устойчивый однонаправленный характер, заключающийся в постепенном уменьшении отношения С:Рорг от поверхностного к нижележащим горизонтам (Богданов, 1954; Войкин и др., 1973; Стрельченко, 1973; Елсаков, 1979; Мотузова, Старостина, 1987; Габбасова и др., 1993). В качестве наиболее вероятных причин называются нисходящая миграция богатых фосфором ФК и низкая активность минерализации органических фосфатов в глубоких горизонтах почвы (Кирюшин, 1974; Холопова, 1980). Органические соединения являются преимущественной формой миграции Р в почве и ландшафте (Фокин, Аргунова, 1974; Chapin et al., 1978; Quails etal., 1991; Fisher etal., 1998).
Содержание в почве Popr связано с количеством других структурных элементов органического вещества почвы (С, N, S) (Jackman, 1955; Walker, Adams, 1958; Williams et al., 1960; John et al., 1965; Roberts et al., 1985). Однако на основании более тесных корреляционных связей между С и N, С и S или N и S высказано предположение, что Р в меньшей степени представляет структурный элемент специфических гумусовых соединений, и аккумуляция Рорг в значительной степени контролируется условиями стабилизации в почве индивидуальных фосфорорганических соединений (Williams et al., 1960).
Минерализация Рорг является важным процессом, обеспечивающим фосфорное питание растений. На основе анализа данных по отношениям C:N.P в почвах и по зависимости фосфатазной активности от содержания Рмин предложена концепция "биохимической минерализации", согласно которой Рорг может минерализоваться независимо от минерализации С и N в результате действия фосфатаз корневых систем растений, активность которых контролируется концентрацией лабильных минеральных фосфатов (McGill, Cole, 1981).
Глава 2. Фосфор органических соединений в физических и химических
фракциях органического вещества и в микробной биомассе почв
Фосфор органических соединений в большей степени аккумулируется в илистой фракции почв, для которой характерны минимальные отношения С:Рорг (Коротков, Сахарцев, 1989; Tiessen, Stewart, 1983; Agbenin, Tiessen, 1995; Rubaak et al., 1999; Turri6n et al., 2000). Подобно С органического вещества, большая часть ассоциирована с мелкодисперсными фракциями в большинстве почв.
Стабилизация в почве рассматривается как результат включения его в состав специфических гумусовых соединений почвы. Распределение Рорг между фракциями ГК и ФК является неустойчивым показателем, для которого получены прямо противоположные результаты: от преобладания Р, ассоциированного с фракцией ГК (Кудзин, Губенко, 1970; Dormaar, 1968; Guggenberger et al., 1996b), до равномерного распределения между фракциями (Кудеярова, 1986; Ivanoff et al., 1998) или преобладания Р ФК (Левенец, Кривоносова, 1974; Кривоносова, 1977; Габбасова и др., 1992; Omotoso, Wild, 1970; Schoenau, Bet-tany, 1987).
Результаты изучения препаратов гумусовых кислот также свидетельствуют о большом варьировании концентрации Р в ГК и ФК и, следовательно, о возможности его разнонаправленного распределения между группами гумусовых
кислот. ГК, выделенные из органогенных почв или горизонтов, содержат меньше Р (0,1-0,2%) в сравнении с ГК из минеральных горизонтов (до 1,5%), а ГК из кислых почв содержат больше Р в сравнении с ГК из нейтральных почв (Александрова, 1956; Александрова, Найденова, 1970; Кривоносова, 1972; Bedrock et al., 1994). Препараты ФК (по Форситу) характеризуются большим содержанием Р в сравнении с ГК (Кривоносова, 1972; Бацула, Кривоносова, 1973; Кирюшин, 1974). Однако имеются и прямо противоположные данные. Так, ГК, выделенные из торфа и гумусового горизонта минеральной почвы, содержали 0,17% и 1,05% Р, соответственно. ФК, полученные из тех же почв по методу IHSS на смоле XAD-8, содержали всего 0,02 и 0,05% Р (Bedrock et al., 1995).
Часть Popr почвы представлена соединениями, входящими в состав клеток почвенных микроорганизмов и оказывающимися в почвенных экстрактах в результате их лизиса при высушивании почвы и воздействии экстрагентов. Эта часть Рорг считается наиболее динамичной, в значительной степени контролирующей потоки Р в системе почва-растения-микроорганизмы в сезонном цикле элемента (Hedley, Stewart, 1982; Brookes et al., 1984; McLaughlin et al., 1986; Stewart, Tiessen, 1987). Результаты определения содержания Р микробной биомассы почв его доли в составе почвы, концентрации Р
и отношения С:Р в микробной биомассе свидетельствуют о большом варьировании этих показателей. Соответствующие диапазоны составляют от 5 до 174 мкг Рмикр г"1; от 2,5 до 24,3% от Рорг почвы; от 1,4 до 4,7% и от 5 до 38 (Титляно-ва, 1992; Brookes et al., 1984; Srivastava, 1992; Joergensen et al., 1995; Lukito et al., 1998). Помимо большого пространственного варьирования, содержание РМИКР в почве подвержено разнонаправленной сезонной динамике, не всегда соответствующей динамике общей микробной биомассы (Sarathchandra et al., 1989; Perrott et al., 1990; Srivastava, 1992; He et al., 1997).
Глава З. Неспецифические фосфорсодержащие соединения органического вещества почв
Важнейшие органические фосфаты представлены фосфорными эфирами: нуклеиновыми кислотами (НК), фосфолипидами, фосфополисахаридами, ино-зитфосфатами, мононуклеотидами, сахарофосфатами. В меньших количествах присутствуют органические полифосфаты (разнообразные коферменты, например, аденозинтрифосфат - АТФ) и фосфонаты (соединения, в которых атом Р включен в органическую молекулу непосредственно через связь С-Р).
Согласно современным представлениям, органические фосфаты, синтезируемые растениями, подвергаются в почве микробному ресинтезу (Halstead, McKercher, 1975; Cosgrove, 1977; Anderson, 1980). Однако состав фосфорсодержащих органических соединений в почве и микроорганизмах принципиально различен: в микроорганизмах Рорг преимущественно входит в состав нуклеиновых кислот, фосфолипидов и полифосфатов (Ходсон, 1977; Hedley, Stewart, 1982; Harrison, 1987), а в почве преобладает Р инозитфосфатов.
В составе инозитфосфатов часто аккумулируется около или более 50% Рорг почвы (Лисовал, Правилов, 1991; Anderson et a!., 1974; Mandal, Islam, 1979). Их селективное накопление связано с высокой устойчивостью к минерализации в результате прочной сорбции почвенными коллоидами (Anderson et al., 1974), низкой растворимости Fe и Al солей (Jackman, Black, 1951; Anderson, 1963), образования нерастворимых комплексов с органическими компонентами почвы (Anderson, Arlidge, 1962; Anderson et al., 1974). Одновременно лолучены результаты, свидетельствующие о значительно меньшем (от менее 10% до 2030% от Рорг почвы) содержании Р инозитфосфатов (Omotoso, Wild, 1970; Baker, 1976; Halm et al., 1982). Большая часть инозитфосфатов связана в высокомолекулярных комплексных соединениях с гумусовыми кислотами и не определяется в свободном состоянии без предварительного щелочного гидролиза.
На долю НК приходится несколько первых % от общего количества Рорг. Повышенная аккумуляция нуклеиновых кислот связана с относительно низким уровнем биохимических процессов в почвах и с консервацией органического вещества, ферментов и микроорганизмов (Асеева, Ефремов, 1983; Асеева, Самко, 1984; Паников и др., 1984).
Содержание в почвах Р фосфолипидов также невелико: обычно менее 12% (редко до 3-4%) от общего количества Рорг (Соколов, 1948; Лисовал, Правилов, 1991; Напсе, Anderson, 1963; Dormaar, 1970, Islam, Ahmed, 1973; Baker, 1975; Chae, Tabatabai, 1981). Эти значения характеризуют количество Р свободных фосфолипидов и соединений, входящих в состав микробных и растительных клеток, извлекаемых из почвы органическими растворителями. Предполагается, что содержание в почве фосфолипидов, стабилизированных в составе органического вещества почв, может значительно превышать их количество, определяемое в органических экстрактах (Janzen et al., 1994; Grasset et al., 2000).
Глава 4. Изучение фосфорсодержащих компонентов органического
вещества почв методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса
Использование в почвоведении метода 31Р ЯМР дало новые возможности для исследования природы и закономерностей трансформации органических соединений Р в почвах без применения трудоемких химических и биохимических методов (Tate, Newman, 1982; Hawkes et al., 1984; Zech et al., 1985; Condron et al., 1990; Gil-Sotres et al., 1990; Sumann et al., 1998; Tum'6n et al., 2000; Mahieu et al., 2000).
Метод 31Р ЯМР спектроскопии хорошо идентифицирует группы соединений с разным характером связи атома Р в органической молекуле (т.е. фосфорные моноэфиры, диэфиры, фосфонаты и полифосфаты). На спектре 31Р ЯМР выделяются четыре области, характерные для разных типов взаимодействия атомов Р в молекуле. Около 20 рр1Г1 наблюдается резонанс Р, связанного Р-С связью в фосфонатах; в диапазоне от 3 до 6 рр1Г1 резонирует Р моноэфирных соединений; около 0 ррт находится область резонанса Р, связанного в органической молекуле двумя эфирными связями; и от -4 до -20 ррт резонируют атомы Р, находящиеся в разных позициях молекул полифосфатов (Newman, Tate, 1980; Guggenberger et al., 1996; Turner et al., 2003).
Среди органических фосфорсодержащих соединений почв преобладают фосфорные моноэфиры (Newman, Tate, 1980), что соответствует данным о преимущественном содержании в почвах фосфорных эфиров инозита. В меньшем количестве содержатся фосфорные диэфиры, а на долю фосфона-тов и полифосфатов приходится незначительная часть Рорг почвы. Соотношение Р фосфорных моноэфиров и диэфиров часто используется для характеристики активности минерализации органических фосфатов в почвах и для оценки их происхождения (микробное, растительное) (Tate, Newman, 1982; Guggenberger et al., 1996; Miltner et al., 1998; Sumann et al., 1998).
Результаты исследования состава органических фосфатов отдельных гранулометрических фракций свидетельствуют как об относительной обогащен-ности илистой фракции фосфорными диэфирами (Rubaek et al., 1999; Sumann et al., 1999; Guggenberger et al., 2000; Amelung et al., 2001), так и об отсутствии определенных закономерностей в распределении групп органических фосфатов по гранулометрическим фракциям (Leinweber et al., 1997; Solomon, Lehmann, 2000; Turri6n et al., 2000).
В составе химически лабильных органических фосфатов почвы относительное содержание фосфорных диэфиров значительно выше в сравнении с общим экстрагируемым щелочью органическим веществом. Большая химическая лабильность фосфорных диэфиров объясняется их меньшей прочностью связи с минеральными компонентами почвы, поскольку диэфиры характеризуются меньшей плотностью отрицательного заряда в молекуле в сравнении с моноэфирами (Adams, 1990; Gil-Sotres et al., 1990; Cade-Menun, Preston, 1996; Rubaek et al., 1999; Mahieu et al., 2000).
Глава 5. Изменение содержания фосфора органических соединений в почвах при сельскохозяйственном использовании
Распашка почв естественных экосистем приводит к снижению содержания в них Рорг, что связано с интенсивной минерализацией органического вещества в целом. Абсолютное уменьшение количества Рорг всегда происходит одновременно с уменьшением его относительного содержания в составе РОбЩ почвы (Гринченко и др., 1971; Быстрый, Попович, 1992; Габбасова и др., 1993; Shar-pley, Smith, 1983; Guggenberger et al., 1996).
Изменение содержания Popr в почвах под воздействием агротехнических и агрохимических мероприятий является разнонаправленным. Показано, что внесение органических и минеральных удобрений может повышать (Кривоно-сова, Супруненко, 1971; Вильдфлуш, 1975; Шамрай, 1986; Воронин и др., 1994), снижать (Никитин, 1975; Гордецкая, 1976; Гуревич и др., 1978; Hirata et al., 1999) или не изменять (Колянда, 1971; Linquist et al., 1997) содержание Popr в почвах.
В целом, содержание в почве является гораздо более устойчивым показателем в сравнении с Р0бщ или Рмин. Общее содержание Рорг, как правило, не подвергается резким изменениям даже в результате использования длительных контрастных систем земледелия, тогда как его относительно лабильные фракции могут быть подвержены большим колебаниям (Кудзин, Губенко, 1970; Колянда, 1971; Гулякин, Чуприков, 1973; Габбасова и др., 1992; Sharpley, Smith, 1995).
Минерализация Р^,. при распашке и последующем окультуривании почв естественных экосистем происходит в меньшей степени в сравнении с минерализацией Сорг. Поэтому органическое вещество пахотных почв практически всегда содержит больше Р в сравнении с естественными аналогами. Наиболее резкие изменения содержания в почве и в органическом веществе
происходят на начальных этапах вовлечение почвы в сельскохозяйственное использование (Крупский, Лукьянчикова, 1970; Вильдфлуш, 1975; Никитин, 1975; Холопова, 1980). Дальнейшее окультуривание почв часто приводит к повышению интенсивности минерализации органических фосфатов и снижению насыщенности органического вещества фосфором (Кудзин, Губенко, 1970; Вильдфлуш, Брагин, 1972; Гулякин, Чуприков, 1973; Вильдфлуш, 1975; Гаври-лова и др., 1975; Мотузова, Старостина, 1987). Более интенсивная химизация способна поддерживать содержание Р в органическом веществе на высоком уровне (Крупский, Лукьянчикова, 1970; Гринченко и др., 1971; Кривоносова, Супруненко, 1971).
ЧАСТЬ II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Глава 6. Объекты и методы исследования
Объектами исследования служили:
• почвы основных биоклиматических зон Европейской части России и вертикальных зон Северного Кавказа;
• примитивные почвы, формирующиеся под разной растительностью на покровном суглинке в лизиметрическом эксперименте ф-та почвоведения МГУ;
• дерново-подзолистые почвы длительного стационарного опыта ЦОС ВИУА (Московская область);
• бурые лесные почвы Северного Кавказа, находящиеся в разных системах землепользования.
В работе использован широкий набор методов исследования почв, их органического вещества и фосфорсодержащих органических соединений. Методы включали гранулометрическое фракционирование почв, фракционирование органического вещества почв, получение препаратов гумусовых кислот и ряд лабораторных экспериментов, направленных на изучение механизмов, контролирующих качественный состав органических фосфатов почвы.
Идентификация и количественное определение форм органических соединений Р в кислотных, щелочных и органических экстрактах из биологических объектов (растения, микроорганизмы), почв и отдельных гранулометрических фракций выполнены методом 31Р ЯМР спектроскопии.
Статистическую обработку результатов исследования проводили с использованием программы STATISTICA 4.5 для Windows (Statsoft, 1993).
Глава 7. Возможности и ограничения метода 31Р ЯМР спектроскопии при исследовании органических фосфатов почв
7 1. Идентификация пиков Фосфорных диэфиров на31РЯМР спектрах и количественный анализ органических фосфатов методом 31Р ЯМР спектроскопии
С целью идентификации пиков в области фосфорных диэфиров на спектрах 31Р ЯМР проведено комплексное исследование, включающее: 1) спектроскопию щелочных (0,5 М NaOH) растворов индивидуальных фосфорсодержащих соединений; 2) кислотных (0,05 М H2SO4), щелочных (0,5 М NaHCO3 и 0,1 М NaOH) и органических (CHCI3 + СН3ОН) экстрактов из культур микроорганизмов, листьев растений и почв.
Основной результат проведенных экспериментов состоит в критической оценке традиционной интерпретации индивидуальных пиков в области фосфорных диэфиров на спектрах 31Р ЯМР и в предложении принципиально новой интерпретации основных пиков, а именно: а) резонанс с химическим сдвигом около 0 рр1Г1, ранее относимый к Р нуклеиновых кислот и фосфолипидов, идентифицирует Р ДНК; б) фосфор фосфолипидов в щелочном растворе ответственен за резонанс в диапазоне от 0,6 до 1,8 рр1Г1, ранее относимый к Р тейхоевых кислот; в) резонанс 0,6-1,8 ррт не является строго специфичным для Р фосфолипидов, поскольку перекрывается с резонансом Р тейхоевых кислот. Таким образом, 31Р ЯМР спектроскопия позволяет раздельно идентифицировать в экстрактах из почв Р ДНК и Р суммы фосфолипидов и фосфополи-сахаридов. Кроме того, важный вывод состоит в том, что полный щелочной гидролиз РНК до мононуклеотидов и частичный гидролиз фосфолипидов до фосфорных моноэфиров всегда следует принимать во внимание, когда соотношение Р моноэфиров и диэфиров используется для оценки обогащенности почвы лабильными органическими фосфатами.
Возможность количественного анализа Р отдельных групп органических фосфатов на основе данных о суммарном содержании элемента в растворе и интегрирования интенсивности резонанса на 31Р ЯМР спектрах, проверена в эксперименте по спектроскопии щелочного раствора смеси индивидуальных фосфорсодержащих органических соединений (Табл. 1).
Результат свидетельствует, что относительная интенсивность резонанса Р фосфонатов, моноэфиров (с учетом 100% гидролиза РНК и 60% гидролиза лецитина до моноэфиров), лецитина и ДНК соответствует относительной концентрации Р этих соединений в растворе. Следовательно, все анализируемые
Таблица 1
Результат 31Р ЯМР спектроскопии 0,5 М NaOH раствора смеси индивидуальных фосфорорганических соединений
Содержание Р отдельных соединений и их
Состав раствора ГРУПП. % ОТ Робщ
в анализируе- с учетом щелоч- по данным
мом растворе ного гидролиза 31Р ЯМР
Фосфонаты:
аминоэтилфосфоновая кислота 3 3 2
Фосфорные моноэфиры: 33 56 53
глюкозо-1 -фосфат 6 6
глю козо-6-фосфат 12 12
и нозитге ксафосфат 15 15
Фосфорные диэфиры: 64 41 45
фосфатидилхолин (лецитин) 19 7 6
РНК 11 0
ДНК 34 34 39
компоненты могут быть количественно определены из их смеси по данным 31Р ЯМР спектроскопии.
7.2. Использование 31Р ЯМР спектроскопии для идентификации источников органических фосфатов почвы
Возможность использования результатов 31Р ЯМР спектроскопии для идентификации источников органических фосфатов почв проверена в комплексном исследовании, включающем спектроскопию щелочных экстрактов из почв, микроорганизмов и растений. В эксперименте использовали 2 пары почв, отличающихся по составу органических фосфатов. Дерново-подзолистая и горно-луговая альпийская почвы характеризовались относительно большим содержанием фосфорных диэфиров и преобладанием Р ДНК в их составе. Другая пара, представленная типичным черноземом и горно-луговой субальпийской почвой, содержала меньше фосфорных диэфиров, в составе которых преобладал Р фосфолипидов и тейхоевых кислот. Использовали листья 3-4 доминирующих видов растений естественных экосистем, типичных для каждой из почв, 2 вида бактерий и 3 вида грибов, выделенных из каждой почвы.
Полученные данные (Табл. 2) свидетельствуют, что прямое противопоставление растений и микроорганизмов как источников разных групп органических фосфатов почв (т.е. моноэфиров и диэфиров), или оценка вклада продуктов бактериального и грибного происхождения (т.е. разных фосфорных диэфиров), широко распространенные при интерпретации результатов 31Р ЯМР спектроскопии почвенных экстрактов, не вполне корректны.
Таблица 2
Формы соединений Р в NaOH экстракте из почв, растений и микроорганизмов
Почвы, Фосфорсодержащие соединения, Отношение Отношение
растения, Р моно- Р диэфи-
микроорга- % от суммы Р моноэфиров и диэфиров эфиров и ров-1 и ди-
низмы Моноэфиры Диэфиры диэфиров эфиров-2
2,5 - 5,3 ррт 1 0,5 - 2,5 ррт 2 -1,0-0,5 ррт
Дерново- 66,8 7.8 25,4 2,0 0.3
подзолистая
Растения 41,9 9,9 48,2 0,7 0,2
Грибы 84,2 12,1 3,7 5,3 3,3
Бактерии 37,5 13,3 49,2 0,6 0.3
Чернозем 78,9 13,7 7,4 3,7 2.0
Растения. 41,8 5,6 52,7 0,7 0,1
Грибы 74,9 16,2 8,9 3.0 1.8
Бактерии 45,6 19,2 35,2 0.8 0.5
Горно-луговая 70,0 8,8 21,2 2,3 0.4
альпийская
Растения 54,3 1,6 44,1 1,2 0,0
Грибы 72,2 22,1 5,7 2,6 3,9
Бактерии 40,8 22,5 36,7 0.7 0,6
Горно-луговая 79,8 14,0 6,2 4,0 2,3
субальпийская
Растения 56,7 4,7 38,6 1.3. 0.1
Грибы 69,7 23,3 7,0 2,3 3.3
Бактерии 78,7 18,7 2.6 . . 3,7 ; 7,2
Всё растения - 48,2 5,4- " '46,4 0,9 0.1
Все грибы 75,2 ' 18,4 6.4 3.0 "' 2.9'
Все бактерии 51,4 18,7 29,9 1.1 0.6
Близкий состав фосфатов бактерий и растений, оцененный на основе соотношения Р моноэфиров и диэфиров, а также Р разных групп диэфиров в щелочных экстрактах, свидетельствует, что традиционные показатели, используемые при интерпретации результатов31Р ЯМР спектроскопии (соотношение Р моноэфиров и диэфиров и соотношение Р разных групп диэфиров) следует более осторожно использовать для идентификации источников органических фосфатов почв. Единственный, ярко выраженный эффект от активности мик-ромицетов в почве, может быть связан с аккумуляцией неорганических пиро- и полифосфатов, поскольку их содержание в биомассе грибов многократно превышает количество в бактериальных клетках. Еще один результат демонстрирует, что резонанс с химическим сдвигом около 0 рр1Г1, отнесенный ранее к Р ДНК (см. раздел 7.1), может идентифицировать также присутствие в почве ки-слотолабильных фосфорных диэфиров бактериального происхождения.
7.3. Использование 3'РЯМР спектроскопии для характеристики биологической активности почв
В серии инкубационных экспериментов с разными почвами показано, что большая часть фосфорных диэфиров, экстрагируемых из почвы NaOH, является компонентами почвенного гумуса, а не экстрагируется из микробной биомассы. Поэтому традиционный для исследований органического вещества почв NaOH экстракт не является информативным для индикации краткосрочных процессов микробной минерализации-иммобилизации Рорг в почве. В отличие от него, 0,5 М NaHCO3 и 0,05 М H2SO4, хотя и экстрагируют незначительную часть Р из состава микробных клеток, оказываются более эффективными индикаторами изменения состава лабильного Рорг при повышении биологической активности почвы. На основе анализа этих экстрактов процессы микробного дефосфорилирования и синтеза органических фосфатов в почве могут быть в определенной степени охарактеризованы с использованием метода 31Р ЯМР спектроскопии.
Однако для индикации любых изменений в составе органических фосфатов в биологически активных почвах следует использовать для анализа только свежие образцы, поскольку синтезируемые микроорганизмами лабильные фосфаты не устойчивы к высушиванию и хранению.
Глава 8. Фосфор органических соединений в почвах
8.1. Закономерности аккумуляции фосфора органических соединений
Уровень аккумуляции органических фосфатов в почве определяется, прежде всего, содержанием органического вещества, что подтверждается положительной корреляцией между содержанием Рорг и С в исследованных почвах
орг
(Рис. 1). Одновременно, содержание Рорг в почве или Р в органическом веществе зависит от селективной аккумуляции органических фосфатов, которая, согласно концепции "биохимической минерализации" McGill и Cole (1981), зависит от доступности Рмин для питания организмов. Отношение С:Рорг отрицательно коррелирует с содержанием минеральных фосфатов, как в почвах Русской равнины, характеризующихся большим диапазоном варьирования свойств, так и в почвах близкого генезиса, представленных горно-луговыми субальпийскими и альпийскими почвами разных биогеоценозов (Рис. 2).
Рис. 1. Соотношение между содержанием С и Р органических соединений (А - в почвах Русской равнины, Б - в горно-луговых почвах Северного Кавказа)
Важны также факторы, определяющие устойчивость органических фосфатов к биохимической минерализации. Известно, что органическое вещество кислых почв обычно содержит больше Р, поскольку в них органические фосфаты стабилизируются в составе устойчивых органо-минеральных комплексов с Fe и AI. Однако при широком варьировании отношения С:Рорг в почвах, подобная связь насыщенности органического вещества фосфором с кислотностью почвы не всегда очевидна. Например, исследованные нами кислые лесные почвы, напротив, характеризовались низким содержанием Р в органическом веществе. Соответственно, в совокупности почв Русской равнины корреляция между обогащенностью органического вещества фосфором и кислотно-
Рис. 2. Соотношение между содержанием Р минеральных соединений и отношением С:Рорг (А - в почвах Русской равнины,
орг
Б - в горно-луговых почвах Северного Кавказа)
стью почвы не была выявлена для гумусовых горизонтов, но наблюдалась в горизонтах В. Для горно-луговых почв, характеризующихся относительно небольшим диапазоном варьирования кислотности, связь между отношением С:Рорг и рН выражена и в гумусовом горизонте (Рис. 3).
Взаимосвязанная аккумуляция органического вещества и фосфора в почвах, характеризующихся большим разнообразием свойств и факторов почвообразования, обусловливает отсутствие связи между содержанием органических фосфатов и отношением С:РОрГ. Однако в почвах близкого генезиса между этими параметрами существует отрицательная связь, т.е. почвы с большим содержанием Рорг характеризуются не просто аккумуляцией органического вещества, а преимущественным накоплением компонентов, относительно обогащенных фосфором (Рис. 4).
Рис.3. Соотношение между отношением С:Рорг и рН (А - гор. В почв Русской равнины, Б - гор. А горно-луговых почв Северного Кавказа)
А Б
Рис.4. Соотношение между содержанием в почве Рорг и отношением С:Рорг (А - почвы Русской равнины, Б - горно-луговые почвы Северного Кавказа)
Последняя взаимосвязь, наряду со значительно более тесной корреляцией между содержанием в почвах С и N в сравнении с корреляцией между Р,^ и С или Рорг и N и менее тесной связью концентраций С и N с показателями почвенной кислотности, подтверждает вероятность относительно независимой (от накопления органического вещества) аккумуляции в почвах Р^г.
8.2. Состав органических фосфатов Почв
Среди органических фосфатов в щелочных экстрактах из почв преобладают фосфорные моноэфиры. На их долю приходится более 50% от общего содержания экстрагируемого Р. В меньших количествах присутствуют устойчивые к щелочному гидролизу фосфорные диэфиры. Они представлены структурами типа ДНК (до 25% Р), фосфолипидов и фосфополисахаридов (до 20%), а также неидентифицированными соединениями (3-6%). Доля Р фосфонатов обычно не превышает 4%. Характерно, что органические полифосфаты (АТФ и АДФ) не определяются в почвах методом 31Р ЯМР спектроскопии. Поскольку эти соединения устойчивы в щелочных растворах, очевидно, что их содержании в почвах мало (менее 0,1 % от общего экстрагируемого Р).
Разная устойчивость отдельных органических фосфатов в почвенных условиях находит отражение в варьировании соотношения их групп в разных почвах. Так, относительно неустойчивые фосфонаты и фосфорные диэфиры в максимальных количествах содержатся в кислых лесных и луговых почвах, формирующихся в более холодных и влажных условиях. Это обстоятельство подтверждает возможность использования соотношения Р моноэфиров и ди-
эфиров в качестве показателя относительной интенсивности минерализации органических фосфатов в почве.
Не менее контрастно состав органических фосфатов почв различается по соотношению двух групп фосфорных диэфиров. Наиболее высокие значения относительного содержания Р ДНК характерны для дерново-подзолистых, каштановых и горно-луговых альпийских почв, а наибольшее относительное количество Р суммы фосфолипидов и фосфополисахаридов типично для черноземов, бурых лесных и горно-луговых субальпийских почв. Именно качественный состав лабильных в почвенных условиях фосфорных диэфиров может отражать особенности процессов трансформации органических фосфатов в разных почвах. Преобладание одной или другой группы фосфорных диэфиров свидетельствует, что эти соединения могут относительно независимо аккумулироваться в почвах, хотя и те, и другие являются основными фосфорсодержащими продуктами биологического синтеза растений и микроорганизмов. Аккумуляция Р ДНК преимущественно в кислых почвах холодного гумидного климата соответствует повышенному относительному содержанию в них фосфорных диэфиров в целом. Фосфолипиды и фосфополисахариды, напротив, накапливаются в микробиологически более активных почвах.
Взаимосвязь между относительным содержанием Р ДНК и других фосфорных диэфиров во всей совокупности исследованных почв весьма слабая (Рис. 5). Однако на диаграмме четко выделяются две группы почв, одна с преобладанием Р ДНК, другая с преобладанием Р фосфолипидов и фосфополисаха-ридов. В пределах группы почв с низким содержанием ДНК, корреляция между Р ДНК и других фосфорных диэфиров положительная, что может свидетельствовать об их взаимосвязанной аккумуляции в почве. В группе же почв с преобладанием Р ДНК такая взаимосвязь отсутствует.
В почвах с относительно низкой микробиологической активностью создаются условия для аккумуляции ДНК, большая часть которой стабилизирована в составе органического вещества почвы вне микробных клеток, что подтверждается инкубационными экспериментами, в ходе которых рост микробной биомассы сопровождался продуцированием фосфолипидов и фосфополиса-харидов, тогда как содержание ДНК могло даже несколько снижаться. В противоположность этому, в почвах с большей микробной активностью, относительно большая часть фосфорных диэфиров является компонентами микробной биомассы, что и определяет прямую зависимость в аккумуляции Р ДНК и других фосфорных диэфиров. В этом случае, доля Р ДНК в составе диэфиров
Рис. 5. Соотношение между фосфором ДНК и суммы фосфолипидов и фосфополисахаридов в почвах
относительно невысока, что соответствует его сравнительно небольшому участию в составе Рорг микроорганизмов.
Состав органических фосфатов в разных горизонтах почв различается. Поверхностный горизонт характеризуется минимальным относительным содержанием доминирующих в почве фосфорных моноэфиров. Повышение вклада богатых фосфором и устойчивых в почвах инозитфосфатов в состав органических фосфатов нижних горизонтов почвы, отражает селективное накопление стабильных фосфорсодержащих соединений в процессе почвообразования и может быть одним из универсальных факторов уменьшения отношения С:Рорг с глубиной. Распределение по профилю относительного содержания фосфорных диэфиров и фосфонатов обратное. В поверхностном горизонте их участие в составе органических фосфатов максимально, а вниз по профилю оно убывает (Рис. 6). Такое профильное распределение отражает низкую устойчивость фосфорных диэфиров в почвенных условиях.
Рис. 6. Относительное содержание лабильных органических фосфатов в разных горизонтах горно-луговой почвы
8.3. Фосфор в примитивных почвах начальной стадии почвообразования на покровном суглинке
В поверхностном слое суглинка (0-5 см) за 30 лет почвообразования произошла выраженная аккумуляция органического вещества и ассоциированного с ним Рорт. Насыщенность органического вещества фосфором зависит от состава фитоценоза: под многолетними травами формируется органическое вещество более богатое фосфором в сравнении с накапливающимся в почвах под древесной растительностью: Соответствующие отношения С:Р составили 135 и 229-256. В то же время, на начальной стадии почвообразования роль фитоценоза в определении • качественного состава органических фосфатов почвы несущественна. Это связано с близким, в целом, составом фосфорсодержащих продуктов биологического синтеза и ограниченностью времени для достижения раЁновесия процессов синтеза-минерализации Рорг, которое определяется спецификой функционирования экосистемы и обусловливает формирование особенностей состава органических фосфатов почв (разное соотношение Р моноэфиров и диэфиров, а также отдельных групп фосфорных диэфиров).
Одновременно, характер 31Р ЯМР спектров свидетельствует об особенности состава органических фосфатов примитивных почв, отличающей их от большинства более развитых почв. Относительное содержание Р диэфиров в них достигает 60% от Р0Рг, что существенно превышает типичные для почв показатели. Очевидно, что относительная аккумуляция фосфорсодержащих продуктов биологического синтеза, представленных ДНК, фосфолипидами и фосфополисахаридами, в примитивных почвах на начальной стадии почвообразования связана с ограниченностью времени селективной аккумуляции ус-
тойчивых в почвенных условиях форм Рорг. Высокое содержание в развитых почвах фосфорных моноэфиров, представленных преимущественно инозит-фосфатами, биологическое поступление которых в почву невелико, является следствием такой селективной аккумуляции и функцией времени почвообразования. Второе принципиальное отличие органических фосфатов примитивных почв заключается в их относительно невысокой устойчивости к щелочному гидролизу.
Глава 9. Фосфор органических соединений гранулометрических фракций почв
9 1. Распределение фосфора по гранулометрическим фракциям
Распределение Рорг по гранулометрическим фракциям почв, в целом, повторяет закономерности известные для органического вещества. Тонкодисперсные фракции относительно обогащены органическими фосфатами, а во фракциях крупнее 5 мкм содержание Рорг резко падает. В равнинных авто-морфных почвах на долю илистой и мелкопылеватой фракций приходится преобладающая часть (до 85%) запасов Рорг (Рис. 7). Иная закономерность характерна для горных почв, где в гумусовых горизонтах с этими фракциями связано не более 17-30% органического вещества и 21-40% Рорг. До 56% Рорг в горных почвах ассоциировано с фракцией 5-50 мкм (Рис. 8). Подобное распределение определяется повышенным содержанием в составе пылеватых фракций горных почв не полностью гумифицированных растительных остатков. С увеличением степени дисперсности органического вещества вниз по профилю основные запасы С и Рорг перераспределяются от крупных фракций к мелким. В горизонтах АВ и В бурой лесной почвы и в горизонте В горнолуговых почв значительно большие запасы органического вещества и Рорг сосредоточены в илистой и мелкопылеватой фракциях.
Органическое вещество отдельных гранулометрических фракций в разной степени обогащено фосфором: наиболее насыщены им компоненты илистой фракции, а меньше всего Р содержится в органическом веществе фракции 550 мкм. Обедненность пылеватой фракции углеводами позволила предположить, что микроорганизмы используют для питания предпочтительно именно ее органические соединения (ОиддепЬегдег е1 а1., 1994). Л.С. Травникова (1992) на основании изучения сорбционно-десорбционного равновесия Р с отдельными гранулометрическими фракциями, также считает, что пылеватые фракции являются важным источником фосфорного питания растений.
Рис. 7. Распределение Рорг по гранулометрическим фракциям почв Русской равнины
<1 1-5 560 50 250 250-1000 фракции, икм
Рис. 8. Распределение Р по гранулометрическим фракциям горных почв
9 2 Состав органических фocфamoв гранулометрических фракций
Для почв Русской равнины характерна относительная аккумуляция фосфорных диэфиров и фосфонатов в мелких фракциях, тогда как состав органических фосфатов гранулометрических фракций в гумусовом горизонте горных почв более однороден, а в горизонте В этих почв аккумуляция фосфорных диэфиров в мелких фракциях выражена наиболее отчетливо (Рис. 9)
Горизонт А
<1 1-5 5-50 50-250
Горизонт В
фракции мкм
Рис. 9 Относительное содержание фосфорных диэфиров в составе органических фосфатов разных гранулометрических фракций
Разный химический состав органических компонентов, ассоциированных с отдельными гранулометрическими фракциями, обычно связывают с их разной природой, а также с защитной функцией глинистой фракции в отношении ассоциированных с ней компонентов Наблюдающаяся аккумуляция лабильных органических фосфатов во фракциях ила и мелкой пыли часто объясняется приуроченностью к этим фракциям микробных клеток и продуктов микробного метаболизма, относительно обогащенных фосфорными диэфирами (Sumann et al., 1998, Rubask et al., 1999, Guggenberger etal, 2000; Amelung et al, 2001; Solomon et al, 2002). Однако прямая обогащенность микробных метаболитов
фосфодиэфирными соединениями отсутствует (см. раздел 7.2), поэтому очевидно, что описанная закономерность является результатом вторичного перераспределения лабильных органических фосфатов. Фосфорные диэфиры растительного происхождения в крупных гранулометрических фракциях подвергаются микробной минерализации, и их содержание уменьшается, а соединения, синтезированные микроорганизмами, оказываются физически приближенными к тонкодисперсным фракциям и в большей степени защищены от последующего микробного разрушения. Однако при наличии в почве большого количества слабогумифицированных растительных остатков (например, в гумусовом горизонте горных почв), такое перераспределение лабильных органических фосфатов между гранулометрическими фракциями не выражено.
Глава 10. Фосфор во фракциях органического вещества почв
10.1. Распределение фосфора по фракциям гумусовых кислот
Фосфор ассоциирован с разными фракциями органического вещества почв. Основная часть Рорг экстрагируется из почвы щелочью, а доля Р кислоторас-творимых органических соединений обычно не превышает 5%. В кислых почвах большая часть Рорг ассоциирована с фракцией ГК, тогда как в нейтральных и карбонатных преобладает Р фракции ФК (Рис. 10). Такое распределение демонстрирует относительно независимую аккумуляцию в почвах
В кислых почвах, характеризующихся меньшим содержанием ГК в составе гумуса (Сгк:Сфк= 0,9-1,2), отношение Ргк к РФк составляет 1,9-2,0, тогда как в почвах с преобладанием ГК (Сп<:Сфк в гумусовом горизонте черноземов 19— 2,1) отношение Ргк к РФК около 0,5. Такое же и более низкое отношение (до 0,2) характерно для горизонта АВ черноземов и гумусового горизонта каштановой почвы и солончака, характеризующихся близким вкладом ГК и ФК в состав гумуса. В результате непропорционального распределения С и Р, органические соединения фракции ГК кислых почв относительно обогащены фосфором (Сгк:Ргк = 33-52), а фракции ФК - обе (Фф^Рце л я нейтральных и карбонатных почв характерна обратная закономерность: в них относительно бедны фосфором компоненты фракции ГК (Сгк'Ргк = 63-114), а максимальная насыщенность элементом отмечается в ФК этих почв (Сфк:Рфк = 19-30).
Описанная закономерность определяется взаимодействием Рорг преимущественно с Ре и А1 в кислых почвах и с Са и Мд в нейтральных и карбонатных и разной растворимостью образующихся соединений в системе "кислота - ще-
Рис. 10. Распределение Рорг по группам гумусовых кислот и их насыщенность фосфором в разных почвах
лочь". Большое значение взаимодействия "Рорг - металл" в контролировании
орг
распределения Р по группам органического вещества показано в эксперименте с разной кислотной обработкой почвы перед щелочной экстракцией. В кислых почвах при кислотной обработке разрушаются связи с металлами, способствующими пониженной растворимости органических фосфатов в кислоте (Ре и А1), в результате чего снижается содержание Р фракции ГК и повышается количество Р ФК (Рис. 11). Принципиально меньший эффект кислотного воздействия в случае нейтральных почв связан с тем, что растворимость Рорг в кислоте не меняется при удалении Са и Мд, ассоциированных с органическими фосфатами.
Длительное (16 ч) взаимодействие органических фосфатов фракций ГК и ФК с сильными комплексообразователями способными из-
влекать металлы из природных органо-минеральных комплексов, не привело к росту концентрации в растворе свободного ортофосфата, но способствовало повышенной потере С и Рорг при диализе. Преимущественная потеря Рорг в сравнении с С свидетельствует об активном участии относительно низкомоле-
Н20 одам ШНгБО« н2о одам 1МН2504
Нг504 Н^О«
□ Нг0(Н2304) ИФКПГК
Рис. 11. Изменение распределения Рорг по фракциям органического вещества и их насыщенности фосфором при кислотной обработке почв
кулярных фосфорсодержащих биологических молекул в металл-гумусовых взаимодействиях. Наиболее вероятно взаимодействие фосфатной группы таких молекул с гумусовыми кислотами через металлические мостики, наиболее выраженное в кислых почвах.
10 2. фосфор в препаратах гуминовых кислот и фульвокислот
Содержание Р в препаратах ГК, выделенных стандартной щелочной экстракцией и кислотным осаждением, варьирует от 0,12 до 1,42%. Наибольшее содержание характерно для зольных ГК кислых почв, а минимальное - для ГК из органогенных горизонтов, карбонатных почв и низкозольных препаратов из кислых почв (Табл. 3). Содержание Р в ГК зависит от методических приемов выделения и очистки препарата, которые заметно влияют на его зольность. Особенно это выражено в кислых почвах, где по мере снижения зольности количество Р в ГК может уменьшаться на порядок. Прямая взаимозависимость между Р и зольными элементами ^ и AI) в ГК кислых почв свидетельствует о наличии устойчивых в кислой и щелочной средах органо-минеральных Р-Fe(Al)-гумусовыx комплексов.
Результаты экспериментов по кислотному воздействию на почву и взаимодействию ГК и ФК с сильными комплексообразователями (см. 10.1) говорят о том, что наличие устойчивых Рмин-Ре(А1}-гумусовых комплексов маловероятно. При кислотном воздействии на почву основной эффект трансформации состояния РОрг заключается в его перераспределении между фракциями ГК и ФК, тогда как существенной минерализации не наблюдается даже под воздействием 1,0 М H2SO4. Взаимодействие фракций ГК и ФК с сильными комплексообразователями также не приводит к росту концентрации РМин, а повышенная
Таблица 3
Среднее и пределы варьирования содержания золы, Р, AI и Fe в препаратах гуминовых кислот из разных почв, %
Группа почв, кол-во образцов Показатель Зола Р AI Fe P2O5+AI2O3+ +Fe2Oa (Al+Fe) p.
Кислые (гор О) (13) М мин-макс 4,20 2,12-7,23 0,17 0,12-0,26 0,54 0,23-0,93 0,53 0,21-1,03 2,18 1,03-3,17 54" 41-66 5,2 3,3-8,0
Кислые (3) М мин-макс 1,51 1,04-2,10 0,20 0,19-0,23 0,23 0,16-0,34 0,30 0,25-0,36 1,43 1,14-1,68 85 80-90 2,1 1,8-2,6
Кислые (15) М мин-макс 10,18 5,54-16,9 0,72 0,31-1,42 1,33 0,68-2,28 1,88 0,31-2,71 6,69 4,94-9,16 71 48-95 4,5 1,4-8,9
Нейтральные (9) М мин-макс 3,56 3,04-4,99 0,53 0,22-0,94 0,32 0,16-0,58 0,22 0,05-0,36 2,14 0,91-3,56 58 35-71 1,0 0,6-1,2
Карбонатные (6) М' мин-макс 2,78 1,71463 0,25 0,15-0,39 0,23 0,08-0,36 0,24 0,09-0,46 1,35 0,69-2,24 52 23-70 1,2 0,8-2,3
* атомное отношение; ** % от массы золы
потеря Рорг в результате диализа свидетельствует о разрушении высокомолекулярных Рор|—Ре(А1}-гумусовых соединений.
При переосаждении ГК также происходит гидролиз Рорг, однако интенсивности его минерализации и перехода в кислоторастворимую фракцию и в этом случае принципиально различны по масштабам. Выраженное следствие повторного продолжительного (часы) контакта Р ГК с кислотой и щелочью (рН 1,5-12) состоит в изменении его растворимости в кислоте (растворяется до 50%) при относительно невысоком уровне минерализации (4-6%). Особенно интенсивно такая трансформация состояния Рорг происходит в кислых почвах, что свидетельствует о взаимодействии Р зольных препаратов ГК из кислых почв с катионами металлов.
Фульвокислоты, полученные на полиметилметакриловой смоле Supelite DAX-8, характеризуются низким содержанием Р, в редких случаях превы-
шающим 0,1%. Поскольку сорбция органического вещества на DAX-8 связана с его гидрофильно-гидрофобными свойствами, то низкая сорбируемость фосфорсодержащих органических молекул (не более 10% исходного содержания Р0рг) определяется, очевидно, наличием в их составе ортофосфорной группы
орг,
(а тем более, нескольких таких групп), обладающей высокой гидрофильно-стью. Это дает основание говорить о селекционирующем действии DAX-8 в отношении фосфорсодержащих органических молекул и методологически детерминированном результате - чрезвычайно низком содержании Р в составе ФК и высокой насыщенности им неспецифического органического вещества. Активированный уголь имеет принципиально другие показатели сорбции органического вещества и Рорг (Табл. 4). Обычно он сорбирует меньше Сорг, тогда как Р0рг, напротив, сорбируется многократно активнее (до 40%). В результате, ФК, получаемые методом адсорбции на активированном угле, характеризуются на порядок большей насыщенностью фосфором в сравнении с ФК, выделенными по методу IHSS.
Таблица 4
Содержание в почве С и Рорг фракции фульвокислот, полученной разными методами, мг кг'1 (в скобках - % от ФК по Тюрину).
Почва ФК, Тюрин ФК, XAD-8 ФК, DAX-8 ФК, Форсит
Дерново- С 5120 2540 (50) 2200 (43) 840(16)
подзолистая Рорг 51 6(12) 4 (8) 21 (41)
С:Р 100 423 550 40
Серая лесная С 5580 2280(41) 2130 (38) 1090 (20)
Рорг 92 5 (5) 6 (7) 34(37)
С:Р 61 456 355 32
Чернозем ' С 4920 1910(39) 1740 (35) 1700 (35)
Рорг 254 14 (6) 15 (6) 65 (26)
С:Р 19 136 116 26
10.3. Состав фосфатов фракций органического вещества почв
Состав органических фосфатов, ассоциированных с разными фракциями органического вещества, имеет определенные различия. Органические фосфаты, извлекаемые "мягкими" экстрагентами органического вещества (ЫаНС03 и Н2Б04), отличаются повышенным относительным содержанием Р
РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА СЛтрбург ОЭ 300 ист I
'immmmmmmmmmmvAV
диэфиров. Относительно легкая экстрагируемость фосфорных диэфиров из почвы определяется меньшей плотностью отрицательного заряда в молекуле в сравнении с моноэфирами и, следовательно, меньшей прочностью их связи с минеральной частью почвы. Однако на долю диэфиров, растворимых в "мягких" экстрагентах приходится небольшая часть от количества, извлекаемого из почвы N80^' (немногим более 20% для NaHCO3 и менее 5% для Н2Б04) (Рис. 12). Следовательно, содержание в почве лабильных органических фосфатов существенно недооценивается при общепринятом их определении по концентрации Р в экстракте 0,5 М бикарбоната натрия.
Рис. 12. Количество Р разных групп органических фосфатов, извлекаемых NaHC03 и Na0H из бурой лесной почвы
Аналогичное различие характерно для двух фракций ГК (свободной и связанной с Са), хотя в этом случае действует другой механизм. Первая фракция отличается повышенным содержанием фосфорных диэфиров, тогда как после декальцирования в Na0H растворяются кальциевые соли инозитфосфатов, и доля Р диэфиров заметно снижается (Рис. 13).
Рис. 13. Состав фосфорсодержащих компонентов разных групп и фракций гумусовых кислот
Основное сходство качественного состава фосфатов фракций ГК и ФК заключается в преобладании фосфорных моноэфиров, как это характерно и для органического вещества почв в целом. На долю Р моноэфиров приходится от 44 до 80% от общего содержания Р в ГК и ФК, при этом относительная аккумуляция этих соединений не является характерным свойством какой-либо из двух гумусовых фракций. И для ГК, и для ФК характерно большое варьирование относительного количества Р моноэфиров: 51-79% в ГК и 44-80% в ФК.
Отличие состава фосфатов фракций гумусовых кислот состоит в повышенном содержании (до 15%) неорганических орто- и пирофосфатов среди фосфорсодержащих компонентов ФК, что свидетельствует о большей подверженности щелочному гидролизу ассоциированных с ней органических фосфатов. Другое различие - в составе фосфорных диэфиров. Во фракции ГК преобладает Р ДНК, тогда как во фракции ФК он практически отсутствует. Резонанс Р фосфолипидов и фосфополисахаридов характерен как для ГК, так и для ФК (Рис. 13). Результат эксперимента по экстракции фосфолипидов из препаратов гумусовых кислот позволяет предположить, что фосфополисахариды ассоциированы преимущественно с относительно гидрофильными ФК, а фосфо-липиды - с более гидрофобными ГК. При этом органические растворители извлекают лишь малую часть фосфолипидов как из почв, так и из препаратов ГК.
10 4 Фосфор в структуре гипотетической молекулы гумусовой кислоты
Фосфор является обязательным структурным элементом высокомолекулярных гумусовых кислот. Ориентировочная концентрация Р составляет около 0,2%, что следует из нижнего предела его содержания в препаратах ГК, выделенных из разных почв. При такой концентрации в составе гипотетической структурной единицы молекулы ГК (молекулярная масса около 6,5 тыс. по Schulten и Schnitzer (1997)) будет содержаться около 0,5 атома Р, или только 1 структурный элемент монофосфорного эфира на 2 структурные единицы ГК. Массовое отношение С:Р составит около 300. Такой "структурный" Р может быть включен в молекулу гумусовой кислоты в составе фосфорилированного азотсодержащего соединения или фосфорилированного углевода. Этот механизм соответствует схемам строения молекулы ГК, подразумевающим наличие в ее составе как аминного азота белковых компонентов, так и углеводов (Khan, Sowden, 1971; Lowe, 1978; Stevenson, 1982). Механизму аминирования молекулы ГК строго соответствует включение в ее состав и фосфорсодержащих соединений, имеющих свободную аминогруппу. К таким соединениям относятся 2 из 3 наиболее распространенных фосфолипидов - фосфатидилэта-
ноламин и фосфатидилсерин, а также нуклеиновые кислоты или мононуклео-тиды, содержащие аденин, гуанин или цитозин. На рисунке 14 представлена структурная формула ГК по Stevenson (1982), на которой показаны возможные варианты включения в молекулу гумусовой кислоты фосфорилированных углеводов и азотсодержащих соединений, вместо присутствующих в оригинале углеводных и белковых компонентов
ОН
S <£>
hn-гон
Рис. 14. Наиболее вероятное положение фосфорсодержащих органических компонентов в структуре молекулы гумусовой кислоты
Принципиально другое место в составе высокомолекулярных гумусовых кислот занимают инозитфосфаты, селективная аккумуляция которых в почве связана с их высокой устойчивостью в результате активного взаимодействия с металлами. Находясь в почве в таком стабилизированном состоянии, инозитфосфаты могут образовывать комплексные соединения с гумусовыми кислотами преимущественно через металлические мостики. При содержании свыше 1% Р в препаратах ГК из кислых почв, массовое отношение С:Р составляет менее 60, что соответствует обычным отношениям, наблюдающимся в почвах и щелочных экстрактах из почв. В этом случае на элементарную структурную единицу молекулы ГК приходится уже свыше 2 атомов Р, что может означать взаимодействие отдельных структурных единиц через металлические мостики и молекулы инозитгексафосфата (Рис. 15). Такому состоянию инозитфосфатов в почве соответствует современное представление об их включении в состав
HC=0
I
NH
I
Рис. 15. Схема образования высокомолекулярного органо-минерального комплекса с участием инозитгексафосфата
высокомолекулярных комплексов, без гидролиза которых свободные соединения присутствуют в низких концентрациях или совсем не обнаруживаются.
Высокомолекулярные ГК-металл-Рорг—металл-ГК соединения достаточно устойчивы к умеренному кислотному и щелочному гидролизу, типичному для стандартного метода фракционирования органического вещества почв и выделения препаратов гумусовых кислот. По мере нарастания кислотно-щелочного воздействия на органическое вещество почвы происходит постепенный гидролиз ГК-металл-Рорг связей. Повышение содержания Рорг фракции ФК при кислотном воздействии на почву или при переосаждении препаратов ГК, и присутствие в составе соединений, гидролизуемых при переосаждении ГК, почти исключительно фосфорных моноэфиров соответствуют описанной схеме участия инозитгексафосфата в формировании высокомолекулярных ор-гано-минеральных комплексов.
Глава 11. Влияние антропогенного воздействия на содержание и состав органических соединений фосфора в почвах
11 1 Органические фосфаты дерново-подзолистой почвы при разных системахудобрений Использование возрастающих доз минеральных, органических и смешанных удобрений в севообороте интенсивного типа на малогумусной дерново-подзолистой почве показало, что содержание Рорг является относительно устойчивым показателем, который реагирует на внесение удобрений значительно слабее, чем Ровщ или РМИн Длительное применение систем удобрений с использованием навоза привело к незначительному снижению количества Рорг (Рис. 16).
Рис. 16. Изменение общего содержания Р, Рмин, РорГ и отдельных фракций Р под влиянием разных систем удобрений
Отдельные фракции Рорг неодинаково отзываются на привнос Р удобрений: содержание Р кислоторастворимой фракции снижается во всех вариантах опыта, тогда как щелочерастворимый Рорг более устойчив. Содержание Р фракции ФК более чувствительно к применению удобений в сравнении с Р ГК (Рис. 16). Именно Р ФК определяет снижение количества щелочерастворимого Рорг в вариантах навозной и навозно-минеральной систем удобрений и повышение - в вариантах минеральной системы
Рис. 17. Насыщенность фосфором фракций органического вещества
и состав фосфорсодержащих компонентов ГК при использовании разных систем удобрений
Насыщенность фосфором как кислоторастворимой, так и щелочераствори-мой фракций органического вещества снижается при использовании всех изученных систем удобрений. Варианты с применением навоза сильнее обедняют органическое вещество фосфором, чем варианты минеральной системы удобрения (Рис. 17). Величины концентраций Рорг отдельных фракций не дают полного представления о преимущественной минерализации тех или иных компонентов. Снижение насыщенности фосфором фракции ГК выражено в гораздо большей степени в сравнении с ФК, однако повышение гуматности органического вещества почвы при окультуривании сглаживает этот эффект при анализе концентрационных показателей. В составе ГК удобряемых почв преимущественно минерализуются относительно лабильные органофосфаты: фосфонаты, фосфорные диэфиры и неидентифицированные фосфорсодержащие соединения (Рис. 17).
11.2. Органические Фосфаты горной бурой лесной почвы при разном землепользовании
Вырубка леса и организация сенокоса на бурой лесной почве приводит к аккумуляции органических фосфатов на фоне стабильного содержания органического вещества. В результате, насыщенность органического вещества фосфором повышается в два раза по всему почвенному профилю (отношение С:Рорг уменьшается со 105-273 до 64-119). Интенсивный выпас на обезлесенной территории способствует повышению активности минерализации органических фосфатов, близкому к росту минерализации органического вещества в целом. Не выражена также преимущественная минерализация какой-либо из фракций Рорг, обладающих разной химической лабильностью (экстрагируемых NaHCO3 или NaOH). В то же время, преимущественная минерализация Рорг крупных гранулометрических фракций (>20 мкм) является хорошим индикатором трансформации органических фосфатов.
Таблица 5
Формы соединений фосфора в гумусовом горизонте бурой лесной почвы разных систем землепользования, % Ро6щ в 0,1 М NaOH экстракте
Вариант РО/ Фос-фо-наты Моно-эфи-ры Фосфоли- пиды и фосфопо-лисахариды ДНК Неиденти-фициро-ванные соединения Пиро-фосфаты
Лес 4,7 2,6 50,2 14,2 22,0 3,9 2,4
Поляна 5,0 2,6 51,8 16,5 14,1 10,1 -
Лес, гор. О 13,2 1,6 39,7 9,9 22,5 3.1 10,0
Лес, гор. А 11,5 1,8 48,5 9,4 15,2 6,4 7,3
Пастбище 6,0 2,2 50,3 20,5 15,6 5,4 -
Изменение состава фитоценоза отражается на составе лабильных органических фосфатов (Табл. 5). Если среди фосфорных диэфиров бурой лесной почвы под лесом преобладает Р ДНК, то в почвах травяных сообществ повышается участие Р фосфолипидов и фосфополисахаридов.
выводы
1. Уровень аккумуляции фосфора органических соединений в почве определяется как накоплением органического вещества в целом, так и обогащен-ностью органического вещества фосфором. Содержание фосфора в органическом веществе почвы контролируется совокупностью факторов, влияющих на минерализацию органических фосфатов (биологическая активность, доступность минеральных фосфатов, устойчивость органических фосфатов).
2. Фосфор накапливается в составе органического вещества почв относительно независимо от аккумуляции углерода и азота. Уровень аккумуляции углерода органического вещества не является фактором, прямо лимитирующим аккумуляцию органических фосфатов, что проявляется в ослабленных корреляционных связях а также в отсутствии прямой взаимосвязи распределения С и Р по фракциям органического вещества почв.
3. Насыщенность органического вещества фосфором возрастает в нижних горизонтах почвенного профиля, как результат высокой концентрации элемента в низкомолекулярной гидрофильной фракции, являющейся основным компонентом его геохимической миграции. Одновременно, органическое вещество нижних горизонтов обеднено фосфорными диэфирами (нуклеиновыми кислотами, фосфолипидами и фосфополисахаридами), что отражает низкую устойчивость этого класса соединений в почве.
4. Распределение фосфора по группам органических соединений, выделяемым на основе разной растворимости (или устойчивости) в кислоте и щелочи (неспецифические соединения и группы гумусовых кислот), контролируется взаимодействием "фосфат-металл", зависящим от кислотно-основного состояния почв. Это взаимодействие определяет химическую лабильность органических фосфатов и их перераспределение между отдельными фракциями органического вещества в зависимости от методических особенностей, используемых при фракционировании.
5. В составе гуминовой кислоты содержится около 0,2% фосфора, как конституционного элемента, представленного ковалентно связанными молекулами (фрагментами молекул) индивидуальных органических фосфатов. Наиболее вероятный механизм образования связи - через аминогруппу фос-форилированных азотсодержащих соединений (прежде всего, фосфолипи-дов, нуклеиновых кислот и продуктов их гидролиза). В кислых почвах в 2-5
раз больше фосфора входит в состав высокомолекулярных органо-минеральных комплексов в виде индивидуальных соединений (прежде всего, инозитфосфатов), взаимодействующих с молекулами гуминовой кислоты через "металлические мостики"
6 Преобладание органо-минеральных взаимодействий органических фосфатов в составе высокомолекулярных гумусовых комплексов определяет зависимость содержания фосфора в препаратах гуминовой кислоты от методических приемов выделения и очистки, заметно влияющих на зольность препарата Особенно ярко это проявляется в кислых почвах, где по мере снижения зольности, концентрация фосфора в препарате может уменьшаться на порядок Переосаждение гуминовой кислоты также способствует разрушению связи "органический фосфат-металл-гуминовая кислота", преимущественному гидролизу фосфорсодержащих компонентов и снижению насыщенности препарата фосфором
7. Фосфор органического вещества кислоторастворимой фракции щелочного экстракта представлен преимущественно неспецифическими соединениями, в том числе, гидролизуемыми из состава высокомолекулярных органо-минеральных комплексов в результате кислотного и щелочного воздействия 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)
8 31Р ЯМР спектроскопия позволяет определять качественный состав органических фосфатов и количество фосфора отдельных групп соединений (фосфонатов, фосфорных моноэфиров, структур типа ДНК, фосфолипидов и фосфополисахаридов) в почвах, не прибегая к трудоемкому биохимическому анализу
9 Недостаточное разрешение ЯМР сигналов в области фосфорных моно-эфиров на фоне высокой концентрации стабильных инозитфосфатов затрудняет идентификацию и количественное определение лабильных фос-фомоноэфирных соединений (сахарофосфатов, мононуклеотидов, продуктов гидролиза фосфолипидов и др), что существенно ограничивает возможности метода 31Р ЯМР спектроскопии при изучении состава и динамики органичерких фосфатов в почве
10. Метод 31Р ЯМР спектроскопии не позволяет непосредственно определять преимущественное происхождение органических фосфатов почвы, поскольку состав индивидуальных групп соединений в щелочных экстрактах из растений и микроорганизмов очень сходен. Только в случае выраженного вторичного перераспределения лабильных фосфатов растительного и микробного происхождения (минерализация соединений, синтезируемых растениями, и стабилизация микробных продуктов в связи с их физической приближенностью к тонкодисперсным компонентам почвы) можно предположительно установить их преимущественные источники.
11. Преобладание фосфорных моноэфиров в составе щелочных экстрактов из почв при абсолютном преобладании фосфодиэфирных связей в основных фосфорсодержащих продуктах биологического синтеза отражает специфику состояния органических фосфатов в почве, связанную с аккумуляцией относительно устойчивых к дефосфорилированию инозитфос-фатов на фоне минерализации фосфора более лабильных нуклеиновых кислот, фосфолипидов и фосфополисахаридов.
12. Содержание в почве фосфорных диэфиров и соотношение фосфора мо-ноэфиров и диэфиров являются показателями активности минерализации фосфорсодержащих органических соединений. Количество потенциально легкоминерализуемых фосфорных диэфиров повышается, а отношение фосфора моноэфиров к фосфору диэфиров уменьшается, когда ухудшаются условия для их микробного разложения, т.е. в кислых почвах холодного гумидного климата. В частных случаях (инкубационные эксперименты, распределение по гранулометрическим фракциям), относительная аккумуляция фосфорных диэфиров может отражать высокую биологическую активность и повышенный вклад продуктов микробного происхождения.
13. Большая часть фосфорсодержащих биологических молекул, относительно неустойчивых в почвенных условиях (нуклеиновые кислоты, фосфоли-пиды и фосфополисахариды), стабилизирована в составе органического вещества почв вне микробной биомассы. Вместе с тем, соотношение фосфора структур подобных ДНК, с одной стороны, и фосфолипидам и фосфополисахаридам, с другой, сильно варьирует в органическом веществе почв, что свидетельствует об их относительно независимой аккумуляции. Фосфор ДНК-подобных структур аккумулируется преимущественно в кислых почвах холодного гумидного климата. Фосфор компонентов типа фосфолипидов и фосфополисахаридов, напротив, накапливается в микробиологически более активных почвах, и относительно большая его
часть может быть ассоциирована с индивидуальными соединениями микробной биомассы
14 Относительно легкая экстрагируемость фосфорных диэфиров из почвы определяется меньшей плотностью отрицательного заряда в молекуле в сравнении с моноэфирами и, следовательно, меньшей прочностью их связи с минеральной частью почвы Однако, определение в почвах лабильных органических фосфатов на основе их "мягкой" экстракции бикарбонатом натрия или другими экстрагентами является неэффективным Лабильные фосфорные диэфиры входят в состав разных фракций органического вещества, а на долю соединений, растворимых в "мягких" экст-рагентах, приходится только небольшая часть от их общего содержания в почве
15 Применение органических удобрений на малогумусной дерново-подзолистой почве активизирует процессы минерализации органических фосфатов Происходит уменьшение содержания фосфора разных фракций органического вещества, снижается их обогащенность фосфором, и уменьшается доля лабильных фосфорных диэфиров и фосфонатов в составе гуминовой кислоты почвы
16 Вырубка леса и организация сенокоса на бурой лесной почве приводит к аккумуляции органических фосфатов на фоне стабильного содержания органического вещества Интенсивный выпас на обезлесенной территории способствует повышению активности минерализации органических фосфатов, близкому к росту минерализации органического вещества в целом Изменение состава фитоценоза отражается на составе лабильных органических фосфатов преобладание Р ДНК среди фосфорных диэфиров бурой лесной почвы под лесом сменяется повышением содержания Р других диэфиров в почве травяных сообществ
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Макаров М.И. Влияние промышленного загрязнения на содержание фосфора в гуминовых кислотах дерново-подзолистых почв // Вестн. Моск. ун-та, сер. 17. Почвоведение. 1987. № 2. С. 31-36.
2. Гришина Л.А., Макаров М.И. Влияние техногенных выбросов на закономерности поведения соединений азота и фосфора в лесных биогеоценозах // Экология. 1987. №3. С. 8-15.
3. Гришина Л А., Макаров М.И. Почвы альпийских пустошей // Биогеоценозы альпийских пустошей. М.: Наука. 1987. С 9-19.
4. Гришина Л.А., Кондратьева М.П., Копцик Г.Н., Костенко А.В., Макаров М.И., Недбаев Н.П. Поток соединений азота, серы, фосфора и ряда катионов в системе компонентов фоновых и загрязненных лесных биогеоценозов // Мониторинг фонового загрязнения природных сред. Вып. 4. Л. 1987. С. 271-292.
5. Гришина Л.А., Макаров М.И., Баранова Т.А. Гуминовые кислоты дерново-подзолистых почв фоновых и загрязненных лесных биогеоценозов // Почвоведение. 1988. № 6. С. 31-40.
6. Влияние атмосферного загрязнения на свойства почв / Л А. Гришина, М И. Макаров, А.В. Костенко, и др. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1990. 204 с.
7. Гришина Л.А., Копцик Г.Н., Макаров М.И. Трансформация органического вещества почв. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1990. 88 с.
8. Гришина Л.А., Онипченко В.Г., Макаров М.И., Ванясин В.А. Изменения свойств горно-луговых альпийских почв Северо-Западного Кавказа в различных экологических условиях // Почвоведение. 1993. № 4. С. 5-12.
9. Макаров М.И. Фосфор в гуминовых кислотах горно-лесных и горно-луговых почв Северо-Западного Кавказа // Вестн. Моск. ун-та, сер. 17. Почвоведение.
1995. №1. С. 38-47.
10. Makarov M.I., Guggenberger G., Alt H.G., Zech W. Phosphorus status of Eutric Cambisols polluted by P-containing immission II Z. Pflanzenernahr. Bodenk. 1995. Vol. 158. P. 293-298.
11. Makarov M.I., Zech W., Haumaier L Phosphorus in humic substances: Participation of organic compounds and organic-mineral interactions. Abstracts of IHSS Conference "Humic substances in the Environment: New Challenges and Approaches. Atlanta. 1995. P. 109.
12. Макаров М.И. Формы соединений фосфора в гуминовах кислотах и фульво-кислотах некоторых типов почв // Вестн. Моск. ун-та, сер. 17. Почвоведение.
1996. №2. С. 27-35.
13. Makarov M.I. Acidification and eutrophication of arable soils and surface waters
subjected to uncontrolled nitrogen and phosphorus input // Proc. Int/Conf. Environmental Pollution. Budapest, 15-19 April, 1996. European Center for Pollution Research. 1996. P. 235-241.
14. Макаров М.И. Изучение фосфорсодержащих компонентов гумусовых соединений почвы методом 31Р ядерного магнитного резонанса // Докучаевское наследие в науке и практике (материалы региональной научно-практической конференции к 150-летию В.В.Докучаева). Смоленск. 1996. С. 87-88.
15. Макаров М.И. Фосфорсодержащие компоненты гумусовых соединений почвы // Тезисы докладов II Съезда общества почвоведов России. Санкт-Петербург. 1996. Кн. 1С. 188-189.
16. Makarov M.I., Zech W.; Haumaier L, Alt H.G. 31P-NMR studies of humic acids derived from mountain soils of the Northern Caucasus // Eds. C.E.CIapp, M.H.B.Hayes, N.Senesi, S.M.Griffith. Humic substances and organic matter in soils and water environments. Proc. 7th Int. Conf. of the IHSS. St.Paul. 1996. P. 235241/
17. Makarov M.I., Guggenberger G., Zech W., Alt H.G. Organic phosphorus species in humic acids of mountain soils along a climosequence in the Northrn Caucasus // Z. Pflanzenernahr. Bodenk. 1996. Vol. 159. P. 467-470.
18. Макаров М.И. Соединения фосфора в гумусовых кислотах почвы // Почвоведение. 1997. № 4. С. 458-466.
19. Макаров М.И., Недбаев Н.П., Курмышева Н А., Ефремов В Ф. Трансформация органических соединений фосфора в дерново-подзолистой почве при длительном использовании разных систем удобрения //Агрохимия. 1997. № 7. С. 5-11.
20. Makarov M.I. Phosphorus compounds in humic substances of high mountain soils of the Northern Caucasus // Humic substances as an environmental factor. Abstracts of the 6th Nordic Symp. on Humic Substances. Hameenlinna. 1997. P. 6263.
21. Makarov M.I, Malysheva T.I., Haumaier L, Alt H.G., Zech W. The forms of phosphorus in humic and fulvic acids of a toposequence of alpine soils in the Northern Caucasus // Geoderma. 1997. Vol. 80. P. 61-73.
22. Makarov M.I., Malysheva T.I., Zech W., Haumaier L Phosphorus compounds in humic and fulvic acids derived from various soils // The role of humic substances in the ecosystems and in environmental protection. Proceedings of the 8th Meeting of the IHSS. Eds. J.Drozd, S.Gonet, N.Senesi, J.Weber. PTSH Publ., 1997. P. 407413.
23. Makarov M.I., Malysheva T.I., Zech W., Haumaier L Interaction of inorganic phosphorus with soil humic substances // The role of humic substances in the ecosys-
terns and in environmental protection. Proceedings of the 8th Meeting of the IHSS. Eds. J.Drozd, S.Gonet, N.Senesi, J.Weber. PTSH Publ., 1997. P. 413-419.
24. Макаров М.И. Характеристика состояния фосфора гумусовых кислот горнолуговых и болотных альпийских почв методом 31Р ядерного магнитного резонанса // Вести. Моск. ун-та, сер. Почвоведение. 1998. № 1. С. 27-32.
25. Макаров М.И. Органические соединения фосфора в высокогорных почвах северо-западного Кавказа // Почвоведение. 1998. № 7. С. 854-863.
26. Онипченко В.Г., Вертелина О.С., Макаров М.И. Пространственная гетерогенность высокогорных фитоценозов и свойств почвы // Почвоведение. 1998. № 6. С. 689-695.
27. Makarov M.I., Haumaier L, Zech W., Maiysheva T.I., Petrova S.V. Organic phosphorus compounds in particle-size separates from mountain soils in the Northern Caucasus // Humic substances downunder: Understanding and managing organic matter in soils, sediments and waters. Abstracts of 9th Meeting of the IHSS. Adelaide. 1998. P. 159.
28. Макаров М.И. Органические соединения фосфора в гранулометрических фракциях горных почв // Вестн. Моск. ун-та, сер. Почвоведение. 1999. № 4. С. 29-35.
29. Макаров М.И., Малышева Т.И., Недбаев Н.П., Окунева P.M. Фосфор органических соединений в гранулометрических фракциях некоторых типов почв // Агрохимия. 1999. № 7. С. 25-33.
30. Макаров М.И., Малышева Т.И. Органические фосфаты в горных почвах // Генезис, география и экология почв. Сборник научных трудов Международной конференции. Львов. 1999. С. 125-127.
31. Макаров М.И., Онипченко В.Г., Малышева Т.И., Булатникова И.В., Вертелина О.С. Биологический круговорот и роль растений в формировании свойств почв альпийских экосистем северо-западного Кавказа // Вестн. Моск. ун-та, сер. Почвоведение. 1999. № 3. С. 29-37.
32. Павлов В.Н., Онипченко В.Г., Салпагаров Д.С., Поливанова Н.Н., Макаров М.И. Итоги комплексных исследований высокогорных экосистем Тебердинско-го заповедника // Высокогорные экосистемы Тебердинского заповедника: состав, структура и экспериментальный анализ механизмов организации. М. 1999. С. 9-13.
33. Макаров М.И., Малышева Т.И., Недбаев Н.П., Петрова СВ. Закономерности аккумуляции фосфора органических соединений в горных почвах и отдельных гранулометрических фракциях // Вестн. Моск. ун-та, сер. Почвоведение. 2000. №2. С. 8-13.
34. Булатникова И. В., Макаров М.И. Особенности примитивных почв на скалах в
Тебердинском заповеднике // Вестн. Моск. ун-та, сер. Почвоведение. 2000. № 4. С, .10-15.
35. Makarov M.I., Haumaier L. Nature of soil organic phosphorus: Results of laboratory experiments and 31P NMR spectroscopy. Entering the third millennium with a common approach to humic substances and organic matter in water, soil and sediments. Proceedings of the 10th International Meeting of the IHSS. Toulouse. 2000. Vol. 2. P. 1183-1186.
36. Макаров М.И., Малышева Т.И., Волков А.В. Азот и фосфор в почвах высокогорий Тебердинского заповедника // Тезисы докладов III съезда Докучаевского общества почвоведов. Кн. 3. Суздаль. 2000. С. 58.
37. Malysheva T.I., Makarov M.I., Haumaier L, Zech W. Phosphorus compounds in humic and fulvic acids of various particle-size fractions from chernozem and lepto-sol // Abstracts of the 2-nd European Symposium "NMR in Soil Science". Freising. 2000. P. 50.
38. Makarov M.I., Haumaier L, Zech W., Malysheva T.I. Phosphorus-31 NMR study of plain and mountain soils of Russia // Abstracts of the 2-nd European Symposium "NMR in Soil Science". Freising. 2000. P. 51.
39. Макаров М.И., Волков А.В., Малышева Т.И., Онипченко В.Г. Фосфор, азот и углерод в почвах субальпийского и альпийского поясов Тебердинского заповедника // Почвоведение. 2001. № 1. С. 62-71.
40. Макаров М.И. Закономерности аккумуляции лабильных органических фосфатов в почвах // Функции почв в биосферно-геосферных системах. Материалы Международного симпозиума. М., 2001. С. 96-97.
41. Onipchenko V.G., Makarov M.I., van der Maarel E. Influence of alpine plants on soil nutrient concentrations in a monoculture experiment // Folia Geobotanica. 2001. Vol. 36. P. 225-241.
42. Makarov M.I., Haumaier L, Zech W. The nature and origins of diester phosphates in soils: a 31P-NMR study // Biology and Fertility of Soils. 2002. Vol. 35. P. 136-146.
43. Makarov M.I., Volkov A.V., Onipchenko V.G. Geology and soils // Alpine vegetation of the Teberda Reserve, the Northwestern Caucasus / V.G.Onipchenko, Zurich, 2002,10-13.
44. Макаров М.И., Малышева Т.И., Владыченский A.C., Цейх В. Формы соединений фосфора в примитивных почвах начальной стадии почвообразования на покровном суглинке под разной растительностью // Почвоведение. 2002. № 9. С. 1043-1053.
45. Makarov M.I., Haumaier L, Zech W. Nature of soil organic phosphorus: an assessment of peak assignments in the diester region of 31P-NMR spectra // Soil Biology and Biochemistry. 2002. Vol. 34. P. 1467-1477.
46. Makarov M.I., Onipchenko V.G., Malysheva T.I. Nutrient status of Caucasian Alpine soils: Influence of geochemica! migration and plant growth // Man and soil at the third Millennium. Proceedings of the third International Congress of the ESSC. J.L Rubio, R.P.C. Morgan, S. Asins, V. Andreu (Eds.). 2002. Vol. 2. Logrono: Geoforma Ediciones. 1131-1141.
47. Makarov M.I., Haumaier L, Zech W. Diester organic phosphorus in soils: 31P-NMR study // Abstracts of the 17th World Congress of Soil Sciense. Bangkok, 2002. Vol. V. P. 1801.
48. Зенякин С.А., Макаров М.И. Примитивно-щебнистые почвы субнивального пояса Тебердинского заповедника // Структурно-функциональная организация альпийских сообществ Тебердинского заповедника (Труды Тебердинского государственного биосферного заповедника; вып. 20). М. 2003. С. 38-53.
49. Павлов В.Н., Онипченко В Г., Салпагаров Д С, Семенов У.А., Макаров М.И., Елумеева Т. Г. 25-летие научного содружества Тебердинского заповедника и Московского университета: история комплексных исследований высокогорных экосистем // Структурно-функциональная организация альпийских сообществ Тебердинского заповедника (Труды Тебердинского государственного биосферного заповедника; вып. 20). М. 2003. С. 9-37.
50. Makarov M.I., Haumaier L, Zech W. Soil diester phosphates: study by 31P-NMR spectroscopy // Organic phosphorus 2003. Abstracts of the International Conference. Ascona. 2003. P. 13.
51. Макаров М.И. Изучение фосфорсодержащих компонентов органического вещества почв методом 31Р ядерного магнитного резонанса // Тезисы докладов II Международной конференции Туминовые вещества в биосфере". Москва, 2003. С. 52-53.
52. Makarov M.I., Haumaier L, Zech W., Malysheva T.I. Organic phosphorus compounds in particle-size fractions of mountain soils in the northwestern Caucasus // Geoderma. 2004. Vol. 118. P. 101-114.
53. Макаров М.И. Фосфорсодержащие компоненты органического вещества почв: результаты спектроскопии 31Р ядерного магнитного резонанса (обзор) // Почвоведение (принято в печать).
54. Макаров М.И. Состояние и перспективы исследований органических фосфатов почв методом 31Р ЯМР спектроскопии // Тезисы докладов IV съезда Доку-чаевского общества почвоведов. Новосибирск. 2004 (принято в печать).
55. Makarov M.I., Haumaier L, Zech W., Marfenina O.E., Lysak L.V. Can the results of 31P NMR spectroscopy be used for interpretation of the origins of soil organic phosphates? // Soil Biology and Biochemistry (принято в печать).
>-6850
Содержание диссертации, доктора биологических наук, Макаров, Михаил Иванович
ВВЕДЕНИЕ
ЧАСТЬ I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
ГЛАВА 1. Закономерности аккумуляции фосфора органических соединений в почвах
1.1. Источники органических фосфатов почв
1.2. Содержание фосфора органических соединений в почвах
1.3. Содержание фосфора в органическом веществе почв
1.4. Взаимосвязь аккумуляции фосфора органических соединений со свойствами почв
1.5. Фосфор органо-минеральных комплексных соединений
1.6. Геохимическая подвижность органических соединений фосфора в почвах
1.7. Устойчивость органических соединений фосфора в почвах
ГЛАВА 2. Фосфор органических соединений в физических и химических фракциях органического вещества и в микробной биомассе почв
2.1. Фосфор органических соединений гранулометрических и денсиометрических фракций почв
2.2. Содержание фосфора во фракциях органического вещества почв
2.3. Фосфор микробной биомассы почв
ГЛАВА 3. Неспецифические фосфорсодержащие соединения органического вещества почв
3.1. Инозитфосфаты
3.2. Нуклеиновые кислоты
3.3. Фосфолипиды
ГЛАВА 4. Изучение фосфорсодержащих компонентов органического вещества почв методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса
4.1. Идентификация пиков на спектрах 31Р ЯМР
4.2. Количественный анализ фосфатов методом
31Р ЯМР спектроскопии
4.3. Состав органических фосфатов почв
4.4. Органические фосфаты гранулометрических и денсиометрических фракций почв
4.5. Состав фосфатов фракций органического вещества почв
4.6. Изменение состава органических фосфатов почв при антропогенном воздействии
ГЛАВА 5. Изменение содержания фосфора органических соединений в почвах при сельскохозяйственном использовании
5.1. Содержание фосфора органических соединений в почвах
5.2. Содержание фосфора в органическом веществе почв
ЧАСТЬ II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 6. Объекты и методы исследования
6.1. Объекты исследования
6.2. Методы исследования
ГЛАВА 7. Возможности и ограничения метода 31Р ЯМР спектроскопии при исследовании органических фосфатов почв
7.1. Идентификация пиков на 31Р ЯМР спектрах и количественный анализ органических фосфатов методом 31Р ЯМР спектроскопии
7.2. Использование 31Р ЯМР спектроскопии для идентификации источников органических фосфатов почвы
7.3. Использование 31Р ЯМР спектроскопии для характеристики биологической активности почв
ГЛАВА 8. Фосфор органических соединений в почвах
8.1. Закономерности аккумуляции фосфора органических соединений
8.2. Состав органических фосфатов почв
8.3. Фосфор в примитивных почвах начальной стадии почвообразования на покровном суглинке
ГЛАВА 9. Фосфор органических соединений гранулометрических фракций почв
9.1. Распределение фосфора по гранулометрическим фракциям
9.2. Состав органических фосфатов гранулометрических фракций
ГЛАВА 10. Фосфор во фракциях органического вещества почв
10.1. Распределение фосфора по фракциям гумусовых кислот
10.2. Фосфор в препаратах гуминовых кислот и фульвокислот
10.3. Состав фосфатов фракций органического вещества почв
10.4. Фосфор в структуре гипотетической молекулы гумусовой кислоты
ГЛАВА 11. Влияние антропогенного воздействия на содержание и состав органических соединений фосфора в почвах
11.1. Органические фосфаты дерново-подзолистой почвы при разных системах удобрений
11.2. Органические фосфаты горной бурой лесной почвы при разном землепользовании
ВЫВОДЫ
Введение Диссертация по биологии, на тему "Фосфор органического вещества почв"
Актуальность
Круговорот многих химических элементов в экосистеме определяется комплексным взаимодействием химических, биохимических и биологических процессов и тесно связан с синтезом и разложением органического вещества. Фосфор (Р), безусловно, относится к таким элементам, поскольку в процессе почвообразования переходит из состава минеральных фосфатов горных пород в органические соединения и в таком виде накапливается в почвах. В результате аккумуляции органических фосфатов на их долю может приходиться до 90% от общего содержания Р в почве. Аккумуляция большого количества Р органических соединений (Р0рг) и низкая растворимость в почвенном растворе многих минеральных фосфатов способствуют тому, что трансформация фосфорсодержащих органических соединений в почве является важным звеном круговорота Р в экосистеме. В частности, их минерализация обеспечивает преобладающую часть фосфорного питания растений в естественных фитоценозах (Dai et al., 1996; Firsching, Ciaassen, 1996). Среди органических фосфатов, соединения с фосфодиэфирной связью (нуклеиновые кислоты, фосфолипиды, фосфополисахариды) имеют особое значение. Они составляют преобладающую часть поступающих в почву фосфатов биологического происхождения и, будучи относительно малоустойчивыми вне биологических объектов, являются ключевыми соединениями в трансформации органических фосфатов в почве и круговороте Р в экосистеме.
Изучению органических фосфатов почвы посвящено большое число исследований, результаты которых обобщены в ряде обзоров (Anderson, 1967; 1975; 1980; Smeck, 1985; Harrison, 1987; Stewart, Tiessen, 1987; Sanyal, De Datta, 1991; Magid et al., 1996). Краткая сводка на русском языке представлена в монографии К.Е. Гинзбург (1981), а наиболее детальный анализ места и роли нуклеиновых кислот в почвах дан в монографии Н.С. Паникова с соавторами (1984).
Размеры аккумуляции органических фосфорсодержащих соединений в почвах оценивались в зависимости от экологических факторов, таких как климат, растительность, почвенные свойства, почвообразующие породы, характер землепользования и др. Использовался и математический анализ для описания закономерностей аккумуляции Рорг в почве (Harrison, 1987). Заметные усилия были направлены на изучение химической природы органических фосфатов почвы. Эти исследования включают исследования: 1) неспецифических фосфорсодержащих органических соединений (инозитфосфатов, нуклеиновых кислот, фосфолипидов и др.) химическими методами; 2) групп органических фосфатов, ассоциированных с разными физическими и химическими фракциями органического вещества почв; 3) групп фосфорсодержащих соединений, имеющих разный характер связи атома Р в органической молекуле (фосфорных моно- и диэфиров, фосфонатов, полифосфатов), методом ядерного магнитного резонанса по фосфору-31 (31Р ЯМР); 4) закономерностей взаимодействия органических фосфатов почвы со специфическими фосфатазами; 5) органо-минеральных фосфат-гумусовых взаимодействий.
На основе выполненных исследований сложилось современное представление о природе и закономерностях аккумуляции и трансформации органических фосфатов в почвах, которое можно сформулировать в следующих основных положениях:
• аккумуляция Р в большей степени выражена в органическом веществе кислых почв, где органические фосфаты стабилизируются в результате взаимодействия с Fe и Al с образованием устойчивых органо-минеральных комплексов;
• часть Р0рг почвы ассоциирована с неспецифическими соединениями органического вещества почвы; среди специфических соединений почвенного гумуса, гуминовые кислоты (ГК) отличаются низким содержанием Р, тогда как фульво-кислоты (ФК) гораздо более насыщены этим элементом;
• Рорг почв имеет двойственную природу: одна часть его представлена собственно органическими соединениями, тогда как другая - хемосорбированным неорганическим ортофосфатом;
• в составе органических фосфатов почвы преобладают инозитфосфаты растительного происхождения, тогда как относительное содержание фосфорных диэфиров микробного происхождения невелико.
Несмотря на сделанные обобщения, фосфор, как элемент органического вещества почвы, остается гораздо менее изученным в сравнении с углеродом или азотом. Проведенные исследования свидетельствуют о сложности характеристики химической природы органических фосфатов почвы, которая, вероятно, связана с образованием комплексных соединений органического вещества почв с индивидуальными фосфорными эфирами и комплексов неорганических фосфатов и органического вещества почв. Анализ накопленных данных показывает, что, с одной стороны, в экспериментальных исследованиях получено много противоречивых результатов, а с другой, при изучении органических фосфатов почвы сформировался ряд стереотипов, которые не имеют достаточного экспериментального обоснования, но широко используются при интерпретации получаемых данных. Например, очень противоречива информация о соотношении Р индивидуальных органических фосфатов и фосфорсодержащих гумусовых соединений, а также о распределении Р по фракциям органического вещества почв. Ряд стереотипов сложился в интерпретации результатов исследований органических фосфатов методом 31Р ЯМР. К таким экспериментально необоснованным заключениям относятся, прежде всего, трактовка принадлежности ряда пиков на спектрах 31Р ЯМР, а также происхождения (растительное или микробное, грибное или бактериальное) идентифицируемых фосфорсодержащих соединений.
Области интересов ученых, изучающих органическое вещество почв, с одной стороны, и органические фосфаты, с другой, практически не пересекаются. Об этом наглядно свидетельствуют программы всех конференций Международного общества по изучению гумусовых веществ (International Humic Substances Society - IHSS). Как следствие, Рорг, несмотря на его достаточно высокую концентрацию в почве, не был включен в состав современных структурных формул не только ГК, но и общего органического вещества почвы, содержащего, тем не менее, 0,4% серы (Schulten, Schnitzer, 1997). Поэтому вполне естественно, что Р не упоминался и ранее в составе ни одной из ряда структурных формул ГК, предлагавшихся на протяжении достаточно долгой истории их исследования (Драгунов и др., 1948; Орлов, 1974; Fuchs, 1931; Flaig, 1964; Schnitzer, 1978; Schulten, Schnitzer, 1993; и ДР)
Все отмеченные обстоятельства позволяют сделать вывод о том, что важнейшие вопросы фундаментальной химии Рорг почвы, которые могли бы дать количественную и качественную характеристики состояния органических фосфатов в почве, едва ли можно считать убедительно освещенными в современной литературе. На основании опубликованных данных не представляется возможным формирование целостной концепции, описывающей наиболее общие закономерности аккумуляции и трансформации органических фосфатов почв в разных экологических условиях.
Цель работы
Установить основные закономерности аккумуляции Р в составе органического вещества почв и основные факторы, определяющие качественный состав органических фосфатов почв, формирующихся в разных экологических условиях, включая антропогенное воздействие.
Задачи исследования
1. Определить содержание Рорг в почвах основных биоклиматических зон Европейской части России и вертикальных зон Северного Кавказа и его распределение по физическим (гранулометрическим) и химическим (группам органического вещества) фракциям почв.
2. Изучить качественный состав органических фосфатов почв, отдельных гранулометрических фракций и химических фракций органического вещества почв методом 31Р ЯМР.
3. Изучить качественный состав органических фосфатов растений и микроорганизмов на основе анализа экстрактов, используемых при исследовании органического вещества почв.
4. Оценить степень трансформации данных о состоянии Рорг в почвах в результате использования стандартных методов изучения органического вещества почв (кислотно-щелочное фракционирование, получение препаратов гумусовых кислот).
5. Определить изменение количественных и качественных характеристик состояния Рорг в почвах под влиянием антропогенных факторов, таких как применение разных систем удобрений и разный характер землепользования.
Защищаемые положения
К защите представляется общая концепция состояния фосфора органических соединений в почвах, базирующаяся на следующих положениях:
1. Уровень аккумуляции Рорг в почвах и в органическом веществе почв определяется совокупностью факторов, как контролирующих накопление органических соединений в целом, так и оказывающих селективное влияние на минерализацию органических фосфатов.
2. Распределение Р по группам органических соединений, выделяемым на основе разной растворимости (или устойчивости) в кислоте и щелочи (неспецифические соединения, группы гумусовых кислот), контролируется взаимодействием "фосфат-металл", зависящим от кислотно-основного состояния почв. Такое распределение может быть принципиально изменено при использовании разных методов фракционирования органических фосфатов.
3. Фосфор является обязательным структурным элементом высокомолекулярных гумусовых кислот, в состав которых входят молекулы (фрагменты молекул) индивидуальных органических фосфатов (прежде всего, фосфолипидов, нуклеиновых кислот и продуктов их гидролиза). Однако большая часть индивидуальных фосфорсодержащих соединений (прежде всего, инозитфосфатов) взаимодействует с гумусовыми кислотами через "металлические мостики", образуя высокомолекулярные органо-минеральные комплексы.
41
4. Р ЯМР спектроскопия позволяет определять качественный состав органических фосфатов и количество фосфора отдельных групп соединений и на этой основе оценивать относительную активность минерализации органических фосфатов в почве, а в некоторых случаях, и определять их преимущественное происхождение (растительное, микробное).
5. Большая часть фосфорсодержащих биологических молекул, относительно неустойчивых в почвенных условиях (нуклеиновые кислоты, фосфолипиды и фосфополисахариды), стабилизирована в составе органического вещества почв вне микробной биомассы.
6. Определение содержания в почвах органических фосфатов разной степени лабильности (доступности для биохимической минерализации) на основе их экстрагируемости разными растворителями является неэффективным. Лабильные органические фосфаты входят в состав разных фракций органического вещества, а их качественный состав зависит от уровня биологической активности почв.
Научная новизна
В работе впервые обоснован механизм, определяющий распределение Рорг по фракциям органического вещества почв, и показана чувствительность такого распределения к методическим особенностям фракционирования. Принадлежность фосфорсодержащих органических компонентов к фракциям, выделяемым на основе разной растворимости (или устойчивости) в кислоте и щелочи (неспецифические соединения и группы гумусовых кислот), контролируется взаимодействием "фосфат-металл", зависящим от кислотно-основного состояния почв. В кислых почвах преобладает взаимодействие фосфатной группы органической молекулы с Fe и AI, тогда как в нейтральных и карбонатных - с Ca и Mg. Разная растворимость образующихся солей (комплексных соединений) в кислоте и щелочи и определяет их разное поведение в процессе фракционирования органического вещества почв. Методические особенности фракционирования, способные оказать воздействие на связь фосфат-металл и, следовательно, на растворимость фосфорсодержащих компонентов (обработка почвы кислотой перед щелочной экстракцией, переосаждение ГК), могут способствовать принципиальному перераспределению Р0рг между отдельными фракциями органического вещества почвы.
Впервые предложено структурно определенное место Р в составе молекулы ГК и место Р0рг в структуре высокомолекулярных органо-минеральных комплексов органического вещества почв. Гуминовая кислота содержит около 0,2% Р в виде ковалентно связанных биологических фосфорсодержащих молекул или их фрагментов (фосфолипидов, нуклеиновых кислот и продуктов их гидролиза). В несколько раз больше Р входит в состав органо-минеральных комплексов в виде индивидуальных соединений (прежде всего, инозитфосфатов), взаимодействующих с молекулами ГК через "металлические мостики".
Показано, что понятие "фосфор фульвокислот" неопределенно как качественно, так и количественно. В составе органического вещества кислоторастворимой фракции щелочного экстракта Р представлен преимущественно неспецифическими соединениями, в том числе, гидролизуемыми из состава высокомолекулярных органо-минеральных комплексов в результате кислотного и щелочного воздействия. Количественная неопределенность связана как с зависимостью содержания Рорг во фракции ФК от интенсивности гидролиза (кислотная обработка перед щелочной экстракцией, переосаждение ГК), так и с принципиальным влиянием типа используемого сорбента на содержание Р в препаратах ФК.
На основе 31Р ЯМР спектроскопии экстрактов из естественных почв и культур микроорганизмов, а также выполненных инкубационных экспериментов впервые утверждается, что 1) большая часть фосфорсодержащих биологических молекул, относительно неустойчивых в почвенных условиях (нуклеиновые кислоты, фос-фолипиды и фосфополисахариды), стабилизирована в составе органического вещества почв вне микробной биомассы; 2) качественный состав лабильных фосфорных диэфиров зависит от уровня биологической активности почв; 3) соотношение фосфорных моноэфиров и диэфиров является показателем активности минерализации фосфорсодержащих органических соединений в почвах.
Установлено, что результаты 31Р ЯМР спектроскопии, не сопровождающиеся дополнительными исследованиями, не позволяют непосредственно определить растительное или микробное происхождение органических фосфатов почв и степень их ассоциированности с микробной биомассой, как это часто делается в работах, характеризующих состояние Рорг в почвах с использованием метода 31Р ЯМР. Состав органических фосфатов растений и микроорганизмов, определяемый на основе спектроскопии щелочных экстрактов, очень сходен, и только в случае выраженного вторичного перераспределения лабильных фосфатов (например, минерализация соединений растительного происхождения и физическая стабилизация продуктов микробного синтеза) появляется возможность определения их преимущественных источников.
Разные виды антропогенного воздействия на почвы, такие как применение органических удобрений, вырубка леса и использование территории под пастбище, изменяют состояние органических фосфатов в дерново-подзолистой и бурой лесной почвах, соответственно. Удобрения приводят к повышенной минерализации лабильных фосфорных диэфиров и уменьшению их содержания в составе фосфорсодержащих органических соединений почвы. Изменение состава фитоценоза и выпас также способствуют минерализации Р0Рг, наиболее интенсивной в составе крупных гранулометрических фракций, и изменению качественного состава фосфорных диэфиров.
Практическое значение
Из результатов работы следует, что метод 31Р ЯМР спектроскопии позволяет количественно определять Р структур типа ДНК и Р суммы структур типа фосфо-липидов и фосфополисахаридов, не прибегая к сложным биохимическим анализам, принципиально занижающим содержание Р подобных компонентов в составе органического вещества почв.
Показано, что определение лабильных органических фосфатов, как близкого резерва фосфорного питания растений, на основе их "мягкой" экстракции бикарбонатом натрия или другими растворителями является неэффективным, поскольку на долю таких соединений приходится лишь небольшая часть лабильных фосфорных диэфиров почвы. Определение суммарного содержания Р диэфиров в щелочном экстракте из почв методом 31Р ЯМР спектроскопии дает более полное представление о содержании в почве легкогидролизуемых органических фосфатов.
Содержание в почве потенциально легкоминерализуемых фосфорных диэфиров и соотношение Р моноэфиров и диэфиров, заметно варьирующие в зависимости от экологических условий, могут служить интегральными характеристиками активности минерализации фосфорсодержащих органических соединений почвы и продуктов биологического синтеза растений и микроорганизмов.
Результаты исследований включены в учебное пособие "Трансформация органического вещества почв" (М.: МГУ, 1990) и используются при чтении курса лекций по биогеохимии на факультете почвоведения МГУ.
Благодарности
Работа посвящается памяти профессора Л.А. Гришиной, первого учителя и наставника в почвоведении, привившей автору интерес к исследованию органического вещества почв, и показавшей перспективность применения в таких исследованиях новых инструментальных методов. Глубокая благодарность выражается коллегам по кафедре общего почвоведения Т.И. Малышевой, P.M. Окуневой, Н.П. Недбаеву и ученикам C.B. Петровой, И.В. Булатниковой и Е.Г. Смирновой за помощь при проведении экспериментальных исследований. Признателен также всему коллективу кафедры общего почвоведения во главе с заведующим, профессором A.C. Владыченским за доброжелательное отношение при выполнении работы. Особенно благодарен профессору W. Zech за предоставленную возможность проведения исследований методом 31Р ЯМР спектроскопии в Институте почвоведения и географии почв Байройтского университета (Германия), а также доктору L. Haumaier за полезные советы и ценные консультации.
Отдельные разделы работы выполнены при поддержке проектов РФФИ №№ 96-04-48477, 98-04-49350, 02-04-49225; Европейской организации по изучению окружающей среды (EERO): 1993; Немецкой службы академических обменов (DAAD): 1994; Фонда Александра фон Гумбольдта: 1999-2000; Немецкого научно-технического общества (DFG): 2001.
ЧАСТЫ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Макаров, Михаил Иванович
выводы
1. Уровень аккумуляции фосфора органических соединений в почве определяется как накоплением органического вещества в целом, так и обогащенностью органического вещества фосфором. Содержание фосфора в органическом веществе почвы контролируется совокупностью факторов, влияющих на минерализацию органических фосфатов (биологическая активность, доступность минеральных фосфатов, устойчивость органических фосфатов).
2. Фосфор накапливается в составе органического вещества почв относительно независимо от аккумуляции углерода и азота. Уровень аккумуляции углерода органического вещества не является фактором, прямо лимитирующим аккумуляцию органических фосфатов, что проявляется в ослабленных корреляционных связях С-Рорг, М-Рорг, а также в отсутствии прямой взаимосвязи распределения С и Р по фракциям органического вещества почв.
3. Насыщенность органического вещества фосфором возрастает в нижних горизонтах почвенного профиля, как результат высокой концентрации элемента в низкомолекулярной гидрофильной фракции, являющейся основным компонентом его геохимической миграции. Одновременно, органическое вещество нижних горизонтов обеднено фосфорными диэфирами (нуклеиновыми кислотами, фосфолипидами и фосфополисахаридами), что отражает низкую устойчивость этого класса соединений в почве.
4. Распределение фосфора по группам органических соединений, выделяемым на основе разной растворимости (или устойчивости) в кислоте и щелочи (неспецифические соединения и группы гумусовых кислот), контролируется взаимодействием "фосфат-металл", зависящим от кислотно-основного состояния почв. Это взаимодействие определяет химическую лабильность органических фосфатов и их перераспределение между отдельными фракциями органического вещества в зависимости от методических особенностей, используемых при фракционировании.
5. В составе гуминовой кислоты содержится около 0,2% фосфора, как конституционного элемента, представленного ковалентно связанными молекулами (фрагментами молекул) индивидуальных органических фосфатов. Наиболее вероятный механизм образования связи - через аминогруппу фосфорилиро-ванных азотсодержащих соединений (прежде всего, фосфолипидов, нуклеиновых кислот и продуктов их гидролиза). В кислых почвах в 2-5 раз больше фосфора входит в состав высокомолекулярных органо-минеральных комплексов в виде индивидуальных соединений (прежде всего, инозитфосфатов), взаимодействующих с молекулами гуминовой кислоты через "металлические мостики".
6. Преобладание органо-минеральных взаимодействий органических фосфатов в составе высокомолекулярных гумусовых комплексов определяет зависимость содержания фосфора в препаратах гуминовой кислоты от методических приемов выделения и очистки, заметно влияющих на зольность препарата. Особенно ярко это проявляется в кислых почвах, где по мере снижения зольности, концентрация фосфора в препарате может уменьшаться на порядок. Переосаждение гуминовой кислоты также способствует разрушению связи "органический фосфат-металл-гуминовая кислота", преимущественному гидролизу фосфорсодержащих компонентов и снижению насыщенности препарата фосфором.
7. Фосфор органического вещества кислоторастворимой фракции щелочного экстракта представлен преимущественно неспецифическими соединениями, в том числе, гидролизуемыми из состава высокомолекулярных органо-минеральных комплексов в результате кислотного и щелочного воздействия. 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).
8. 31Р ЯМР спектроскопия позволяет определять качественный состав органических фосфатов и количество фосфора отдельных групп соединений (фосфона-тов, фосфорных моноэфиров, структур типа ДНК, фосфолипидов и фосфопо-лисахаридов) в почвах, не прибегая к трудоемкому биохимическому анализу.
9. Недостаточное разрешение ЯМР сигналов в области фосфорных моноэфиров на фоне высокой концентрации стабильных инозитфосфатов затрудняет идентификацию, а тем более, количественное определение лабильных фосфомо-ноэфирных соединений (сахарофосфатов, мононуклеотидов, продуктов гидролиза фосфолипидов и др.), что существенно ограничивает возможности метода 31Р ЯМР спектроскопии при изучении состава и динамики органических фосфатов в почве.
10. Метод 31Р ЯМР спектроскопии не позволяет непосредственно определять преимущественное происхождение органических фосфатов почвы, поскольку состав индивидуальных групп соединений в щелочных экстрактах из растений и микроорганизмов очень сходен. Только в случае выраженного вторичного перераспределения лабильных фосфатов растительного и микробного происхождения (минерализация соединений, синтезируемых растениями, и стабилизация микробных продуктов в связи с их физической приближенностью к тонкодисперсным компонентам почвы) можно предположительно установить их преимущественные источники.
11. Преобладание фосфорных моноэфиров в составе щелочных экстрактов из почв при абсолютном преобладании фосфодиэфирных связей в основных фосфорсодержащих продуктах биологического синтеза, отражает специфику состояния органических фосфатов в почве, связанную с аккумуляцией относительно устойчивых к дефосфорилированию инозитфосфатов на фоне минерализации фосфора более лабильных нуклеиновых кислот, фосфолипидов и фосфополисахаридов.
12. Содержание в почве фосфорных диэфиров и соотношение фосфора моноэфиров и диэфиров являются показателями активности минерализации фосфорсодержащих органических соединений. Количество потенциально легкоминерализуемых фосфорных диэфиров повышается, а отношение фосфора моноэфиров к фосфору диэфиров уменьшается, когда ухудшаются условия для их микробного разложения, т.е. в кислых почвах холодного гу-мидного климата. В частных случаях (инкубационные эксперименты, распределение по гранулометрическим фракциям), относительная аккумуляция фосфорных диэфиров может отражать высокую биологическую активность и повышенный вклад продуктов микробного происхождения.
13. Большая часть фосфорсодержащих биологических молекул, относительно неустойчивых в почвенных условиях (нуклеиновые кислоты, фосфолипиды и фосфополисахариды), стабилизирована в составе органического вещества почв вне микробной биомассы. Вместе с тем, соотношение фосфора структур подобных ДНК, с одной стороны, и фосфолипидам и фосфополисахари-дам, с другой, сильно варьирует в органическом веществе почв, что свидетельствует об их относительно независимой аккумуляции. Фосфор ДНК-подобных структур аккумулируется преимущественно в кислых почвах холодного гумидного климата. Фосфор компонентов типа фосфолипидов и фосфополисахаридов, напротив, накапливается в микробиологически более активных почвах, и относительно большая его часть может быть ассоциирована с индивидуальными соединениями микробной биомассы. Относительно легкая экстрагируемость фосфорных диэфиров из почвы определяется меньшей плотностью отрицательного заряда в молекуле в сравнении с моноэфирами и, следовательно, меньшей прочностью их связи с минеральной частью почвы. Однако, определение в почвах лабильных органических фосфатов на основе их "мягкой" экстракции бикарбонатом натрия или другими экстрагентами является неэффективным. Лабильные фосфорные диэфиры входят в состав разных фракций органического вещества, а на долю соединений, растворимых в "мягких" экстрагентах, приходится только небольшая часть от их общего содержания в почве.
Применение органических удобрений на малогумусной дерново-подзолистой почве активизирует процессы минерализации органических фосфатов. Происходит уменьшение содержания фосфора разных фракций органического вещества, снижается их обогащенность фосфором, и уменьшается доля лабильных фосфорных диэфиров и фосфонатов в составе гуминовой кислоты почвы.
Вырубка леса и организация сенокоса на бурой лесной почве приводит к аккумуляции органических фосфатов на фоне стабильного содержания органического вещества. Интенсивный выпас на обезлесенной территории способствует повышению активности минерализации органических фосфатов, близкому к росту минерализации органического вещества в целом. Изменение состава фитоценоза отражается на составе лабильных органических фосфатов: преобладание Р ДНК среди фосфорных диэфиров бурой лесной почвы под лесом, сменяется повышением содержания Р других диэфиров в почве травяных сообществ.
Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Макаров, Михаил Иванович, Москва
1. Адерихин П.Г., Тихова Е.П., Чурилина Ю.Г. Формы фосфатов в почвах Центральночерноземных областей // Почвоведение. 1964. № 7. С. 68-74.
2. Адерихин П.Г., Беляев А.Б. Химический состав механических фракций черноземов центральных областей // Почвоведение. 1974. № 4. С.99-110.
3. Александрова Л.Н. О составе и природе зольности гуминовых кислот // Зап. Ленингр. с.-х. ин-та. 1956. Вып. 11. С. 100-105.
4. Александрова Л.Н., Найденова O.A. Состав и природа гумусовых веществ почвы // Зап. Ленингр. с.-х. ин-та. 1970. Вып. 142. С. 83-156.
5. Артамонова Н.В. Формы фосфатов сероземных почв Средней Азии, их взаимосвязь с содержанием метастабильных фосфатов // Агрохимия. 1978. № 3. С. 36—40.
6. Асеева A.B., Звягинцев Д.Г., Паников Н.С. Взаимодействие дериватов нуклеиновых кислот с системами, моделирующими основные компоненты почв // Почвоведение. 1974. № 6. С. 58-66.
7. Асеева И.В., Паников Н.С. О возможности использования биохимического анализа нуклеиновых кислот для биодиагностики почв // Проблемы и методы биологической диагностики и индикации почв. М., 1976. С. 54-71.
8. Асеева И.В., Паников Н.С., Чурсина О.Т. Количественное определение пури-новых компонентов нуклеиновых кислот в дерново-подзолистой почве // Почвоведение. 1978. № 12. С. 60-69.
9. Асеева И.В., Ксензенко С.М., Паников Н.С. Процессы роста микроорганизмов и потребления субстрата при разложении рибонуклеотидов в почве // Почвоведение. 1980. № 11. С. 147-152.
10. Асеева И.В., Ефремов А.Л. Нуклеиновые кислоты и биомасса микроорганизмов в почвах Северо-Западного Кавказа // Почвоведение. 1983. № 5. С. 74-79.
11. Асеева И.В., Самко О.Т. Нуклеиновые кислоты и биомасса микроорганизмов в зональном ряду почв // Почвоведение. 1984. № 5. С. 84-90.
12. Асланов H.H. Содержание гумуса, азота и фосфора в механических фракциях сероземов // Почвоведение. 1966. № 3. С.88-90.
13. Бабарина Э.А. Формы фосфорных соединений в почвах разного типа при длительном применении суперфосфата и фосфоритной муки // Агрохимия. 1968. № 4. С. 33-40.
14. Басибеков Б.С., Торшина О.Б. Влияние длительного применения фосфорных удобрений на фосфатный режим светло-каштановой почвы и продуктивность культур свекловичного севооборота //Агрохимия. 1975. № 7. С. 22-27.
15. Бацула A.A., Кривоносова Г.М. Фосфор в гуминовых кислотах и фульвокисло-тах некоторых почв Украины //Агрохимия. 1973. № 6. С. 24-26.
16. Безуглая Ю.М. Формы фосфорных соединений в дерново-подзолистой почве в длительных опытах//Агрохимия. 1969. № 9. С. 8-12.
17. Белоусов B.C. Распределение фосфатов по профилю некоторых почв в зоне влажных субтропиков Черноморского побережья Кавказа // Агрохимия. 1967. № 12. С. 122-126.
18. Бессонова A.C., Ванькович Г.Н., Колтун В.Д. Фосфор в отдельных слоях карбонатного чернозема и растениях // Почвоведение. 1978. № 3. С. 60-68.
19. Богданов Н.И. Валовой и органический фосфор в сибирских черноземах // Почвоведение. 1954. № 5. С. 27-37.
20. Воронин Н.К., Носко Б.С., Филон И.И. Влияние длительного применения минеральных и органических удобрений на фосфатный режим типичного чернозема и продуктивность культур в условиях различной влагообеспеченности // Агрохимия. 1994. № 7-8. С. 3-13.
21. Бурангулова М.Н. Нуклеиновые кислоты почв // Биология нуклеинового обмена у растений. М.: Наука. 1964. С. 52-59.
22. Быстрый В.А., Попович Л.П. Изменение фосфатного режима черноземов лесостепи Украины при сельскохозяйственном использовании // Почвоведение. 1992. №9. С. 97-107.
23. Веремеенко С.И., Кузьмич П.К., Клименко H.A., Трофимчук А.И. Фракционный состав фосфатов мелиорируемых дерново-слабоподзолистых почв западной части Полесья УССР//Агрохимия. 1991. № 6. С. 9-14.
24. Вильдфлуш И.Р. Фракционный состав органических фосфатов длительно удобряемых дерново-подзолистых почв//Агрохимия. 1975. № 3. С. 36-40.
25. Вильдфлуш И.Р., Брагин A.M. Влияние окультуривания на фракционный состав и содержание подвижных фосфатов в дерново-подзолистой легкосуглинистой почве//Агрохимия. 1972. № 11. С. 32-35.
26. Владыченский A.C., Ульянова Т.Ю., Золотарев Г.В. Некоторые показатели биологического круговорота в модельных растительных сообществах почвенных лизиметров // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2000. № 3. С. 2027.
27. Власюк И.А., Грабовский Н.П., Лапа H.A. Фосфатный режим содовых солонцов в связи с их мелиорацией и удобрением //Агрохимия. 1974. № 9. С. 37-42.
28. Войкин Л.М., Андреев Ю.Б., Михайлов Ф.Я., Вальников И.У. Формы фосфатов в почвах среднего Поволжья II Агрохимия. 1973. № 11. С. 42-50.
29. Войкин Л.М., Романов В.А. Формы фосфатов в почвах Горьковской области // Почвоведение. 1973. № 10. С. 91-98.
30. Войкин Л.М., Андреев Ю.Б., Кирикова Н.С., Войкин М.Л. Влияние окультуривания почв на групповой состав фосфатов в Среднем Поволжье // Почвоведение. 1976. №5. С. 77-86.
31. Волков A.B. Зависимость свойств высокогорных почв от растительности и положения в рельефе // Высокогорные экосистемы Тебердинского заповедника: состав, структура и экспериментальный анализ механизмов организации. М. 1999. С. 14-40.
32. Габбасова И.М., Сираева Э.З., Кольцова Г.А., Хакимова Г.А. Влияние внесения удобрений на содержание и фракционный состав органических фосфатов в черноземах Башкирии //Агрохимия. 1992. № 7. С. 37-42.
33. Габбасова И.М., Сираева Э.З., Кольцова Г.А., Хакимова Г.А. Содержание и состав органических фосфатов в почвах Башкирии // Почвоведение. 1993. № 2. С.119-127.
34. Гаврилова А.Н. Определение форм органофосфатов в дерново-подзолистых почвах // Микробиологические и биохимические исследования почв. Киев: Урожай. 1971. С. 194-200.
35. Гаврилова А.Н., Шимко H.A., Савченко Н.И. Динамика органических соединений фосфора и фосфатазной активности в дерново-подзолистой палевой почве // Почвоведение. 1973. № 6. С. 70-78.
36. Гаврилова А.Н., Савченко Н.И., Шимко H.A. Содержание органофосфатов и активность фосфатазы в дерново-палево-подзолистых почвах разной степени окультуренности//Почвоведение. 1975. № 1. С. 81-85.
37. Гильмутдинов М.Г. Фосфор в черноземах юга Башкирии и его баланс // Агрохимия. 1982. № 3. С. 25-29.
38. Гильмутдинов М.Г., Усманов Ю.А., Саитгалеев Ф.М., Гареев Д.Б. Фракционный состав фосфатов в черноземах Башкирии в связи с их окультуриванием // Агрохимия. 1981. № 8. С. 16-24.
39. Гинзбург К.Е. Фосфор основных типов почв СССР. М., Наука. 1981. 244 с.
40. Годпин М.М., Быстрый В.А. Содержание, распределение и формы азота, фосфора и калия в черноземах лесостепи Украины //Агрохимия. 1968. № 2. С. 15-25.
41. Горшков П.А., Билык М.В. Влияние длительного применения удобрений на формы фосфатов в темно-серых оподзоленных почвах // Агрохимия. 1966. № 7. С. 9-19.
42. Гордецкая С.П. Длительное воздействие растений и удобрений на фосфатный режим серой оподзоленной почвы //Агрохимия. 1976. № 12. С. 29-36.
43. Грати В.П., Синкевич З.А., Клещ Ф.И. Содержание и состав гумуса отдельных механических фракций в почвах Молдавии // Почвоведение. 1965. № 10. С. 72-81.
44. Гриндель Н.М., Зырин Н.Г. Метод определения и динамика органических соединений фосфора в пахотном горизонте малоокультуренной дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 1965. № 12. С. 17-27.
45. Гринченко A.M., Чесняк Г.Я., Мамонтов В.Т. Влияние длительного сельскохозяйственного использования мощного чернозема Западной Лесостепи УССР на содержание и групповой состав фосфатов // Агрохимия. 1971. № 7. С. 2835.
46. Гулякин И.В., Чуприков Ю.К. Влияние удобрений на фосфатный режим дерново-подзолистой почвы //Агрохимия. 1973. № 8. С. 11-19.
47. Гуревич С.М., Воронина И.И., Рубан А.Ю. Влияние длительного применения удобрений на урожай культур и фосфатный режим типичного чернозема У/ Агрохимия. 1978. № 5. С. 35-39.
48. Дмитриенко П.А. О содержании фосфора в органической части почв // Почвоведение. 1948. № 8. С. 495-501.
49. Драгунов С.С., Желоховцева H.H., Стрелкова Е.И. Сравнительное исследование почвенных и торфяных гуминовых кислот // Почвоведение. 1948. № 7. С. 1-9.
50. Елешев P.E., Иванов А.Л. Фосфатный режим вновь орошаемой легкосуглинистой светло-сероземной почвы и применение фосфорных удобрений на посевах кукурузы при бессменном ее возделывании // Агрохимия. 1983. № 10. С. 104-110.
51. Елпатьевский П.В. Запасы и динамика подвижных форм фосфора в буроземах южноприморских лесов Дальнего Востока // Почвоведение. 1998. № 1. С. 6066.
52. Елсаков Г. В. Содержание и формы фосфатов в подзолистых почвах Кольского полуострова // Почвоведение. 1979. № 3. С. 69-74.
53. Ефимов В.Н., Корнилова Л.И., Лунина Н.Ф. Изменение содержания и форм соединений фосфора в торфяных почвах при длительном использовании // Почвоведение. 1986. № 5. С. 35-46.
54. Ефремов А.Л. Содержание нуклеиновых кислот и биомасса микроорганизмов в некоторых лесных почвах БССР // Почвоведение. 1990. № 4. С. 134-139.
55. Ефремов А.Л. Нуклеиновые кислоты и биомасса микробных комплексов в почвах лиственных насаждений Березинского биосферного заповедника // Почвоведение. 1994. № 6. С. 71-76.
56. Ильин В.Б., Маслова И.Я. Содержание элементов-биофилов в иле черноземов и дерново-подзолистых почв II Почвоведение. 1979. № 9. С. 61-68.
57. Кауричев И.С., Карпухин А.И., Гринюк В.Г. Миграция и трансформация фосфора жидкого навоза в дерново-подзолистой почве //Агрохимия. 1983. № 10. С. 111-118.
58. Кирюшин В.И. Фосфор в почвах черноземно-солонцового комплекса Северного Казахстана //Агрохимия. 1974. № 6. С. 31-38.
59. Кожеков Дж.К., Кобзарь О.Г., Рабкомова Р. Изменение содержания и состава гумуса в механических фракциях почв Киргизии II Почвоведение. 1977. № 5. С. 39-48.
60. Колянда Н.К. Формирование фосфатного фонда почвы при систематическом применении удобрений в севообороте и на бессменных посевах // Агрохимия. 1971. № 6. С. 3-14.
61. Командрова H.A., Горшкова Р.П., Исаков В.В., Томшич C.B., Шевченко Л.С., Романенко Л.А., Недашковская О.И. Структура тейхоевых кислот из морскихмикроорганизмов Bacillus subtilis и В. licheniformis II Биоорганическая химия. 1998. Т. 24. С. 446—448.
62. Корнева Н.Г., Ким Л.Ф. Формы фосфатов в сероземах и лугово-сероземных почвах в связи с применением удобрений и использование их растениями // Агрохимия. 1970. № 6. С. 19-29.
63. Короткое A.A., Сахарцев В.П. Содержание и формы соединений фосфора в дерново-подзолистых почвах легкого механического состава // Агрохимия. 1989. № 3. С. 20-26.
64. Кочерина Е.И. Некоторые химические и физические свойства отдельных механических фракций дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 1954. № 12. С. 53-71.
65. Кривоносова Г.М. Методика определения и фракционный состав органических фосфатов в мощном и оподзоленном черноземах // Агрохимия. 1972. № 6. С. 143-147.
66. Кривоносова Г.М. Влияние влажности на фракционный состав минеральных фосфатов в темно-каштановой почве //Агрохимия. 1975. № 7. С. 34-37.
67. Кривоносова Г.М. Формы фосфора в некоторых незродированных и эродированных почвах лесостепи Украины II Почвоведение. 1977. № 4. С. 66-70.
68. Кривоносова Г.М., Супруненко В.И. Действие удобрений на содержание органических фосфатов в некоторых почвах Украины // Агрохимия. 1971. № 6. С. 27-30.
69. Кривошеев М.П. Содержание гумуса, азота и фосфора в механических фракциях каштановых почв предгорий западного Тарбагая // Агрохимия. 1981. № 3. С. 92-94.
70. Крупский Н.К., Лукьянчикова З.И. Формы фосфатов при длительном внесении удобрений на черноземах, темно-серой и дерново-подзолистой почвах // Агрохимия. 1970. № 9. С. 11-27.
71. Крупский Н.К., Балан А.Г., Левенец П.П., Лисовой Н.В. Накопление и превращение фосфатов в дерново-карбонатных почвах Западного Полесья УССР при систематическом внесении удобрений // Агрохимия. 1972. № 10. С. 38-46.
72. Кудеярова А.Ю. Полифосфаты в почве // Почвоведение. 1983. № 8. С. 41-47.
73. Кудеярова А.Ю. Влияние орто- и полифосфатов удобрений на процессы, происходящие в кислой почве // Почвоведение. 1986. № 6. С. 29-36.
74. Кудеярова А.Ю. Трансформация почвенных органических соединений в процессе сорбции орто- и пирофосфатов // Почвоведение. 1995. № 4. С. 429-437.
75. Кудеярова А.Ю. Педохимия орто- и полифосфатов. Автореф. дисс. . д-ра биол. наук. М. 1996.
76. Кудеярова А.Ю., Давыдкина Л.В., Кварацхелия М.З., Корпачева И.И. О способности фосфат-ионов замещать органические компоненты в почвенных органо-минеральных комплексах // Почвоведение. 1991. № 2. С. 31-44.
77. Кудзин Ю.К., Губенко В.А. Влияние 55-летнего систематического применения удобрений на запасы и формы органических соединений фосфора в черноземной почве//Агрохимия. 1970. №9. С. 3-10.
78. Кулаев И.С. Неорганические полифосфаты и их физиологическая роль. М., Наука. 1975. 32 с.
79. Кярблане Х.А. Фосфор в почвах Эстонской ССР // Почвоведение. 1976. № 6. С. 86-92.
80. Левенец П.П., Кукоба С.М. Влияние систематического внесения удобрений на содержание и формы соединений фосфора в черноземах // Агрохимия. 1969. № 7. С. 34-39.
81. Левенец П.П., Кривоносова Г.М. Состав и содержание органических фосфатов в черноземах лесостепи УССР и их трансформация при внесении высоких доз минеральных удобрений //Агрохимия. 1974. № 7. С. 25-29.
82. Ливеровский Ю.А. К генезису горно-луговых почв // Почвоведение. 1945. № 2. С. 83-101.
83. Лисовал А.П., Левченко Л.А. Влияние удобрений на содержание фосфорорга-нических соединений в почве и растении // Агрохимия. 1968. № 3. С. 55-59.
84. Лисовал А.П., Правилов Н.В. Фосфатный режим лугово-черноземной карбонатной почвы лесостепи УССР при высоком уровне химизации // Агрохимия. 1991. №2. С. 8-14.
85. Личманова А.И. Некоторые свойства механических фракций светло-серой лесной почвы // Почвоведение. 1962. № 6. С. 58-69.
86. Лысогоров С.Д., Кравчик В.П., Бурлака В.П., Сухорукова Г.С. Фосфатный режим орошаемого обыкновенного чернозема //Агрохимия. 1986. № 10. С. 1824.
87. Маккелви В.Е. Распространенность и распределение фосфора в литосфере // Фосфор в окружающей среде. М., Мир. 1977. С. 24-46.
88. Марковский А.Г. Фосфор в пахотных почвах Куйбышевской области // Почвоведение. 1976. № 1. С. 41-50.
89. Мееровский A.C., Мельниченко Е.И. Изменение фосфатного режима торфяных почв при их длительном сельскохозяйственном использовании // Агрохимия. 1991. №9. С. 30-35.
90. Мотузова Г.В., Старостина И.А. Фосфатное состояние дерново-подзолистой почвы на примере ОПХ "Подмосковье" // Комплексная химическая характеристика почв Нечерноземья. М. 1987. С. 136-146.
91. Никитин Б.А. Влияние степени окультуренности дерново-подзолистых почв на групповой состав азота, фосфора и калия //Агрохимия. 1975. № 1. С. 23-31.
92. Нимаева С.Ш. Динамика содержания АТФ в лугово-черноземных мерзлотных почвах// Почвоведение. 1990. № 12. С. 75-84.
93. Онипченко В.Г. Фитомасса альпийских сообществ Северо-Западного Кавказа // Бюл. Моск. общества испытателей природы. Отд. Биол. 1990. Т. 95, вып. 6. С. 52-62.
94. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв. М., МГУ. 1974. 332 с.
95. Орлов Д.С., Пивоварова И.А. Об избирательном поглощении глинистыми минералами различных фракций гумусовых кислот // Почвоведение. 1974. № 5. С. 59-64.
96. Орлов Д.С., Минько О.И., Демин В.В., Сальников В.Г., Измайлова Н.Б. О природе и механизмах образования металл-гумусовых комплексов // Почвоведение. 1988. №9. С. 43-52.
97. Паников Н.С. Нуклеиновые кислоты почвы и их превращения микроорганизмами. Автореф. дисс. . канд. биол. наук. М. 1976.
98. Паников Н.С., Асеева И.В. Скорость микробного разложения нуклеиновых кислот в почве // Вестн. Моск. ун-та. Сер. почвоведение. 1977. № 3. С. 93-99.
99. Паников Н.С., Садовникова J1.К., Фридланд Е.В. Неспецифические соединения почвенного гумуса. М., МГУ. 1984. 144 с.
100. Переверзев В.Н., Кошлева Е.А. Фосфор в подзолистых почвах разного гранулометрического состава // Почвоведение. 1990а. № 7. С. 39-47.
101. Переверзев В.Н., Кошлева Е.А. Фракционный состав фосфатов окультуренных подзолистых почв Мурманской области //Агрохимия. 19906. № 5. С. 1020.
102. Переверзев В.Н., Кошлева Е.А. Фосфор в подзолистых почвах Кольского полуострова// Почвоведение. 1997. № 11. С. 1349-1357.
103. Пивоварова И.А. Влияние извести на мобилизацию фосфора в типичном и выщелоченном черноземах // Почвоведение. 1989. № 5. С 38-43.
104. Пигарева H.H. Фракционный состав фосфатов мерзлотных почв Бурятии // Агрохимия. 1966. № 3. С. 14-19.
105. Попович Л.П. Фосфатное состояние почвы // Почвоведение. 1992. № 11. С. 24-35.
106. Рубин С.С., Мойсейченко В.Ф., Ястреб Г.В. Формы фосфорных соединений в почве плодоносящего сада при длительном применении минеральных удобрений //Агрохимия. 1970. № 8. С. 55-58.
107. Савельев Д.В., Владыченский A.C. Гумусное состояние почв модельных экосистем почвенных лизиметров // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2001. № 1. С. 3-7.
108. Скляров Г.А., Шарова A.C. Валовое содержание и групповой состав фосфатов в лесных почвах Севера //Агрохимия. 1969. № 1. С. 129-132.
109. Соколов Д.Ф. О наличии некоторых органических соединений фосфора в почвах// Почвоведение. 1948. № 8. С. 502-513.
110. Степанов А.Л., Онипченко В.Г. Оценка интенсивности дыхания, азотфикси-рующей и денитрифицирующей активности горно-луговых альпийских почв северо-западного Кавказа // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 1989. № 2. С. 55-56.
111. Стрельченко Н.Е. Формы фосфатов и их распределение по профилю почв Приморья //Агрохимия. 1973. № 10. С. 31-37.
112. Титлянова A.A. Круговорот фосфора в травяных экосистемах и агроценозах // Почвоведение. 1992. № 4. С. 31-41.
113. Титова H.A. Органическое вещество тонкодисперсных фракций целинных почв солонцового комплекса Калмыцкой степи // Почвоведение. 1976. № 7. С. 37-44.
114. Титова H.A., Травникова Л.С., Куваева Ю.В., Володарская И.В. Состав компонентов тонкодисперсных частиц пахотной дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 1989. № 6. С. 89-97.
115. Титова H.A., Травникова Л.С., Шаймухаметов М.Ш. Развитие исследований по взаимодействию органических и минеральных компонентов почв // Почвоведение. 1995. № 5. С. 639-646.
116. Травникова Л.С., Титова H.A. Факторы, регулирующие распределение органического вещества по фракциям <5 мкм в почвах солонцового комплекса Калмыкии//Почвоведение. 1978. № 11. С. 109-121.
117. Травникова Л.С., Титова H.A. К характеристике сорбционной способности гу-миновых кислот "легких" и илистых фракций некоторых почв // Почвоведение. 1992. № 1. С. 105-108.
118. Травникова Л.С., Титова H.A., Шаймухаметов М.Ш. Роль продуктов взаимодействия органической и минеральной составляющих в генезисе и плодородии почв// Почвоведение. 1992. № 10. С. 81-96.
119. Трофименко К.И., Кизяков Ю.Е. Органическое вещество отдельных гранулометрических фракций основных типов почв Предкавказья // Почвоведение. 1967. №2. С. 82-90.
120. Тюрменко А.Н. Содержание гумуса и емкость поглощения фракций механических элементов почв Западного Казахстана // Почвоведение. 1973. № 5. С. 26-33.
121. Убугунов Л.Л. Содержание элементов-биофилов в илистой фракции каштановых почв Бурятской АССР // Почвоведение. 1984. № 7. С. 35-41.
122. Убугунов Л.Л., Убугунова В.И., Мангатаев Ц.Д. Фосфатный фонд основных типов аллювиальных почв бассейна реки Селенги // Почвоведение. 1998. №1. С. 67-73.
123. У Мью Тхан. Формы фосфатов и их распределение по профилю в рисовых почвах Бирмы // Почвоведение. 1968. № 10. С. 73-81.
124. Федорова Л.Д., Трофимова Л.С. Изменение фракционного состава почвенных фосфатов при создании агрохимических фонов в почвах лугов // Агрохимия. 1984. №3. С. 12-17.
125. Фокин А.Д. Исследование процессов трансформации, взаимодействия и переноса органических веществ, железа и фосфора в подзолистой почве: Ав-тореф. дис. . д-ра биол. наук. М. 1975.
126. Фокин А.Д. Радиоиндикаторные исследования переноса железа и фосфора в подзолистой тяжелосуглинистой почве // Почвоведение. 1976. № 6. С. 66-76.
127. Фокин А.Д., Синха М.К. Связывание фосфата гумусовыми веществами почв // Известия ТСХА. 1969. Вып. 4. С. 175-181.
128. Фокин А.Д., Аргунова В.А. Исследование миграции фосфора в подзолистой почве // Почвоведение. 1974. № 4. С. 85-93.
129. Хазиев Ф.Х. Почвенные ферменты и их роль в плодородии // Биологические науки. 1972. №2. С. 114-119.
130. Хейфец Д.М. Методика определения и содержание минеральных и органических соединений фосфора в некоторых почвах Советского Союза // Почвоведение. 1948. №2. С. 100-112.
131. Хмелинин И.Н., Секамов A.A. Групповой состав фосфатов в серых лесных почвах Горьковской области при их окультуривании // Агрохимия. 1974. № 3. С. 38-43.
132. Ходсон П. Значение фосфора для бактерий и вирусов // Фосфор в окружающей среде. М. Мир. 1977. С. 490-515.
133. Холопова Р.В. Состав и подвижность фосфатов дерново-подзолистых почв подтайги Средней Сибири //Агрохимия. 1980. № 4. С. 40-46.
134. Хохлова Т.И. Формы фосфора в некоторых почвах Кузнецкой лесостепи // Агрохимия. 1966. № 9. С. 40-45.
135. Чиркова P.A., Козыбаева Ф.Е. Запасы и групповой состав фосфатов в интра-зональных почвах подгорных равнин Заилийского Алатау // Агрохимия. 1978. № 2. С. 48-54.
136. Чумаченко И.Н. Фракционный состав фосфатов в почвах орошаемых районов Средней Азии // Агрохимия. 1969. № 7. С. 40-43.
137. Чундерова А.И., Зубец Т.П. Активность фосфатазы в дерново-подзолистых почвах// Почвоведение. 1969. № 11. С. 47-53.
138. Шаймухаметов М.Ш., Титова H.A., Травникова Л.С., Лабенец Е.М. Применение физических методов фракционирования для характеристики органического вещества почв // Почвоведение. 1984. № 8. С. 131-141.
139. Шамрай Л.А. Влияние температуры и влажности почвы на трансформацию суперфосфата при локальном его внесении // Агрохимия. 1984. № 8. С. 1722.
140. Шамрай Л.А. Превращение суперфосфата при взаимодействии с почвой // Агрохимия. 1986. № 1. С. 35-40.
141. Шарпф Л.Г. Превращения природных фосфорорганических соединений в окружающей среде // Фосфор в окружающей среде. М. Мир. 1977. С. 428-449.
142. Ярков С.П., Кулаков Е.В., Кауричев И.С. Образование закисного железа и особенности фосфатного режима в дерново-подзолистых почвах // Почвоведение. 1950. № 8. С.
143. Abbot J.L. Importance of the organic phosphorus fraction in extracts of calcareous soil // Soil Sci. Soc. Am. J. 1978. Vol. 42. P. 81-85.
144. Adams A.P., Bartholomew W.V., Clark F. Measurement of nucleic acid components in soil // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1954. Vol. 18. P. 40-46.
145. Adams J.A., Walker T.W. Some properties of a chrono-toposequence of soils from granite in New Zealand, 2. Forms and amounts of phosphorus // Geoderma. 1975. Vol. 13. P. 41-51.
146. Adams M.A. 31P-NMR identification of phosphorus compounds in neutral extracts of mountain ash (Eucalyptus Regnans F. Muell.) soils // Soil Biol. Biochem. 1990. Vol. 22. P. 419-421.
147. Adams M.A. Phosphatase activity and phosphorus fractions in Karri (Eucalyptus ¿¡¡versicolor F. Muell.) forest soils // Biol. Fertil. Soils. 1992. Vol. 14. P. 200-204.
148. Adams M.A., Byrne L.T. 31P-NMR analysis of phosphorus compounds in extracts of surface soils from selected Karri (Eucalyptus diversicolor F. Muell.) forest II Soil Biol. Biochem. 1989. Vol. 21. P. 523-528.
149. Adepetu J.A., Corey R.B. Changes in N and P availability and P fractions in two soils from Nigeria under intensive cultivation // Plant Soil. 1977. Vol. 46. P. 309316.
150. Agbenin J.O., Tiessen H. Phosphorus forms in particle-size fractions of a topose-quence from Northeast Brazil II Soil Sci. Soc. Am. J. 1995. Vol. 59. P. 1687-1693.
151. Aguilar R., Heil R.D. Soil organic carbon, nitrogen, and phosphorus quantities in Northern Great Plains rangeland // Soil Sci. Soc. Am. J. 1988. Vol. 52. P. 10761081.
152. Ahmed M., Oades J.M., Ladd J.N. Determination of ATP in soils: effect of soil treatments // Soil Biol. Biochem. 1982. Vol. 14. P. 273-279.
153. Ahmed M., Oades J.M. Distribution of organic matter and adenosine triphosphate after fractionation of soils by physical procedures // Soil Biol. Biochem. 1984. Vol. 16. P. 465-470.
154. Alexander M. Introduction to soil microbiology. New York, J. Wiley & Sons. 1977.
155. Almendros G., Sanz J. Structural study on the soil humin fraction boron trifluoride-methanol transesterification of soil humin preparations // Soil Biol. Biochem. 1991. Vol. 23. P. 1147-1154.
156. Amelung W., Rodionov A., Urusevskaja I.S., Haumaier L., Zech W. Forms of phosphorus in zonal steppe soils of Russia assessed by 31P NMR // Geoderma. 2001. Vol. 103. P. 335-350.
157. Anderson D.W., Saggar S., Bettany J.R., Stewart J.W.B. Particle size fractions and their use in studies of soil organic matter: I. The nature and distribution of forms of carbon, nitrogen, and sulfur // Soil Sci. Soc. Am. J. 1981. Vol. 45. P. 767772.
158. Anderson G. A partial fractionation of alkali-soluble soil organic phosphate //J. Soil Sci. 1961. Vol. 12. P. 276-285.
159. Anderson G. Effect of iron/phosphorus ratio and acid concentration on the precipitation of ferric inisitol hexaphosphate // J. Sci. Food Agric. 1963. Vol. 14. P. 352359.
160. Anderson G. Nucleic acids, derivatives and organic phosphates // Soil Biochemistry (Eds. A.D. McLaren, G.H. Petersen). London, New York, Edward Arnold, Marcel Dekker. 1967. P. 67-90.
161. Anderson G. Other organic phosphorus compounds // Soil components. Vol. 1. Organic components (Ed. J.E. Gieseking). Berlin, Springer-Verlag. 1975. P. 305331.
162. Anderson G. Assessing organic phosphrus in soils II The role of phosphorus in agriculture (Eds. F.E. Khasawneh, E.C. Sample, E.J. Kamprath). Madison, Am. Soc. Agron. 1980. P. 411-431.
163. Anderson G., Arlidge E.Z. The adsorption of inositol phosphates and glycerophosphate by soil clays, clay minerals, and hydrated sesquioxides in acid media // J. Soil Sci. 1962. Vol. 13. P. 216-224.
164. Anderson G., Hance R.J. Investigation of an organic phosphorus component of fulvic acid // Plant Soil. 1963. Vol. 19. P. 296-303.
165. Anderson G., Malcolm R.E. The nature of alkali-soluble soil organic phosphates // J. Soil Sci. 1974. Vol. 25. P. 282-297.
166. Anderson G., Williams E.G., Moir J.O. A comparison of the sorption of inorganic orthophosphate and inositol hexaphosphate by six acid soils // J. Soil Sci. 1974. Vol. 25. P. 51-62.
167. Anderson J.P.E., Domsch K.H. Quantities of plant nutrients in the microbial biomass of selected soils//Soil Sci. 1980. Vol. 130. P. 211-217.
168. Angers D.A., Mehuys G.R. Barley and alfalfa cropping effects on carbohydrate contents of a clay soil and its size fractions // Soil Biol. Biochem. 1990. Vol. 22. P. 285-288.
169. Appelt H., Coleman N.T., Pratt P.F. Interactions between organic compounds, minerals, and ions in volcanic-ash-derived soils: II. Effects of organic compounds on the adsorption of phosphate // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1975. Vol. 39. P. 628630.
170. Appiah M.R., Thomas R.L. Inositol phosphate and organic phosphorus contents and phosphatase activity of some Canadian and Ghaniaian soils // Can. J. Soil Sci. 1982. Vol. 62. P. 31-38.
171. Arao T., Okano S., Nishio T. Phospholipid fatty acid in upland soils and its turnover // Proceedings of the 16th World Congress of Soil Sciense. Montpellier. 1998. Symp. 9. N2061.
172. Armstrong J.J., Baddiley J., Buchanan J.G. Structure of the ribitol teichoic acid from the walls of Bacillus subtilisll Biochem. J. 1960. Vol. 76. P. 610-621.
173. Arnebrant K., Schnurer J. Changes in ATP content during and after chloroform fumigation // Soil Biol. Biochem. 1990. Vol. 22. P. 875-877.
174. Arnebrant K., B££th E. Measurements of ATP in forest humus // Soil Biol. Biochem. 1991. Vol. 23. P. 501-506.
175. Aspinall G.O., McDonald A.G., Pang H., Kurjanczyk L.A., Penner J.L. An antigenic polysaccharide from Campylobacter coli serotype 0:30 // J. Biol. Chem. 1993. Vol. 268. P. 18321-18329.
176. Baker R.T. A new method for estimating the phospholipid content of soils 11 J. Soil Sci. 1975. Vol. 26. P. 432-436.
177. Baker R.T. Changes in the chemical nature of soil organic phosphate during pedogenesis // J. Soil Sci. 1976. Vol. 27. P. 504-512.
178. Baker R.T. Humic acid-associated organic phosphate // N. Z. J. Agric. Res. 1977. Vol. 20. P. 439-441.
179. Bakken L.R., Olsen R.A. DNA-content of soil bacteria of different cell size // Soil Biol. Biochem. 1989. Vol. 21. P. 789-793.
180. Baldock J.A., Oades J.M., Vassallo A.M., Wilson M.A. Solid state CP/MAS 13C N.M.R. analysis of particle size and density fractions of a soil incubated with uniformly labelled 13C-glucose// Aust. J. Soil Res. 1990. Vol. 28. P. 193-212.
181. Barrios E., Kwesiga F., Buresh R.J., Sprent J.I. Light fraction soil organic matter and available nitrogen following trees and maize // Soil Sci. Soc. Am. J. 1997. Vol. 61. P. 826-831.
182. Bates J.A.R., Baker T.C.N. Studies on a Nigerian forest soil. II. The distribution of phosphorus in the profile and in various soil fractions // J. Soil Sci. 1960. Vol. 11. P. 257-265.
183. Batten G.D., Blair G.J., Lill W.J. Changes in soil phosphorus and pH in a red earth soil during build-up and residual phases of a wheat-clover ley farming system // Aust. J. Soil Res. 1979. Vol. 17. P. 163-175.
184. Beauvoit B., Rigoulet M., Guerin B., Canioni P. Polyphosphates as a source of high energy phosphates in yeast mitochondria: a 31P NMR study // FEBS Letters. 1989. Vol. 252. P 17-21.
185. Beck M.A., Sanchez P.A. Soil phosphorus dynamics during 18 years of cultivation on a Typic Paleudult // Soil Sci. Soc. Am. J. 1994. Vol. 58. P. 1424-1431.
186. Bedrock C.N., Cheshire M.V., Chudek J.A., Goodman B.A., Shand C.A. Use of 31P NMR to study the forms of phosphorus in peat soils // Sci. Total Environ. 1994a. Vol. 152. P. 1-8.
187. Bental M., Oren-Shamir M., Avron M., Degani H. 31P and 13C-NMR studies of the phosphorus and carbon metabolites in the halotolerant alga, Dunaliella salina II Plant Physiol. 1988. Vol. 87. P 320-324.
188. Beudert G., Kogel-Knabner I., Zech W. Micromorphological, wet-chemical and 13C NMR spectroscopic characterization of density fractionated forest soils // Sci. Total Environ. 1989. Vol. 81/82. P. 401-408.
189. Bhatti J.S., Comerford N.B., Johnston C.T. Influence of oxalate and soil organic matter on sorption and desorption of phosphate onto a Spodic horizon // Soil Sci. Soc. Am. J. 1998. Vol. 62. P. 1089-1095.
190. Bishop M.L., Chang A.C., Lee R.W.K. Enzymatic mineralization of organic phosphorus in a volcanic soil in Chile // Soil Sci. 1994. Vol. 157. P. 238-243.
191. Black C.A., Goring C.A.I. Organic phosphorus in soils II Agronomy. 1953. Vol. 4. P. 123-152.
192. Blanchar R.W., Hossner L.R. Hydrolysis and sorption of ortho-, pyro-, tripoly-, and trimetaphosphate in 32 midwestern soils // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1969. Vol. 33. P. 622-625.
193. Bloom P.R. Phosphorus adsorption by an aluminum-peat complex // Soil Sci. Soc. Am. J. 1981. Vol. 45. P. 267-272.
194. Bolan N.S., Naidu R., Mahimairaja S., Baskaran S. Influence of low-molecular-weight organic acids on the solubilization of phosphates // Biol. Fertil. Soils. 1994. Vol. 18. P. 311-319.
195. Boone R.D. Light-fraction soil organic matter: origin and contribution to net nitrogen mineralization // Soil Biol. Biochem. 1994. Vol. 26. P. 1459-1468.
196. Borie F., Zunino H. Organic matter-phosphorus associations as a sink in P-fixation processes in allophanic soils of Chile // Soil Biol. Biochem. 1983. Vol. 15. P. 599603.
197. Borie F., Zunino H., Martinez L. Macromolecule-P associations and inositol phosphates in some Chilean volcanic soils of temperate regions // Commun. Soil Sci. Plant Anal. 1989. Vol. 20. P. 1881-1894.
198. Bowman B.T., Thomas R.L., Elrick D.E. The movement of phytic acid in soil cores // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1967. Vol. 31. P. 477-481.
199. Bowman R.A., Cole C.V. An exploratory method for fractionation of organic phosphorus from grassland soils // Soil Sci. 1978a. Vol. 125. P. 95-101.
200. Bowman R.A., Cole C.V. Transformation of organic phosphorus substrates in soils as evaluated by NaHC03 extraction // Soil Sci. 1978b. Vol. 125. P. 49-54.
201. Bowman R.A., Reeder J.D., Lober R.W. Changes in soil properties in a central plains rangeland soil after 3, 20 and 60 years of cultivation // Soil Sci. 1990. Vol. 150. P. 851-857.
202. Brannon C.A., Sommers L.E. Preparation and characterization of model humic polimers containing organic phosphorus // Soil Biol. Biochem. 1985a. Vol. 17. P. 213-219.
203. Brannon C.A., Sommers L.E. Stability and mineralization of organic phosphorus incorporated into model humic polimers // Soil Biol. Biochem. 1985b. Vol. 17. P. 221-227.
204. Bremer E., Janzen H.H., Johnston A.M. Sensitivity of total, light fraction and min-eralizable organic matter to management practices in a Lethbridge soil // Can. J. Soil Sci. 1994. Vol. 74. P. 131-138.
205. Brookes P.C., Powlson D.S., Jenkinson D.S. Measurement of microbial biomass phosphorus in soil // Soil Biol. Biochem. 1982. Vol. 14. P. 319-329.
206. Brookes P.C., Powlson D.S., Jenkinson D.S. Phosphorus in the soil microbial biomass // Soil Biol. Biochem. 1984. Vol. 16. P. 169-175.
207. Buschiazzo D.E., Hevia G.G., Urioste A.M., Hepper E.N. Cultivation effects on phosphate forms and sorption in loess-soils of Argentina // Soil Sci. 2000. Vol. 165. P. 427-436.
208. Cade-Menun B.J., Preston C.M. A comparison of soil extraction procedures for 31P NMR spectroscopy // Soil Sci. 1996. Vol. 161. P. 770-785.
209. Cade-Menun B.J., Liu C.W., Nunlist R„ McColl J.G. Soil and litter phosphorus-31 nuclear magnetic resonance spectroscopy // J. Environ. Quality. 2002. Vol. 31. P. 457-465.
210. Caldwell A.G., Black C.A. Inositol hexaphosphate: I. Quantitative determination in extracts of soils and manures // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1958a. Vol. 22. P. 290293.
211. Caldwell A.G., Black C.A. Inositol hexaphosphate: II. Synthesis by soil microorganisms // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1958b. Vol. 22. P. 293-296.
212. Caldwell A.G., Black C.A. Inositol hexaphosphate: III. Content in soils // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1958c. Vol. 22. P. 296-298.
213. Cambardella C.A., Elliott E.T. Methods for physical separation and characterization of soil organic matter fractions // Geoderma. 1993. Vol. 56. P. 449-457.
214. Cameron R.S., Posner A.M. Mineralisable organic nitrogen in soil fractionated according to particle size // J. Soil Sci. 1979. Vol. 30. P. 565-577.
215. Campbell L.B., Racz G.J. Organic and inorganic P content, movement and mineralization of P in soil beneath a feed lot // Can. J. Soil Sci. 1975. Vol. 55. P. 457466.
216. Cassagne N., Remaury M., Gauquelin T., Fabre A. Forms and profile distribution of soil phosphorus in alpine Inceptisols and Spodosols (Pyrenees, France) // Geoderma. 2000. Vol. 95. P. 161-172.
217. Castro C.L., Rolston D.E. Organic phosphate transport and hydrolysis in soil: Theoretical and experimental evaluation // Soil Sci. Soc. Am. J. 1977. Vol. 41. P. 1085-1092.
218. Catroux G., Schnitzer M. Chemical, spectroscopic, and biological characteristics of the organic matter in particle size fractions separated from an Aquoll // Soil Sci. Soc. Am. J. 1987. Vol. 51. P. 1200-1207.
219. Celi L., Barberis E,, Marsan F.A. Inositolphosphate interactions with some soil colloids // Abstracts of the 16th World Congress of Soil Sciense. Montpellier. 1998. Symposium 7. N 2113.
220. Celi L., Lamacchia S., Marsan F.A., Barberis E. Interaction of inositol hexaphosphate on clays: adsorption and charging phenomena // Soil Sci. 1999. Vol. 164. P. 574-585.
221. Chae Y.M., Tabatabai M.A. Sulfolipid and phospholipid in soils and sevage sludges in Iowa // Soil Sci. Soc. Am. J. 1981. Vol. 45. P. 20-25.
222. Chang S.C., Jackson M.L. Fractionation of soil phosphorus // Soil Sci. 1957. Vol. 84. P. 133-144.
223. Chapman D. Introduction to lipids. London, McGraw-Hill. 1969.
224. Chapin F.S., III, Barsdate R.J., Barel D. Phosphorus cycling in Alaskan coastal tundra: a hypothesis for the regulation of nutrient cycling II Oikos. 1978. Vol. 31. P. 189-199.
225. Chauhan B.S., Stewart J.W.B., Paul E.A. Effect of carbon additions on soil labile inorganic, organic and microbially held phosphate // Can. J. Soil Sci. 1979. Vol. 59. P. 387-396.
226. Chauhan B.S., Stewart J.W.B., Paul E.A. Effect of labile inorganic phosphate status and organic carbon additions on the microbial uptake of phosphorus in soils //Can. J. Soil Sci. 1981. Vol. 61. P. 375-385.
227. Chen C.R., Condron L.M., Davis M.R., Sherlock R.R. Effects of afforestation on phosphorus dynamics and biological properties in a New Zealand grassland soil // Plant Soil. 2000. Vol. 220. P. 151-163.
228. Cheshire M.V., Anderson G. Soil polysaccharides and carbohydrate phosphates // Soil Sci. 1975. Vol. 119. P. 356-362.
229. Chichester F.W. Nitrogen in soil and organo-mineral sedimentation fractions // Soil Sci. 1969. Vol. 107. P. 356-363.
230. Chonsikar C.P., Miller R.H. Soil inorganic polyphosphates of microbial origin // Plant Soil. 1973. Vol. 38. P. 651-655.
231. Christensen B.T. Carbon and nitrogen in particle size fractions isolated from Danish arable soils by ultrasonic dispersion and gravity-sedimentation // Acta Agric. Scand. 1985. Vol. 35. P. 175-187.
232. Christensen B.T. Decomposability of organic matter in particle size fractions from field soils with straw incorporation II Soil Biol. Biochem. 1987. Vol. 19. P. 429-435.
233. Christensen B.T. Physical fractionation of soil and organic matter in primary particle size and density separates // Advances in Soil Science (Ed. B.A. Steward). 1992. Vol. 20. P. 1-90.
234. Christensen H., Bakken L.R., Olsen R.A. Soil bacterial DNA and biovolume profiles measured by flow-cytometry II FEMS Microb. Ecol. 1993. Vol. 102. P. 129140.
235. Christensen H., Olsen R.A., Bakken L.R. Flow cytometric measurements of cell volumes and DNA contents during culture of indigenous soil bacteria // Microb. Ecol. 1995. Vol. 29. P. 49-62.
236. Clarholm M. Microbial biomass P, labile P, and acid phosphatase activity in the humus layer of a spruce forest, after repeated additions of fertilizers // Biol. Fertil. Soils. 1993. Vol. 16. P. 287-292.
237. Cole C.V., Innis G.S., Stewart J.W.B. Simulation of phosphorus cycling in semiarid grasslands // Ecology. 1977. Vol. 58. P. 1-15.
238. Comerford N.B., Skinner M.F. Residual phosphorus solubility for an acid, clayey, forested soil in the presence of oxalate and citrate II Can. J. Soil Sci. 1989. Vol. 69. P. 111-117.
239. Condron L.M., Goh K.M., Newman R.H. Nature and distribution of soil phosphorus as revealed by a sequential extraction method followed by 31P nuclear magnetic resonance analysis // J. Soil Sci. 1985. Vol. 36. P. 199-207.
240. Condron L.M., Goh K.M. Effects of long-term phosphatic fertilizer applications on amounts and forms of phosphorus in soils under irrigated pasture in New Zealand II J. Soil Sci. 1989a. Vol. 40. P. 383-395.
241. Condron L.M., Goh K.M. Molecular weight distribution of soil organic phosphorus under irrigated pasture in New Zealand // J. Soil Sci. 1989b. Vol. 40. P. 873-878.
242. Condron L.M., Frossard E., Tiessen H., Newman R.H., Stewart J.W. Chemical nature of organic phosphotus in cultivated and uncultivated soils under different environmental conditions // J. Soil Sci. 1990. Vol. 41. P. 41-50.
243. Condron L.M., Davis M.R., Newman R.H., Cornforth I.S. Influence of conifers on the forms of phosphorus in selected New Zealand grassland soils H Biol. Fertil. Soils. 1996. Vol. 21. P. 37-42.
244. Contin M., De Nobili M., Brookes P.C. Comparison of two methods for extraction of ATP from soil II Soil Biol. Biochem. 1995. Vol. 27. P. 1371-1376.
245. Cosgrove D.J. Forms of inositol hexaphosphate in soils II Nature. 1962. Vol. 194. P. 1265-1266.
246. Cosgrove D.J. The chemical nature of soil organic phosphorus. 1. Inositol phosphates II Aust. J. Soil Res. 1963. Vol. 1. P. 203-214.
247. Cosgrove D.J. An examination of some possible sources of soil inositol phosphates // Plant Soil. 1964. Vol. 21. P. 137-141.
248. Cosgrove D.J. Microbial transformations in the phosphorus cycle // Advances in microbial ecology (Ed. M. Alexander). New York, Plenum Press. 1977. Vol. 1. P. 95-134.
249. Crecchio C., Stotzky G. Binding of DNA on humic acids: effect on transformation of Bacillus subtilis and resistance to Dnase // Soil Biol. Biochem. 1998. Vol. 30. P. 1061-1067.
250. Curtin D., McCallum F.M., Williams P.H. Phosphorus in light fraction organic matter separated from soils receiving long-term applications of superphosphate // Biol. Fertil. Soils. 2003. Vol. 37. P. 280-287.
251. Dai K.H., David M.B., Vance G.F., Krzyszowska A.J. Characterization of phosphorus in a sprus-fir Spodosol by phosphorus-31 nuclear magnetic resonance spectroscopy // Soil Sci. Soc. Am. J. 1996. Vol. 60. P. 1943-1950.
252. Dalai R.C. Soil organic phosphorus//Adv. Agron. 1977. Vol. 29. P. 83-117.
253. Dalai R.C., Mayer R.J. Long-term trends in fertility of soils under continious cultivation and sereal cropping in southern Queensland. VI. Loss of total nitrogen from different particle size fractions // Aust. J. Soil Res. 1987. Vol. 25. P. 83-93.
254. David M.B., Vance G.F., Rissing J.M., Stevenson F.J. Organic carbon fractions in extracts of O and B horizons from a New England Spodosol: Effects of acid treatment//J. Environ. Quality. 1989. Vol. 18. P. 212-217.
255. Deslauriers R., Ekiel I., Byrd R.A., Jarrell H.C., Smith I.C.P. A 31P-NMR study of structural and functional aspects of phosphate and phosphonate distribution in Tetrahymena II Biochim. Biophys. Acta. 1982. Vol. 720. P. 329-337.
256. Dinel H., SchnitzerM., Mehuys G.R. Soil lipids: origin, nature, content, decomposition, and effect on soil physical properties // Soil Biochemistry (Eds. J.-M. Bollag, G. Stotzky). New York, Marcel Dekker. 1990. P. 397-428.
257. Dolfing J., Chardon W.J., Japenga J. Association between colloidal iron, aluminum, phosphorus, and humic acids // Soil Sci. 1999. Vol. 164. P. 171-179.
258. Donald R.G., Anderson D.W., Stewart W.B. Potential role of dissolved organic carbon in phosphorus transport in forested soils // Soil Sci. Soc. Am. J. 1993. Vol. 57. P. 1611-1618.
259. Dormaar J.F. Distribution of inositol phosphates in some chernozemic soils of southern Alberta// Soil Sci. 1967. Vol. 104. P. 17-24.
260. Dormaar J.F. Extraction of organic phosphorus in chernozemic soils // Plant Soil. 1968. Vol. 28. P. 268-279.
261. Dormaar J.F. Phospholipids in chernozemic soils of southern Alberta // Soil Sci. 1970. Vol. 110. P. 136-139.
262. Dormaar J.F. Seasonal pattern of soil organic phosphorus // Can. J. Soil Sci. 1972. Vol. 52. P. 107-112.
263. Dormaar J.F., Webster G.R. Status of organic phosphorus in some Alberta soils // Can. J. Soil Sci. 1963. Vol. 43. P. 27-34.
264. Duckworth M. Teichoic acids // Surface Carbohydrates of the Prokaryotic Cell (Ed. I. Sutherland). 1977. London, Academic Press. P. 177-208.
265. Dudas M.J., Pawluk S. Naturally occurring organo-clay complexes on orthic black chernozems // Geoderma. 1969. Vol. 3. P. 5-17.
266. Eiland F. A simple method for quantitative determination of ATP in soil // Soil Biol. Biochem. 1983. Vol. 15. P. 665-670.
267. Enwezor W.O. Significance of the C:organic P ratio in the mineralization of soil organic phosphorus // Soil Sci. 1967. Vol. 103. P. 62-66.
268. Evans A., Jr. The adsorption of inorganic phosphate by a sandy soil as influenced by dissolved organic compounds // Soil Sci. 1985. Vol. 140. P. 251-255.
269. Ezra F.S., Lucas D.S., Mustacich R.V., Russell A.F. Phosphorus-31 and carbon-13 nuclear magnetic resonance studies of anaerobic glucose metabolism and lactate transport in Staphylococcus aureus cells // Biochemistry. 1983. Vol. 22. P. 3841-3849.
270. Fairbanks B.C., Woods L.E., Bryant R.J., Elliott E.T., Cole C.V., Coleman D.C. Limitations of ATP estimates of microbial biomass // Soil Biol. Biochem. 1984. Vol. 16. P. 549-558.
271. Farnworth J.J. Comparisons of the sorption from solution of a humic acid by Supe-lite DAX-8 and by XAD-8 resins // IHSS Newsletter. 1995. № 13. P. 8-9.
272. Firsching B.-M., Claassen N. Root phosphatase activity and soil organic phosphorus utilization by Norway spruce Picea abies (L.) Karst. // Soil Biol. Biochem. 1996. Vol. 28. P. 1417-1424.
273. Fisher E., Thornton B., Hudson G., Edwards A.C. The variability in total and ex-tractable soil phosphorus under a grazed pasture // Plant Soil. 1998. Vol. 203. P. 249-255.
274. Flaig W. Chemische Untersuchungen an Huminstoffen HZ. Chemie. 1964. Vol. 4. P. 253-265.
275. Ford G.W., Greenland D.J. The dynamics of partly humified organic matter in some arable soils // Transaction of the 9th International Congress of Soil Sciense. 1968. Vol. 2. P. 403-410.
276. Forster J.C., Zech W. Prosphorus status of a soil catena under Liberian evergreen rain forest: results of 31P NMR spectroscopy and phosphorus adsorption experiments//Z. Pflanzenernaechr. Bodenk. 1993. Vol. 156. P. 61-66.
277. Fox G.G., Ratcliffe R.G. 31P NMR observations on the effect of the external pH on the intracellular pH values in plant cell suspension cultures // Plant Physiol. 1990. Vol. 93. P. 512-521.
278. Fox T.R., Comerford N.B., McFee W.W. Phosphorus and aluminum release from a spodic horizon mediated by organic acids // Soil Sci. Soc. Am. J. 1990. Vol. 54. P. 1763-1767.
279. Fox T.R., Comerford N.B. Influence of oxalate loading on phosphorus and aluminum solubility in Spodosols // Soil Sci. Soc. Am. J. 1992a. Vol. 56. P. 290-294.
280. Fox T.R., Comerford N.B. Rhizosphere phosphatase activity and phosphatase hy-drolyzable organic phosphorus in two forested spodosols // Soil Biol. Biochem. 1992b. Vol. 24. P. 579-583.
281. Frossard E., Stewart J.W.B., St. Arnaud R.J. Distribution and mobility of phosphorus in grassland and forest soils of Saskatchewan // Can. J. Soil Sci. 1989. Vol. 69. P. 401-416.
282. Fuchs W. Die Chemie der Kohle. Springer, Berlin. 1931.
283. Fuller W.H., McGeorge W.T. Phosphates in calcareous Arizona soils: II. Organic phosphorus content // Soil Sci. 1951a. Vol. 71. P. 45-49.
284. Fuller W.H., McGeorge W.T. Phosphates in calcareous Arizona soils: III. Distribution in some representative profiles // Soil Sci. 1951b. Vol. 71. P. 315-323.
285. Gerke J. Orthophosphate and organic phosphate in the soil solution of four sandy soils in relation to pH-evidence for humic-Fe-(AI-) phosphate complexes // Commun. Soil Sci. Plant Anal. 1992a. Vol. 23. P. 601-612.
286. Gerke J. Phosphate, aluminium and iron in the soil solution of three different soils in relation to varying concentration of citric acid // Z. Pflanzenernahr. Bodenk. 1992b. Vol. 155. P. 339-343.
287. Gerke J. Phosphate adsorption by humic/Fe-oxide mixtures aged at pH 4 and 7 and by poorly ordered Fe-oxide // Geoderma. 1993a. Vol. 59. P. 279-288.
288. Gerke J. Solubilization of Fe(lll) from humic-Fe complexes, humic/Fe-oxide mixtures and from poorly ordered Fe-oxide by organic acids consequences for P adsorption //Z. Pflanzenernahr. Bodenk. 1993b. Vol. 156. P. 253-257.
289. Gerke J. Kinetics of soil phosphate desorption as affected by citric acid // Z. Pflanzenernahr. Bodenk. 1994. Vol. 157. P. 17-22.
290. Gerke J., Jungk A. Separation of phosphorus bound to organic matrices from inorganic phosphorus in alkaline soil extracts by ultrafiltration // Commun. Soil Sci. Plant Anal. 1991. Vol. 22. P. 1621-1630.
291. Gerke J., Hermann R. Adsorption of orthophosphate to humic-Fe complexes and to amorphous Fe-oxide//Z. Pflanzenernahr. Bodenk. 1992. Vol. 155. P. 233-236.
292. Ghoshal S. Biological immobilization and chemical fixation of native and fertilizer phosphorus in soil // Plant Soil. 1975. Vol. 43. P. 649-662.
293. Gil-Sotres F., Zech W., Alt H.G.Characterization of phosphorus fractions in surface horizons of soils from Galicia (N.W. Spain) by 31P NMR specroscopy // Soil Biol. Biochem. 1990. Vol. 22. P. 75-79.
294. Goh K.M., Williams M.R. Distribution of carbon, nitrogen, phosphorus, sulphur and acidity in two molecular weight fractions of organic matter in soil chronosequences // J. Soil Sci. 1982. Vol. 33. P. 73-87.
295. Goring C.A.I. Biological transformations of phosphorus in soil. I. Theory and methods // Plant Soil. 1955. Vol. 6. P. 17-25.
296. Goring C.A.I., Bartholomew W.V. Microbial products and soil organic matter: 2. // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1949. Vol. 14. P. 152-156.
297. Goring C.A.I., Bartholomew W.V. Microbial products and soil organic matter: 3. Adsorption of carbohydrate phosphates by clays // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1950. Vol. 15. P. 189-194.
298. Grant W.D. Cell wall teichoic acid as a reserve phosphate source in Bacillus sub-tilis/l J. Bacteriol. 1979. Vol. 137. P. 35-43.
299. Grasset L., Guignard C., Ambles A. Free and esterified fatty acids in humin and humic acid structure // Proceedings of the 10th International Meeting of the International Humic Substances Society. Toulouse. 2000. Vol. 2. P. 1101-1104.
300. Greaves M.P., Webley D.M. The hydrolysis of myoinositol hexaphosphate by soil microorganisms//Soil Biol. Biochem. 1969. Vol. 1. P. 37-43.
301. Greaves M.P., Wilson M.J. The adsorption of nucleic acids by montmorillonite // Soil Biol. Biochem. 1969. Vol. 1. P. 317-323.
302. Greb B.W., Olsen S.R. Organic phosphorus in calcareous Colorado soils // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1967. Vol. 31. P. 85-89.
303. Gregorich E.G., Kachanoski R.G., Voroney R.P. Ultrsonic dispersion of aggregates: distribution of organic matter in size fractions // Can. J. Soil Sci. 1988. Vol. 68. P. 395-403.
304. Gregorich E.G., Drury C.F., Ellert B.H., Liang B.C. Fertilization effects on physically protected light fraction organic matter// Soil Sci. Soc. Am. J. 1997. Vol. 61. P. 482-484.
305. Gressel N., McColl J.G., Preston C.M., Newman R.H., Powers R.F. Linkages between phosphorus transformations and carbon decomposition in forest soil // Bio-geochemistry. 1996. Vol. 33. P. 97-123.
306. Groenendijk F.M., Condron L.M., Rijkse W.C. Effects of afforestation on organic carbon, nitrogen and sulfur concentrations in New Zealand hill country soils II Ge-oderma. 2002. Vol. 108. P. 91-100.
307. Guggenberger G., Christensen B.T., Zech W. Land-use effects on the composition of organic matter in particle-size separates of soil: I. Lignin and carbohydrate signature // Eur. J. Soil Sci. 1994. Vol. 45. P. 449-458.
308. Guggenberger G., Zech W., Haumaier L., Christensen B.T. Land-use effects on the composition of organic matter in particle-size separates of soils: II. CPMAS and solution 13C NMR analysis // Eur. J. Soil Sci. 1995. Vol. 46. P. 147-158.
309. Guggenberger G., Christensen B.T., Rubaek G., Zech W. Land-use and fertilization effects on P forms in two European soils: resin extraction and 31P-NMR analysis // Eur. J. Soil Sci. 1996a. Vol. 47. P. 605-614.
310. Guggenberger G., Haumaier L., Thomas R.J., Zech W. Assessing the organic phosphorus status of an Oxisol under tropical pastures following native savanna using 31P NMR spectroscopy// Biol. Fertil. Soils. 1996b. Vol. 23. P. 332-339.
311. Guggenberger G., Christensen B.T., Rubask G.H. Isolation and characterization of labile organic phosphorus pools in soils from the Askov long-term field experiments //J. Plant Nutr. Soil Sci. 2000. Vol. 163. P. 151-155.
312. Gunjigake N., Wada K. Effects of concentration and pH on phosphate retention by active aluminium and iron of Ando soils // Soil Sci. 1981. Vol. 132. P. 347-352.
313. Haas H.J., Grunes D.L., Reichman G.A. Phosphorus changes in Great Plains soils as influenced by cropping and manure applications // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1961. Vol. 25. P. 214-218.
314. Halm B.J., Ahenkorah Y., Appiah M.R. Inositol penta- and hexaphosphate content of some cocoa soils in Ghana // Z. Pflanzenernahr. Bodenk. 1982. Vol. 145. P. 586-592.
315. Halstead R.L. Phosphatase activity of soils as influenced by lime and other treatments // Can. J. Soil Sci. 1964. Vol. 44. P. 137-144.
316. Halstead R.L. Chemical availability of native and applied phosphorus in soils and their textural fractions // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1967. Vol. 31. P. 414-419.
317. Halstead R.L., Lapensee J.M., Ivarson K.C. Mineralization of soil organic phosphorus with particular reference to the effect of lime // Can. J. Soil Sci. 1963. Vol. 43. P. 97-106.
318. Halstead R.L., Anderson G. Chromotographic fractionation of organic phosphates from alkali, acid and aqueous acetylaceton extracts of soil // Can. J. Soil Sci. 1970. Vol. 50. P. 111-119.
319. Halstead R.L., McKercher R.B. Biochemistry and cycling of phosphorus // Soil Biochemistry (Eds. E.A. Paul, A.D. McLaren). New York, Marcel Dekker. 1975. Vol. 4. P. 31-63.
320. Hance R.J., Anderson G. Extraction and estimation of soil phospholipids // Soil Sci. 1963a. Vol. 96. P. 94-98.
321. Hance R.J., Anderson G. Identification of hydrolisis products of soil phospholipids // Soil Sci. 1963b. Vol. 96. P. 157-161.
322. Harrison A.F. Variation of four phosphorus properties in woodland soils // Soil Biol. Biochem. 1979. Vol. 11. P. 393^03.
323. Harrison A.F. Soil organic phosphorus. A review of world literature. Wallingford. 1987. 257 p.
324. Hassink J. Density fractions of soil macroorganic matter and microbial biomass as predictors of C and N mineralization // Soil Biol. Biochem. 1995a. Vol. 27. P. 1099-1108.
325. Hassink J. Decomposition rate constants of size and density fractions of soil organic matter//Soil Sci. Soc. Am. J. 1995b. Vol. 59. P. 1631-1635.
326. Hayes J.E., Richardson A.E., Simpson R.J. Components of organic phosphorus in soil extracts that are hydrolysed by phytase and acid phosphatase // Biol. Fertil. Soils. 2000. Vol. 32. P. 279-286.
327. Haynes R.J., Swift R.S. The effects of pH and drying on adsorption of phosphate by aluminium-organic matter association //J. Soil. Sci. 1989. Vol. 40. P. 773-781.
328. Hawkes G.E., Powlson D.S., Randall E.W., Tate K.R. A 31P nuclear magnetic resonance study of the phosphorus species in alkali extracts of soil from long-term field experiments // J. Soil. Sci. 1984. Vol. 35. P. 35-45.
329. He Y.L., Wu J., O'Donnell A.G., Syers J.K. Seasonal responses in microbial biomass carbon, phosphorus and sulphur in soils under pasture // Biol. Fertil. Soils. 1997. Vol. 24. P. 421-428.
330. Hedley M.J., Stewart J.W.B. Method to measure microbial phosphate in soil // Soil Biol. Biochem. 1982. Vol. 14. P. 377-385.
331. Hedley M.J., Stewart J.W.B., Chauhan B.S. Changes in inorganic and organic soil phosphorus induced by cultivation practices and by laboratory incubations // Soil. Sci. Soc. Am. J. 1982. Vol. 46. P. 970-976.
332. Hilbert G.E., Pinck L.A., Sherman M.S., Tremeasne T.H. Organic phosphates: 1. Fixation studies with three different soil types // Soil Sci. 1938. Vol. 46. P. 409418.
333. Hill T.C.J., McPherson E.F., Harris J.A., Birch P. Microbial biomass estimated by phospholipid phosphate in soils with diverse microbial communities // Soil Biol. Biochem. 1993. Vol. 25. P. 1779-1786.
334. Hinds A.A., Lowe L.E. Distribution of carbon, nitrogen, sulphur and phosphorus in particle-size separates from gleysolic soils // Can. J. Soil Sci. 1980. Vol. 60. P. 783-786.
335. Hinedi Z.R., Chang A.C., Lee R.W.K. Mineralization of phosphorus in sluge-amended soils monitored by phosphorus-31-nuclear magnetic resonance spectroscopy//Soil Sci. Soc. Am. J. 1988. Vol. 52. P. 1593-1596.
336. Hodson P.H. The role of phosphorus in bacteria and viruses // Environmental Phosphorus Handbook (Eds. E.J. Griffith, A. Beeton, J.M. Spencer, D.T. Mitchell). New York, J. Wiley & Sons. 1973. P. 451-474.
337. Hoffman D.L., Rolston D.E. Transport of organic phosphate in soil as affected by soil type // Soil Sci. Soc. Am. J. 1980. Vol. 44. P. 46-52.
338. Honeycutt C.W., Heil R.D., Cole C.V. Climatic and topographic relations of three Great Plains soils: II. Carbon, nitrogen, and phosphorus // Soil Sci. Soc. Am. J. 1990. Vol. 54. P. 476-483.
339. Hong J.K., Yamane I. Thin layer chromatography of inositol phosphates and inositol in humic and fulvic acid fractions // Soil Sci. Plant Nutr. 1980a. Vol. 26. P. 391397.
340. Hong J.K., Yamane I. Inositol phosphate and inositol in humic and fulvic acid fractions extracted by three methods // Soil Sci. Plant Nutr. 1980b. Vol. 26. P. 491496.
341. Hong J.K., Yamane I. Examination of the conventional method and a proposal for a new method of determining inositol phosphate in the humic acid fraction // Soil Sci. Plant Nutr. 1980c. Vol. 26. P. 497-505.
342. Hong J.K., Yamane I. Distribution of inositol phosphate in the molecular size fractions of humic and fulvic acid fractions // Soil Sci. Plant Nutr. 1981. Vol. 27. P. 295-303.
343. Hopkins D.W., Macnaughton S.J., O'Donnell A.G. A dispersion and differential centrifugation technique for representatively sampling microorganisms from soil II Soil Biology and Biochemistry. 1991. Vol. 23. P. 217-225.
344. Ingall E.D., Schroeder P.A., Berner R.A. The nature of organic phosphorus in marine sediments: New insights from 31P NMR // Geochim. Cosmochim. Acta. 1990. Vol. 54. P. 2617-2620.
345. Islam A. Ahmed B. Distribution of inositol phosphates, phospholipids and nucleic acids and mineralization of inositol phosphates in some Bangladesh soils II J. Soil Sci. 1973. Vol. 24. P. 193-198.
346. Islam A., Mandal R. Amounts and mineralization of organic phosphorus compounds and derivatives in some surface soils of Bangladesh II Geoderma. 1977. Vol. 17. P. 57-68.
347. Ivanoff D.B., Reddy K.R., Robinson S. Chemical fractionation of organic phosphorus in selected Histosols // Soil Sci. 1998. Vol. 163. P. 36-45.
348. Ivanov P., Sauerbeck D. Festlegung, Umwandlung and Aufnehmbarkeit von Phy-tin-Phosphor im Boden //2. Pflanzenernahr. Bodenk. 1971. Vol. 129. P. 113-125.
349. Jackman R.H. Organic phosphorus in New Zealand soils under pasture. I. Conversion of applied phosphorus into organic forms // Soil Sci. 1955a. Vol. 79. P. 207-213.
350. Jackman R.H. Organic phosphorus in New Zealand soils under pasture. II. Relation between organic phosphorus content and some soil characteristics // Soil Sci. 1955b. Vol. 79. P. 293-299.
351. Jackman R.H., Black C.A. Solubility of iron, aluminum, calcium and magnesium inositol phosphates at different pH values // Soil Sci. 1951. Vol. 72. P. 179-186.
352. Janzen H.H. Soil organic matter characteristics after long-term cropping to various spring wheat rotations // Can. J. Soil Sci. 1987. Vol. 67. P. 845-856.
353. Janzen H.H., Campbell C.A., Brandt S.A., Lafond G.P., Townley-Smith L. Light-fraction organic matter in soils from long-term crop rotation // Soil Sci. Soc. Am. J. 1992. Vol. 56 P. 1799-1806.
354. Janzen R.A., Raverkar K.P., Rutherford P.M., McGill W.B. Decreasing amounts of extractable phospholipid-linked fatty acids in a soil during decline in numbers of pseudomonads // Can. J. Soil Sci. 1994. Vol. 74. P. 277-284.
355. Joergensen R.G., Kubler H., Meyer В., Wolters V. Microbial biomass phosphorus in soils of beech (Fagus sylvatica L.) forests // Biol. Fertil. Soils. 1995. Vol. 19. P. 215-219.
356. John M.K., Sprout P.N., Kelley C.C. The distribution of organic phosphorus in British Columbia soils and its relationship to soil characteristics // Can. J. Soil Sci. 1965. Vol. 45. P. 87-95.
357. Johnson D.D., Broadbent F.E. Microbial turnover of phosphorus in soil // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1952. Vol. 16. P. 56-59.
358. Jones O.L., Bromfield S.M. Macromolecular organic phosphorus in decomposing plants and in pasture soils // Soil Biol. Biochem. 1982. Vol. 14. P. 145-151.
359. Kaila A. Organic phosphorus in Finnish soils U Soil Sci. 1963. Vol. 95. P. 38-44.
360. Kaiser K. Dissolved organic phosphorus and sulphur as influenced by sorptive interactions with mineral subsoil horizons // Eur. J. Soil Sci. 2001. Vol. 52. P. 489493.
361. Kallas Т., Castenholz R.W. Rapid transient growth at low pH in the cyanobacte-rium Synechococcus sp. // J. Bacteriology. 1982. Vol. 149. P. 237-246.
362. Kanazawa S., Filip Z. Distribution of microorganisms, total biomass, and enzyme activities in different particles of brown soil // Micr. Ecology. 1986. Vol. 12. P. 205215.
363. Kapoor K.K., Haider K. Mineralisation and plant availability of phosphorus from biomass of hyaline and melanic fungi // Soil Sci. Soc. Am. J. 1982. Vol. 46. P. 953-957.
364. Khan S.U., Sowden F.J. Distribution of nitrogen in the black Solonetzic and black Chernozemic soils of Alberta // Can. J. Soil Sci. 1971. Vol. 51. P. 185-193.
365. Kilbertus G. Etude de microhabitats contenus dans les agregates du sol. Leur relation avec la biomasse bacterienne et la taille des procaryotes preesent // Rev. Ecol. Biol. Sol. 1980. Vol. 17. P. 543-557.
366. King J.D., White D.C., Taylor C.W. Use of lipid composition and metabolism to examine structure and activity of estuarine detrital microflora II Appl. Environ. Microbiol. 1977. Vol. 33. P. 1177-1183.
367. Klemmedson J.О., Tiedemann A.R. Soil and vegetation development in an abandoned sheep corral on degraded subalpine rangeland // Great Basin Naturalist. 1994. Vol. 54. P. 301-312.
368. Kogel-Knabner I., Ziegler F. Carbon distribution in different compartments of forest soils // Geoderma. 1993. Vol. 56. P. 515-525.
369. Kowalenko C.G. Organic nitrogen, phosphorus and sulfur in soils // Soil organic matter (Eds. M. Schnitzer, S.U. Khan). Amsterdam, Elsevier. 1978. P. 95-135.
370. Kowalenko C.G., McKercher R.B. An examination of methods for extraction of soil phospholipids // Soil Biol. Biochem. 1970. Vol. 2. P. 269-273.
371. Kowalenko C.G., McKercher R.B. Phospholipid components extracted from Saskatchewan soils // Can. J. Soil Sci. 1971a. Vol. 51. P. 19-22.
372. Kowalenko C.G., McKercher R.B. Phospholipid P content of Saskatchewan soils // Soil Biol. Biochem. 1971b. Vol. 3. P. 243-247.
373. Kouno K., Tuchiya Y., Ando T. Measurement of soil microbial biomass phosphorus by an anion exchange membrane method // Soil Biol. Biochem. 1995. Vol. 27. P. 1353-1357.
374. Kouno K., Lukito H.P., Ando T. Minimum available N requirement for microbial biomass P formation in a regosol // Soil Biol. Biochem. 1999. Vol. 31. P. 797-802.
375. Kristiansen S.M., Amelung W., Zech W. Phosphorus forms as affected by abandoned anthills (Formica polyctena Forster) in forest soils: sequential extraction and liqued-state 31P-NMR spectroscopy // J. Plant Nutr. Soil Sci. 2001. Vol. 164. P. 49-55.
376. Kyuma K., Hussain A., Kawaguchi K. The nature of organic matter in soil organo-mineral complexes // Soil Sci. Plant Nutr. 1969. Vol. 15. P. 149-155.
377. Lan M., Comerford N.B., Fox T.R. Organic anions' effect on phosphorus release from spodic horizons // Soil. Sci. Soc. Am. J. 1995. Vol. 59. P. 1745-1749.
378. L'Annunziata M.F. The origin and transformations of the soil inositol phosphate isomers // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1975. Vol. 39. P. 377-379.
379. L'Annunziata M.F., Fuller W.H. Nuclear magnetic resonance spectra of acetate derivatives of soil and plant inositol phosphates // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1971. Vol. 35. P. 655-658.
380. L'Annunziata M.F., Fuller W.H., Brantley D.S. D-chiro-inositol phosphate in a forest soil // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1972. Vol. 36. P. 183-184.
381. Leeuw J.W., Largeau C. A review of macromolecular organic compounds that comprise living organisms and their role in kerogen, coal, and petroleum formation //Organic geochemistry. New York: Plenum Press, 1993. P. 23-72.
382. Levesque M., Schnitzer M. Organo-mineral interactions in soils: 6. Preparations and properties of fulvic acid-metal phosphates // Soil Sci. 1967. Vol. 103. P. 183190.
383. Lewis D.C., Clarke A.L., Hall W.B. Accumulation of plant nutrients and changes in soil properties of sandy soils under fertilized pasture in South-eastern South Australia. I. Phosphorus//Aust. J. Soil Res. 1987. Vol. 25. P. 193-202.
384. Linquist B.A., Singleton P.W., Cassman K.G. Inorganic and organic phosphorus dynamics during a build-up of available phosphorus in an Ultisol // Soil Sci. 1997. Vol. 162. P. 254-264.
385. Lobartini J.C., Tan K.H., Pape C. The nature of humic acid-apatite interaction products and their availability to plant growth // Commun. Soil Sci. Plant Anal. 1994. Vol. 25. P. 2355-2369.
386. Lowe L.E. Carbohydrates in soils // Soil organic matter (Eds. M. Schnitzer, S.U. Khan). Amsterdam, Elsevier. 1978. P. 65-94.
387. Lowe L.E., Hinds A.A. The mineralization of nitrogen and sulphur from particle-size separates of gleysolic soils // Can. J. Soil Sci. 1983. Vol. 63. P. 761-766.
388. Lukito H.P., Kouno K., Ando T. Phosphorus requirements of microbial biomass in a regosol and an andosol // Soil Biol. Biochem. 1998. Vol. 30. P. 865-872.
389. MacLean A.A. Organic phosphorus in some New Brunswick soils // Can. J. Soil Sci. 1965. Vol. 45. P. 185-188.
390. Magid J., Nielsen N.E. Seasonal variation in organic and inorganic phosphorus fractions of temperate-climate sandy soils // Plant Soil. 1992. Vol. 144. P. 155165.
391. Magid J., Tiessen H., Condron L.M. Dynamics of organic phosphorus in soils under natural and agricultural Ecosystems // Humic substances in terrestrial ecosystems (Ed. A. Piccolo). Amsterdam, Elsevier. 1996. P. 429-466.m
392. Mahieu N., Oik D.C., Randall E.W. Analysis of phosphorus in two humic acid fractions of intensively cropped lowland rice soils by 31P-NMR // Eur. J. Soil Sci. 2000. Vol. 51. P. 391-402.
393. Malcolm R.E. Assessment of phosphatase activity in soils // Soil Biol. Biochem. 1983. Vol. 15. P. 403-408.
394. Mandal R., Islam A. Inositol phosphate esters in some surface soils of Bangladesh //Geoderma. 1979. Vol. 22. P. 315-321.
395. Manning P.B., Salomon M. Forms of phosphorus in soil after long-continued fertilization // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1965. Vol. 29. P. 421-423.
396. Maroko J.B., Buresh R.J., Smithson P.C. Soil phosphorus fractions in unfertilized fallow-maize systems on two tropical soils // Soil Sci. Soc. Am. J. 1999. Vol. 63. P. 320-326.
397. Marstorp H., Guan X., Gong P. Relationship between dsDNA, chloroform labile C and ergosterol in soils of different organic matter contents and pH // Soil Biol. Biochem. 2000. Vol. 32. P. 879-882.
398. Martin J.K. Organic phosphate compounds in water extracts of soil // Soil Sci.1970. Vol. 109. P. 362-375.
399. McCall W.W., Davis J.F., Lawton K. A study of the effect of mineral phosphates upon the organic phosphorus content of organic soil // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1956. Vol. 20. P. 81-83.
400. McDowell W.H., Likens G.E. Origin, composition and flux of dissolved organic carbon in the Hubbard Brook valley// Ecol. Monogr. 1988. Vol. 58. P. 177-195.
401. McGill W.B., Cole C.V. Comparative aspects of cycling of organic C, N, S and P through soil organic matter // Geoderma. 1981. Vol. 26. P. 267-286.
402. McKeague J.A. Organic matter in particle-size and specific gravity fractions of some Ah horizons // Can. J. Soil Sci. 1971. Vol. 51. P. 499-505.
403. McKenzie R.H., Stewart J.W.B., Dormaar J.F., Schaalje G.B. Long-term crop rotation and fertilizer effects on phosphorus transformations: II. In a Luvisolic soil // Can. J. Soil Sci. 1992. Vol. 72. P. 581-589.
404. McKercher R.B., Anderson G. Content of inositol penta- and hexaphosphate in some Canadian soils // J. Soil Sci. 1968a. Vol. 19. P. 47-55.
405. McKercher R.B., Anderson G. Characterization of the inositol penta- and hexaphosphate fractions of a number of Canadian and Scottish soils // J. Soil Sci. 1968b. Vol. 19. P. 302-310.
406. McKercher R.B., Anderson G. Organic phosphate sorption by neutral and basic soils//Commun. Soil Sci. Plant Anal. 1989. Vol. 20. P. 723-732.
407. McLaughlin M.J., Alston A.M. Measurement of phosphorus in the soil microbial biomass: influence of plant material // Soil Biol. Biochem. 1985. Vol. 17. P. 217220.
408. McLaughlin M.J., Alston A.M., Martin J.K. Measurement of phosphorus in the soil microbial biomass: a modified procedure for field soils // Soil Biol. Biochem. 1986. Vol. 18. P. 437-443.
409. McLaughlin M.J., Alston A.M., Martin J.K. Phosphorus cycling in wheat-pasture rotations. II. The role of the microbial biomass in phosphorus cycling //Aust. J. Soil Res. 1988. Vol. 26. P. 333-342.
410. Mehta N.C., Legg J.O., Goring C.A.I., Black C.A. Determination of organic phosphorus in soils. I. Extraction method II Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1954. Vol. 18. P. 443-449.
411. Meijboom F.W., Hassink J., Van Noordwijk M. Density fractionation of soil macro-organic matter using silica suspensions II Soil Biol. Biochem. 1995. Vol. 27. P. 1109-1111.
412. Miltner A., Haumaier L., Zech W. Transformations of phosphorus during incubation of beech leaf litter in the presence of oxides II Eur. J. Soil Sci. 1998. Vol. 49. P. 471-475.
413. Morel C., Tiessen H., Stewart J.W.B. Correction for P-sorption in the measurement of soil microbial biomass P by CHCI3 fumigation II Soil Biol. Biochem. 1996. Vol. 28. P. 1699-1706.
414. Morra M.J., Blank R.R. Freeborn L.L., Shafii B. Size fractionation of soil organo-mineral complexes using ultrasonic dispersion // Soil Sci. 1991. Vol. 152. P. 294303.
415. Mortland M.M., Gieseking J.E. The influence of clay minerals on the enzymatic hydrolysis of organic phosphorus compounds // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1952. Vol. 16. P. 10-13.
416. Moyer J.R., Thomas R.L. Organic phosphorus and inositol phosphates in molecular size fractions of a soil organic matter extract // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1970. Vol. 34. P. 80-83.
417. Mueller-Harvey I., Wild A. The nature and stability of organic phosphates in leaf litter and soil organic matter in Nigeria II Soil Biol. Biochem. 1986. Voil. 18. P. 643-647.
418. Mueller-Harvey I., Wild A. Isolation of a new sugar phosphate from forest leaf litter in Nigeria // Soil Biol. Bichem. 1987. Vol. 19. P. 323-327.
419. Myers R.G., Thien S.J., Pierzynski G.M. Using an ion sink to extract microbial phosphorus from soil // Soil Sci. Soc. Am. J. 1999. Vol. 63. P. 1229-1237.
420. Negrin M.A., Gonzales-Carcedo S., Hernandes-Moreno J.M. P fractionation in sodium bicarbonate extracts of andic soils // Soil Biol. Biochem. 1995. Vol. 27. P. 761-766.
421. Negrin M.A., Espino-Mesa M., Hernandes-Moreno J.M. Effect of water: soil ratio on phosphate release: P, aluminium and fulvic acid associations in water extracts from Andisols and Andic soils // Eur. J. Soil Sci. 1996. Vol. 47. P. 385-393.
422. Newman R.H., Tate K.R. Soil phosphorus characterization by 31P nuclear magnetic resonance//Commun. Soil. Sci. Plant Anal. 1980. Vol. 11(9). P. 835-842.
423. Nicolay K., Scheffers W.A., Bruinenberg P.M., Kaptein R. Phosphorus-31 nuclear magnetic resonance studies of intracellular pH, phosphate compartmentation and phosphate transport in yeasts//Arch. Microbiol. 1982. Vol. 133. P. 83-89.
424. Nielsen J.D., Eiland F. Investigations on the relationship between P-fertility, phosphatase activity and ATP content in soil II Plant Soil. 1980. Vol. 57. P. 95-103.
425. Niemeyer J., Gessler F. Determination of free DNA in soil II J. Plant Nutr. Soil Sci. 2002. Vol. 165. P. 121-124.
426. Nordgren A. A method for determining microbially available N and P in an organic soil // Biol. Fertil. Soils. 1992. Vol. 13. P. 195-199.
427. Oades J.M., Turchenek L.W. Accretion of organic carbon, nitrogen and phosphorus in sand and silt fractions of a red-brown earth under pasture of Australia // J. Soil Res. 1978. Vol. 16. P. 351-354.
428. Oades J.M., Jenkinson D.S. Adenosine triphosphate content of the soil microbial biomass II Soil Biol. Biochem. 1979. Vol. 11. P. 201-204.
429. Oberson A., Fardeau J.C., Besson J.M., Sticher H. Soil phosphorus dynamics in cropping systems managed according to conventional and biological agricultural methods// Biol. Fertil. Soils. 1993. Vol. 16. P. 111-117.
430. Oberson A., Friesen D.K., Morel C., Tiessen H. Determination of phosphorus released by chloroform fumigation from microbial biomass in high P sorbing tropical soils // Soil Biol. Biochem. 1997. Vol. 29. P. 1579-1583.
431. Ognalaga M., Frossard E., Thomas F. Glucose-1-phosphate and myo-inositol hexaphosphate adsorption mechanisms on goethite // Soil Sci. Soc. Am. J. 1994. Vol. 58. P. 332-337.
432. Ogner G. 31P NMR spectra of humic acids: A comparison of four different raw humus types in Norway // Geoderma. 1983. Vol. 29. P. 215-219.
433. Omotoso T.I., Wild A. Content of inositol phosphates in some English and Nigerian soils//J. Soil Sci. 1970a. Vol. 21. P. 216-223.
434. Omotoso T.I., Wild A. Occurrence of inositol phosphates and other organic phosphate components in an organic complex // J. Soil Sci. 1970b. Vol. 21. P. 224232.
435. Oniani O.G., Chater M., Mattingly G.E.G. Some effects of fertilizers and farmyard manure on the organic phosphorus in soils //J. Soil Sci. 1973. Vol. 24. P. 1-9.
436. Otabbong E., Persson J., lakimenko O., Sadovnikova L. The Ultuna long-term soil organic matter experiment. II. Phosphorus status and distribution in soils // Plant Soil. 1997. Vol. 195. P. 17-23.
437. Otani T., Ae N. Extraction of organic phosphorus in Andosols by various methods //Soil Sci. Plant Nutr. 1999. Vol. 45. P. 151-161.
438. Pant H.K., Edwards A.C., Vaughan D. Extraction, molecular fractionation and enzyme degradation of organically associated phosphorus in soil solutions // Biol. Fertil. Soils. 1994. Vol. 17. P. 196-200.
439. Parkinson D. Filamentous fungi // Methods of Soil Analysis. Part 2 Microbiological and Biochemical Properties (Eds. R.W. Weaver, S. Angle, P. Bottomley, D. Bezdicek, S. Smith, A. Tabatabai, A. Wollum). Madison, Soil Sci. Soc. Am. 1994. P. 329-350.
440. Peperzak P., Caldwell A.G., Hunziker R.R., Black C.A. Phosphorus fractions in manures // Soil Sci. 1959. Vol. 87. P. 293-302.
441. Pepper I.L., Miller R.H., Ghonsikar C.P. Microbial inorganic polyphosphates: Factors influensing their accumulation in soil // Soil Sci. Soc. Am. J. 1976. Vol. 40. P. 872-875.
442. Perrott K.W., Sarathchandra S.U. Phosphorus in the microbial biomass of New Zealand soils under established pasture // N. Z. J. Agric. Res. 1989. Vol. 32. P. 409-413.
443. Perrott K.W., Sarathchandra S.U., Waller J.E. Seasonal storage and release of phosphorus and potassium by organic matter and the microbial biomass in a high-producing pastoral soil //Aust. J. Soil Res. 1990. Vol. 28. P. 593-608.
444. Peterson S.O., Henriksen K., Blackburn T.H., King G.M. A comparison of phospholipid and chloroform fumigation analyses for biomass in soil; potentials and limitations // FEMS Microb. Ecol. 1991. Vol. 85. P. 257-268.
445. Piccolo A., Nardi S., Concheri G. Macromolecular changes of humic substances induced by interaction with organic acids // Eur. J. Soil Sci. 1996. Vol. 47. P. 319328.
446. Polomski J., Fluhler H., Blaser P. Fluoride-induced mobilization and leaching of organic matter, iron, and aluminum // J. Environ. Quality. 1982. Vol. 11. P. 452456.
447. Preston C.M. Applications of NMR to soil organic matter analysis: history and prospects // Soil Sci. 1996. Vol. 161. P. 144-166.
448. Quails R.G., Haines B.L. Geochemistry of dissolved organic nutrients in water percolating through a forest ecosystem // Soil Sci. Soc. Am. J. 1991. Vol. 55. P. 1112-1123.
449. Quails R.G., Haines B.L., Swank W.T. Fluxes of dissolved organic carbon and humic substances in a deciduous forest // Ecology. 1991. Vol. 72. P. 254-266.
450. Quails R.G., Richardson C.J. Forms of soil phosphorus along a nutrient enrichment gradient in the northern Everglades // Soil Sci. 1995. Vol. 160. P. 183-198.
451. Racz G.J. Release of P in organic soils under aerobic and anaerobic conditions // Can. J. Soil Sci. 1979. Vol. 59. P. 337-339.
452. Randall E.W., Mahieu N. Powlson D.S., Christensen B.T. Fertilization effects on organic matter in physically fractionated soils as studied by 13C NMR: Results from two long-term field experiments // Eur. J. Soil Sci. 1995. Vol. 46. P. 557-565.
453. Rayner M.H., Sadler P.J., Scawen M.D. NMR studies of a bacterial cell culture medium (LB Broth): cyclic nucleosides in yeast extracts // FEMS Microbiol. Letters 1990. Vol. 68. P. 217-222.
454. Reddy D.D., Rao A.S., Takkar P.N. Effects of repeated manure and fertilizer phosphorus additions on soil phosphorus dynamics under a soybean-wheat rotation // Biol. Fertil. Soils. 1999. Vol. 28. P. 150-155.
455. Richards J.E., Bates T.E., Sheppard S.C. Changes in the forms and distribution of soil phosphorus due to long-term corn production // Can. J. Soil Sci. 1995. Vol. 75. P. 311-318.
456. Roberts T.L., Stewart J.W.B., Bettany J.R. The influence of topography on the distribution of organic and inorganic soil phosphorus across a narrow environmental gradient // Can. J. Soil Sci. 1985. Vol. 65. P. 651-665.
457. Roberts T.L., Bettany J.R., Stewart J.W.B. A hierarchical approach to the study of organic C, N, P, and S in Western Canadian soils // Can. J. Soil Sci. 1989. Vol. 69. P. 739-749.
458. Robinson J.S., Johnston C.T., Reddy K.R. Combined chemical and 31P-NMR spectroscopic analysis of phosphorus in wetland organic soils // Soil Sci. 1998. Vol. 163. P. 705-713.
459. Rojo M.J., Carcedo S.G., Mateos M.P. Distribution and characterization of phos-photase and organic phosphorus in soil fractions // Soil Biol. Biochem. 1990. Vol. 22. P. 169-174.
460. Rolston D.E., Rauschkolb R.S., Hoffman D.L. Infiltration of organic phosphate compounds in soil // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1975. Vol. 39. P. 1089-1094.
461. Ross D.J., Sparling G.P., West A.W. Influence of Fusarium oxysporum age on proportions of C, N and P mineralized after chloroform fumigation in soil // Aust. J. Soil Res. 1987. Vol. 25. P. 563-566.
462. Ross D.J., Tate K.R., Scott N.A., Feltham C.W. Land-use change: effects on soil carbon, nitrogen and phosphorus pools and fluxes in three adjacent ecosystems // Soil Biol. Biochem. 1999. Vol. 31. P. 803-813.
463. Rubaek G.H., Sibbesen E. Soil phosphorus dynamics in a long-term field experiment at Askov II Biol. Fertil. Soils. 1995. Vol. 20. P. 86-92.
464. Rubaek G.H., Guggenberger G., Zech W., Christensen B.T. Organic phosphorus in soil size separates characterized by phosphorus-31 nuclear magnetic resonance and resin extraction // Soil Sci. Soc. Am. J. 1999. Vol. 63. P. 1123-1132.
465. Saggar S., Parfitt R.L., Salt G., Skinner M.F. Carbon and phosphorus transformations during decomposition of pine forest floor with different phosphorus status // Biol. Fertil. Soils. 1998. Vol. 27. P. 197-204.
466. Sanyal S.K., De Datta S.K. Soil organic phosphorus II Advances in Soil Science (Ed. B.A. Stewart). 1991. Vol. 16. P. 72-88.
467. Sarathchandra S.U., Perrott K.W., Upsdell M.P. Microbial and biochemical characteristics of a range of New Zealand soils under established pasture // Soil Biol. Bio-chem. 1984. Vol. 16. P. 177-183.
468. Sarathchandra S.U., Perrott K.W., Littler R.A. Soil microbial biomass: influence of simulated temperature changes on size, activity and nutrient content // Soil Biol. Biochem. 1989. Vol. 21. P. 987-993.
469. Saunders W.M.H., Williams E.G. Observations on the determination of total organic phosphorus in soils // J. Soil Sci. 1955. Vol. 6. P. 254-267.
470. Schmidt J.P., Buol S.W., Kamprath E.J. Soil phosphorus dynamics during seventeen years of continuous cultivation: fractionation analyses // Soil Sci. Soc. Am. J. 1996. Vol. 60. P. 1168-1172.
471. Schnitzer M. Humic substances: Chemistry and reactions // Soil organic matter (Eds. M. Schnitzer, S.U. Khan). Amsterdam, Elsevier. 1978. P. 1-64.
472. Schoenau J.J., Bettany J.R. Organic matter leaching as a component of carbon, nitrogen, phosphorus, and sulfur cycles in a forest grassland, and gleyed soil // Soil Sci. Soc. Am. J. 1987. Vol. 51. P. 646-651.
473. Schulten H.-R., Schnitzer M. A state of the art structural concept for humic substances // Naturwissenschaften. 1993. Vol. 80. P. 29-30.
474. Schulten H.-R., Schnitzer M. Chemical model structures for soil organic matter and soils// Soil Sci. 1997. Vol. 162. P. 115-130.
475. Shang C., Huang P.M., Stewart J.W.B. Kinetics of adsorption of organic and inorganic phosphates by short-range ordered precipitate of aluminium // Can. J. Soil Sci. 1990. Vol. 70. P. 461-470.
476. Sharpley A.N. Phosphorus cycling in unfertilized and fertilized agricultural soils // Soil Sci. Soc. Am. J. 1985. Vol. 49. P. 905-911.
477. Sharpley A.N., Smith S.J. Distribution of phosphorus forms in virgin and cultivated soils and potential erosion losses // Soil Sci. Soc. Am. J. 1983. Vol. 47. P. 581586.
478. Sharpley A.N., Smith S.J. Fractionation of inorganic and organic phosphorus in virgin and cultivated soils // Soil Sci. Soc. Am. J. 1985. Vol. 49. P. 127-130.
479. Sharpley A.N., Smith S.J. Nitrogen and phosphorus forms in soils receiving manure//Soil Sci. 1995. Vol. 159. P. 253-258.
480. Sianoudis J., Kuesel A.C., Naujokat T.t Offermann W., Mayer A., Grimme L.H., Liebfritz D. Respirational activity of Chlorella fusca monitored by in-vivo 31P-NMR // Eur. Biophys. J. 1985. Vol. 13. P. 89-97.
481. Singh B.B., Tabatabai M.A. Effects of soil properties on phosphate sorption // Commun. Soil Sci. Plant Anal. 1977. Vol. 8. P. 97-107.
482. Sinha M.K. Organo-metallic phosphates. II. Physico-chemical characteristics of humic and fulvic metal phosphates // Plant Soil. 1971. Vol. 35. P. 485-493.
483. Sinha M.K. Organo-metallic phosphates. III. Synthesis and their role in plant nutrition // Plant Soil. 1972a. Vol. 37. P. 449-456.
484. Sinha M.K. Organo-metallic phosphates. IV. The solvent action of fulvic acids on insoluble phosphates // Plant Soil. 1972b. Vol. 37. P. 457-467.
485. Six J., Guggenberger G., Paustian KM Haumaier L., Elliott E.T., Zech W. Sources and composition of soil organic matter fractions between and within soil aggregates // Eur. J. Soil Sci. 2001. Vol. 52. P. 607-618.
486. Smeck N.E. Phosphorus dynamics in soils and landscapes // Geoderma. 1985. Vol. 36. P. 185-199.
487. Smeck N.E., Runge E.C.A. Phosphorus availability and redistribution in relation to profile development in an Illinois landscape segment // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1971. Vol. 35 P. 952-959.
488. Smith D.H., Clark F.E. Anion-exchange chromatography of inositol phosphates from soil // Soil Sci. 1951. Vol. 72. P. 353-360.
489. Smith D.H., Clark F.E. Chromatographic separation of inositol phosphates compounds //Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1952. Vol. 16. P. 170-172.
490. Sollins P., Spycher G., Glassman C.A. Net nitrogen mineralization from light- and heavy-fraction forest soil organic matter// Soil Biol. Biochem. 1984. Vol. 16. P. 3137.
491. Solomon D., Lehmann J. Loss of phosphorus from soil in semi-arid northern Tanzania as a result of cropping: evidence from sequential extraction and 31P-NMR spectroscopy // Eur. J. Soil Sci. 2000. Vol. 51. P. 699-708.m
492. Solomon D., Lehmann J., Mamo T., Fritzsche F., Zech W. Phosphorus forms and dynamics as influenced by land use changes in the sub-humid Ethiopian highlands // Geoderma. 2002. Vol. 105. P. 21-48.
493. Somani L.L., Saxena S.N. Studies on distribution of organic phosphorus in humus fractions of some soils of Rajasthan //Annals Arid Zone. 1977. Vol. 16. P. 45-52.
494. Sorge C., Schnitzer M., Leinweber P., Schulten H.-R. Molecular-chemical characterization of organic matter in whole soil and particle-size fractions of a spodosol by pyrolysis-field ionization mass spectrometry // Soil Sci. 1994. Vol. 158. P. 189203.
495. Sowden F.G., Schnitzer M. Nitrogen in illuvial organic matter // Can. J. Soil Sci. 1967. Vol. 47. P. 111-116.
496. Sparling G.P., Eiland F. A comparison of methods for measuring ATP and microbial biomass in soils // Soil Biol. Biochem. 1983. Vol. 15. P. 227-229.
497. Sparling G.P., West A. W., Whale K.N. Interference from plant roots in the estimation of soil microbial ATP, C, N and P // Soil Biol. Biochem. 1985a. Vol. 17. P. 275-278.
498. Sparling G.P., Whale K.N., Ramsay A.J. Quantifying the contribution from the soil microbial biomass to the extractable P levels of fresh and air-dried soils // Aust. J. Soil Res. 1985b. Vol. 23. P. 613-621.
499. Sparling G.P., SpeirT.W., Whale K.N. Changes in microbial biomass C, ATP content, soil phospho-monoesterase and phospho-d¡esterase activity following air-drying of soils // Soil Biol. Biochem. 1986. Vol. 18. P. 363-370.
500. Sparling G.P., Williams B.L. Microbial biomass in organic soils: Estimation of biomass C, and effect of glucose or cellulose amendments on the amounts of N and P released by fumigation // Soil Biol. Biochem. 1986. Vol. 18. P. 507-513.
501. Sparling G.P., West A.W. Importance of soil water content when estimating soil microbial C, N and P by the fumigation-extraction methods // Soil Biol. Biochem. 1989. Vol. 21. P. 245-253.
502. Speir T.W., Ross D.J. Soil phosphatase and sulphatase // Soil enzymes (Ed. R.G. Burns). London, Academic Press. 1978. P. 197-250.
503. Spencer V.E., Stewart R. Phosphate studies: 1. Soil penetration of some organic and inorganic phosphates // Soil Sci. 1934. Vol. 28. P. 65-79.
504. Spycher G., Sollins P., Rose S. Carbon and nitrogen in the light fraction of a forest soil: vertical distribution and seasonal patterns // Soil Sci. 1983. Vol. 135. P. 7987.
505. Srivastava S.C. Influence of soil properties on microbial C, N, and P in dry tropical ecosystems // Biol. Fertil. Soils. 1992a. Vol. 13. P. 176-180.
506. Srivastava S.C. Microbial C, N and P in dry tropical soils: seasonal changes and influence of soil moisture // Soil Biol. Biochem. 1992b. Vol. 24. P. 711-714.
507. Srivastava S.C., Singh J.S. Carbon and phosphorus in the soil biomass of some tropical soils of India // Soil Biol. Biochem. 1988. Vol. 20. P. 743-747.
508. Srivastava S.C., Jha A.K., Singh J.S. Changes with time in soil biomass C, N and P of mine spoils in a dry tropical environment II Can. J. Soil Sci. 1989. Vol. 69. P. 849-855.
509. Srivastava S.C., Singh J.S. Microbial C, N and P in dry tropical forest soils: effects of alternate land-uses and nutrient flux // Soil Biol. Biochem. 1991. Vol. 23. P. 117-124.
510. Srivastava S.C., Lai J.P. Effects of crop growth and soil treatments on microbial C, N, and P in dry tropical arable land // Biol. Fertil. Soils. 1994. Vol. 17. P. 108-114.
511. St. Arnaud R.J., Stewart J.W.B., Frossard E. Application of the 'pedogenic index' to soil fertility studies, Saskatchewan // Geoderma. 1988. Vol. 43. P. 21-32.
512. Stemmer M., Gerzabek M.H., Kandeler E. Organic matter and enzyme activity in particle-size fractions of soil obtained after low-energy sonication // Soil Biol. Biochem. 1998. Vol. 30. P. 9-17.
513. Stevenson F.J. Humus chemistry Genesis, composition, reactions. New York, J. Wiley & Sons. 1982. 238 p.
514. Stewart J.W.B., Tiessen H. Dynamics of soil phosphorus // Biogeochemistry. 1987. Vol. 4. P. 41-60.
515. Sui Y., Thompson M.L., Shang C. Fractionation of phosphorus in a Mollisol amended with biosolids // Soil Sci. Soc. Am. J. 1999. Vol. 63. P. 1174-1180.
516. Sumann M., Amelung W., Haumaier L., Zech W. Climatic effects on organic phosphorus in the North American Great Plains identified by phosphorus-31 nuclear magnetic resonance II Soil Sci. Soc Am. J. 1998. Vol. 62. P. 1580-1586.
517. Swift R.S., Posner A.M. Nitrogen, phosphorus and sulphur contents of humic acids fractionated with respect of molecular weight // J. Soil Sci. 1972. Vol. 23. P. 50-57.
518. Syers J.K., Shan R., Walker T.W. Fractionation of phosphorus in two alluvial soils and particle-size separates // Soil Sci. 1969. Vol. 103. P. 283-289.
519. Syers J.K., Walker T.W. Phosphorus transformations in a chronosequence of soils developed on wind-blown sand in New Zealand: I. Total and organic phosphorus // J. Soil Sci. 1969. Vol. 20. P. 57-64.
520. Syers J.K., Adams J.A., Walker T.W. Accumulation of organic matter in a chronosequence of soils developed on wind-blown sand in New Zealand // J. Soil Sci. 1970. Vol. 21. P. 146-153.
521. Taranto M.T., Adams M.A., Polglase P.J. Sequential fractionation and characterisation (31P-NMR) of phosphorus amended soils in Banksia integrifolia (L.f.) woodland and adjacent pasture // Soil Biol. Biochem. 2000. Vol. 32. P. 169-177.
522. Tate K.R., Newman R.H. Phosphorus fractions of a climosequence of soils in New Zealand tussock grassland // Soil Biol. Biochem. 1982. Vol. 14. P. 191-196.
523. Thomas R.L., Lynch D.L. Quantitative fractionation of organic phosphorus compounds in some Alberta soils II Can J. Soil Sci. 1960. Vol. 40. P. 113-120.
524. Thomas R.L., Bowman B.T. The occurrence of high molecular weight organic phosphorus compounds in soil // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1966. Vol. 30. P. 799801.
525. Thompson L.M., Black C.A., Zoellner J.A. Occurrence and mineralization of organic phosphorus in soils, with particular reference to associations with nitrogen, carbon, and pH // Soil Sci. 1954. Vol. 77. P. 185-196.
526. Thorn R.G. Soil fungi II Handbook of Soil Science (Ed. M.E. Sumner). Boca Raton, CRC Press. 2000. P. C22-C37.
527. Tiessen H., Stewart J.W.B. Particle-size fractions and their use in studies of soil organic matter: II. Cultivation effects on organic matter composition in size fractions // Soil Sci. Soc. Am. J. 1983. Vol. 47. P. 509-514.
528. Tiessen H., Stewart J.W.B., Moir J.O. Changes in organic and inorganic phosphorus composition of two grassland soils and their particle size fractions during 60-90 years of cultivation // J. Soil Sci. 1983. Vol. 34. P. 815-823.
529. Tiessen H., Moir J.O. Characterization of available P by sequential extraction // Soil sampling and methods of analysis (Ed. M.R. Carter). Madison, Soil Sci. Soc. Am. 1993. P. 75-86.
530. Toor G.S., Condron L.M., Di H.J., Cameron K.C., Cade-Menun B.J. Characterization of organic phosphorus in leachate from a grassland soil // Soil Biol. Biochem. 2003. Vol. 35. P. 1317-1323.
531. Torsvik V.L. Isolation of bacterial DNA from soil // Soil Biol. Biochem. 1980. Vol. 12. P. 15-20.
532. Traina S.J., Sposito G., Branford G.R., Kafkafi U. Kinetic study of citrate effects on orthophosphate solubility in an acidic, montmorillonitic soil // Soil Sci. Soc. Am. J. 1987. Vol. 51. P. 1483-1487.
533. Tran T.S., N'dayegamiye A. Long-term effects of fertilizers and manure application on the forms and availability of soil phosphorus // Can. J. Soil Sci. 1995. Vol. 75. P. 281-285.
534. Trasar-Cepeda M.C., Gil-Sotres F., Zech W., Alt H.G. Chemical and spectral analysis of organic P forms in acid high organic matter soils in Galicia (N.W.Spain) // Sci. Total Environ. 1989. Vol. 81/82. P. 429-436.
535. Trasar-Cepeda M.C., Carballas T. Liming and the phosphatase activity and mineralization of phosphorus in an Andic soil // Soil Biol. Biochem. 1991. Vol. 23. P. 209-215.
536. Turner B.L., Cade-Menun B.J., Westermann D.T. Organic phosphorus composition and potential bioavailability in semi-arid arable soils of the western United States // Soil Sci. Soc. Am. J. 2003a. Vol. 67. P. 1168-1179.
537. Turner B.L., Mahieu N., Condron L.M. Phosphorus-31 nuclear magnetic resonance spectral assignments of phosphorus compounds in soil NaOH-EDTA extracts // Soil Sci. Soc. Am. J. 2003b. Vol. 67. P. 497-510.
538. Turner B.L., Mahieu N., Condron L.M. The phosphorus composition of temperate pasture soils determined by NaOH-EDTA extraction and solution 31P NMR spectroscopy// Organic Geochemistry. 2003c. Vol. 34. P. 1199-1210.
539. Turri6n M.-B., Glaser B., Solomon D., Ni A., Zech W. Effects of deforestation on phosphorus pools in mountain soils of the Alay Range, Khyrgyzia // Biol. Fertil. Soils. 2000. Vol. 31. P. 134-142.
540. Ugurbil K., Rottenberg H., Glynn P., Shulman R.G. Phosphorus-31 nuclear magnetic resonance studies of bioenergetics in wild-type and adenosinetriphosphatase (1-) Escherichia coii cells // Biochemistry. 1982. Vol. 21. P. 1068-1075.
541. Uwasawa M., Sangtong P., Cholitkul W. Behavior of phosphorus in paddy soils of Thailand. II. Fate of phosphorus during rice cultivation in some representative soils // Soil Sci. Plant Nutr. 1988. Vol. 34. P. 183-194.
542. Vaithiyanathan P., Correll D.L. The Rhode River watershed: phosphorus distribution and export in forest and agricultural soils //J. Environ. Quality. 1992. Vol. 21. P. 280-288.
543. Van Cleve K., Oliver L., Schlentner R., Viereck L.A., Dryness C.T. Productivity and nutrient cycling in a taiga forest ecosystem // Can. J. Forest Res. 1983. Vol. 13. P. 747-766.
544. Van Diest A. Biological immobilization of fertilizer phosphorus. I. Accumulation of soil organic phosphorus in coastal plain soils of New Jersey // Plant Soil. 1968a. Vol. 29. P. 241-247.
545. Van Diest A. Biological immobilization of fertilizer phosphorus. II. Evaluation of factors involved in phosphorus transformation // Plant Soil. 1968b. Vol. 29. P. 248256.
546. Van Veen J.A., Paul E.A. Conversion of biovolume measurements of soil organisms, grown under various moisture tensions, to biomass and their nutrient content II Appl. Environ. Microbiol. 1979. Vol. 37. P. 686-692.
547. Van Veen J.A., Ladd J.N., Martin J.K., Amato M. Turnover of carbon, nitrogen and phosphorus through the microbial biomass in soils incubated with 14C-, 15N- and 32P-labelled bacterial cells // Soil Biol. Biochem. 1987. Vol. 19. P. 559-565.
548. Veinot R.L., Thomas R.L. High molecular weight organic phosphorus complexes in soil organic matter: Inositol and metal content of various fractions // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1972. Vol. 36. P. 71-73.
549. Verstraete W., Van de Werf H., Kucnerowicz F., Ilaiwi M., Verstraeten L.M.J., Vlassak K. Specific measurement of soil microbial ATP // Soil Biol. Biochem. 1983. Vol. 15. P. 391-396.
550. Walbridge M.R. Phosphorus availability in acid organic soils of the lower North Carolina coastal plain // Ecology. 1991. Vol. 72. P. 2083-2100.
551. Walker T.W., Adams A.F.R. Studies on soil organic matter: 1. Influence of phosphorus content of parent materials on accumulations of carbon, nitrogen, sulfur, and organic phosphorus in grassland soils // Soil Sci. 1958. Vol. 85. P. 307-318.
552. Walker T.W., Adams A.F.R. Studies on soil organic matter 2. Influence of increased leaching at various stages of weathering on levels of carbon, nitrogen, sulfur, and organic and total phosphorus // Soil Sci. 1959. Vol. 87. P. 1-10.
553. Walker T.W., Thapa B.K., Adams A.F.R. Studies on soil organic matter: 3. Accumulation of carbon, nitrogen, sulfur, organic and total phosphorus in improved grassland soils // Soil Sci. 1959. Vol. 87. P. 135-140.
554. Walker T.W., Syers J.K. The fate of phosphorus during pedogenesis // Geoderma. 1976. Vol. 15. P. 1-19.
555. Warman P.R., Munroe M.D. Analysis of total inositol phosphates in municipal solid waste compost-treated soils by two extraction methods // Biol. Fertil. Soils. 2000. Vol. 32. P. 89-93.
556. West A.W., Ross D.J., Cowling J.C. Changes in microbial biomass C, N, P and ATP contents, numbers and respiration on storage of soil // Soil Biol. Biochem. 1986. Vol. 18. P. 141-148.
557. Westin F.C. Organic phosphorus changes over a growing season in some borolls and associated aquoll of South Dakota II Soil Sci. Soc. Am. J. 1978. Vol. 42. P. 472-477.
558. Wier C.C., Soper R.J. Interaction of phosphates with ferric-organic complexes // Can. J. Soil Sci. 1963. Vol. 43. P. 393-399.
559. Wier D.R., Black C.A. Mineralization of organic phosphorus in soils as affected by addition of inorganic phosphorus // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1968. Vol. 32. P. 5155.
560. Wild A., Oke O.L. Organic phosphate compounds in calcium chloride extract of soils: identification and availability to plants // J. Soil Sci. 1966. Vol. 17. P. 356371.
561. Wilke B.-M. Fluoride-induced changes in chemical properties and microbial activity of mull, moder and mor soils II Biol. Fertil. Soils. 1987. Vol. 5. P. 49-55.
562. Williams C.H., Williams E.G., Scott N.M. Carbon, nitrogen, sulphur and phosphorus in some Scottish soils II J. Soil Sci. 1960. Vol. 11. P. 334-346.
563. Williams J.D.H., Walker T.W. Fractionation of phosphate in a maturity sequence of New Zealand basaltic soil profiles // Soil Sci. 1969. Vol. 107. P. 213-219.
564. Williams J.D.H., Syers J.K., Walker T.W., Rex R.W. A comparison of methods for the determination of soil organic phosphorus II Soil Sci. 1970. Vol. 110. P. 13-18.
565. Wilson M.A. Applications of nuclear magnetic resonance spectroscopy to the study of the structure of soil organic matter// J. Soil Sci. 1981. Vol. 32. P. 167-186.
566. Wrenshall C.L., Dyer W.J. Organic phosphorus in soils: II. The nature of the organic phosphorus compounds. A. Nucleic acid derivatives. B. Phytin H Soil Sci. 1941. Vol. 51. P. 235-248.
567. Wu J., Joergensen R.G., Pommerening B., Chaussod R., Brookes P.C. Measurement of soil microbial biomass C an automated procedure II Soil Biol. Biochem. 1990. Vol. 22. P. 1167-1169.
568. Wu J., He Z.-L., Wei W.-X., O'Donnel A.G., Syers J.K. Quantifying microbial biomass phosphorus in acid soils 11 Biol. Fertil. Soils. 2000. Vol. 32. P. 500-507.
569. Xiao X.J., Anderson D.W., Bettany J.R. The effect of pedogenic processes on the distribution of phosphorus, calcium and magnesium in Gray Luvisol soils // Can. J. Soil Sci. 1991. Vol. 71. P. 397—410.
570. Zech W., Alt H.G., Zucker A., Kogel I. 31P NMR spectroscopic investigation of NaOH-extracts from soils with different land use in Yucatan (Mexico) If Z. Pflan-zenernahr. Bodenk. 1985. Vol. 148. P. 626-632.
571. Zech W., Alt H.G., Haumaier L., Blasek R. Characterization of phosphorus fractions in mountain soils of the Bavarian Alps by31P NMR spectroscopy // Z. Pflan-zenernahr. Bodenk. 1987. Vol. 150. P. 119-123.
572. Zhang T.Q., MacKenzie A.F. Changes of phosphorus fractions under continuous corn production in a temperate clay soil II Plant Soil. 1997. Vol. 192. P. 133-139.
573. Zhang T.Q., MacKenzie A.F., Sauriol F. Nature of soil organic phosphorus as affected by long-term fertilization under continuous corn (Zea mays L.): A 31P NMR study // Soil Sci. 1999. Vol. 164. P. 662-670.
574. Zhang Y.S., Werner W., Scherer H.W., Sun X. Effect of organic manure on organic phosphorus fractions in two paddy soils II Biol. Fertil. Soils. 1994. Vol. 17. P. 6468.
575. Ziegler F., Zech W. Distribution pattern of total lipids fractions in forest humus // Z. Pflanzenernahr. Bodenk. 1989. Vol. 152. P. 287-290.
- Макаров, Михаил Иванович
- доктора биологических наук
- Москва, 2004
- ВАК 03.00.27
- ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮЦЕРНЫ И АЗОТНЫЙ БАЛАНС СВЕТЛО-КАШТАНОВОЙ ПОЧВЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОВНЯ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ЕЕ ФОСФОРОМ
- Антропогенные воздействия на процессы трансформации соединений фосфора в почве
- Фосфатный режим светло-серых лесных почв
- Влияние органических удобрений на состояние легкоразлагаемого органического вещества и свойства дерново-подзолистых почв
- Трансформация фосфора удобрения в осушенных низинных торфяных почвах