Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Гуминовые кислоты каштановых почв Западного Забайкалья

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Гуминовые кислоты каштановых почв Западного Забайкалья"

На правах рукописи

ЦЫБИКОВА Эржена Валерьевна

ГУМИНОВЫЕ КИСЛОТЫ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ

Специальность 03.00.27 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Улан-Удэ 2004

Работа выполнена в лаборатории органического вещества почв Института общей и экспериментальной биологии Сибирского

отделения РАН

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных

наук, профессор

Г.Д. Чимитдоржиева

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор химических наук,

профессор

ИМ. Кожевникова

кандидат биологических наук,

профессор

Т.М. Корсунова

Красноярский государственный аграрный университет

Защита состоится « /V» 2004г. в « час. на заседании

диссертационного совета Д-003.028.01 в Институте общей и экспериментальной биологии Сибирского отделения РАН по адресу: 670047, г.Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6; факс (3012) 433034; E-mail: ioeb@bsc.buryatia.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Бурятского научного центра СО РАН.

Автореферат разослан 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук В.И. Убугунова

2004-4 26983

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Гуминовые вещества (ГВ) - естественный продукт совместной эволюции минерального и живого в истории Земли, обязательный и необходимый компонент, обеспечивающий существование современных жизненных форм. ГВ обнаруживаются в различных частях биосферы, литосферы и гидросферы, но все же основная роль в формировании гуминовых веществ принадлежит почвам.

Особое значение в их формировании и функционировании занимает органическое вещество, и от его содержания и качественного состава зависят многие генетические свойства почв и уровни почвенного плодородия (Кононова, 1963; Орлов 1974; Александрова, 1980; и др.).

Вопросы охраны и рационального использования криоаридных почв региона связаны с изучением главнейших структурных единиц гумуса - гумусовых веществ, а в составе последних - гумино-вых кислот (ГК), от природы которых зависит устойчивое функционирование почвы в целом (Орлов, 1990). Такие данные о почвах региона и, в частности, о доминирующих в пахотном фонде РБ каштановых почвах отсутствуют. До сих пор не выявлены причины их разрушения, появления движущихся песков и снижения биологической продуктивности.

Цель работы - исследование изменения структуры гуминовых кислот, формирующихся в экстремальных природно-климатических условиях.

Задачи:

1. Выявить современное гумусное состояние каштановых почв.

2. Выделить из них малозольные сухие препараты ГК.

3. Определить элементный состав ГК, функциональные группы, исследовать их методами видимой, инфракрасной (ИК) спектроскопии.

4. Установить структуру гуминовых кислот методом 13С - ЯМР спектроскопии; дать количественный анализ структурных фрагментов углерода макромолекул ГК.

Научная новизна. Впервые из каштановых почв региона получены малозольные сухие препараты ГК и дана их физико-

I РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ?

3 I МММОТСКД {

!

химическая характеристика, позволяющая выявить особенности свойств ПС и почвы в целом; редактированием С - ЯМР - спектров количественно определен состав углерода макромолекул ГК.

Практическая значимость. Полученные данные по изменению структуры ПО послужат теоретической основой для объяснения современной гумусной ситуации, сложившейся в почвах сухой степи под влиянием криогенеза и дефляции. Учитывая этот фактор, на этих почвах необходимо проводить систему противодеф-ляционных мероприятий.

Защищаемые положения.

1. Гумусное состояние каштановых почв Забайкалья складывается неудовлетворительно для агроландшафтов.

2. Гуминовые кислоты, сформированные в условиях длитель-носезонной мерзлоты, отличаются малоконденсированной ароматической природой молекул и развитой алифатической частью.

3. Физико-химические показатели гуминовых кислот свидетельствуют о низкой устойчивости гумуса и почвы в целом к разрушению.

Апробация работы. Результаты работы обсуждались на международной научно-практической конференции «Почва как связующее звено функционирования», прошедшей в г. Иркутске в 2001 г.; на региональной научно-практической конференции, посвященной 70-летию биолого-географического факультета БГУ (Улан-Удэ, 2002); на ежегодных научно-практических конференциях преподавателей и аспирантов БГУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Содержание работы. Диссертация изложена на 129 страницах текста компьютерного набора, состоит из введения, 4 глав, выводов и списка использованной литературы из 180 наименований, в том числе 23 иностранных авторов. Содержит 21 таблицу, 14 рисунков.

ПРИРОДА ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ И ИХ РОЛЬ В БИОСФЕРЕ

В главе рассмотрены генезис гуминовых кислот, их функции в биосфере, а также структурные изменения ПС в зависимости от типа почвообразования.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектами исследований. послужили гуминовые препараты (ГК1 ГК,, ГКз, ГК4, ГК5), выделенные из целинных и пахотных вариантов каштановых почв Западного Забайкалья (разрезы 1,2, 3, 4,5).

Основные показатели органической части почв определяли общепринятыми в почвоведении и агрохимии методами (Аринушкина, 1970; Физико-химические методы исследования почв, 1975); содержание органического углерода - методом И.В. Тюрина; групповой и фракционный состав гумусовых веществ -методом. И.В. Тюрина в модификации Пономаревой -Плотниковой; полученные данные обработаны методами математического анализа (Дмитриев, 1972).

Для изучения состава и свойств гуминовых кислот каштановых почв малозольные препараты ГК были выделены исчерпывающим экстрагированием по стандартной методике Д.С. Орлова (Орлов, Гришина, 1981). Для очистки от минеральных примесей растворы гуминовых кислот многократно осаждали и центрифугировали через проточную центрифугу со скоростью вращения' 18-20 тыс. об/мин. Полученные препараты высушивали при температуре 60° С, зольность препаратов составила. 1-1,8 %.

В полученных малозольных препаратах исследовали:

♦ элементный состав - на автоматическом элементном анализаторе «СИМ -1106» фирмы Каг1о БгЬа, содержание кислорода рассчитывалось по разности, в % на беззольную навеску;

♦ функциональные группы - методами А.Ф. Драгуновой (1957) иТ.А. Кухаренко(1968):

♦ электронные спектры поглощения получены на спектрофотометре "Бресогё ЦУ-УК;

• инфракрасные спектры поглощения в области 4200-400СМ"1 - на инфракрасном спектрофотометре «1SF - 25» фирмы Broker с Фурье преобразователем и использованием КВг-техники.

• спектры ядерно-магнитного резонанса С - на спектрофотометре UNIT -500. По интенсивности регистрируемых сигналов ЯМР спектров 13С методами количественного анализа определено содержание и количество углерода в исследуемых препаратах.

ХАРАКТЕРИСТИКА КАШТАНОВЫХ ПОЧВ СУХОЙ СТЕПИ ЗАБАЙКАЛЬЯ

В главе рассмотрены эколого-генетические особенности каштановых почв. Изучению этих почв с разных позиций посвящено немало работ исследователей Забайкальской школы почвоведов и агрохимиков (Ишигенов, 1972; Абашеева, 1992, Ревенский; 2000;.Убугунов, 1990, 2000; Цыбжитов, 1999, 2000; и

др.).

Каштановые почвы исследуемых участков по морфологическим и физико-химическим свойствам являются типичными для региона. Для них характерны небольшая (не более 23 см) мощность гумусового горизонта, низкое содержание гумуса (0,831,8 %) и азота (0,07-0,10%) в верхнем слое, ясно выраженный карбонатный горизонт, отсутствие по профилю гипса. По гранулометрическому составу почвы супесчаные, содержание илистой фракции незначительно и неравномерно по профилю. Реакция среды в верхних гумусовых горизонтах почв близка к нейтральной, с появлением карбонатов вниз по профилю переходит в щелочную.

Результаты наших исследований вариабельности содержания и состава гумуса каштановых почв показали, что содержание углерода на целине (п= 45) в среднем, составляет 0,96%, на пашне (п=30) - 0,74, а содержание гумуса - 1,65% и 1,27% соответственно. Границы типичных значений вариабельности составили 1,01 - 2,3 % на целине, 0,9 - 1,6 % на пашне, при этом

6

коэффициенты вариации равны 36,7 % и 26,7 % соответственно. Эти данные свидетельствуют о том, что количество органического углерода в вариантах сельскохозяйственного использования на 22% ниже, чем в нативных почвах.

Каштановые почвы вовлечены в этих районах в культуроборот более пятидесяти лет назад, поэтому и содержание гумуса в них невелико, дополнительно они подвержены дефляции. По нашим данным, запасы гумуса в целинных почвах составили 36,9-61,6; азота - 3,1-4,2; фосфора - 40,2-64,6 т/га, в пахотных - 32,0-40,7; 2,8-3,1; 23,3-25,2 т/га соответственно. Потери по разным полигонам составили: гумуса - от 4,9 до 21,0; общего азота - от 0,3 до 1,1; подвижного фосфора - от 16,4 до 39,2 т/га.

Биологические потери гумуса при распашке целины неизбежны, поскольку изменяется сложившийся статус почвы: она переходит в новое агроценотическое состояние (Гамзиков, Ильин, Назарюк и др., 1989). При улучшении аэрации начинают преобладать процессы минерализации растительных остатков и гумуса. Кроме этого, не исключена возможность выноса эоловыми процессами обогащенной гумусом высокодисперсной части в пахотных почвах, что влечет не только облегчение гранулометрического состава пахотного горизонта, но и уменьшение в нем содержания гумуса.

Анализ фракционного состава гумуса исследуемых почв показывает, что в составе гумусовых веществ значительную долю составляют фульвокислоты (ФК), отношение Сгк: Сфк достигает 1,2, т.е. гумус в них фульватно-гуматный. Одной из причин преимущественного образования и накопления ФК.в этих почвах является медленная и неполная гумификация растительных остатков, обусловленная неустойчивыми экологическими факторами сухих степей, которые приводят к образованию слабополимеризованных составляющих типа ФК.

В верхних горизонтах этих почв содержание гуминовых кислот колеблется в пределах от 22,7 до 32,0 %. Значительное их количество относится к фракции подвижных ГК-1, слабо

растворимых в воде и не способных прочно удерживать Са. В фульвокислотах наблюдается такая же зависимость, как и в гуминовых. Другой отличительной чертой гумуса этих почв является значительное количество нерастворимого остатка, что было отмечено более ранними исследованиями (Чимитдоржиева, Абашеева, 1989). Углерод негидролизуемого остатка в наших образцах составляет 28,8 - 52,5%. Анализ содержания углерода во фракциях показан на рисунке 1.

В.И. Волковинцер (1978) считает, что в процессе периодического высушивания и промораживания значительная часть новообразованных гуминовых кислот необратимо связывается с минеральной частью почвы в форме гуминов, а оставшееся количество этих кислот по содержанию углерода уступает органическим соединениям типа фульвокислот. Вероятно, что большие величины негидролизуемого остатка связаны с потерями фракции гумуса в результате дефляции.

а-разрез 4, 5; б-разрез 1,2; в-разрез 3

Рис. 1. Распределение углерода по фракциям гумусовых веществ, в % от общего 8

ГУМИНОВЫЕ КИСЛОТЫ КРИОАРИДНЫХ ПОЧВ

Несмотря на длительность истории изучения и большое количество выполненных работ обсуждение проблемы ГК холодных каштановых почв региона на современном уровне представляется впервые и составляет предмет особого исследования. Основная причина заключается в сложности их строения и механизма образования. По современным представлениям, макромолекулы гуминовых веществ состоят из двух важнейших частей - ядра и периферических фрагментов.

Элементный состав гумусовых веществ — важнейшая и-устойчивая идентификационная их характеристика. Сведения о составе используют для определения уровня конденсированности, «зрелости» ГК, он является отражением условий почвообразования и зависит в первую очередь от химического состава разлагающихся растительных остатков и условий гумификации. В статистически обработанных данных Д.С. Орлова (1990) и ряде работ А.Л. Александровой (1970, 1980) отмечается следующий предел элементов: С - 46-62%; Н - 2,8-5,8%; О -3139%; N-1,7-4,9%.

На качество определения элементного содержания исследуемых ГК, несомненно, повлияла низкая зольность препаратов. Характер распределения С, О, N Н в макромолекулах ГК за исключением некоторых нюансов в основном не отличается от характера данных, представленных в литературе по исследованию. В элементном составе ГК каштановых почв Забайкалья наблюдается тенденция к снижению содержания С (53 -56 %) и, наоборот, к повышению Н (4,6-5,3 %) и N (4,1-6,5 %), что отличает от аналогичных почв немерзлотного ряда (рис. 2). На строение и состав ГК оказывают влияние химические и биогенные факторы - состав органических остатков (высокая лигнинофицированность) (Чимитдоржиева, 1990), криоаридный характер микрофлоры (Нимаева, 1992) и сильно развитые в горном Забайкалье дефляционные процессы (Намжилов, 2000). Более наглядно представляется роль отдельных элементов в построении молекул ГК при вычислении атомных отношений (табл. 1). Содержание С в атомных процентах исследуемых образцов ниже 40%, тогда как у аналогов немерзлотного ряда эта величина, как

правило, выше, (Корсунова, 1983:Кленов, 2000). Величина Н/С препаратов ГК выше 1, что указывает на значительную развитость боковых цепей, несущих группы - С-Н, СН2 и СН3.

Рис. 2. Элементный состав ГК каштановых почв (в массовых долях)

Таблица 1

Элементный состав ГУМННОВЫХ кислот каштановых почв

О возможности преимущественного образования азотистых веществ свидетельствует относительно высокое содержание азота в ГК. Величина C/N лежит в пределах 9,8-15,6 %. В каштановых почвах европейской части России эта величина равна 17-18 % (Тищенко и др., 1936; Орлов, 1990).

Для. изучаемых препаратов колебания степени окисленности (СО) находятся в пределах, характерных для ГК почв. Этот показатель интересен, но мало информативен. На наш взгляд, судить об их относительной окисленности не имеет смысла. Преобладающие отклонения от 0 на величину ±10 не дают оснований говорить о принципиальных различиях в построении ароматической части молекул.

Показатель степени бензоидности (СБ), рассчитанный по модифицированной формуле Кревелена (Орлов, 1990), позволяет учитывать наличие бензоидных структур ядерной части молекул. СБ ГК1 ГК^ ГК4 составляет 19,5 - 23,0 %, что соответствует среднему уровню, а в ГК5 (13,2%), ГК3 (9,7%) - низкому. Эти результаты согласуются с приведенными выше величинами И/С. Образующиеся в процессе разложения простые соединения, видимо, активно участвуют в формировании периферической части молекулы, поэтому показатель СБ каштановых длнтельносезоннопромерзающих почв невелик. Разницы в элементном составе ГК в зависимости от угодий (целина - пашня) не отмечено. Наши данные об элементном составе каштановых почв дают дополнительную информацию о возможных низких массовых и атомных процентах углерода и, наоборот, высоких показателях водорода, которые могут встречаться в сухостепных зонах России.

По электронным спектрам в видимой области, которые имеют характерный для гуминовых кислот почв вид пологой кривой, нами высчитаны коэффициенты экстинкции. В исследуемых препаратах мы получаем ожидаемые низкие Е-велпчины при длинах волн 465 и 650 нм, так как алифатические боковые цепочки, не несущие двойных связей, практически прозрачны в видимой области спектра. Содержание углерода и увеличение «конденсированности» можно назвать прямой причиной возрастания Е-величин. Отношение ЕЛ/Ейнм, или коэффициент цветности, самый низкий в препарате ГК| (3,1) (табл. 2). Согласно корреляции Чена (Chen et al., 1977) в такой молекуле более повышено содержание С, относительно низко - содержание О, карбоксилов и гидроксилов. А препарат ГКз, обладающий наименьшей оптической плотностью (0,052), которая

свидетельствует о слабой конденсированности молекулы, имеет высокий показатель коэффициента цветности - 3,8. Это свидетельствует о наименьшем содержании углерода.

Таблица 2

Е- величины и Е^Ещ

Препарат Б 465 ни Б Í50 нм E«6S/EÍ50

гк, 0,071 0,022 3,1

гк2 0,066 0,019 3,5

ГК, 0,052 0,013 3,8

гк4 0,070 0,022 3,2

ГК5 0,069 0,022 3,6

Инфракрасные спектры поглощения ГК, выделенных из исследуемых почв, позволяют выявить общий мотив построения и сходство их со спектрами, полученными для почв другими авторами (Орлов, Розанова, Матюхина, 1962; Орлов, 1974).

ИК-спектры свидетельствуют о том, что в молекулах исследуемых ГК присутствуют все компоненты углерода, биотермодинамически обусловленные природным отбором структуры этой органической макромолекулы. Различия между ГК сводятся в основном к разной интенсивности отдельных полос, по которой можно судить о большем или меньшем преобладании ароматической или алифатической частей в молекулах, оценить долю вклада отдельных группировок в построение молекул и отметить наличие некоторых типов связей (рис. 3). Максимальная интенсивность полос поглощения в спектрах ГК отмечена для гидроксильных, карбонильных и метоксильных групп.

Наличие на ИК-спектрах всех исследуемых препаратов хорошо выраженной полосы в области 1716.8-1718.0 см"1 обусловлено в основном валентными колебаниями карбонилов в карбоксильных группах, а иногда и -С=О кетонов и альдегидов. Сильное поглощение в этой, области свидетельствует об обогащенности молекулы ГК карбоксильными группами и о низкой зольности препаратов.

О низкой золе также свидетельствуют полосы при 1150 -1050 , относимые к третичным, вторичным и первичным группам спиртов (СОН).

Повышенное содержание азота определяет полосы Амид 1 со средней интенсивностью при 1650 см" ,, обусловленные группами -- С=0 амидов или -ОСТ1!, и в диапазоне 1540-1545 см"1- Амид 2, выраженные группами -МИ или -ОСМ.

Полосы ароматических -С=С связей от 1622.0- 1626.9 и 1512.01515,0 см*1 свидетельствуют о незначительной их интенсивности, что может указывать на молодой возраст ГК, а отсюда о низкой консервативности гумуса этого типа почв. Интенсивность поглощения в области 1620 см'1 ослабляется в ряду 4-1-5-2-3, т.е наибольшее количество ароматических компонентов обнаружено в варианте ГК4, а наименьшее - в ГК3, что является подтверждением соответствующих Н/С, СБ, Е- величин (табл.1, 2). Поглощение в этой области, вероятно, имеет сложное происхождение. Помимо С=С ароматической природы сдвиг полос в коротковолновую область может быть вызван двойными связями групп -С=О и наложением амидной группы.

Колебания -С-Н в ароматических кольцах дают сигналы и при меньших частотах. По наличию спектров со слабой интенсивностью в области 860-730 см-1 можно сделать вывод о содержании ароматических колец более чем с двумя незамещенными атомами водорода.

Содержание ароматических компонентов в молекуле ГК, судя по незначительным интенсивностям поглощения, невелико. Из этого можно сделать вывод о низкой устойчивости гумуса против разрушающих его факторов. Причина легкой уязвимости этих почв обусловлена эволюционно и доказывается особенностями химического строения молекулы ГК.

В коротковолновой области полосы поглощения в диапазоне 2920.8- 2922.0 и 2848.0- 2861.0 см'1 вызваны колебаниями групп -СН2. и -СН3- групп (метильные и метиленовые группировки). Интенсивность поглощения структурных группировок углерода в этих диапазонах невелика, что позволяет предполагать о малой роли алканов в построении ГК и алифатическая их часть, вероятно, большей частью сложена группами аминокислот и углеводов.

Функциональные группы определяют химический состав, емкость катионного обмена и в целом способность адсорбировать различные вещества, например, загрязнители: тяжелые металлы, пестициды, балластные элементы из удобрений, продукты разложения органических остатков. Согласно невысокой степени окисленности, рассчитанной по элементному составу, содержание

кислых функциональных групп (-СООН и -ОН) в исследуемых препаратах невелико и составляет 400-550 мг/экв на ЮСГ препарата. Содержание карбоксильных групп в препаратах равно: от 250 -310 мг/экв на ЮОГ, а количество фенольных и спиртовых гидро-ксилов, найденное по разности,.- 102 - 240 мг/экв (рис. 4). Обширные исследования, функциональных групп К.Тсутсуки и С.Куватсука (Tsutsuki, Ки^азика, 1978) позволили сделать заключение о прямой корреляции между емкостью поглощения и коэффициентом экстинкции. Согласно этой корреляции наибольшее содержание СООН-групп от общей суммы в ЕЮ (298 мг/экв) соответствует самой высокой оптической плотности - 0.071. Более повышенное содержание карбоксильных групп в сравнении с - ОН подтверждается наличием интенсивной полосы поглощения в области 1720 см"1 в ИК - спектрах препаратов. Незначительное содержание кислых.функциональных групп свидетельствует о низкой степени адсорбционных свойств гумуса этих почв, о незначительных размерах возможных почвенных обменных процессов.

ГК1 ГК2 ГКЗ ГК4 ГК5

□ Сумма ПСООН ИОН

I

Рис. 4. Функциональные группы, в мг/экв на 100 г препарата-.

Из количественной характеристики гуминовых кислот, составленной с применением метода !3Сядерно-магнитного резонанса (ЯМР), видно, что в химическом строении-углеродного скелета в сопоставимых количествах содержатся как ароматиче-

15

с кие, так и алифатические компоненты (Preston, 1996). Характер спектров ЯМР 13С всех исследуемых препаратов ПС каштановых почв Забайкалья идентичен снятым из угля, торфа, почвы и воды спектрам (рис. 5). При чтении спектров отмечены резонансные сигналы в диапазонах (табл. 3):

. Таблица 3

Диапазоны химических сдвигов (ХС) спектров ЯМР |3С гуминовых кислот каштановых почв Забайкалья

ХС,м.д. Обозначение Отнесение сигналов

220-186 >00 Атомы углерода карбонильных групп

186-180 с ^хин Атомы углерода хиноидных групп

180-170 168-160 соон Атомы углерода карбоксильных, сложно-эфирных групп

168-170 с ^-жорг Атомы углерода неорганических карбонатов, не входящих в макромолекулу ГК

160-140 >СарО Ароматические атомы углерода, связанные с атомами кислорода

140-106 >Сар-С2Н С- и Н- замещенные ароматические атомы углерода

106-93 80-60 >с№о Атомы углерода алкильных фрагментов

93-80 -ад Атомы углерода в а 04 и (Ю4 связях лнгнин-ных компонентов

50-60 СН30- Атомы углерода метоксильных групп

50-0 "С алк Атомы углерода алкильных фрагментов

Результаты расчета количественных параметров фрагментного состава ГК из спектров ЯМР С приведены в таблице 4. Их детальный анализ позволяет сделать заключение о структурных особенностях ГК каштановых почв Забайкалья. Во всех препаратах присутствует значительное количество атомов углерода алкиль-ных фрагментов от 20,6 (ГКО Д° 31,9 (ГК5); метоксильных групп от4,7(ГК1,ГК4)до8,3(ГК3).

Многие свойства ГК определяются типом и количеством функциональных групп в их составе. Регистрация площадей пиков при 160-168 м.д. и 170-180 м.д. определяет количество углерода карбоксильных групп и невысокое их содержание (10,9-15,0%), вероятно, связано с понижением биохимической активности исследуемых почв.

Количество углерода, связанного с фенольными группами, определили по разности интегральных интенсивностей в диапазонах СарО и СН3О фрагментов. (Калабин, Каницкая, Кушнарев, 2000). Содержание СОНфен равно 2,1-4,8 %. Эти данные согласуются с результатами определения функциональных групп в исследуемых препаратах химическими методами.

Таблица 4

Углеродные фрагменты ГК холодных каштановых почв Забайкалья

Диапазон, м.д. Препарат

ГК, гк2 ГК3 гк4 гк5

.г 20,6 21.6 27,6 18,2 31,9

СН30 4,7 | 7,8 8,3 4,7 8,0

>с„ко 9,1 7,9 9,8 8,4 8,3

СоР04 0,8 1,9 2,9 1,Г 1,3

>с„р-с2н 38,2 33,4 29,0 36,2 32,3

>с,ро 6,8 8,2 6,3 9,5 5,5

соон 14,9 12,6 11,6 14,0 10,9

с ^неорг 0,9 0,6 1,0 1,2 1.0

с 1,6 2,8 2,6 1,5 0,9

>С=0 2,2 3,1 1,0 5.0 -

Следует обратить внимание на то, что спектры с химическим сдвигом в области 80-93 м.д. вызваны углеродом лигнинов (Слиг„) Количественная оценка их ядерных сигналов показывает, что содержание в препаратах целинных образцов значительно

больше, чем в пахотных. На состав макромолекул ГК, возможно, повлияла высокая лигнинофицированность первичных источников гумуса целинного разнотравья, так как лигнин фитоценоза является прямым источником гумусовых веществ.

По данным спектров диапазона 106-140, 140-160 м.д., регистрирующих ароматические атомы углерода, высчитана общая ароматичность характеризующая массовую долю атомов

ароматического углерода (рис. 6). В исследованном ряду ГК наименьшее его количество отмечено в ГК3, где Га равен 35,2 %. Также невысока степень ароматичности, как и предполагалось по данным элементного состава, и у препарата ГК5, которая составляет 37,7 % (табл. 5). Рассчитанный исходя из спектров ЯМР Га подтверждает значения Н/С, СБ.

Рис. 6. Значения степени ароматичности Га, %.

(СарО- И С„р С2Н-)

Кроме рассмотренных соотношений важным свойством- ГК является соотношение в их составе гидрофильных и гидрофобных компонентов. К гидрофильным компонентам относим активные функциональные кислородсодержащие группы (С=0, СООН, СОН, СалкО-фрагменты), а гидрофобную часть представляют С- и Н-замещенные ароматические и алкильные фрагменты (СарС,Н и Салк) гуминовых кислот. Доля гидрофильных фрагментов в исследуемых препаратах, которая отвечает за реакционную способность ГК, составляет 41,2 - 45,6%.

Таким образом, ГК каштановых почв Забайкалья характеризуются прежде всего пониженным содержанием ароматических компонентов, большим содержанием кислородсодержащих функциональных групп.

Результаты ЯМР - анализа мы можем использовать и для калибровки других более доступных методов, особенно ИК -спектроскопии. Например, интенсивность полос поглощения в области ароматических -С=С связей (1620 СМ*') свидетельствует об их содержании: наибольшая в - ГК4, а наименьшая - в ГКз Применение нескольких инструментальных методов и их

согласованные данные позволяют анализировать фрагментарный состав ГК, сформированных в известных климатических условиях.

ВЫВОДЫ

• Присутствие длительносезонной мерзлоты в почвенном профиле и обогащенность растительных остатков трудноразлагающимися целлюлозно-лигнинными компонентами приводят к тому, что за короткий вегетационный период гумификация не успевает завершиться в полной мере и вызывает формирование «незрелых» гуминовых кислот.

• Элементный состав ГК холодных, каштановых почв отличается пониженным содержанием углерода; относительно высоким- содержанием азота и водорода. Молекула ГК каштановых почв имеет слабоконденсированную ароматическую природу, в ней преобладает алифатическая часть. Следствием ослабленной реакции конденсации является незначительный уровень степени бензоидности (СБ): 19,5-23% - средний, 9,7-13,2% - низкий уровень.

• Сумма функциональных групп в ГК невелика и указывает на незначительные ионообменные процессы, протекающие в каштановых почвах, которые свидетельствуют о небольшой протекторной роли гумуса против загрязнений.

• Коэффициенты экстинкции препаратов ГК имеют небольшие величины: 0,052 - 0,071. Отмечено уменьшение содержание углерода при увеличении величины отношения Е465/Еб50-

• ИК - спектры содержат весь основной- набор полос поглощения, эволюционно свойственный данному классу соединений, подтверждают наличие замещенной и конденсированной ароматики, и карбоксильных и спиртовых групп.

Характер ЯМР 13С спектров дополнительно свидетельствует о пониженном содержании углерода ароматических компонентов в молекулах каштановых почв.

• Результаты анализа структуры гуминовых кислот, сформированных под влиянием экстремальных природно-экологических факторов, свидетельствуют о неустойчивости ГК и гумуса почвы в целом к разрушению.

20

Список работ по теме диссертации

1. Цыбикова Э.В., Цыбенова Б.Б. Вариабельность гумуса каштановых почв Забайкалья // Экология Южной Сибири: Материалы межд. науч. конф. студентов и молодых ученых. — Абакан, 2001.-С.60.

2. Цыбикова Э.В. Трансформация элементов плодородия в сухостепных почвах // Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экоситем: Материалы межд. науч.-прак. конф. - Иркутск, 2001. -С.82-83.

3. Аюрова Д.Б., Цыбикова Э.В., Чимитдоржиева Г.Д. Вариабельность соединений гумуса в степных почвах Забайкалья // Наука и преподавание дисциплин естественного цикла в образовательных учреждениях: Материалы регион, науч.- практ. конф. - Улан-Удэ: БГУ, 2002. - С. 19-20.

4. Цыбикова Э.В., Чимитдоржиева Г.Д. ИК-спектры. ГК каштановых почв Забайкалья // Гуминовые вещества в биосфере:. Тез. докл. II междун. конф. - М., СПб., 2003. - С.69-70.

5. Чимитдоржиева Г.Д., Цыбикова Э.В. Элементный состав ГК длительносезоннопромерзающих почв Забайкалья // Гуминовые вещества в биосфере: Тез. докл. II междун. конф. - М., СПб., 2003.- С.181-182.

Подписано в печать /4,01. 04 Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Объем 1,27 п.л. Тираж 100. Заказ № 956.

Издательство Бурятского государственного университета, 670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а.

». 15 61

РНБ Русский фонд

2004-4 26983

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Цыбикова, Эржена Валерьевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 Природа гуминовых веществ и их роль в биосфере

1.1. Генезис и функции гуминовых кислот.

1.2. Молекулярное строение гуминовых кислот.

1.3. Структурные изменения гуминовых кислот различных типов почв.

ГЛАВА 2. Объекты и методы изучения.

2.1. Препараты гуминовых кислот.

ГЛАВА 3 Характеристика каштановых почв сухой степи Забайкалья.

3.1 Эколого-генетическая характеристика каштановых почв.

3.2 Накопление и разложение органического вещества.

3.3. Содержание, запасы и состав гумуса каштановых почв в связи с их фациальностью.

ГЛАВА 4. Гуминовые кислоты каштановых почв.

4.1 Элементный состав.

4.2 Электронные спектры поглощения.

4.3 Инфракрасные спектры поглощения.

4.4 Функциональные группы.

4.5. Количественная спектроскопия 13С-ЯМР.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Гуминовые кислоты каштановых почв Западного Забайкалья"

АКТУАЛЬНОСТЬ

Гуминовые вещества (ГВ) - естественный продукт совместной эволюции минерального и живого в истории Земли, обязательный и необходимый компонент, обеспечивающий существование современных жизненных форм. ГВ обнаруживаются в различных частях биосферы, литосферы и гидросферы, но все же основная роль в формировании гуминовых веществ принадлежит почвам.

Особое значение в их формировании и функционировании занимает органическое вещество, и от его содержания и качественного состава зависят многие генетические свойства почв и уровни почвенного плодородия (Кононова, 1963; Орлов, 1974; Александрова, 1980; и др.).

Вопросы охраны и рационального использования криоаридных почв региона связаны с изучением главнейших структурных единиц гумуса -гумусовых веществ, а в составе последнего - гуминовых кислот (ГК), от природы которых зависит устойчивое функционирование почвы в целом (Орлов, 1990). Данные по этому вопросу для почв региона, а в частности, для доминирующих в сухостепных ландшафтах каштановых почв, позволяют констатировать факт о том, что они разрушаются, появляются движущиеся пески, снижается биологическая продуктивность.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: исследование изменения структуры гуминовых кислот, формирующихся в экстремальных природно-климатических условиях.

ЗАДАЧИ:

1. Выявить современное гумусное состояние каштановых почв.

2. Выделить из них малозольные сухие препараты ГК.

3. Определить элементный состав ГК, функциональные группы, исследовать их методами видимой и инфракрасной (ИК) спектроскопии.

4.Установить структуру гуминовых кислот методом ,3С - ЯМР спектроскопии; дать количественный анализ структурных фрагментов углерода макромолекул ГК.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Впервые из каштановых почв региона получены малозольные сухие препараты ГК и дана их физико-химическая характеристика, позволяющая выявить особенности свойств ГК и почвы в целом; редактированием |3С- ЯМР -спектров, количественно определен фрагментный состав углерода макромолекул ГК.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Полученные данные по изменению структуры ГК послужат теоретической основой для объяснения современной гумусной ситуации, сложившейся в почвах сухой степи под влиянием криогенеза и дефляции. Учитывая этот фактор, на этих почвах необходимо соблюдать систему противодефляционных мероприятий. ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Гумусное состояние каштановых почв Забайкалья складывается неудовлетворительно для агроландшафтов.

2. Гуминовые кислоты, сформированные в условиях длительносезонной мерзлоты, отличаются малоконденсированной ароматической природой молекул и развитой алифатической частью.

3. Физико-химические показатели гуминовых кислот свидетельствуют о низкой устойчивости гумуса и почвы в целом к разрушению.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Результаты работ обсуждались на международной научно-практической конференции «Почва как связующее звено функционирования антропогеннопреобразованных экосистем», прошедшей в г. Иркутске в 2001 г.; на региональной научно-практической конференции, посвященной 70-летию биолого-географического факультета БГУ (Улан-Удэ, 2002); на ежегодных научно-практических конференциях преподавателей и аспирантов БГУ.

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 5 работ. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. Диссертация изложена на 129 страницах текста компьютерного набора, состоит из введения, 4 глав и выводов. Содержит 21 таблицу, 14 рисунков. Список литературы включает библиографию из 180 наименований, в том числе 23 иностранных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Цыбикова, Эржена Валерьевна

выводы

1. Присутствие длительносезонной мерзлоты в почвенном профиле и обогащенность растительных остатков трудноразлагающимися целлюлозо-лигнинными компонентами приводят к тому, что за короткий вегетационный период гумификация не успевает завершиться в полной мере и вызывает формирование «незрелых» гуминовых кислот.

2. Элементный состав ГК холодных каштановых почв отличается пониженным содержанием углерода, относительно высоким содержанием азота и водорода. Молекула ГК каштановых почв имеет слабоконденсированную ароматическую природу, в ней преобладает алифатическая часть. Следствием ослабленной реакции конденсации является незначительный уровень степени бензоидности (СБ): 19,5-23 % -средний; 9,7-13,2 % - низкий уровень.

3. Сумма функциональных групп в ГК невелика и указывает на незначительные ионообменные процессы, протекающие в каштановых почвах, которые свидетельствуют о небольшой протекторной роли гумуса против загрязнений.

4. Коэффициенты экстинкции препаратов ГК имеют небольшие величины: 0,052 - 0,071. Отмечено уменьшение содержание углерода при увеличении величины отношения Е4б5/Еб5о

5. ИК - спектры содержат весь основной набор полос поглощения, эволюционно свойственный данному классу соединений, подтверждают наличие замещенной и конденсированной ароматики, и карбоксильных и спиртовых групп.

6. Характер ЯМР ,3С спектров дополнительно свидетельствует о пониженном содержании углерода ароматических компонентов в молекулах каштановых почв.

7. Результаты анализа структуры гуминовых кислот, сформированных под влиянием экстремальных природно-экологических факторов, свидетельствует о неустойчивости ГК и гумуса почвы в целом к разрушению.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Цыбикова, Эржена Валерьевна, Улан-Удэ

1. Абашеева Н.Е., Чимитдоржиева Г.Д. Меркушева М.Г., Соболев Д.С. Содержание свободных аминокислот в почвах Забайкалья // Докл. ВАСХНИЛ. -1984. -№11. — С.10-11.

2. Абашеева Н.Е. Агрохимия почв Забайкалья. Новосибирск: Наука, 1992.-214 с.

3. Александрова Л.Н. Гумусовые вещества почвы (их образование, состав, свойства и значение в почвообразовании и плодородии) // Записки ЛСХИ. 1970. - Т. 142.- С. 12-19.

4. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л.: Наука, 1980. - 286 с.

5. Александрова Л.Н., Аршавская В.Ф. Изменение состава гумусовых кислот в процессе гумификации растительных остатков. Зап. Ленингр. с.-х. ин-та, 1968.-Т. 117, вып.1.

6. Александрова Л.Н., Найденова О.А. Состав и природа гумусовых веществ. «Зап. Ленингр.с.-х. Ин-та», 1970, - Т. 142.

7. Александрова Л.Н., Новицкий М.В. О процессах трансформации и гумификации органических остатков в почве // Проблемы почвоведения. — М.: Наука, 1982.-С. 33-37.

8. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. — М.: Изд-во МГУ, 1970. 487 с.

9. Аристовская Т.В. Микробиология процессов почвообразования. -Л.:Наука, 1980.- 187 с.

10. Арчегова И.Б. Влияние промораживания на сорбцию, состав, свойства гумусовых веществ // Почвоведение. 1979. -№11. — С.39.

11. Аршавская В.Ф. Изменение состава и свойств новообразованных гуминовых кислот в процессе их дальнейшей гумификации // Автореф. дис." .каид.биол.наук. -Ленинград-Пушкин, 1968. -20 с.

12. Ахтырцев А.В., Адерихин П.Г., Ахтырцев В.П. Лугово-черноземные почвы центральных областей Русской равнины. Воронеж: Изд-во Воронежского унив-та, 1981.- 172 с.

13. Баженова О.И. Морозобойное растрескивание почвогрунтов в степном Забайкалье // География и природные ресурсы 1980. - №4. - С. 107-115.

14. Базилевич Н.И. Почвы каштановой зоны сухой степи. Почвы Алтайского края. Изд-во: АН СССР, 1959. С. 31-46.

15. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. М.: Изд-во иностр.лит., 1963.-591 с.

16. Берхин Ю.И., Чагина Е.Г., Бесов К.А. Плодородие почв Кочковского района Новосибирской области // Почвы восточной окраины южной лесостепи Западной Сибири и их использование. Новосибирск, 1984. - С.3-17.

17. Бильдебаева P.M. Состав и свойства гумусовых веществ главнейших почв Казахстана. Автореф. дис. . каид.биол.наук. М., 1977. - 20 с.

18. Бирюкова О.Н., Орлов Д.С. Период биологической активности почв и его связь с групповым составом гумуса // Биол.науки 1978. - №4. - С.115-118.

19. Болдырев А.И., Алешин С.Н. Применение метода инфракрасной спекроскопии к исследованию гуминовых соединений почвы // Докл. ТСХА -1964. Вып.99. - С.32-39.

20. Важенин И.Г., Важенина Е.А. Агрохимическая характеристика почв СССР. Раздел «Забайкалье». М.: Наука, 1969. - С.5-208.

21. Ваксман С.А. Гумус. Происхождение, химический состав и значение его в природе. -М.: Сельхозгиз, 1937. -471 с.

22. Васильевская В.Д. Почвообразование в тундрах Средней Сибири. -М.: Наука, 1980.-235 с.

23. Вернадский В.И. Живое вещество. М., 1978. - 320 с.

24. Вильяме В.Р. Почвоведение. М.: Сельхозгиз, 1947. - 456 с.

25. Вишнякова О.В. Состав и свойства гумуса лугово-черноземных мерзлотных почв Забайкалья. Автореф. дис. . канд.биол.наук. УланУдэ, 1999.- 18 с.

26. Волковинцер В.И. Степные криоаридные почвы. Новосибирск: Наука, сиб. отд-ие, 1978.-208 с.

27. Волобуев В.Р. Введение в энергетику почвообразования. М. Наука, 1974.- 128 с.

28. Втюрина Е.А. Геокриологические явления и создаваемые ими формы рельефа в Юго-Восточном Забайкалье // Тр. Ин-та мерзлотоведения СО РАН СССР- 1961.-Т.17.-С. 6-16.

29. Гаджиев И.М., Дергачева М.И. К вопросу о водной миграции органического вещества в условиях Южной тайги ападной Сибири // О почвах Сибири. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ие, 1978.- С. 155-163.

30. Гамзиков Г.П. Содержание гумуса и азота в почвах Западной Сибири // О почвах Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ие, 1978. - С. 155-163.

31. Гамзиков Г.П., Ильин В.Б., Назарюк В.М. Агрохимические свойства почв и эффективность удобрений. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ие, 1989.251 с.

32. Ганжара Н.Ф. Условия гумусообразования и гумусовое состояние зональных типов почв // Изв. ТСХА 1986. - Вып.5. - С. 84-89.

33. Ганжара Н.Ф. Концептуальная модель гумусообразования // Почвоведение 1997. - №9. - С. 1075-1080.

34. Гришина JI.A. Особенности формирования органического вещества почв в условиях криогенеза // Проблемы почвенного криогенеза / Тезисы докладов 6 Всес.конф. Сыктывкар, 1985. - С.49-50.

35. Гришина JI.A. Гумусообразование и гумусное состояние почв. М.: Изд-во МГУ, 1986.- 243 с.

36. Гришина Л.А., Орлов Д.С. Система показателей гумусного состояния почв // Проблемы почвоведения. М.: Наука, 1978. - С. 42-47.

37. Дергачева М.И. Органическое вещество почв: статика и динамика (на примере Западной Сибири). Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ие, 1984. - 152 с.

38. Дергачева М.И. Система гумусовых веществ почв. Новосибирск: Наука, 1989.- 110 с.

39. Дергачева М.И. , Кузьмина Э.Ф. Спектральные характеристики гумусовых кислот солонцов Алтайского края // Свойства почв таежной и лесостепной зон Сибири. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ие, 1978. - С.88-96.

40. Димо В.Н. Тепловой режим и физические свойства мерзлотных почв Читинской области // ТР. Всесоюз. Науч. Метеорол. Совещ. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. - Т.8. -С.292-300.

41. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении,- М.: Изд-во МГУ, 1972.-292 с.

42. Драгунов С.С. Органо-минеральные удобрения и химическая характеристика гуминовых кислот //Гуминовые удобрения . Теория и практика их применения. Харьков, 1957. 4.1. - 11 с.

43. Драгунов С.С. Химическая природа гуминовых кислот //Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения. Киев, 1962.Ч.И. - 11 с.

44. Драгунова А.Ф. Отношение гуминовых кислот к некоторым растворителям и ускоренные методы определения кислых функциональных групп // Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения. Харьков, 1957. Ч.1.-С.47.

45. Жмакова Н.А., Наумова Г.В., Косоногова Л.В. Влияние окисления на физико-химические свойства гуминовых кислот торфа // Тез. докл. межд. конф. Гуминовые вещества в биосфере. М., 1993. - С.50-54.

46. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М., 1987.

47. Ильин В.Б. Элементный химический состав растений. Новосибирск: Наука. Сиб.отд-ие, 1985. -128 с.

48. Ишигенов И.А. Агрохимическая характеристика почв Бурятии. -Улан-Удэ: Бур. Кн. Изд-во, 1972. 210 с.

49. Ишигенов И.А., Максимов В.Е. Пути повышения плодородия почв и устойчивости земледелия в условиях Бурятии // Почвенные ресурсы Забайкалья / Сб. науч. трудов. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ие, 1989. - С. 137-141.

50. Касаточкин В.И., Кононова М.М., Зильбербранд О.И. Инфракрасные спектры поглощения гумусовых веществ почв // Докл. АН СССР, 1958.- Т. 119. №4. - С. 135-140.

51. Кауричев И.С. и др. Разложение растительных остатков и образование гумусовых веществ // Изв. ТСХА 1972. - Вып.4 - С.97- 107.

52. Калабин Г.А., Каницкая JI.B., Кушнарев Д.Ф. Количественная спекроскопия ЯМР природного органического сырья и продуктов его переработки. — М.: Химия, 2000.- 407 с.

53. Картушин В.М. Агроклиматические ресурсы юга Восточной Сибири. -Иркутск, 1969.- 97 с.

54. Кленов Б.М. Гумус почв Западной Сибири. М.: Наука, 1981.- 144 с.

55. Кленов Б.М. Элементный состав гуминовых кислот почв Северного Прибайкалья // Изв. СО АН СССР. Сер. Биол. Наук 1983. - №3. - С.27-31.

56. Кленов Б.М. Гумус почв Северного Прибайкалья // Почвоведение -1985. №4. - С.33-43.

57. Кленов Б.М. Устойчивость гумуса почв Западной Сибири в условиях антропогенного влияния // Автореф. дис. . докт.биол.наук. Новосибирск, 1998.-38 с.

58. Кленов Б.М. Устойчивость гумуса автоморфных почв Западной Сибири. Носвосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. -173 с.

59. Кленов Б.М., Корсунова Т.М. Гумус некоторых типов почв Западной Сибири. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ие, 1976. - 160 с.

60. Ковалевский Д.В. Исследование структуры гумусовых кислот методами спектроскопии ЯМР !Н и 13С .Автореф. дис. . канд.хим.наук. М., 1998.

61. Кокорин Ю.Н. Генетическая характеристика и специфика органического вещества степных и полупустынных почв Бур.АССР и МНР. Автореф. дис. каид.биол.наук. Улан- Удэ, 1978.

62. Кокорин Ю.Н., Цыбжитов Ц.Х. Содержание и состав гумуса в каштановых почвах Бур. АССР и его изменения под воздействием дефляции // тез. Докл. Науч.-произв. Конф. По эрозии почв бассейна оз. Байкал.- Улан -Удэ, 1974.-С.51-52.

63. Колодка В.П. О трансформации гуминовых кислот в процессе их формирования // Тр. ЛСХИ. Л.,1981.- Т. 416.- С.57-62.

64. Комаровцева Л.Г. Процессы превращения растительных остатков в почве и формирование гумусового горизонта в условиях южной тайги // Автореф. дис. каид.биол.наук. -М., 1972.- 16 с.

65. Комиссаров И.Д., Логинов Л.Ф. Структурная схема и моделирование макромолекул гуминовых кислот // Труды Тюменского СХИ 1970.- T.XIV. -С. 131.

66. Комиссаров И.Д., Логинов Л.Ф. Молекулярная структура и реакционная способность гуминовых кислот // Тез. докл. межд. конф. Гуминовые вещества в биосфере. М., 1993. — С.36-45.

67. Кононова М.М. Проблемы почвенного гумуса и современные задачи его изучения. М.: Изд-во АН СССР, 1951. - 390 с.

68. Кононова М.М. Органическое вещество почвы: его природа, свойства и методы изучения. М.: Изд-во МГУ, 1963. -314 с.

69. Кононова М.М. Проблема органического вещества почвы на современном этапе // Органическое вещество почвы на современном этапе // Органическое вещество целинных и освоенных почв: Экспериментальные данные и методы исследования. М.: Наука, 1972.- С.7-29.

70. Корсунов В.М., Цыбжитов Ц.Х. Почвенный покров бассейна озера Байкал // Почвенные ресурсы Забайкалья / Сб. науч. трудов. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ие, 1989. - С. 4-11.

71. Корсунов В.М., Корсунов А.В., Корсунова Т.М. Экологизация агропромышленного комплекса // Бурятия: концептуальные основы стратегии устойчивого развития. М.: Изд.дом «Круглый стол»,2000.- С.257-268.

72. Корсунова Т.М. Элементный состав гумусовых кислот осолоделых и оподзоленных почв юга Западной Сибири //Изв. Сиб.отд. АН СССР. Сер.биол.наук, вып.1. 1974а. - С. 33-37.

73. Оптические свойства гумусовых кислот осолоделых и оподзоленных почв юга Западной Сибири. // Изв. Сиб.отд. АН СССР. Сер.биол.наук, вып. 15. -19746,-С. 9-14.

74. Корсунова Т.М., Степень Р.А., Корсунов В.М. Состав гумуса и оптические свойства гуминовых кислот элювиальных горизонтов лесных почв// Изв. Сиб.отд. АН СССР, 1983. С. 11-16.

75. Костюхин JI.H., Ильина JI.B., Ильинский О.П. содержание гумуса в почвах Тулуно-Иркутской лесостепи // Органическое вещество почв юга средней Сибири. Иркутск: Изд-во Иркут. Ун-та, 1989. - С. 49-61.

76. Куликов А.И., Дугаров В.И., Корсунов В.М. Мерзлотные почвы: экология, теплоэнергетика и прогноз продуктивности. Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 1997.-312 с.

77. Кухаренко Т.А. Химия и генезис ископаемых углей. М.: Госгортехиздат, I960.

78. Кухаренко Т.А. О молекулярной структуре гуминовых кислот // Гуминовые вещества в биосфере. М., 1993. С. 27-36.

79. Лапазина Т.М. Сравнительная характеристика состава гумуса осолоделых почв юга Западной Сибири.// Изв. Сиб.отд. АН СССР. Сер.биол.наук, вып.З, 1971. С.9-15.

80. Ларина Н.К., Касаточкин В.И. Спектральные методы исследования гуминовых веществ почв. Адсорбционные изотопные методы. М., 1966. -С. 171.

81. Лодыгин Е.Д., Безносиков В.А. Особенности строения гумусовых веществ подзолистых и болотно-подзолистых почв // Тез. докл. II межд. конф. Гуминовые вещества в биосфере. М., Санкт-Петербург, 2003. - С.51-52.

82. Люжин М.Ф. Минерализация и гумификация растительных остатков в почве // Н.тр. ЛСХИ 1968. -Т. 117. - Вып. 1. - С.27-38.

83. Макеев О.В. Проблемы почвенного криогенеза // Почвенный криогенез.- М.: Наука, 1974. С. 7-17.

84. Макеев О.В., Очиров В.Р. Материалы изучения водного режима почв Селенгинского среднегорья //Физические и химические свойства почв Бурятской АССР. Улан-Удэ, 1966. - С.3-57.

85. Манская С.М., Дроздова Т.В. Геохимия органического вещества. М.: Наука, 1964.-314 с.

86. Минеев В.Г., Шевцова Л.К. Влияние длительного применения удобрений на гумус почвы и урожай культур // Агрохимия 1978. -№7. -С. 134142.

87. Мистерски В., Логинов В. Исследование некоторых физико -химических свойств гуминовых кислот // Почвоведение. №2, 1959. — С. 39-51.

88. Мишустин Е.Н. Ассоциация почвенных микроорганизмов. М.: Наука, 1975.- 105 с.

89. Мищенко Л.Н., Егорова О.Д., Халилова С.Д. Влияние сельскохозяйственной деятельности человека на свойства почв Омской области // Генезис и агрохимическое улучшение почв Западной Сибири.- Омск: Омский СХИ, 1985.-С.З-8.

90. Назарова А.В. Гетерогенность гуминовых кислот различного происхождения // Тр. ЛСХИ 1976. - Т. 296. - С.59-70.

91. Назарова А.В. Исследование гуминовых кислот различного происхождения методом ИК спектроскопии // Тр. ЛСХИ - 1977. - Т.329. — С.40-47.

92. Накониси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. М.: Мир, 1965.

93. Намжилов Н.Б. Дефляция и методы оптимизации противоэрозионной устойчивости каштановых почв Бурятии. Улан-Удэ: Изд-во БГУ,2000. —145 с.

94. Намжилов Н.Б., Кокорин Ю.Н. Некоторые итоги почвенно-эрозионных исследований в Забайкалье// Экологическая оптимизация агролесоландшафтов бассейна озера Байкал. Улан-Удэ: Бурят.кн.изд-во, 1990. - С.45-53.

95. Наплекова Н.Н. Аэробные целлюлозоразрушающие микроорганизмы в почвах Западной Сибири. Новосибирск: Наука, Сиб.отд-ие, 1974. - 249 с.

96. Нимаева С.Ш. Микробиология криоаридных почв (на примере Забайкалья). Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ие, 1992. - 176 с.

97. Нимаева С.Ш., Чимитдоржиева Г.Д. // Изв. Сиб.отд. АН СССР. 1989. -С. 117-123.

98. Ногина Н.А. Почвы Забайкалья. М.: Наука, 1964. - 312 с.

99. Ногина Н.А., Уфимцева К.А. Своеобразие Почв области распространения «вечной мерзлоты» и вопросы их классификации (на примере Забайкалья) // Тр. Конф. Почвоведов Сибири и ДВ. Новосибирск, 1964. -С.55-53.

100. Околелова А.А. Влияние орошения на природу и свойства гумусовых кислот степных почв Нижнего Поволжья. Автореф. дис. . канд.биол.наук. -М., 1985

101. Орлов Д.С. Элементный состав и степень окисленности гумусовых кислот // Биол.науки 1970. - № 1. - С.5.

102. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв. М.: Изд-во МГУ, 1974.- 332 с.

103. Орлов Д.С. Кинетическая теория гумификации и схема вероятного строения гуминовых кислот// Биол. Науки 1977. - №9.-С.5-16.

104. Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд-во МГУ, 1985. - 400 с.

105. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. — М.: Изд-во МГУ, 1990. 325с.

106. Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд-во МГУ, 1992. - 232 с.

107. Орлов Д.С. Свойства и функции гуминовых веществ // Гуминовые вещества в биосфере. М., 1993. - С. 16-26.

108. Орлов Д.С. Содержание, состав гумуса и типы гумусных профилей большинства почв Российской Федерации // Тезисы докл. II межд. конф. Гуминовые вещества в биосфере. М., Санкт-Петербург, 2003.- С. 7-9.

109. Орлов Д.С., Розанова О.Н., Матюхина С.Г. Инфракрасные спектры поглощения гуминовых кислот//Почвоведение 1962.- №1.- С. 17.

110. Орлов Д.С., Зуб В.Т. Инфракрасные спектры и элементный состав фульвокислот // Биол. Науки 1963.- №3.- С. 182

111. Орлов Д.С., Гришина Л.А. Практикум по химии гумуса. М.: Изд-во МГУ, 1981.-271 с.

112. ИЗ. Орлов Д.С., Осипова Н.Н. Инфракрасные спектры почв и почвенные компоненты. М.: Изд-во МГУ, 1988. - 67 с.

113. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв Российской Федерации. М.: Наука, 1996. - 256 с.

114. Орлова Н.Е., Бакина Л.Г. К вопросу об источниках образования почвенного гумуса И Тез. докл. II межд. конф. Гуминовые вещества в биосфере. М., Санкт-Петербург, 2003. - С.21-22.

115. Панкова Н.А. Природа органического вещества некоторых почв Забайкалья // Микроорганизмы и органическое вещество почв. М.: Изд-во АН СССР, 1961.- С. 183-208.

116. Пигарева Н.Н. Азотный фонд мерзлотных почв Бурятии // Агрохимия -1998.-№7.-С. 12-20.

117. Пономарева В.В. Теория подзолообразовательного процесса. -М., 1964.-377 с.

118. Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Гумус и гумусообразование. Л., 1980.-221 с.

119. Почвенная карта Забайкалья . Масштаб 1:2 500 000. М.: ГУГК, 1980.

120. Почвы Горно-Алтайской области. Под ред. Р.В. Ковалева. -Новосибирск: Наука, 1973. 350 с.

121. Пудовкина Т.А. Свойства и особенности эволюции почв надпойменных террас реки Алей // Автореф. дис. .канд.биол.наук. — Новосибирск, 1978. 18 с.

122. Ревенский В.А.Эффективность азотных удобрений на каштановых почвах Бурятии. Новосибирск: Наука. Сиб.отд-ие, 1985. - 96 с.

123. Рещиков М.А. Степи Западного Забайкалья. М.: Изд-во АН СССР, 1961.-171 с.

124. Сергеев Н.М. Спектроскопия ЯМР. М.: Изд-во МГУ, 1981.-280 с.

125. Тейт Р.Ш Органическое вещество почвы: Биологические и экологические аспекты: Пер. с англ. -М.: Мир, 1991.-400 с.

126. Титлянова А.А. Биологический круговорот и почвообразование // Генезис, эволюция и география почв Западной Сибири. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ие, 1988. - С. 24-36.

127. Титлянова А.А. Первичная продукция и запасы гумуса в экосистемах // Проблемы почвоведения в Сибири / Сб. научных трудов. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ие, 1990. - С.47-53.

128. Тихова В.Д., Шакиров М.М., Фадеева В.П., Дергачева М.И., Самутенко Л.В., Фадорова Л.В. Исследование структурных изменений ГК дерново-подзолистых почв// Журнал прикладной химии. -2002. т.75, вып.5.-С. 847-851.

129. Тищенко В.В., Рыдалевская М.Д. Опыт химического исследования гуминовых кислот различных типов почв // ДАН СССР. — 1936. —Т.4, №3. — С.137-140.

130. Туев Н.А. Микробиологические процессы гумусообразования. М.: ВО Агропромиздат, 1989. - 83 с.

131. Тюрин И.В. Органическое вещество почвы и его роль в почвобразовании и плодородии. М.; Л.: Сельхозгиз, 1937. - 287 с.

132. Тюрин И.В. Некоторые результаты работы по сравнительному изучению состава гумуса в почвах СССР // Тр. Почв. Ин-та им. Докучаева. — 1951.- Т. 38.- С.23.

133. Тюрин И.В. Органическое вещество почвы и его роль в плодородии. -М., 1965.-320 с.

134. Тюрин И.В., Гуткина E.JI. Материалы по изучению природы «гуминов» чернозема // Тр. Почвенного института им. В.В. Докучаева АН СССР, 1940. Т. 23. - С.56-72.

135. Убогов В.И., Комиссаров И.Д. Элементный состав гуминовых кислот почв лесостепи Омской области // Тр. Омск. С.-х. Ин-та, 1974. Т. 125. - С.10-13.

136. Убугунов Л.Л. Особенности гумусного состояния неорошаемых и орошаемых каштановых почв Бур. АССР // Почвоведение. -1985. -№10. -С. 40 -48.

137. Убугунов Л.Л. Убугунова В.И., Меркушева М.Г. Содержание гумуса и азота в гранулометрических фракциях каштановых почв Западного Забайкалья // Почвоведение. №1.- 1990. С. 80-86.

138. Убугунов Л.Л., Лаврентьева И.Н., Убугунова В.И., Меркушева М.Г. Разнообразие почв Иволгинской котловины: эколого- агрохимические аспекты. -Улан-Удэ, 2000.- 207 с.

139. Уфимцева К.А. Степные и лесостепные почвы Бурятской АССР. М.: Изд-во АН СССР, I960.- 149 с.

140. Федорова Т.Е., Кушнарев Д.Ф., Вашукевич Н.В., Пройдаков А.Г., Бямбагар Б., Калабин Г.А. 13С -ЯМР спектроскопия гуминовых кислот различного происхождения // Почвоведение. №10. 2003. - С. 1213-1217.

141. Физико-химические методы исследования почв. — М.: наука, 1975. — 656 с.

142. Флоренсов Н.А., Олюнин В.Н. Рельеф и геологическое строение // Предбайкалье и Забайкалье. М.: Наука, 1965. - С.23-90.

143. Фокин А.Д. Исследование процессов трансформации, взаимодействия и переноса органических веществ, железа и фосфора в подзолистой почве // Автореф. дис. . докт.биол.наук. -М., 1975. —27 с.

144. Фокин А.Д. Участие различных соединений растительных остатков в формировании и обновлении гумусовых веществ почвы // Проблемы почвоведения. М., 1978. - С. 60-65.

145. Фокин А.Д. Идеи В.В. Докучаева и проблема органического вещества почв // Почвоведение. -1996. -№2. -С. 187-196.

146. Хан Д.В. Поглощение органического вещества минералами почвы // Почвоведение. 1950. -№11. С. 56-63.

147. Цыбжитов Ц.Х. Почвы лесостепи Селенгинского Среднегорья. Улан-Удэ: Бур. Кн. Изд-во, 1971. - 106 с.

148. Цыбжитов Ц.Х., Цыбикдоржиев Ц.Ц., Цыбжитов А.Ц. Почвы озера Байкал. Том 1. Генезис, география и классификация каштановых почв. — Новосибирск: Наука, 1999.-124 с.

149. Цыбикдоржиев Ц.Ц. Особенности генезиса и географии каштановых почв Бассейна озера Байкал. Автореф. дисс. . канд.биол.наук. Улан-Удэ, 1998.-25 с.

150. Чигир В.Г. Мерзлота и почва // Почвенный криогенез. М.: Наука, 1974.-С. 18-23.

151. Чимитдоржиева Г.Д. Гумус холодных почв: экологические аспекты. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ие, 1990.-201 с.

152. Чимитдоржиева Г.Д., Абашеева Н.Е. Особенности состава гумуса почв Забайкалья // Почвоведение. 1989.- №9. - С.26-34.

153. Чимитдоржиева Г.Д., Егорова Р.А., Корсунова Ц.Д.-Ц. Биологическая активность каштановых почв бассейна озера Байкал при применении на них отходов различных производств. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2001. -156с.

154. Шмук А.А. К химии органического вещества почвы // Тр. Кубанского СХИ. 1924. - Т. 1. - Вып.2. - С. 1 -7.

155. Щербаков А.П., Рудай И.П. Плодородие почв, круговорот и баланс питательных веществ. М.: Колос, 1983. — 178 с.

156. Cheshire M.V., Granwell P.A., Falshaw С. P., et al. Humic acid. 2. Structure of humic acids // Tetrahedron. 1967. - V.23. - P. 1969.

157. Dubach P., Mehta N.C. Thechemistri of soil humic substances// Soil and Fertilizers. 1963. V.26. - P.293.

158. Felbeck G. T. Structural hypotheses of soil humic asids//Soil Sci. 1971. -V.l 11,N1. P.42

159. Fleig W. Zur Umwandlung von Lignin in Humusstoffe // Freiberger Forscunden. 1962. Ser. A. P. 254.

160. Fleig W. Organic compounds in soil // Soil Sci. -1971. Vol.111. - N.Y.

161. Fleig W. Generation of model chemical precursors// Humic substances and their Role in the Environment. Chichester a.e., 1988. - P.75.

162. Fleig W., Beutelspracher H., Rietz E. Chemical composition and physical properties of humic substances // Soil components. N.Y. ets. 1975. -Vol. 1: Organic cjmponents. - P. 1-911.

163. Harvey G.R., Boran D.A. Geochemistry of humic substances in seawater // Humic substances in Soil, sediment and Water. 1985. - V. I. P. 233.

164. Hedges J.I. Polymerization of humic substances in natural environments // Humic substances and their role the environment. Chichester e.a., - 1988. - P. 45.

165. Kumada K. Studies on the color of humic acids. 1. On the concepts of humic substances and the humification // Soils Science, Plant Nutr. 1965. - V.l 1. -№4.-P. 215.

166. Kuwatsuka S., Tsutsuki K., Kumada K. Chemical studies on soil humic acids// Soil Sci., Plant Nutr. 1978 - V.24, N3. - P.337.

167. Kuwatsuka S., Iton K., Arai S. 13C-NMR characterization of the humic substances//Transact. 13 Congress ISSS. Hamburg, 1986.

168. Maillard L. G. Formation de matieres humiques par action de polipeptides sur sucres//C. R. Asad. Sci. 1913. - V.156. - P. 148.

169. Naymr St. Karbonisovana pudnihmota, jeji hlavni vlastnosti a funkce pudotvornem pochodu // Sbor. Cescosi. Asad. Zemed. Ved. 1960. - Roch. 6. - P. 27.

170. Oden S. Die Huminsauren.-«Kolloidchem. Beitr.», 1919, Bd. 11, H.3-9

171. Pauli F.W. Soil Fertility. L. - 1967.

172. Pollack S.S., Lentz H., Ziechmann W. X-ray diffraction study of humic acids // Soil Sci1971.-V. 112. №5. P. 318.

173. Preston C.M.// Soil Sci. 1996.- V. 161. №3. - P.144-166.

174. SKjemstadt J. O., Frost R.L., Barron P.F. Structural units in humic acids from Souft- eastern Qweensland soilsas determined by 13C NMR spectroscopy // Austr. J. Soil Res. - 1983. - V.21.- P.539.

175. Schnitzer M. Humic substances, chemistry and reactions // Soils Organic Matter. Amsterdam, 1978. - P. 10.

176. Stevenson F. J., Gon K.M. Infrared spectra of humic acids and related substances // Geochim. Cosmochim. Acta. — 1971. №5. - Vol. 35. - P. 471.

177. Chen C.-L., Chang H.M. Biosynthesis and biodegradation of wood components . ed.Higuchi T. Academic Press Ins., Orlando, 1977, -535p.

178. Thiele H., Kettner H. Uber Huminsauren // Kolloid-Ztschr.1953. Bd 130. -S. 131.