Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ ГЛАВНЫХ ПОЧВ БОЛГАРИИ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ ГЛАВНЫХ ПОЧВ БОЛГАРИИ"



МОСЯОШКИЙ ОРДЯА ЛЫКНЛ.ОРДША (ШЯШСХСЙ РЕКШЦИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСВЭГО ЗНАМНИ ГОСТДАГСТВ8ЫШЙ УНИВЕРСИТЕТ ямеш М.В.ЛОМОЙОСОВА

Факультет почвоведения

На правах рукоджсн

ИЛИЕВА РОСИЦА СТОЯНОВА

УДК 631.417*21445(497.21)

ГУШСНОЕ СОСТОЯНИЕ ШВШХ ПОЧВ БОЛГАРИИ Специальность Об.01.03-Почвоведекие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1986

Работа шполнена на кафедре общего почвоведения факультета почвоведения Московского государственного университета им. Н.В.Ломоаосова. , ^

Научный руководитель - доктор биологических наук, . профессор Л.А.Гришина.

Официальные оппоненты: I. Доктор биологических наук

Д.С.Орлов;

2, кандидат сельскохозяйственных наук Н.А.Тггова.

Ведущее учреждение - Сельскохозяйственная академия

ш. К.А.Тюшрвэева.

Защита состоится *_"__1986 г. в час. мин.

в аудитории М-2 на заседании специализированного оовета К.053.05.16 МП? им. М.В.Ломоносова по адресу: 119699, Москва, В-234, факультет почвоведения, Ученый совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ.

Автореферат разослан " " 1986 г.

Ученый секретарь специализированного совета

И.П.Б&бьева

Актуальность теш обусловлена ведущей ролью органического вещества в вопросах плодородия почв г процессов почвообразования.

Органическое вещество шчш в его главнейшие и специфический компонент - гумус являются источниками всех элементов питания, регуляторами физико-химических и биологических свойств почш, обусловливающих во дао-воздушный и питательный режим растенкй й любой природной зоне на Зекяе.

Значимость гумуса определяется не только его содержанием в почве и качественным составом, во и характером превращения органической массы. Гумусное состояние включает весь комплекс процессов, признаков и свойств, охватывающих органическое вещество почш,

Целр. т>аботя заюшчается в оценке гумусного состояния главных почв Северной Болгарии на основании комплекса показателей: элементарные почвообразовательные процессы, формирующие органопрофиля исследуема почв; морфология органопрофилей исследуешх почв на макро-, мезо-, микро- и субмккроуровнях; химические свойства естественны^ и пахотных почв. Для выполнения этого нами сЬли достав-леш следующие задачи:

1. Сравнительная оценка элементарных почвенных процессов, формирующих органецрофялн исследуемых почв.

2. Изучение морфологии органопрофиля целинных и освоенных почв Северной Болгарии на макро-, мезо-, микро- в субмикроуровнях.

3. Изучение содержания и запасов гумуса в исследуемых почвах; шявление эонально-генэтических различий.

4. Исследование качественного состава гумуса, определение специфических в некоторых неспщв$нческих гумусошх веществ. Оценка влияния бшэкологическш; факторов па процессы 1тмусообразовагаи в разных почвах.

5. Оценка гумусного состояния почв Северной Болпфнж на основе снстеш показателей гумусного состояния шчв.

/-'/«

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Моск. селиск..«л 1. академи« км. И. А. Тммивнаве*

Ино.

- а -

6. Изучение возможности оценки гумусного состояния почв Болгарии на основе цветошх характеристик почв; шявление зонально-генетического различий.

Объектами исследования гослуадян следующие естественные в окультуренные почт СеверноЯ Болгарки: чернозем ш щелоченный, серая лесная почва, светло-серая (псевдогюдзолистая), бурая лесная почва.

Методы доследования. Для решения поставленных задач &лх использованы современные химические, инструментальные и морфологические метода (Орлов, Гришина, 1981; Розанов, 1383; Парфенова, Ярилова, 1977).

Научная новизна. Вперш© для почв Болгарии дана комплексная оценка гумусного состояния гочв, факторы х процесса его определяющие.

Охарактеризована морфология органического вещества на разных уровнях исследований. Получены количественные характеристики компонентов орт анопрофилеЯ.

Вперше описан комплекс элементарных почвенных процессов; формирующих оргаяопрофиль главных почв СеверноЯ Болгарии.

Выявлена общая э акономерность цветовое характеристик исследив— ни почв от их гумусного состояния.

Вперше органическое вещество последу ешх почв охарактеризовано комплексом единообразных'гоказателей, что позволяет диагностировать иоследуеше объекты, оценить уровень их плодородия, контролировать гуцусное состояние.

Практическая данность работы. Предложенная оценка гумусного состояния главных почв Северной Болгарии шкет быть использована при разработке единое номенклатур! и диагностики этих почв.

ЕЬявление различий гумусного состояния целинных к освоенных почв позволяет дифференцировано подходить к оценке их плодородия, -к планировании систеш сельскохозяйственных приемов ш оптимиза-

ИНН свойств почв*

Установленное влияние гуцусного состояния на цветоше характеристики почв может быть испохьзовано при дистанционных методах диагностики и картирования почв.

Адробаиия работа. Основные положения диссертации были додохены на заседании кафедра общего почвоведения факультета почвоведения МГУ (1966).

Ду(^гикади]и. По тепе диссертации опубликовано работ.

т^фогы. Диссертации состоят из введения, глав, заключения и шводов. Материалы диссертации излохены ва страницах машинописного теиста« включат рисунков, таблиц к список литератур! из названий ( из них - зарубежные).

Работа выполнена на кафедре общего почвоведения факультета почвоведения МГУ ни. М.В.Ломоносова,

ПРИРОДНОЕ УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА.

ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА. СЕБЕРВЭЙ БОЛГАРИИ

В связи с большим разнообразием условий почвообразования на территории Болгария шделено три почвенные зоны: Северная лесостепная, Вжная ксоротериаяьная я Горная зона. Главными почвенными тилями в Северной лесостепное зоне являются чернозеш и седое лесные почш, Занимают Дунайскую холмистую равнину и северные предгорья Стара Планины. В районах серое лесных почв встречаются пое-ддоподзолистае почш (светло-серые), которые занимают сравнительно равнинные, в большей или меньшей степени бессточные территории. Бу^ые лесные и горно-лугоше почш распространены, главным образом, в горной части Отара Планины.

объекты и метода исследования

Для изучения гумусяого состояния главных почв Северной Болгарии были шбраны целинные и пахотные почш следующих типов и подтипов: а) чернозем шщелоченвыВ; район исследования характеризует- . ся относительно хорошо шраженными элементами континентального

климата. Средняя температура января -1,5 - 2,5°С, средашз температура киля 22-24°С* Максимум осадков шпадает летом, а минимум -зимзй; б) серая лесная почва; особенности района исследования вызван! более холмистой местностью. Они виражагтся в увеличении осадков и гонзаеннн температур; в) псездоподзолистая (светло-серая); район исследования находится в предгории Стара Шшяини. Относительно прохладное лето сочетается с обильными осадками, годовая сумма которых достигает 700-1ООО мм; г) бурая лесная почва; район исследования типично горний. Средюет температуре января - 4,1°С, количество годошх осаднов - до 1200 ш, относительная влажность воздуха 75?.

Основные разрезы 4шг шбршш на основании крупномасштабных по-дешх исследований и тщательного морфологического анализа шчв. Химические свойства и механический состав почв соответствуют литературным данным. Образцы собраны автором летом 1983 года.

ашШГАРНЫБ ПРОЦЕССЫ ФОРМИРОВАНИЯ ОРГАНОПРО0ШЯ ИОСВДУНЫС ПОЧВ

Элементарные процессы почвообразования били. шделены и теоретически обоснованы советскими учеными (Захаров, 1930; Heyeтруев, 1930; Полынов, 1930; Герасимов, Гдазовсхая, i960; Глазовская, 1961; 1972; Роде, 1971; Герасимов, 1973;Таргульян, 1974; Розанов, 1975; Макеев, 1977; Самойлова, 1981; Гришина, 1983). Согласно Б.Г.Розаноду (1983) кадщцй генетический тип почш характеризуется определенным и только одвому ему свойственным сочетанием ЭПП. Некоторые из рассматриваема ЭШ, формирующих органопрофиля ис-следуешх шчв (процесс хелезо-гумусовое иллювиированне) аналогичны описанному БД'.Розаношм (1975), все остальные - прещдох®-ны и описаны Л.А,Гришиной (1983), Большинство вз рассматриваемых элементарных почвенных процессов взаимосвязаны при формировании каждой из изучаа«х почв, но их сочетания и интенсивность проявления несут индивидуальные черты (табл. I).

ЭШ как распад органических остатков, гумификация и вкутрипро-фкльное гуыусообразование свойственны всем почвам, во интенсивность их проявления на типовом уровне существенно отличается. Процессы хвдозо-гумусовое иллювихровакие и глинисто-гумусовое идяр-виированне характерны для с ерше в пс евдоподзолистых почв, хак лесных так и окультуренных. В слабой степени они проявляются в в выщелоченных чернозешх. Вертикальное алювиирование свойственно пс евдоподзолистым почвам. Процессы дегумификадии свойственны пахотным почвам, вэ получающим органически удобрений. В исследу-з-шх освоенных выщелоченных черноземах идет сла<Ьй процесс регуми-

Таблица I

Элементарные процессы формирования органопрофиля почв

Группа ЭШ Шщелоч.черн. Серые лесные Псевдо- И^тые

цел. пах. цел. пах. подз. лесные

цел.пах.

Биогенно- Гумификация +++ ++ ++• -н-+ + -»-н-

акнумуля- Внутрицро- +++ +++ ++++ + + +

тнвные филъвое гу___________________________

Еиогенно- Минерализация диструктив— опада ше Денуми^щцшвя

Процесса Вертих.элвви-

кезо-гумус. + + ++•

^гртш ж ^оэо_гу¥уС4 X +* ** +++

транслокац. щвшвшфование

Глинисто—гумуо« иддрвидроваяде +

Антропоген- Дт у ми|»и кип и^ ные процес-

оц Регумификация

Органопрофиль вшаелоченшх черноземов отличается шеокой интенсивностью ЭШ гумификации и внутридрофильного гумусообразования.

зчт

- б -

Эти процессы сочетаются с интенсивными процессами распада органических остатков г минерализации травяного опада.

ЖЕ миграции и транслокацин шражеш слабо. Органопрофиль совпадает с характером поступления органических остатков и распределения корнешх систем.

Органопрофиль серых лесных дочь характеризуется средаей интенсивностью процессов гумификации и внутрицрофильного гумусообразо-вания. Скорость процесса распада органических остатков протекает со средаей интенсивностью. Процессы нитрации и транслокации заметно шражены. В формировании органоирофиля на пахотном участке принимает участие процесс антропогенной дегумифшсашш.

Органопрофиль псевдоподзолистых светло-серых почв сформирован, главным образом, процессами миграции в транслокадиа. Здесь они шралеш очень интенсивно. Что касается биогенно-аккуыулятившх ' процессов, то они интенсивны в лесной почве и слабо шр&хеш в окультуренной, где активную роль в формировании органопрофши играет процесс антропогенной дегума$икации.

Органопрофиль бурой леской почш отличается специфичностью. Со средней интенсивностью протекают процессы гумификации и минерализации опада. Что касается ЭПП миграции в транслокации, то перераспределение органического вещества внутри органоирофиля возможно, но эти процесса! шражены очень слабо.

1ерфожоя органического вещестеа почв

Морфологическое описание почв является перши этапом любого почвенного исследования. В последние 30 лет большое внимание почвоведы уделяют микроморфолопта почв, в частности микроформе органического вещества. Разные автор! по разному описывают форш туцу-са (Кубиена, 1953; Еаррат, 1967, 1968, 1969; Баль, 1973; Бабель, 1975; Парфенова, Ярилова, 1967; Поляков, 1981; 1983, 1984). Исследуя различные тиш и подтипы почв на макро-, мезо-, михро- и суб-

макроуровнях Л,А.Гришина (1975, 1981, 1983) вперше дала иерархическую и генетическую характеристику форм органического вещества, анализ их пространств энного распределения позволил ей подойти кг, характеристике органопрофиля в делом.

Таблица

Морфологическое проявление признаков в исследуемых почвах

Признаки (Чернозем выщелоченный!Серая лесная IБурая лес-

1 А 1 А !А !АВ !ВГ 1 % ! А1 1 %

Растит .остатки

Очень слабо раз-

ложившиеся +++ ++ + + + -н- ++ + »1 1 и- +++

Слабо разложив-

шиеся -Н-+- ++ + + + ++++ +++ ++ ++++■ ++

Срвдне разложив-

шиеся + ++ ++ + + +++ +++ ++ +++ +++

Сильно разложив-

шиеся +++ ++++ -Н-+ •Н- н н- ++++ ++ ++ •+++■ +++

Углеподобше ++ ++ ' ++ - «-Н- -1 н-к ++ + ++++ ++ +

Остатки животных

Гуииф.с включе-

ниями минералов -и- ++ +++ + + ++ +Ч- ++ +

Остатки копро-

литов +Н+ +++ +++ ++ + +++ ++ + +++ ++

Микробная масса

Кл.и кол.бакте-

рии ++++ •Н-+ -нн- ++ + ++ ■»- + ++ +

Склер.и гн|ы

грибов +++ ++ ++ + + +++ ++ ++ ) 1 1

гумус.плазма

желтый + ++ ' +++ + ++• +++ ++ +++

Двф.гум.бурыЗ +++ +++ ++ -Н-+ -«-++ +++ +-и- ++ ■м-м- -м-

серый +++++

¡бурый +-И- -м-ь ++ -Н-+ +++ -Н-+ ++ ++ -и- ++

Лок.кокц.

серый н пи' +++ +++ ++ + ++ + + ++ +

Натеченый гумус + ++ ++ ++ 1 II11 к - -

Ор^ано-мин. совл.

Ре-орг. плазма + + + ++ ++ ++ +++ ++н к +++ +++

Глин .-орг .плазма +++-» ■ +++ ++ ++ ++ +-+ ++ +■ + ++

Степень агрегир,-н-ьм ■ ++++ -ьи- +++ ■ ++ ++4 ■ -и- + ++++ ++

Помимо размеров и Форш важное значение имеет происхождение морфологических »элементов в органофоры. По происхохденш их,можно разделить на пять крупных груш, каждая из которых подразделяется на ряд видов {табл.2 ).

Сравнительное мезо-, микро- и субмякрошрфологическое исследование органопрофили выщелоченного чернозема показывает следующее: I) преобладают свежие и сильно гумифшщрованные растительные остатки. Это служит показателем быстрого трансформирования отмирающих органических остатков; 2) хорошая агрегированность в гумусно-аккумулятивном горизонте, обязана активной деятельности почвенной мезофауш. Вниз ш профилю агрегированность ухудшается; 3) тонкодисперсный темноокрашенный гумус преобладает по всему профилю. Это подтверждается данными фракционного состава гумуса, где гу-шшоше кислоты превалируют над фульвокислотами. В гумусно-акку-мулявивном горизонте он находится ,в форме сгустков разной величины. форш и плотности и концентрируется по краям агрегатов. По-видимому, в условиях повышенного увлажнения выщелоченного чернозема т ешюокрашенный гумус проявляется тенденцию к некоторому перемещению ш профилю.

Сравнительное мезо-, микро- к субшодюморфологическое исследование органического вещества серой лесной шчш показывает: I) быстрое превращение опала и отсутствие подстилки к лету следующего года - указывают на интенсивность процессов минерализации и гумификации. Но судя по большому количеству остатков, находящихся в формах промежуточного разложения, эти процессы не достигают быстро конечных стадий; 2) верхний горизонт хорошо агрегирован благодаря деятельности почвенной фауны; 3) по всему профилю преобладает светлоокрашенный тонкодисперсный гумус, связанный с глиной; 4) глшшсто-железо-гумусовые образования свидетельствуют о подвижности гумуса, железа и глины, особенно в иллювиальной толще.

Сравнительное описание органошрфшамя, как и кккро-.и субиик-роморфологическое исследование органического вещества псевдоподзолистых светло-сер« почв показывает, что среди растительных остатков преобладают'корни разных стадий разложения, Наряду.с очень слабо и слабо разложенными, встречаются сильно разложенные и гуми-фядированные, Б пустотах после корня сохранились обугленные ткани. Многие растительные остатки ожелезнены. Гумус тонкодисперсшй, светлоокрашенный в составе с минеральной плазмой становится подвижным еще в верхних горизонтах. Вместе с железом гумус закрепляется в гумусожелезистых микроортштейнах, встречающихся по всему профилю, Для иллювиальных горизонтов характерны мощные скорлуповатые натеки в порах и трещинах. Диепергапии и передвижению гумуса по. профилю способствует высокое участие в его составе фульвокислот, что подтверждается данными фракционного состава гумуса псевдоподзолистых почв.

Сравнительное морфологическое исследование органического вещества бурой лесной почва показывает, что в верхнем горизонте этих почв растительные остатки находятся в разных фазах разложения, как у всех лесных почв вообще; в нижних горизонтах, в отличие, от серых лесных и псевдоподзолистых почв бурый тонкодисперсный гумус находится в закрепленном состояния.

Морфология органического вещества почв дает ценную информацию о состоянии органического вещества в профиле почв, о стадиях его трансформации, о степени гумификации, о тяпошх особенностях этих процессов, об их соотношении и интенсивности протекания. Комплексное изучение морфологии органического вещества с химическим анализом позволит расширить и углубить представления о составе ■ свойствах компонентов органического вещества. СОДЕРЖАНИЕ И СОСТАВ ОРГАШЧШКОГО ЕЩ1СГВА Содержали? и запасы гтмтса и азота Р°чв Северной Болгарии

УШх

- Ю -

Первые данные но запасам гумуса и азота в некоторых почвах Болгарии получены во время первой болгаро-советской экспедиции в 1947 году. В таблице 3 приведены данные о запасах органического вещества и азота в т/га.

В шщелоченном черноземе общие запасы гумуса в профиле составляют 226, 6 т/га в пахотном горизонте (р. I) и 202,9 т/га на не-„ освоенном участке (р. 1а). Запасы азота равняются 12,6 т/га в рЛ и 12,0 т/га в р.1а. Несколько повышенное количество гумуса и азота на распаханном участке можно объяснить пополнением их запасов за счет удобрений, которые регулярно вносятся на опытном участке.

Таблица 3

Запаси гумуса и азота исследуемых почв

Разрез!_ _ 0-20_с*} _ _ 1-- 0 - £0_сл _

! Гумус ! Азот ! Гумус ! Азот ! Гумус ! Азот

I 74,1 3,6 153,5 7,6 226,6 12,6

1а 66,8 3,6 136,1 7,2 200,0 12,0

2 42,8 2,6 88,2 5,6 179,5 10,4

2а 48,6 2,8 86,0 5,3 179,4 ■ 10,9

3 28,4 2,0 63,8 4,6 155,2 11,0

За 65,6 3,7 95,1 6,1 168,1 11,6

4а 84,9 3,6 131,8 6,5 131,8 6,6

По сравнении с рассмотренными профилями черноземов серая лесная почва отличается как общим запасом гумуса и азота, так и их распределением по профилю (табл. 3). Общие запасы гумуса на пахотном участке составляют 179,5 т/га и азота 10,4 т/га, а на целинном соответственно 179,4 т/га и 10,9 т/га. Эти шчш имеют хорошо дифференцированный гуцусовый профиль. В лесной почве перепад содержания органического вещества отчетливо проявляется ниже горизонта А1, На распаханном участке эти тенденции выражены менее отчетливо, что наверно связано с влиянием окультуривания. Отноше-

ни8 С'-// колеблется от 10 до 12. По общим запасам гумуса и азота лесные целинные и пахотные почт очень близки.

Содержание органического вещества в светло-серой (псевдоподзолистой) почве шражается I ДО? в пахотном горизонте, а в лесном гумусно-злювиалъном горизонте - 3,01? (табл. 3). Четкая дифференциация гумусового профиля хорошо проявляется на целинном участке. Отношение сварьирует от 8,6 до 11,5, а в гор. В3 на разрезе 3 составляет 6,1. Узкое отношение C:W видимо, вызвано неойиенным поглощением глинистыми минералами. Общие запаси гуиуса меньше, чем в серых лесных почвах и черноземах. О преимущественно поверхностном накоплении говорит факт, что в слое 0-20 см сосредоточены примерно 40% от общих запасов. Такое распределение органического вещества соответствует характеру поступления растительных остатков в виде опада лесной растительности.

Профиль бурой лесной почед развит лишь до 50 см, а общие запасы гумуса составляют 131,8 т/га, азота 6,6 т/га.

В соответствии с резким убыванием количества гумуса, установ-* лено высокое процентное отношение - 64,4? запаса перегноя в почвенном слое 0-20 см к общим запасам. Это можно объяснить тем, что главным источником гумусовых веществ в бур« лесных почвах с^гжит подстилка, травянистый покров и мелкие корни древесной растительности, расположены в поверхностных горизонтах. Судя по широкому отношению величины W можно считать, что органическое вещество бурых лесных почв по своей специфике отличается от гумуса серых лесных почв, оно обеднено азотом.

Максимальные запасы гумуса свойственны черноземам выщелоченным; за ними следуют серые лесные почвы, псевдоподзолистые и на последнем месте бурые лесные почш. Несовпадение последовательности общих запасов гумуса с таковой в верхнем 0-20 см обусловлено разным характером профильного распределения гумуса и азота.

Состав органического вещества исследуема почв

НеспедиФические органические вещества. Из группы неспегцфичес-ких гумусошх веществ нами выло определено абсолютное и относительное содержание лшицов-веществ, растворишх в спирто-бензоль-ной смеси.

Абсолютное содержание липидов в верхних горизонтах исследуешх почв находится в границах 0,1-0,2? и коррелирует с ростом общего углерода. В изменении абсолютного содержания по профилю прослеживается тенденция х уменьшению с глубиной.

Относительное содержание лигщдов (Сд^ н C0jjil) в верхнем горизонте целинных и освоенных почв лежит в.пределах 4,6-1655. Максимум относительного содержания приурочен •к светло-серым псевдоподзолистым почвам; минимум — к шщелоченным черноземам. Во всех пахотных почвах повышается содержание липвдов, т.к. пожнивные остатки обогащены трудноразлагамымн компонентами и уровень их поступления выше, чем в целинных почвах. Данные дегидрогеназной и общёй каталазной активности исследуемых почв (гор. А) подтверждают мнение многих авторов, что максимальное содержание липидов соответствует почвам с пониженной биологической активностью, кислым и переувлажненным, а минимум — нейтральным почвам с высокой биологической активностью. Относительное содержание липцдов вниз пс профилю исследуешх почв увеличивается с глубиной. Это связано с уменьшением микробного воздействия на лшгадц, что ведет к их консервации (Фридланд,Е.В,, 1976), Распределение относительного содержания липидов в гор.А зонально-генетического ряда исследуешх почв отражает распределение Сгк:СфК в составе гумуса.

Групповой состав гумуса. Изменение содержания туминовых кислот исследуешх почв в общем 1\цет параллельно изменению общего количества гумуса (тпбл. 4). Процентное содержание в составе гумуса этой группы веществ увеличивается от светло-серых псевдоподзолистых почп к шщелочешгым черноземам и вновь падает к бурым лесным

почвам. Содержание фульвокислот находится в обратном отношении к содержания гуминошх кислот.. Важнейший показатель типа гумуса -это отношение между гушновымк кислотами и фульво зислотами. В исследованных нами почвах оно npeWmaôT единицу повсему профилю в шщелоченных черноземах. Это обусловливается госокоЙ биогенно-стыо этих' Почв, преобладающим участием бактерий в составе мшфо-флоры и периодически меняющимися сухими и влажными периодами. Сложность состава гумуса шщелоченного чернозема подтвервдается и данными оптической плотности верхнего-' горизонта, где Е4/% составляет 3,50. Это дает основание считать, что биоклиматические условия формирования выщелоченных черноземов Болгарии благоприятны для образования гумуса гуматного типа. В серых-лесных почвах сгк:сфк нв превышает 0,5._В этих почвах увеличивается относительная доля грибной микрофлогы (Бакаливанов, 1968) за счет увеличения кислотности и понижения температуры. Наиболее низкое содержание гуминошх кислот наблюдается в светло-серой псевдоподзолистой лесной почве. Это обусловлено влиянием трех факторов: лесной растительностью, кислой реакцией и большей текстурной дифференциацией (Кръстанов, 1968). Отрицательное влияние этих факторов подтверждается данными оптической плотности гуминошх кислот псевдоподзолистых лесных почв - E^/Eg = 7,50. Бурш лесная почва по характеру гумуса занимает промежуточное положение - отношение СГ1(:СфК представлено величиной 0,6, а - 6,00. Прослеживая

зависимость Сгк:СфК в генетическом ряду почи видно, что она шра-жается характерной кривой, максимум которой приурочен к черноземам. Отношение Сгк:0фк является одним из наиболее существенных относительных показателей напряженноств биологических процессов в почвах (Орлов, Бирюкова, Садовникова, Фридланд, 1978),

Фоа^шоннчй состав гумуса. Данные фракционного состава гумуса исследуемых почв псказычают, что в составе гумуса шщелоченного

Таблица А

Состав гумуса целинных и освоенных почв Северной Болгария (% к С0(3щ)

¡1очва Газроз!Горизонт,! С . ! ГК ! ФК_I С Г СГ„/СД1.

! ¡глубина, ! общ !-Г !-!-!-! остат. ! фк

! ! см ! I I ! 2 ! ! I ! 2 1 !

йгде- А 0-Ю 1,72 1,72 - 18,60 2,91 9,30 2,32 66,86 1,28

лоче- I А 10-29 1,44 8,33 26,39 3,47 4,86 16,67 40,28 1,39

шп А 29-47 0,96 23,96 4,17 3,12 14,58 54,16 1,09

чер- ЛВ 47-65 0,68 32,35 4,41 8,82 13,23 42,63 1,22

но- В1 653-99 0,57 - 43,85 5,26 6,77 5,26 31,58 2,27

зем I АПЩ(0-30 1,80 10,55 8,33 3,33 8,33 5,55 63,33 1,10

Серая 2а Ад- 0-52 1,24 13,70 4,85 4,03 12,90 20,15 45,25 0,49

лесная 22-48 0,54 - 22,22 7,41 20,37 18,52 31,48 0,48

В> 48-70 0,52 - 13,46 11,54 26,92 36,54 36,54 0,27

2 Апах0^6 1,18 9,32 3,39 16,95 10,17 53,39 53,39 0,37

Псев- За А! 0-17 1,75 4,57 4,00 8,00 27,43 16,57 39,43 0,16

допо- А1Л217-30 0,54 9,26 5,56 7,41 29,63 22,22 25,92 0,25

дзо- Бг 38-53 0,32 12,50 6,25 25,00 25,00 34,37 0,22

лис- Е, 58-92 0,38 10,53 10,53 15,79 31,58 31,57 0,18

тая 3 0,64 21,87 - 10,94 45,31 - 21,88 0,39

1урая 4а Ад 0-9 3,91 21,99 - 3,07 27,62 5,37 41,95 0,61

лесная В: 9-28 1,04 11,53 - 6,73 14,42 11,54 55,77 0,35

% 28-50 0,46 19,56 - 10,86 21,74 17,39 30,44 0,39

•чернозема преобладают гумикоше кислоты, связанные с кальцием (ГК-2). Это отличительная черта гумуса черноземов. Бурш фракция гуминовах кислот обнаруживается в верхних горизонтах, что южет быть связано с гумусообразованием из растительных остатков, более молодая, менее сложно организованная ПС. Фращия-2 увеличивается с глубиной. Нарастание содержания этой фракции связано с ростом содержания кальция в глубоких горизонтах. Распределение фулъво-кислот первой и второй фраздин соответствует распределению гуминовах кислот. Особенностью состава гумуса этих шчв является незначительное содержание самой подвижной "агрессивной" фракции фульвокислот ФК-1а,

Фракционный состав гумуса серой лесной почвы отличается тем, что в гумусовом горизонте содержится гораздо меньше фракгош-2 гуминошх кислот, чем в средней части профиля. Пониженное содержание гуматов кальция в верхнем горизонте компенсируется образованием бурых гуминогох кислот. Профильное распределение фракции фульвокислот в общем следует распределению фракции гумусошх кислот.

Наиболее представительные фракции в составе гумуса светло-се-рге псевдоподзолистых почв являются ФК-1а и ФК-1. Фракция-2 гу~ миношх кислют обнаруживается в более глубоких горизонтах, т.к. подвижные гуминоте кислоты здесь образуют гуматы кальция и накапливаются. При рравнении состава гумуса гумусно-элювиальных горизонтов пахотного и целинного участков видно,-что относительное содержание гумшювых кислот на освоенной почве увеличилось. Таким образом окультуривание светло-серых почв улучшает состав гумуса, но не изменяет тип гумусообраэования, что объясняется специфическими биоэкологическими условиями, в которых протекает гумификация органических остатков.

Состав гумуса бурой лесной почш имеет свой специфический характер. Сракция-2 гуминошх кислот отсутствует, а бурые фракции содержатся в средней части профиля минимально. Сумма фульвокислот в частности, ФК-I, которая здесь является наиболее представительной, тоже уменьшается в середине разреза. Это один из главнейших биогеохимически обусловленных признаков типа бурых лесных почв (Пономарева, Плотникова, 1980).

ГШУСНОВ СОСТОЯНИЕ ГЛАВНЫХ ПОЧВ СЕВЕРНОЙ БОЛГАРИИ Система показателей гумусного состояния Совокупность морфологических признаков, химических свойств и процессов создания, трансформации и миграции органического вещества в генетическом профиле определяет, гумусное состояние почв. Л,А.Гришина (1978) в понятие "гумусное состояние" включает весь комплекс процессов, признаков и свойств, охватывающих все органическое вещество.

Для обойденной характеристики органического вещества исследуе-ше нами почш Лиш оценены ш "Системе показателей . гумусного состояния почв", предложенной Л.А.Гришиной и Д.С.Оряошм (1978). Совокупность таких показателей, как содержание и запаса органического вещества, его профильное распределение, обогащенность азотом, степень гумификации, тип гумусошх кислот, их фрарцлонный состав и некоторые другие признаки, по мнению авторов, должна однозначно охарактеризовать гумусное состояние и тип гумуса. Имея в виду, что болгарские почш отличахггся от русских, нами предложены уровни показателей исследуемых признаков, пригодные дш оценки гумусного состояния почв Болгарии. Для этой цели использовали литературные данные о содержании и составе гумуса почв Северной Болгарии (Кръстанов, 1968; Симеонова, 1977; Койнов, Гюров, Колче-ва,.1980; Грозева, 1980, I9S3; Грозева, Петрова, 1984). Для практических целей наибольшее' значение имеют: содержание и запасы органического вещества, обогащенность его азотом, групповой со-

став гумуса , содержание фракции, связанной с Са.

Таблица 5

Гумусное состояние главных типов почв Северной Болгарии

Признак ФаЩ*ЗеЕнозем|.С2рая_л£Сд^! Дс^вдо подзЛ! Бу^а^ леен. 1 цел. пах. цел. пах. лес. о культ.

Содепж.хтмуса 2,9 3,1 2,1*. 2,0 3,0 1,1 6,7 % среднее шсокое средн. низк. средн. низк. очень

шсокое.

Запасы гумуса 66,8 74,1 48,6 42,8 65,6 28,4 84,9 ~ "" "" средн. шсокое низк.. низк. средн. оч. шсокое

низк.

0-20 с»

Проф.распр. гумуса

Обогаденн. азотом

Степень гу-

орг.в-ва

Сги/Собщ**

I + П

Сод."свобода." отсутст.55,9 73,9 73,3 53,3 ГК, % к суиле средн.высок.высок.среда,

ГК I + п

постеп. постеп. резко пост е-резко постен, резко убнвавд. уСываш. убыв,-пен, убыв. убыв. убив.

уйю,

12,4 14,2 12,1 11,8 11,4 9,5 17,2 сцеди. средн.средн. вы сок. шсок. шсок. низкое

18,6 18,9 18,5 12,7 8,9 21,9 22,0 шсок. шсок, шсок.средн.слабая оч.вн- оч.ш-

сокая сокая

СодЛЖ- . с Са, % ] гаме ГК

сумме Тип гумуса

СГК:СфК

садз. 100,0 к оч, шсокое

44,1 26,1 26,7 средн.низк. низк.

46,7 средн.

100,0 100,0 .оч.высо- оч.ш-кое сокое

отсутст в.отсутств.

1.1

гуматн.

1,3 0,5 0,4 0,2

гуматн.фуль-фуль- фуль-ватн.ватн. ватн.

0,4

0,6

фульват- гуматно-ный фульватн.

Содерж.негидро-лизуем.остат- 66,9 ка + ГК Ш шсок.

63,3 45,2 шсок. средн.

53,4 39,5 средн.средн.

21,9 низк.

41,8 средп.

В соответствия с системой показателей гумусное состояние выщелоченных черно зет в характеризуется средним содержанием органического вещества и его запасов, постепенно убывающим характером ею распределения по профилю, средней обогащенностью азотом, высокой степенью гумификации, гуматннм типом гумуса, очень низки* содержанием свободных гумгоюшх кислот, очень шеоким содержанием кислот, связанных с кальцием, высокой величиной негидролизуемого остатка, что является особенностью болгарских черноземов. При

освоении черноземов, содержание и, запасы гумуса повысились, содержание свободных гумгаовых кислот увеличилось до среднего, а содержание гуминоЕых кислот, связанных о кальцием в пахотном горизонте понизилось. Остальные показатели не имеют отчетливых различий.

Гумусно9 состояние серых лесных почв характеризуется средним1 содержанием гумуса и низким его запасом, резко убывающим профильным распределением, средней обогащенность» гумуса азотом, шсо-кой степенью гумификации, фульватным типом гумуса, шсоким содержанием свободных ГК, низким содержанием кислот, связанных с кальцием. При освоении серых лесных почв степень гумификации уменьшается до среднего уровня., характер распределения гумуса по профилю становится постепенно убывающим.

Песвдоподзолистые почш характеризуются средним содержанием и запасами гумуса, резкэ убывающим профильным распределением, высокой обогащенностью азотом, слабой степенью гумификации, фульватным типом гумуса, средним содержанием свободных и связанных с кальцием гуминошх кислот .средним содержанием негидролизуемого остатка. При окультуривании светло-серых почв содержание я запасы гумуса в пахотном горизонте понизилось от среднего до низкого уровня, резко убывающий характер профильного распределения органического вещества сменяется более постепенным, обогащенность азотом возрастает до высокого уровня, нарастает содержание свободных гуминошх кислот.

Бурая лесная почва характеризуется очень шсоким содержанием гумуса и шсоким его запасом, резко у&ваяшм характером профильного распределения, низкой обогащенностью азотом, очень высокой степень» гумификации, гуматно-фульватным типом гумуса, очень ш-соким содержанием свободных ГК и отсутствием ГК, связанных с кальцием.

Использование систеш показателей гумусного состояния почв позволяет шявить более четко различия в составе и свойствах целинных и освоенных почв на типовом и по дт иловом уровнях; позволяет группировать почш по гумусному состоянию, помогает контролировать гумусное состояние почв и шявляет те признаки, которие нуждаются в улучшении,

ВЛИЯНИЕ ГУМУСНОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ НА ЦВЕТОВЫЕ ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ Окраска почш является важным морфологическим признаком« характеризующим химическое и физическое состояние почвенного материала и особенности почвообразовательного процесса. Хорошо известна зависимость окраски почш от содержания органического веще- , ства, что подтверждается в работах многих авторов (Обухов, Орлов, 1964; Орлов, Глебова, Мадакова, 1966; Сорокина, 1967; Суханова, Орлов, Воронин, 1983; Орлов, Суханова, 1983).

Для изучения влияния органического вещества на спектральные коэффициента отражения, воздушно-сухие почвенные образцы разминали и просеивали через сито с диаметром отверстий I мм, что& исключить влияние агрегированности на коэффициенты отражения. Образцы снимали на спектрофотометре СФ-18 до и после окисления гумуса с помощью перекиси водорода. Для дальнейших' расчетов находили величину коэффициента отражения при длине волн 750 нм, так как она является наиболее информативной в данном случае (рис. X).

Спектральная отражательная способность шщелоченного чернозема при длине волны 750 км постепенно увеличивается с постепенным уменьшением гучуса в глубину/ После окисления органического вещества саше большие величины Ар наблюдаются в гумусно-ахкумуля-тивном горизонте, так как здесь окраска определяется, прежде всего, гуминоаши кислотами (Сгк:СфК выше единицы) и сильно разложившимися растительными остатками.

В бурой леской почве^узд увеличивается в гор. В^ на 21%, причиной этого является резкое снижение содержания гумуса от 6,79? в гор. до 1,79$ в гор. З-р После разрушения гумуса^ 750 нарастает с глубиной, а др резко уменьшается,

В серых и псевдоподзолистых почвах, несмотря па сильный перепад содержания органического вещества от А^ к В^ горизонту спектральные коэффициенты отражения ^р меняется в очень узких пределах. Ниже горизонта В1 они становятся или такимиже (серые лесные почш), или уменьшаются (светло-серые псевдоподзолистые почвы). Здесь на спектральную отражательную способность влияние оказывает и другие фактор!, прежде всего несиликатные формы железа, содержание которых увеличивается в иллювиальных горизонтах (Илиев, 1985).

Сравнивая коэффициенты отражения ^ ?50 верхних горизонтов ис-следуешх шчв видно, что саше низкие юс величины свойственны выщелоченному чернозему - 23,5 - 25,0 , затем следуют серые лесные почвы, где принимает значение от 35,0 до 37,0^ и на последнем месте стоят псевдоподзолистые почш, где^^^ достигает величин 44,5-45,0$, несмотря на то, что в гор.А^ светло-серых лесных почв содержится столько же гумуса, сколько и в черноземе. Подобная картина наблюдается и в верхней горизонте бурой лесной почш, где процентное содержание гумуса в два раза больше, а коэффициент отражения на 6,5-8$ шше, чем в выщелоченном черноземе (рис. 2,3),

Это объясняется тем, что в светло-серой и бурой леской почвах преобладает светлоокрашенный тонкодисперсный гумус, который мало влияет на отражательную способность этих почв. Вторая причина может быть в преобладании в органопрофмдях очень слабо-, слабо- и средне разложившихся растительных остатков.

Из вышесказанного следует, что гумусное состояние почв оказывает влияние па"их спектральные характеристики, Низную отражатель-

ну» способность имеют почш, в составе которых преобладает тем-ноокрашендай шсокополимеризованный гуматный гумус - выщелоченные чернозеда. Не всякий гумус придает почве теину» о}фаску, даже при шсоком его содержаннн-в почвах с фульватным в гуматно-фульватным типом гумуса (псевдоподзолистая и бурая лесная) от-» ражательная способность становится шсокой* На отражательную способность почв оказывает влияние не только содержание и состав гумуса, но и и особенности морфологии органоцро$вля.

I - чернозем выщелоченнй; 2 - серая лесная почва;

3 — псевдоподзолистая светло-серая;4-<5урая лесная.

ЕЫЕОДЫ

I. В формировании органоцрофиля главных почв Северной Болгарии участвуют биогенно-аккуиулятивнне, биогенно-деструктивш е, миграционные и антропогенные элементарные почвенные процессы (ЭЩ). Интенсивность их проявления в разных типах почв неодинакова.

Органопрофиль выщелоченных черноземов формируется под влиянием биогеяно-аккуыулятнвных процессов, протекающих с высокой интенсивность». ЭПП миграции и транслокации выражены слабо. Органопрофиль

сера лесных шчв характеризуется средней интенсивностью биоген-но-акхумулятивных процессов. Процесса миграции в трансдогакии заметно шражены. В формировании органопрофиля пс евдоподэодистых светло-серых почв процессами миграции и транслокаши »ражены наиболее активно. Биогекко-ахкумудятивные процессы интенсивны в целинной почве и слабо выражены в окультуренной, где проявляется процесс антропогенной дегумвфикацки. В органопрофиле йурой лесной шзчвы активно протекают процессы гумификации подстилки. ЭПП миграции и травслокадии хотя и возможны, шрахены очень слабо.

2. Изучение морфологии органопрофиля почв на макро-, мезо-, мшфо- в субмикроуровнях позволило шявлть зонально-генетические отличия исследуешх почв. В шщелоченных черноземах сочетание жкшх и слаборазложившкхся растительных остатков с сильноразло-жнвшимися и гумифицированными свидетельствует о быстрой протекании процесса гумификации. В серых лесных почвах трансфордакия растительных остатков замедленная ш сравнении с выщелоченными черноземами и шше, чем в псевдопо дзолистых и будох почвах. В светло-серых и бусых лесных почвах прослеживаются все стадии трансформации растительных остатков от опада до аморфного гумифи-циро ванного вещества.

В шщелоченных черноземах тонко дисперсный гумус темноокрашен-шй по всему профилю. Степень агрегированности максимальна по сравнению со всеми изученными почвами. В серых и псевдоподзолистых почвах доминирует светлоокрашенный тонкодисперсный натечный гучус; агрегированность плохо выражена. В бурых лесных почвах гумус буроокрашенный, без признаков подвижности.

3. На основании полученных сведений предложены уровни показателей исследуешх признаков, пригодные для оценки гумусного состояния почв Болгарии. Гуыусное состояние шщелоченных черноземов характеризуется средним содержанием органического вещества и его запасов, постепенно убывающим характером распределения его по

профили, среднее обогащенностью азотом, шсокой степенью гумификации, хуматным телом гумуса, низким содержанкам свободных гуми-ношх кислот, очень шсоким содержанием кислот, связанных о кальцием, шсокой величиной негидролизуе&юго остатка. При освоении выщелоченных черноземов содержание и запасы гумуса гошсилнеь, содержание свободных гуминовых кислот увеличилось до среднего, а содержание гумкношх кислот, связанных о кальцием понизилось.

4. Гумусное состояние серых лесных почв характеризуется сред-

I

ним содержанием гумуса и низкими его запасами, резко усЬвающим про-фильным^ распределением, шсокой обогащенностью азотом, шсокой степенью гумификации, фульватным типом гумуса, высоким содержанием свободных ПС, низким содержанием ГК, связанных о кальцием. При освоений серых лесных почв обогащенность азотом становилась шсокой, степень гумификации снизилась до средней, характер распределения гумуса по црофплю становился постепенно убывающим.

5. Гумусное состояние светло-серых псевдоподзолистых почв характеризуется средним содержанием и запасами гумуса, резко у&ва-ющим профильным его распределением, шсокой обогащенностью азотом, слабой степенью гумификации, фульватным типом гумуса, средним содержанием свободных и связанных с кальцием гуминошх кислот, средним содержанием негидролизуемого остатка. При окультуривании светло-серых почв содержание гумуса в пахотном горизонте понизи-

" лось от среднего до низкого уровня, а его запасы - до очень низкого уровня, резко убывающий характер профильного распределен]» органического вещества-сменился более постепенным, степень гумификации пошсилась. Очень шсоким стало содержание "свободных" гуминошх кислот.

6. Гумусное состояние бурых лесных почв характеризуется очень шсоким содержанием гумуса и высокими его запасами и резко убывающим профильным распределением, низкой обогащенностью азотом, очень шсокой степенью гумификации, гуматно-фульватным типом

! I

гумуса, очень шсоким содержанием "свободных" гуыяношх кислот к отсутствием ГК, связанных с кальцием.

7. Оценено влияние гумусного состояния почв на спектральные лос характеристики. Низкую отражательную способность имеют почш, в составе которых преобладает темноокрашенный высокополдаеризо-ванный гуматный гумус (выщелоченный чернозем). Даже при высоком содержании фульватшй и гуматно-фульватный гумус мало влияют на отражательную способность. На спектральную характеристик почв оказывает влияние не только содержание и состав гумуса, но и особенности морфологии органопрофиля.

8. Результаты исследования почв Болгарии позволяют группировать почва по гумусному состоянию в контролировать его ш основным показателям. Морфологические признаки и химическая характеристика могут быть использованы при картировании и классификации почв Болгарки.

По материалам диссертации опубликованы следуюцие работы:

1, Содержание и запасы гумуса к азота основных типов почв Северной Болгарии (соавт. Д.А.Гришина). Агрохимия, * 4, 1966, с.

2. Гунусное состояние основных типов почв Северной Болгарии.(то же).

Биологические науки, * 6, 1986, с.

Лмаюм ■ начат*

«врып 6О1&0/16. Уса. ап, л. Уч--«эл. я. ^О.

Тцмк 100 мз. Зап* № ин%__

орлш *Энш ГСиета'ваоатяьстае Мосжоесиищ уаамроаггета. ЮЗО09, Моею*, уж. Г«р»иа. 8/7. Твюграфая о«нн 'Зкш Пэт««' «аюилст» МГУ. 11ЙЗЭЭ, Мосхм, Л,«пх» горы.