Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ИЗМЕНЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ТЯЖЕЛЫХ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ НА ПОКРОВНЫХ СУГЛИНКАХ И ИХ НОВООБРАЗОВАНИЙ ПОД ВЛИЯНИЕМ НАРАСТАЮЩЕГО ГИДРОМОРФИЗМА (В ЛЕСУ И НА ПАШНЕ)

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "ИЗМЕНЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ТЯЖЕЛЫХ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ НА ПОКРОВНЫХ СУГЛИНКАХ И ИХ НОВООБРАЗОВАНИЙ ПОД ВЛИЯНИЕМ НАРАСТАЮЩЕГО ГИДРОМОРФИЗМА (В ЛЕСУ И НА ПАШНЕ)"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ии. М. В. ЛОМОНОСОВА

Факультет почвоведения

На правах рукописи УДК 631.417.2:631.432:631.445.2

ДАНИЛОВА Галина Александровна

ИЗМЕНЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ТЯЖЕЛЫХ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ НА ПОКРОВНЫХ СУГЛИНКАХ И ИХ НОВООБРАЗОВАНИЙ ПОД ВЛИЯНИЕМ НАРАСТАЮЩЕГО ГИДРОМОРФИЗМА (В ЛЕСУ И НА ПАШНЕ)

Специальность 03.00.27 — почвоведение

Автореферат

диссертации ва соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва —1990

С < Си ґ

Работа выполнена на кафедре Физика е мелиорации почв факультета Почвоведения Московского государств-"".ог« университета яиени К.Е. Ломоносова.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук вооЬессор ЗаЙдельман

Официальные оппоненты: доктор биологических наук ■ - * Ведущий научный сотрудник ЕЛ. Васильевская кандидат биологических наук, міЙЛШИЙ Л.с(;аакян в.к

Еедущее учреждение: Московская сельскохозяйственная • академия имени К.А, Тимирязева

Авторэфарат разослан " "" 199.,,.. г.

зг-г^"--; постоиїся " Й " - // 199 г. в /6" час.

яа " • ■ • 'света по почвоведению в МГУ . ;

' ■ гз Почвоведения, ауд. М-2

■ • - в библиотеке Факультета

¡ітаем Вас . . з обсуждения диссертации на

;г.оцяал изированн ого ... ло почвоведению'в Московсяом

. ..-.¿ерсйї.«*«. Отзывы на авто{.. « двух экземплярах, заверен-

-е печатью, е- »••чяпавд.«^ „¿есу: 119899» Москва, Лзиаас-

. 4 горы, ' ••> л. Ученый Совет.

УчеквЙ секретарь Сої • \ Матузова Г.2.

МОСКСЕСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕЕОЛЩИИ II ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИИ. М.В,ЛОМОНОСОВА

ИЗМЕНЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ШШХ ДЕРНОБО-ЕОДЗОЛЛЗТЫХ ПОЧВ НА ПОКРОВНЫХ СУГЛИНКАХ И ИХ НОВООБРАЗОВАНИЙ ПОД ВЛИЯНИЕМ НАРАСТАЩЕГО ГИДРСМОРЖМА (В ЛЕСУ И НА ПАШНЕ)

Специальность 03,00,27 - почвовэдеше

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата бдалогнческюс наук

ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

На правах рукодися

УДК 631.4X7.2:631.432:631.445.2

Данилова Гайана Александровна

и;.-. ' .АН НАУЧНАЯ ' - -10 ТЕК А

Моек, с^-1" им, К. .

^вдемии

Москва, 1990

В Европе йеной части Нечерноземной зоны РСФСР шиооио паспро-с гранены де шово-подзолиста а почвы на тяжелых пок ровных суглинках, аспытывавдиэ язйнточное увлажнение. Для понимания их генезиса и направленного улучшения свойств существенное значение приобретает анализ закономерностей трансформации органического вещества почв пои изменении их водного режима, приводящего к развитию оглеекия разной интенсивности.

Актуальность теми. Органическое вещество почв является важнейшим компонентой твоодой фазы; оно в значительной мере определяет химические, физико-химические и фазаческие свойства почв, их плодородие и диагностику. £ Нечерноземной зоне страны одним аз основных процессов почвообразования является глееобразованиа; под его влиянием трансформируется состав органического вещества. Емесм о тем, изменение органического вещества дарново-подзолис-тых почв в связи с нарастанием степени их оглеалия исследовано весьма неполно. Объективна? опенка закономерностей изменения органического вещества дериово-подэолистых почв в условиях Ерогрес-сирущаго в пространстве оглееняя не обходима для углубленного поникания ах генезиса, диагностики и разработка классификации, оцмки направленности вероятных изменений в результате мелиорации в сельскохозяйственного использования.

Цаяь и задачи иссдап^д^й. Целью исследований явилось изучение влияния нарастающего в пространстве щцадлорФазма на содержание в тяжелых дерново-подзолистых почвах специфических а неспе-цифАческих соединений органического вещества. £ ходе исследований решались задача, связанные с изучением влияная нараставшего в пространстве гидроморфиэма на:

1) качественный состав гумуса почв (в лесу и на пашне);

2) состав гумуса почвенных новообразований - кутан и ортштеЁ-

нов;

3) содержание в почрах свободных я связанных аминокислот, лшвдов, хлорофилла, зеленого пигмента и углеводов;

4) скорость гумусообразования в целинных и пахотных почвах.

Одновременно бшіа предпринята попытка оценить возможность использования полученных данных для аналитической диагностики степени оглеения почв по составу органического вещества.

Научная новизна. Впервые детально изучено влияние прогрессирующего в пространстве гядроморфизма дерново-подзолистых почв на тяизлых покровных лессовидных суглинках на групповой и фракционный состав гумуса почв и их конкреционных (ортштейни) и яенонкрационных (кутаны) новообразований; на содержание в органическом веществе почв неспецифических соединений; на скорость гумусообра-зования.

Практическое значение работы. Показана возможность использования данных о составе органического вещества дет диагностики степени оглеения в связи о решением генетических, агрономических и почвенно-мелиоративных задач. Установленные зависимости мэвду составом почвенного гумуса и степенью гидроморфизма могут быть использованы при разработке рекомендаций по оптимизации режима почв.

Апробация. Результаты работы доложены на заседании кафэдры физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ им. Ы.Е. Ломоносова, на заседании подкомиссии по мелиорации заболоченных почв ВОН,

Публикации. Результаты работы опубликованы ь 5 статьях, коо-ме того, одна статья принята в печать.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на Ш? страницах, вклотает таблиц; состоит из введения, 3 глав, выводов и приложения. Список литературы включает ¡/& наименований.

I. Состояние проблемы.

Изменение органического вещества дерново-подзолистых почв при нараставдем в пространстве оглеении исследовано весьма неполно. Сведения о содержания и составе гумуса де рн ово-содз олистнх почв разной степени оглеевия весьма огианичены, а иногда противоречивы. Рядом авторов показано, что с нарастанием степени гццро-морфизма дерново-подзолистых почв увеличивается концентрация фульвокислот (ФК), отношение Сгк: Сфк уменьшается (Касаткин Е.Г., 1947; Каурлчев И.С. и др., i960; Дзядевич Г.С., 1974; Бенядовский A.A., 1967). С другой стороны, имеются работы, свидетельствующие о том, что повышенное увлажнение приводит к увеличению содаржания гумуса а его гуматдости (Коршун К.К., 1964; (Латинян H.H., I9SS; Джиндил А.Р., I96B; Урусевская И.С,, Липихина Л.С., 1978; Саакян Е.Г., 1965). Известное противоречие в оценке влияния нарастающего в пространства оглеания на состав органического вещества дерново-подзолистых почв монет быть связано с различным характером почво-образупцих порсд, ОВ-режимов, причин в степени проявления признаков почвенного гядроморфизма. И.С. Кауричэв и Л.С. Орлов (1962), Д.-С. Орлов (1965) пришли к выводу, что повышенное увлажнение доо-ново-подзшшетых, луговых пойменных, лугово-каштановых почв может оказывать двойственное влияние на характер гумуса. Умеренное увлажнение а сдвиг СШ-погендаалов до границ не ниже 300-400мВ прямо иди косвенно способствуют накоплению органического вещества и изменении его состава в сторону увеличения гуматности. Пои затоплении почв, когда ОВ-потенциал снижается до 100-200 мЕ или приобретает отшцателыше значения, можно ожидать распада гуминовых кислот (ПО, обеднения шли гумуса, аберлютного накопления ФК и, как следствие, снижения отношения Сгк: С^. Исследования по изучению влияния нарастащего в пространстве гвдроморфизма на состав гумуса

ортштейнов и корочек (кутан) тяжелых дерново-подзолистых почв, на содаржание в почвах аминокислот, лядадов, хлорофилла, зеленого пигмента а углеводов, по известным нам данным, не проводились вообще. Не изучен такке вопрос о влиянии нарастающего в поостоая-ствэ оглазния на скорость гумусообоазованяя в дврнсво-додзолистьн: почвах целинных и пахотных угодий. Это сухааг представления об их генезисе, эатоудияат диагностику и прогноз эвслпши, а такие оценку авгошрФяых и гидооморйных почв как объекта иалиооации.

2. Объекты и методы исследований.

Исследования дерново-подзолистых неоглеешшх и оглеешшх почв, приуроченных к толще тяжелосуглинистых и глинистых покровных бесварбонатных отложений, проводились на территории Рузского почвенно-гедоологическ ого стационара, расположенного б кяной частя тае:*ноЁ зонк, на западз Московской области, на землях сонюза "Рузский" в 19Б5-1967 г.г, Ьсз почвы увлажнена ила заболочены атмосшерныш и намывными склоновыми водами. Исследовались почвы двух единых в геохимическое отношении катеа. Почвы первой расположены в 80-100-летием елышк6-кисличнике и представлены дерново-подзолиегши кеоглвешю»;, глубок оогленной, глееватой и глеевой почвами. Почш ыорой катени представлены их пахотными вариантами.

Измен экие огепен!: гидромор^дзма сопровождается возникновением в профиле почв весьма характерных для каждого вида признаков. Е дериоЕо-подзолистых неоглзенных поп;ьа: ;:разнаки гицроморйизма «нксируются в виде марганцевых примазок, Ре-Мп. ортштэЁнов я ох-оистых пятен. В глубокооглеемых избыточное увлажнение сопровождается появлением марганцевих и охристых пятен, ортштейнов, ве»-тикальпих пятен оглзения в нихна:. части профиля. Глаеватые почвы отличаются максимальным содержанием ортштейнов, мраморовядной

окраской иллювиальных горизонтов, серый и серо-фиолетовым цвзгом натечной главы. Еэсь ароФлль глаевой и дерново-глэевоВ почв антэн-сибяо оглеен.

Определения группового я фракционного состава почв и новообразований проводилась наш по методика И.В. Тюрша в ыодяфякащш Пономаревой и Плогниковой 1968 г., (Пономарева, Шюкникова, 1975). Извлечение подвижных аминокислог - по метода Альтмана и Гдльберта с изменениями {Умаров, Асеева, 1971; Q)tbert^АНтсих , 1Э63). Идентификация и определение количественного содержания свободных и связанных аминокислот выполнялись на аминокислотном анализаторе "Хягачи-К1А-ЗВ", Содержание связанны аминокислот рассчитано на безэодьну» навеску. Зольность препаратов ГК составляла не более 8Í. Определена» содержания зеленого пигмента (Fg -фракция) в составе фотонетрируемого раствора бурых ГК проводились по интенсивное-I« поглощения при 590. 620 и 640 ни (Sato, 1976). Изменив устойчивое« органического вещества проводилось автором совместно с сотрудаякои радиоуглеродной лаборатории ИГАН СССР Чэркяаскиы A.B. Содержание радиоуглерода определялось в ГК во сумме пеовой и второй фракций (Чичагова O.A., 1965). Изучены следующие показатели хшшкзекях свойств почв: I) содержание органического углерода по Тюрину в модификация Никитина; углевода - методом Дюбуа; хлорофилл - по максимуму 666 ш в спектрах поглощения спяртобензольно-го экстракта ив почв (Ортов, Гришина, 1961); 2) pH водной я солевой ^усдеязяй (Фязяко-хямяческяе методы исследования почв, 1961); 3) Лдролитяческая кислотность по Капдвну; 4) подвижный алшиаий во Соколову; 5) азот - по Кьалвдалю (А рану шина, 1970),

3. Химические и физико-химические свойства почв.

Эти свойства почв исследованных катея подробно изложены в диссертации. Она оказались весьма тдпичныии для Среднерусской

провинция де рн ово-под зодис тих почв.

С нарастанием оглеения увеличивается рН водной я солевой вытяжек, особенно в иллювиальном горизонте, значительно снижается содержание подвижного алшиния, в аллювиальных горизонтах падают значения гидролитической кислотности, повышается содержание обменных оснований.

4. Влияние степени гидроморфизма да групповой и фракционный состав гумуса дерново-подзолистых почв.

Влияние степени гидроморфизма на качественна, состав гуиуоа целинных почв. Исследованные целинные почвы имеют типичное для де рново-цодзолиотых почв резко убывающее профильное распределение гумуса. Однако нарастание в пространстве степени гидроморфизма определяет индивидуальные особенности его содержания и состава в каядой почвенной разновидности. В профиле неоглеекной и в верхних горизонтах глубокооглееквой почв ПС представлены бурой Фракцией и фракцией 3, связанной с глиной. В нижних горизонтах оглееяных почв в сумме ПС возрастает деля кислот» связанные с кальцием. Это можно объяснить некоторым увеличением рН и содержания обменных оснований в нижних горизонтах почв при усилении оглееяия, В то х9 время с усилением оглеекия белее выраженный характер приобретает снижение содержания вниз по профилю бурых ГК. Эта фракция огсутст-вует в нижнем,иллювиальном горизонте глеевой почвы, преобладает хв фракция 3. В профилях неоглеенной и глубокооглеэнной почв содержание ФК максимально в подзолистом горизонте, содержание нерастворимого остатка нарастает с глубиной, принимая максимальные значения в нижних горизонтах. В глееватой и рлеевой почвах наибольшее содержание № отмечается в горизонтах А2В и С тг соответственно« а содержание кегадролизуемого остатка имеет два максимума - в гумус-

аккумулятивном а шиговиальном горизонтах. По мерз нарастания ог-лееяяя в гумусовом горизонта исследованного ряда почв суша Ж значительно снижается за счет уменьшения относительного содержания почта всей фракций. При этом сумма ГК остается на одном уровне, лишь немного возрастая в глеевой почве. Это приводит к расширению отношения Сгк: С^ в глаеватой и глеевой почвах. Можно предположить, что снижение содержания Ш в глееватой и глеавой почвах связано о ах закреплением в составе негядршшзуемого остатка, нейтрализацией среди а с усилением их выноса как в иллювиальную толщу, так и за пределы профшгя. В подзолистом горизонта нарастающее оглеенде вызывает аналогичные изменения состава гумуса. В гор.ДЗВ происходит небольшое накопление ФК в глееватой и глеевой почвах на фоне некоторого увеличения содержания Пі. В иллювиальной горізонте научаемого ряда почв состав гумуса существенно на меняется. Лишь в глеевой почве происходит накопление Ж я снижены отношения Сгк: Сфд.

Таком образом, нарастапцее оглееяие ¿алее всего сказывается на содержания Ж и гумдна. В диагностическом отношении наибольший интерес представляют изменения содержания в исследуемом ряду яе-гидаолйэуемого остатка, фракции 1а и сумма ОК.

Обращает внимание и еще одно интересно,в в генетическом отношении обстоятельство. Горизонт І2 наоглеенной почвы и собственно глеввый горизонт &тг практически тождественны по с оде акали® "аг-рэсяявяойпфрайции 1а (19,4 а 16,7£) и сумма ФК (54,9 и 55,52). 0ни\5лизкя и по отношению С^: С^ (0,41 и 0,55). Из этого следует, что подзолистый и глаэвый горизонты в почвах раосмат ряваеыого ряда форшруются под влиянием близкого по составу гумуса. Их различие обусловлено, очевидно, особенностями вещного режима и, прежде всего, характером естественного дреназса. Во всех горизонтах изученных почв с усилением в пространства оглеения расширяется

отношекиз С: Ы , т.а. обсгащенность гумуса азотом снижается. Расширение этого отношения косвенно свидетельствует о происходящем при этом увеличении степени гумификации органического вещества и о том, что минерализация его выше в менее оглаенных почвах по сравнению с йол ее оглееникш.

Изменение состава гумуса под влиянием сельскохозяйственного использования. Ео всех оглэеиных освоенных почвах, по сравнению с неоглеенной, проявляется тенденция к накоплению а; за счет ч ракциїі I и 3, а в глеевато£ я дерново-глеевой почвах возрастает содержание П:, связанных с кальцием.

Усиление оглеэния вызывает разное изменение состава гумуса в верхнем горизонте освоенных и целинных почв. Е частности, на пашне проявляется тенденция к подкислена® гумуса, отношение С^: снимется в глееватоГ: а дерново-глеевой почвах. В лесу же, в интенсивно оглеенных почвах, это отношение растет. Причины этого, видимо, в разных СБ-режимах вепхних горизонтов целинных и освоенных почв, различном составе растительных остатков, Важную роль іігоает гакгзса слабая окулътуранность изученных почв. Отношение С:Ы в гумусе освоенных почв растет по мера усиления степени их гцдроморозма. По составу г jay с а верхнего горизонта освоенные поч вы г.ю:іно разделить на 2 группы: I) неоглеенная и глубокооглеенная 2) гл авватая и дерлово-глеевая.

Освоение дерново-подзолистых почв приводит к значительному сн.тлзнии э цех содэрдания общего углерода (табл. I). Абсолютное и относительное содержание суммы ІК значительно ниже в освоенных почвах за счет снижения содержания бурых ПЇ, связанных с Е^Од. й; первой фракции, связанных с ними, в освоєнню: почвах также мзньше. Однако, пахотные почвы содержат больше ПС второй Фракции и связанных с ними ФІ', что объясняется известкованием этих почв, яои освоении почв минерализация гумуса идет интенсивнее, чем в

Состав гумуса гумуо-аккумулятивного я пахотного горизонтов дерново-подзолистых почв на тяжелых покровных суглинках. Рузский стационар, Московская область.

Горизонт, Общий Почез Угодье глубина, С, сы %

Содержание, Франции ІК Сумма 12 З ІК

Неоглаен-ная

цашяя Ар, 0-23 1,14

А' 23-29 0,67

0.16 0.065 0.178 0.39В 13,6 5,7 15,6 34,9

0.377 0.043 0.069 0.209

к 11,5 6,4 13,3 31,2

лес Аі', 5-12 2,22 йлШ. 25,7 не? 0.30 13,5 39,2

Еяубоко оглаэнная пашня Ар, 0-25 1,37 Ш 14,6 0.06 5,8 Ш 16,4 ІШ 36,6

Ар. 25-33 0,96 0.13 13,3 & ,2 0.15 15,3 0,36 32,6

лес Аі', 3-9 2,77 0.73 26,4 нет 0,34 12,3 1.07 38,7

Гаееватая пашня Ар, 1,22 13,1 0.12 9,9 ОЛ 13,9 0.45 36,9

лес АІ. 2-6 4,50 Ш 24,4 ООО 2,2 0.52 12,0 ііЖ 38,2

Двряово-глеевая залежь А1д"; 5-2 Э 2,46 0.20 6,1 0.33 ГЗ.З ОхЗІ 12,5 йм, 33, Э

Глйвая лес А1ди, 7-16 9,39 2.29 24,4 3.14 1,5 1.47 15,7 3.? 41,6

Продшгааняе табл. I

la % к почве : $ от Фракции ФК I 2 Coöq 3 Суша Ж Нэгвдрслизуэмыа остаток Сгр Сфк

0,056 0,11 0.10 ojy? 0^ 0,39 1,20

5,Є 9,5 8,9 6,2 30,4 34,6

0,057 0,076 0.364 0.055 0,272 0.189 0,77

8,5 11,3 К,5 8,2 40,5 28,3

fiJS Q,4Q O.II 0,24 sua 0,Э£

Є,I ІЄ,0 5,0 10,8 42,8 18,9

0.064 0,136 0.14 ÜJ1 oas I.II

4,7 9,9 10,2 8,0 32,8 30,4

0.060 0,08 ОДІ 0,07 1,10

6Д 6.2 її,г 7,1 32,7 30,6

&2I 0.43 0*26 0,26 I.I6 0.54 0,92

7,6 15,5 9,4 9,4 41,9 19,4

Qj.075 0.17 0,06 0,135 0.44 EL32 1,02

6,1 13,9 4,9 II.2 36 Д 27,0

0.23 0,60 нет 0.40 1.43 1.35- 1,22

M 17,8 3,9 31,8 30,0.

ОДІ 0.31 2Д6 0,24 Ш О.ЄЙ 1,00

4,4 12,5 6,5 9,7 33,1 33,1

0.23 0,70 0,10 0.50 1,53 2,50

2,4 7,5 ІД 5,3 16,3 42,1

целинных условиях. Б первую очередь минерализуются подвшаша &ор-ш гумуса. Это, вероятно, являзтсд причиной некоторого относительного накопления в пахотных горизонтах всех освоенных почв 1К, прочноевязанных с глинистыми минералами и устойчивыми ВоО^, а в неогдеекней и глубокооглеенно£ пахотных почвах - еще и не гидролизу еыог о остатка. Для освоенных неоглеенной и глубок о оглеешой почв характерно значительное снижение суммы 4К по сравнению с целинными вариантами. Гумус в них менее кислый, йульватно-гуматного типа. Однако в пахотной глеевагой в залеяной дерново-глеевой почвах доля Ж выше по сравнению с глееватой и глеево« лесными поч-ваш. Гумус верхних горизонтов целинных тточв характеризуется преобладанием в группе 1И подвижной первой Фракции и большим удельным весом подвижных ФК. Таким образом, сельскохозяйственное освоение приводит к трансформации органического вещества верхних горизонтов, неоднозначной в почвах разной степени оглееняя. Сравнение состава гумуса подзолистых горизонтов одинаковых по степени оглеания лесных и пахотных почв показывает, что в последних значителен) меньше бурых ГК, содержатся П(, связанные с Са, тогда как в подзолистом горизонте лесных почв их кет. Таким образом, освоение дерново-подзоласгых почв, приводя к уменьшению, агрессивности и подвижности гумуса верхних горизонтов и появлению в его составе 1К, связанных с Са, способствует улучшению качества гумуса.

р^^ШШ ЭУгШУ'^ч гумусовых веществ. Показана (Кононова, ) 19бЗ; Орлов, 1374) четкая связь между оптическими свойствами ХК и условиями их образования. Нами установлено, что оптическая плотность вихяяки после декальцкрования из образцов подзолистого горизонта возрастает по мере усиления степени гвдроморфизма почв. По этому показателю исследованные почвы мокло разделить на две группы. Б первую группу входят неоглванная и глубок ооглееяная почвы

с * Е0 вторую - глееватая я глеевая с ^¿^^»ОД.

Такая ж закономерность наОлвдается и для коэффициента экстинкшш растворов бурых из горизонтов ¿2 исследованных почв.

5. Влияние степени гидооморшзма на состав гумуса новообразований.

Независимо от Степани огла ензя почв в кутан ах иллювиальных горизонтов содержание гумуса всегда близ, чем во вмещающих горизонтах в 2,5-3,4 раза. При нарастании степаял оглаения почв состав гумуса кутан гор.ВІ существенно не меняется. Он имевг, как правило, четко Еыраженный фульватный характер (Сгк: 0,3). кутан гор.Ш с усилением оглеешя характеризуется увеличением отношения сгк: с 0,3 в неоглеенннх до 0,5 в глееватых почвах. В дарново-падзсдистых глеевых почвах это отношение достигав! 1,1, Изменение состава гумуса кутая гор.ЕІ при усиленна степеня гдцро-иорсзазма почв происходит адекватно изменению состава органического вещества гумус-аккуиулятивного горизонта почв.

Е ортытеЁнах неоглеенкцх и оглеенных почв обнаружено 0,55 -2,25а общего углерода. Б составе гумуса ортшгейнов всех почв резко преобладают ©(. Нарастание гадроиорфизыа почв сопровождается накоплением $К в ортштейнах верхних горизонтов А^ и АІ лесннх и пахотных аочв. В ортштейнах подзолистого горизонта лесных почв -незначительным изменением его состава. В ортштейнах шшвиадьного горизонта пахотных почв найтадается тенденция я накоплению ІК я уменьшен!® содержания ФК. Эти особенности отраьажт характер изменения гумуса вмещающих горизонтов. Гумус ортштейнов элювиальных горизонтов (особенно А2) всегда, как в оглеенных, гак и в неоглеенннх почвах, имеет фульватный характер. Наиболее определенно эта закономерность наблвдается в ортштейнах яз почв леса (0^:

0,11-0,19). Освоение почв приводит к появлению в составе гу-

муса орявтейнов верхяях горизонтов второй фракции ТК, уменьшению содераания общего углерода я ФК на фоне равного или большего содержания IK, иго определяет расширение отношения Сгк: С^.

6.7. Влияние степени гядроморфязма на содержание в гумус-аккумулятивном горизонте целинных дерново-подзолистых почв лапидов, хлорофилла, зеленого пигмента, углеводов и аминокислот.

Установлено, что при нарастании оглеения происходит абсолютное {% к почве) накопление и относительная (к общему углероду) убыль лшшдов, т.е. накопление липкдов в почвах находится в обратной зависимости от степени гумификация и содержания IK. При нарастания оглееняя в исследуемых почвах происходит увеличение содзрааяяя хлорофилла в глеезатой я глеевой почвах по сравнению с наоглеэнной, что, вероятно, является результатом его консервация. Абссдитноз содержанка Ту -фракция и углаводоЕ увзлдчявазтся по маре нарастания оглезния во все сроки определений. При этда ах относительно а содержите уменьшается, что, ввдяда, сьязаво с усилением разложения этих веществ з анаэробных условиях.

Содеряавиэ я состав свободных аминокислот определяла в целинных и пахотных почвах, связанных - в целинных почвах. Независимо от срока определения в образцах почв обнаружено 17 свободных аминокислот. Доминируют глугамшювая я аспарагяяовая кислоту, серян, аланян, глицин, лейцин, валяя, треонин, сосгамящнз 74-9СЙ от суммы всех аминокислот. Кратковременное избыточное уадаж-ненае почвы не оказывает заметного елкяния на их содереалие (табл. 2). 3 неоглеенной и глубокооглаенной почвах оно почти равное. Ео все сроки определений, как наиболее устойчивые, преобладают нейтральные аминокислоты. Однако, нарастание оглеения сонро-

Изменении группового состава свободных аыинокяслот дерново-подзолистых почв ва вяквлыг покровных суглинках под вдияяиам нарастания степени гидроморфизма. Рузский стационар, Московская область, лес

Почва, разрез, Суша Группы аминокислот,

Дата горизонт, аминокислот,

глубина, см мг/кг почвы днкарбояовые нейтральные

Ееоглеенная, 16,56

401, А1, 5-12

Ишь Елубокооглеен-

1965 г. ная, 4СЁ, А1, 10,10

3-9

Глеевая, 405, 37,54 ¿1, 7-18

Кеоглееяяая,

401, ¿1, 5-32 9,68

Ишь Глееватая, 35,69

1Э66 г. 403, АХ, 2-е

Глеевая, 4Э5 37,с4 ¿1 , 7-18

Неоглаекн&я, 15,87 40Т, АХ, 5-12

Октябрь Глубокооглаен- 14,?!

1956 г. ная, 4СЕ, А1, 3-9

Глееватая, 24,60

433, А1, 2-6

Глеевая, 405, 55,99

А1 , 7-18

19,60

17,40 44,40

31,40 28,70

62,50

21,90 16,70 47,40 50,60

33 ДО

39,90 27,70

34,60 32,0

20,90

31,30 36,00 28,70 27,50

IS

Продолжение тайл. Z

% or суммы

«SSST цякличаскиа серос<даш«ша ^cfcS" 23,0 7,6 6,3 13,2

20.5 Ь,5 Э,3 4,7 13,9 5,6 5,3

16,4 7,3 5,3 4,5

21.2 6,2 3,Э Е,ї 7,Э 3,2 4,4 T,ï

26.6 7,Э 5,2 I Д

23.3 Ь,1 5,6 5,7 12,3 4,0 5,5 2,2 10,6 4,3 <1,2 л,'й

вожцается увеличением содержания дикарбоновых аминокислот. В гле-еватой и глеевой почвах деля дикарбоновых аминокислот, до сравнению с другими группами, значительно выше во все сроки яаблэдвний. При этом глееватая и глеевая почвы отличаются снижением дела почти всех других групп аминокислот. В пахотном горизонте проводилось одноразовое определение содержания я состава свободных аминокислот. Независимо от степени оглеания почв в ней содержалось 11,4-15,8 мг/кг почвы аминокислот {преобладает группа нейтральных, затем - дикарбоновые и оксиаминбкислотн).

Абсолютное содержание связанных аминокислот г 1К кеоглевиной, глееватой я глеевоЕ целинньрс почв существенно не изменяется и составляет 1Ъ-1Ъ% от веса ГК. Я составе 1Я всех изученных почв преобладает группа нейтральных, затеи дикарбоновых и циклических аминокислот. Преобладание в глееватой и глаевой почвах овоОодаых дикарбоновых аминокислот не приводит к большему вклшаняю их в состав ПС этих почв.

8. Влияние степени пироморфизма на устойчивость гумуса в целинных и освоенных почвах.

Устойчивость органического вещества оценивалась по изменению скорости обновления гумуса, которая, в свою очередь, определялась по соотношению удельных активностей по растительности, принятой за-1СКК по методу Чернявского А.В., и IV из каждого горизонта. В тех случаях, когда удельная активность ниже общепринятой эталонной, в скобках приводится значение радиоуглеродного возраста в годах (табл. 3).

2 неоглэениой цалшной почве относительная удельная активность (ОУА) ХК из гор.АШ достигает наибольших значений, что говорит о значительной скорости их обновления. В подзолистом горизонте эта скорость снижается, радиоуглеродный возраст п; состааяя-

Относительная удельная активность .гуминовых кислот и запасы углерода гумуса в целинных и пахотных дерново-подзолистых почвах.

Горизонт, с Запасы углерода Относительная глубина, *,общ* гумуса в гоЬи- удельная ак-см % зонте, кг/м5- тивность гуму-

са, %

Почва

Еочвы под темно-хвойным лесом

А11, 5-12 2,22 1,31 не одред.

Неоглееиная А1", 12-22 1,37 1,44 75,Э1±0,75

А2, 22-32 0,31 0,37 70,06*1,06(430410)

Глеаватая, А1, 2-6 4,5 1,62 68,36*2,04

р. 403 А1А2^, 6-12 0,9? 0,31 78,14*1,18

12-20 3,29 3,38 56,37*1,02(2300*110)

Глеевая, А1у» 7-18 9,39 3,28 74,49*0,74

р. 405 А^", 16-29 0,96 1,48 47,83*1,37(3640*50)

^,29^3 3,36 0,7Э 46,35*2,80(3910*90)

Почвы на пашне

Неоглеенная Ар, 0-23 1,14 3,42 80,46*0,47.

0,67 0,64 76,70*0,47^

Глееватая Ар, 1,22 4,31 76,38*0,53

А2^, 26-35 0,49 0,63 61,44*2,10(1480*210)

ат здесь 490^110 лет. Б гор.А2 глееватой почвы скорость обновления ПС резко снижается и их радиоуглеродный возраст достигает 2303±ИСГ лет, т.к. вследствие повышенного увлажнения биохимические процессы разложения и синтеза гумусовых веществ (ГВ) здесь подавлена. Гумус верхнего горизонта глееватой почвы обновляется с высокой скоростью.

В верхнем минеральном горизонте глеевой почвы скорость обновления гумуса примерно такая же, как в неоглеенной почве, однако в подзолистом е глеевом горизонтах она резко снижается. Резкое различие концентраций радиоуглеродов в 1К глеевого и перегнойного горизонтов свидетельствует о низкой биохимической активности в глеевых горизонтах, но а о незначительной скорости миграции 1Б из перегнойного горизонта. В то же вреш внутри самих горизонтов обмен Ш идет интенсивно, т.к. разница в концентрации радиоуглерода в 1,5? на протяжении 25 см совсем назначительна. Гумус глее-внх горизонтов образует, очевидно, устойчивую систему.

Относительная удельная активность 1К во всем пахотном горизонте неоглеенной почвы, вклтая плужную подошву, выше, чем в целинной неоглеенной почве, что свидетельствует о меньшей устойчивости, системы ГВ пахотной почвы. В пахотном горизонте глееватой почвы ОУА ниже, чем в подгоризонте плужной подошвы неоглеенной почва, а в подзолистом горизонте она уменьшается значительно (на 15£) и возраст 1К из этого горизонта составляет 1480^210 лог. Скорость обновления гумуса выше б гор.А2 глееватой пахотной почвы по сравнению с аналогичный горизонтом целинной глееватой почвы. Следовательно, гумусное состояние пахотной почвы является неустойчивым.

9. Основные признаки а количественные критерия диагностики степени гвдроморфгзда почв,

£ литературе имеются указания на возможность использования группового состава гумуса и некоторых биохимических показателей для диагностики и индикаши почв (Орлов Д.С. и др., 1ЭТЭ; Орлов Д.С., 1960). При этом исследователи отмечают, что грушової, состав гумуса относятся к числу консервативных показателей. Имеются также предшествующие оаботы в отношении не только палевої:, но я лабораторной оценки степени оглеения дерново-подзолистых почп по почвенным образцам и новообразованиям (Зайдельман Ф.Р., Оглез-нев, IST7I; Зайдельман Ф.Р. и др., 197Э, Т9В?., ТЭ67; Старцев А.Н., 1337). Наша задача заключалась в поиске таких качественных и ко-дігтествешшх различий в составе органического вещества дерново-ыдзолистых почв, которые бы могли позволить опрзделить степень нх оглеения и, в дальнейшем, разработать их диагностику. £ известных нам литературных источниках работы такого рода отсутствуют. Полученные результаты является первой попыткой систематического изучения информативной значимости состава органического вещества дешюво-подзолис :tx ночв и новообразовании в связи с диагностикой степени их оглаендя. Данное г.сслзіоваяйК в комплексе позволяют достаточно Чогко даагносгисовать рассматриваемые почвы на две группи по с?шс.ш1 гвд;лм еаХазма. В по рву с группу входят иеоглеен-

й гл;,07і:сог.-;'із;і.ш:і .ючеы, so ьгоруэ - глееватые и глее бы з (rali. -1).

икводы.

X. В гу ц; с-акк у г і юьі горизонте тяжелых дзрново-подзсл-чо-гис почв на по:*рзБящ; суглинках с нарастанием в пространстве степени их гидр-?мов^изма па ¿оне яаг.олла^гия оргашизо^ого еєі'ієст-

Характерные особенности органического вещества гумусового горизонта, которые могут бить использованы дм разработки диагностики степени оглеения тяжелых депново-подзолистык почв.

1очва, Неоглеенные и глубокооглеен. угодье

содер^. лес а

вне оргаай>\ залежь

ческах вещесй

Глееватые и глеевне

лес

пашня, залежь

Свободные

аминокислоту, 10,0-16,0 мг/кг почвы

Свободные дакарбоновые

аминокислоты, 17,0-31,0 % от суммы

^^бщ 11,8-13,2

% к почве 0,26-0,29

Хлорофилл,

мкг/г потви 2,2-3,2 Углеводы,

% к почве 0,7-0,8 ГЦ, связанные

2 «б

% к общ

Негадроли зу емый остаток,

* кСобщ

Ж "агрессив. |ракдои,

* с0бщ

Суша ФК, * К С0бщ

и гор.АЗ, внт. после декальциров.

нет 19,0

8,0

42,0

0,05-0,10

не опред. 25,0-56,0 яе опрад.

не опред. 29,0-63,0 не апред.

ее опред. 7,1-10,0 не опред. не опред. 0,37-0,72 не опред.

не опред, 6,8-14,1

не опред. 1,2-2,2

6,0 1,5-2,2 10,0-13,0

30,0-42,0 2,4-5,Д 16,0-32 »0 0,13-0,15

ва и увеличения абсолютного содержания гуминовдх и фульвокислот снижается относительное содержание как отдельных фракций, так и сумма ФК, что сказывается причиной образования в глееватой и гле-евой почвах гумуса гуматно-фульватног о и гуматного типов.

В составе гумуса неоглеенной л верхних горизонтов оглеенных почв преобладают свободные и связанные с Й^Од бурые ГО. В нижних горизонтах оглеенных лочв преобладает фракция ГО, прочноевязаиных с глинистыми минералами.

2. С усилением степени гидроморфизма освоенных лочв относительное суммарное содержание ПС меняется незначительно; в глеева-тоЕ и дерново-глеевой почвах отмечается тенденция к росту содержания ФК по сравнению с шнее оглеенныш.

3. Освоение целинных дерново-подзолпетых почв на тяжелых покровных суглинках приводит к уменьшению содержания в пахотном горизонте гумуса, ГО н ФК первой фракции при увеличения содерпзнкя ГО и ФК второй фракции и негкдролиэуемого остатка.

4. В кутанах иллювиальных горизонтов независимо от степени оглеения почв содержание гумуса выше, чем во вмещающих горизонтах в 2,5-3,4 раза. При нарастании степени гидр оме рпизма почв гумус кутан из гор.В1 существенно не меняется; гумус кутан пз гор.В2 изменяется адекватно изменению состава органического вещества гумус-аккумулятивного горизонта.

5. Нарастание степени гидроморфнзма почв приводит к расс::рештю отношения в верхнем горизонте всех исследованных почв, в ортштейнах освоенных почв, в кутанах целкнщгс почв. Это свидетельствует об уменьшении обогаценностп азотом гумуса почв и новообразований при усилении оглеения почв.

6. При нарастании оглеэния в тяжелых дерново-подзолистых почвах на покровных суглинках происходит увеличение содержания хлорофилла, уменьшение относительного (.% к С^щ) содержания лппидов,

углеводов, зеленого пигмента {% к Сгд) на Фоне увеличения ях а<5-солютного содержания,

7, В де рново-додз олис тых неоглэенных и оглеенных почвах целинных и пахотных угодий обнаружено 17 свободных аминокислот, со-ста которых однообразен во все сроки наблюдений. При нарастании степени гидроморфизма в целинных почвах происходит увеличение оо-дераакия свободных аминокислот, максимум которого отмечается в глеевой почва, и изменение соотношения ме.тду группами аминокислот.

S. Нарастание степени гщроморйизма почв не сказывается существенно на содеожаная и состава связанных аминокислот в ПС из rop.AI исследованных целинных почв.

9. Е изученных целинных я освоенных почвах скорость обновления гумуса достаточно велика я незначятельные изменения внешних факторов выводят систему гумусовых веществ из динамического равновесия. При усилении степени гидроморфизма в целинных почвах скорость обновления гумуса уменьшается в подзолистом и глеевом горизонтах, в освоенных почвах - в пахотном я подзолистом. При освоении целинных почв скорости обновления гумуса возрастам.

10. Гумус ортштейнов характеризуется значительным преобладанием ФК над IK, в ортитеГшах подзолистых горизонтов он более кислый. Нарастание гидроморфизма почв сопровождается в ортштейнах верхнего горизонта целинных й пахотных почв увеличением содержания ФК, в ортштейнах подзолистого горизонта освоенных ночв - содержания ПС, целинных почв - незначительным изменением состава гумуса. Освоение почв приводит к появлению в составе веюших горизонтов ГК, связанных с кальцием, и к уменьшению в ортштейнах пахотных и подзолистых горизонтов с оде отпадая общего углерода я ФК на íoHe почти равного или большего содержания ПС.

XI. Установлена характерные особенности органического вещества гумусового горизонта, позволившие разделить изученные почвы на

дее типовые группы: собственно дерново-подзолистые (неоглеекйыз я глубокооглеаякае) я болотво-подзолистыв (глеавые и дарново-глеевка).

Сшсок опубликованных работ

1. Влияние степени гидрошрфизма на состав гумуса тяжелых дорггэво-годзолистых лочэ. - Зесткик МГУ, сер. 17, почвоведакае, Я З, 1568, с, £5-32 (в соавторстве с Ф.Р. Зайдельманом).

2. Влияние степени гидроморфкзма на содержание свободных ауднокнслот в дерново-подзолистых почвах на покровных суглинках. £естшш N117, сер. 17, почвоведение, И 2, 1969, с. 14-19 (в соавторстве с £\Р, Зайдальманом).

3. Елшнве глеэобрззовандя на содшгааие лапвдов, хлорофилла, зеленого пигмента и углеводов в дерново-подзолистых почвах.-Научные доклады высшей шалы, оерш биоя. науки, Л 5, 1989,

с. Ю1-1Э5 (в соавторстве с Ф.Р. Зайдельманом).

4. Ращюугла родные исследования устойчивости я изменчивости гумуса б аегзсіззїіішх и освоенных дедаово-подзслистых почвах раздой степэни оглзшшя. - Доклады АН СССР, г. 305, № 4, с. 965-969 (в со^ЕГорстве с л.£. Чзшшскиы и Ф.Р. Зайдельыаном),

5. Влияние степени гидроілорфизма на состав гумуса целинных

л 0се0іі1нцх дерново-подзолистых почв на тяжелых покровных суглинках. - Вестник МГУ, сер. 17, почвоведение, й 4, 1989, 0. 32-57 (в соавторства с Ф.Р. Зайдельшном).

6. Елияние степени гедроморфизма на состав гумуса новообразований (е печати).

Подп. в печ. 4.05,90г. Л-І0953 Тира« 100 экз. Заказ 3 ""С Централизованная типография ХОЗУ МПС'Л СССР