Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изменение состояния гумусовых соединений серой лесной и каштановой почв Забайкалья под влиянием минеральных и органических удобрений

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Изменение состояния гумусовых соединений серой лесной и каштановой почв Забайкалья под влиянием минеральных и органических удобрений"

/

На правах рукописи

00347ЭБЗ1

Будажапова Майя Жалсановна

ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ГУМУСОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ И КАШТАНОВОЙ ПОЧВ ЗАБАЙКАЛЬЯ ПОД ВЛИЯНИЕМ МИНЕРАЛЬНЫХ И ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ

Специальность 03.00.27 - почвоведение

1 5 ОКТ 2009

АВТОРЕФЕРАТ на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва-2009

003479631

Работа выполнена на кафедре экологии факультета агрохимии, почвоведения и экологии Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К.А.Тимирязева

Научный руководитель:

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук, профессор

Черников Владимир Александрович

Фокин Алексей Дмитриевич

Кандидат сельскохозяйственных наук Шишов Станислав Александрович

Ведущая организация: ГНУ «Бурятский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

Защита состоится 2009 г. в 14 час 30 мин на заседании

диссертационного совета Д.220.043.02 при Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К.А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.

Автореферат разослан « » 2009 г. и размещен на сайте уни-

верситета www.timacad.ru.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук ' Т.В. Шнее

Актуальность темы. Природно-климатические условия Забайкалья предопределяют формирование своеобразных самобытных почв, отличающихся от аналогичных почв Европейской части России (Чимитдоржиева, 1990). В своеобразных климатических условиях с продолжительным периодом криогенного покоя и очень малым сроком активной биологической жизни почвы, интенсивное вмешательство в педосферу часто отрицательно сказывается на плодородии и экологическом благополучии ландшафтов (Гамзиков, 1992). Значительное влияние на устойчивость почв антропогенному воздействию оказывает качество органического вещества и его главного специфического компонента -гумуса.

В силу ряда объективных экологических ограничений данного уникального региона продуктивное земледелие здесь возможно лишь при применении удобрений. В связи с этим необходим экологический подход к изучению эффективности применения удобрений, предполагающий исследование их воздействия на качественный состав и трансформацию гумуса, так как выполнение многих экологических функций почвы напрямую зависит от состава и свойств гумусовых веществ.

Цель работы - Оценить изменения гумусового состояния серой лесной и каштановой почвы под влиянием минеральных и органических удобрений в Забайкалье.

В задачи исследований входило:

1. Оценить влияние длительного и краткосрочного применения минеральных и органических удобрений на параметры гумусового состояния почв Забайкалья.

2. Провести исследования состава, свойств и структурных особенностей гумусовых кислот почв Забайкалья и их трансформацию под влиянием краткосрочного и длительного применения минеральных и органических удобрений.

Научная новизна. Впервые с помощью методов физико-химического анализа (термогравиметрический анализ, определение набухания, кислотно-солевого состава, коэффициентов цветности гумусовых кислот и т.д.) выявлены особенности изменения состава и свойств органического вещества почв Забайкалья под влиянием краткосрочного и длительного применения удобрений. Проведенные исследования позволяют раскрыть процессы трансформации гумусовых веществ, не выявляемые традиционными методами.

Показано влияние различных систем удобрения на гидрофильные свойства почв по величине максимальной емкости и константы скорости набухания; содержание гуматов кальция и цветность гумусовых веществ; термографическую характеристику почв.

Впервые для изучаемых почв исследованы состав, свойства и структурные особенности препаратов гумусовых кислот без их разделения на гумино-

вые и фульвокислоты, что упрощает анализ и минимизирует вторичное изменение препаратов под воздействием химических реагентов в ходе анализов.

Впервые гумусовые кислоты исследуемых почв охарактеризованы по параметрам элементного состава, оптических свойств в видимой и инфракрасной частях спектра, термического анализа. Комплексом методов физико-химического анализа (графостатистическая обработка данных элементного состава, видимая и ИК спектроскопия, дериватографический анализ) вскрыты трансформационные изменения гумусовых кислот под влиянием различных факторов.

Установлено, что длительное применение минеральных удобрений на исследуемых почвах в условиях принятых севооборотов и агротехники приводит к деградации как центральной, так и периферической частей гумусовых соединений. Периферические фрагменты гумусовых веществ серой лесной почвы более устойчивы к действию минеральных удобрений, чем аналогичные структуры каштановых почв.

Длительное применение органических удобрений не только способствует оптимизации состояния органического вещества исследуемых почв, но и увеличивает устойчивость центральной части гумусовых веществ.

Практическая значимость. Полученные данные по качественному составу органического вещества серой лесной и каштановой почв Забайкалья и его трансформации послужат теоретической основой для управления технологическими приемами воздействия на пахотные почвы и исходной базой дальнейших исследований при мониторинге почв Забайкалья.

Защищаемые положения:

1. Свойства и характер трансформации гумусовых соединений исследуемых почв определяются качественным составом гумуса, который характеризуется различиями по показателям максимальной емкости и константы скорости набухания, кислотно-солевому отношению (показатель «гуматности») и коэффициенту цветности (коэффициент А) при разной их чувствительности под влиянием минеральных и органических удобрений.

2. Краткосрочное применение минеральных удобрений не вызывает де-градационных процессов. При этом повышается устойчивость каштановой почвы к действию удобрений, что приводит к развитию периферической части гумусовых кислот, предохраняющей ядерную часть от разрушения.

3. Длительное действие минеральных удобрений способствует уменьшению устойчивости исследуемых почв, что выражается в деградации периферической части, а на каштановой почве и центрального компонента гумусовых соединений. Усиливаются окислительные процессы, как следствие, увеличивается количество кислородсодержащих группировок в составе гумуса.

4. Длительное действие навоза положительно влияет на процесс трансформации гумуса исследуемых почв, что выражается в накоплении центральной, ядерной части гумусовых кислот. Происходит дифференциация и накопление периферических компонентов, предохраняющих «ядро» гумусовых соединений от разрушения.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуж- . дались на международной научной конференции (Москва, ВНИИА, 2002), конференции молодых ученых РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева (Москва, 2005), ежегодной конференции преподавателей и аспирантов МСХА (Москва, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы, в т.ч. 2 в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 125 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 4 глав, выводов. Содержит 17 таблиц, 11 рисунков. Список литературы включает 150 наименований, в том числе 12 иностранных авторов.

Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю В.А. Черникову за многолетнюю совместную работу, искреннюю признательность коллегам с кафедры физической и коллоидной химии, В.А. Кончицу за ценные замечания и советы, родным и близким за терпение, моральную и материальную поддержку.

Глава I Обзор литературы В главе дана характеристика основных факторов почвообразования серых лесных и каштановых криоаридных почв Забайкалья, обзор имеющихся данных по органическому веществу различных типов почв, его трансформации при применении минеральных и органических удобрений и методах исследования.

Глава II Объекты и методы исследований Объектами исследований были серые лесные и каштановые сезонно-мерзлотные почвы.

Образцы отбирались по стандартной методике (ГОСТ 17.4.3.01-83). Микрополевой опыт на каштановой почве заложен в 1994 году в 8-кратной повторности. Удобрения вносились в виде двойного суперфосфата (40 кг д.в.), хлористого калия (40 кг д.в.), сульфата аммония (60 кг д.в.) ежегодно весной перед посевом яровых зерновых культур районированных сортов с чередованием пар - пшеница - ячмень - овес. Таким образом, были отобраны образцы варианта краткосрочного применения минеральных удобрений (NPKkpatk)-

Длительный полевой опыт на каштановой почве заложен в 1966-1968 гг. в классической восьмерной схеме с минеральными удобрениями (N60P40K40) и систематическим внесением органических удобрений (60 т/га за ротацию) в 6-кратной повторности. Культуры яровые зерновые с тем же чередованием, как и

в микрополевом опыте. Таким образом, были отобраны образцы вариантов длительного применения ИРК и навоза (ЫРКдлит и Навоздлит)-

Исследования на серой лесной почве проводились на основе микрополевого опыта, заложенного в 1995 году в условиях лесостепной зоны Бурятии по инициативе академика РАСХН д.б.н. Г.П. Гамзикова и к.б.н. Л.В. Будажапова в 3 км удаления от береговой линии оз. Байкал. Удобрения вносились в те же сроки, формах и дозах, что и на каштановой почве. С этого опыта отобраны образцы почв варианта краткосрочного применения минеральных удобрений (МРКкрдтк).

Длительный полевой опыт на серой лесной почве заложен в 1977 году в 8-кратной повторности с минеральными удобрениями (М^Р^К^) и систематическим внесением органических удобрений (60 т/га за ротацию) в 6-кратной повторности. Таким образом, с данного опыта отобраны образцы почв вариантов длительного применения минеральных и органических удобрений (ЫРКд щт и Навоздлит)-

В образцах почвы проводили следующие виды исследований: определение общего углерода по И.В. Тюрину (Аринушкина, 1970), определение величины набухания по Васильеву в модификации С.Н. Алешина (1967), определение кислотно-солевого отношения и коэффициентов цветности по методике кафедры физической и коллоидной химии без разделения гумусовых соединений и с заменой спектрофотометрического окончания на гравиметрическое (Алешин, 1971), дифференциально-термический и дифференциалъно-термогравиметри-ческий анализ на дериватографе О - 1500Б.

Для характеристики гумусовых кислот из образцов гумусового горизонта целинных и пахотных почв были выделены препараты гумусовых кислот исчерпывающим экстрагированием по стандартной методике Д.С. Орлова (Орлов, Гришина, 1981) без последующего разделения на гуминовые и фульвокислоты (Черников, 1973).

В полученных препаратах исследовали элементный состав гумусовых кислот на автоматическом элементном анализаторе «СНИ-ПОб», качественный состав функциональных групп и атомных группировок методом ИК-спектроскопии на спектрофотометре Спекорд-80, дифференциально-термический и дифференциально-термогравиметрический анализ на дериватографе 0 - 15000. По данным элементного анализа была проведена графо-статистическая обработка по Д. ван Кревелену.

Глава III Изучение влияния применения удобрений в почвенных образцах 3.1 Гидрофильные свойства

Гумификация органического вещества растительных остатков проходит через ряд последовательных стадий, в зависимости от которых оно характери-

зуется и различньми свойствами. В этой связи интерес представляет первая стадия гумификации, характеризующаяся образованием комплекса относительно гидрофильных соединений, так как гидрофильный гумус в большей степени обладает способностью острукгуривать почву, и, подвергаясь воздействию микроорганизмов, является источником образования специфических гумусовых веществ и фондом снабжения растений необходимыми элементами питания. В нашей работе гидрофильность почвенных коллоидов мы определяли по степени их набухания, которое обусловлено главным образом органической частью поглощающего комплекса почвы, так как при применении минеральных удобрений и навоза минералогический состав почв меняется незначительно.

В исследуемых почвах наименьшее значение максимальной емкости набухания Ом наблюдается на целине. Серая лесная почва характеризуется почти в 2 раза меньшей емкостью набухания, чем каштановая, при этом при применении удобрений на каштановой почве Ом увеличивается на небольшую величину, а на серой лесной почве - более, чем в 3 раза, то есть ее потенциальная способность к увеличению гидрофильности органического вещества значительно выше. Данный факт может быть обусловлен различием режима влажности су-хостепных и лесостепных почв Забайкалья.

При длительном применении минеральных удобрений максимальная емкость набухания (величина Ом) и константа скорости набухания уменьшаются по сравнению с вариантом ИРКкратк. что свидетельствует об изменении структуры поглощающих центров в сторону уменьшения их сродства к воде. Применение навоза определяет максимальную величину С?м, что может быть связано с общим увеличением количества гумуса данных вариантов, привносом свежего органического вещества, находящегося на ранних стадиях гумификации, увеличением количества адсорбционной воды.

3.2 Кислотно-солевое соотношение и коэффициенты цветности гумусовых кислот

Отношение гуматов к гумусовым кислотам отражает изменение кислотно-солевого состава органического вещества. Это отношение может быть показателем «гуматности» и по нему можно оценивать влияние различных приемов окультуривания на качественный состав гумуса. Наши исследования показали, что наименьшее отношение гуматов к гумусовым кислотам на каштановой почве приходится на целину, а на серой лесной почве - на вариант ОТКкратк. что говорит о наибольшей подвижности гумусовых кислот данных вариантов. Этот факт подтверждается результатами термического анализа (табл.5,8).

Качественные изменения гумусовых веществ можно оценивать и по показателям оптической плотности их растворов. Нами использовался коэффициент С^/б и коэффициент цветности А, который более объективно отражает особенности гумусовых соединений (табл.1).

Таблица1- Кислотно-солевой состав и коэффициенты цветности гумусовых кислот _

Вариант Содержание гумусовых веществ Гумусовые кислоты + гуматы (г/100 г почвы) Гуматы / гумусовые кислоты Коэффициенты цветности гумусовых кислот

гумусовые кислоты 0,1нКаОН, г/100 г почвы % от гумусовых кислот+ гуматы гуматы 0,1н Ка2С204, г/100 г почвы % от гумусовых кислот + гуматы (2 4/б' А"

Серая лесная почва

Целина 0,03 43 0,04 57 0,07 1,33 6,76 4,6

№к кратк 0,06 60 0,04 40 0,10 0,67 4,62 3,1

ШСдлит 0,01 25 0,04 75 0,05 4,00 6,89 4,3

Навоз длит 0,01 25 0,04 75 0,05 4,00 8,74 4,8

Каштановая почва

Целина 0,04 67 0,02 33 0,06 0,50 4,20 3,3

ИРК кратк 0,04 50 0,04 50 0,08 1,00 5,95 4,3

ШСдшт 0,04 44 0,05 56 0,09 1,25 3,95 4Д

Навоз длит 0,02 40 0,03 60 0,05 1,50 6,02 4,6

' Коэффициент цветности Вельте. Коэффициент цветности Алешина.

Максимальные значения и А приходятся на варианты Навоздаит, что свидетельствует о более простом химическом строении в них гумусовых кислот. Краткосрочное внесение удобрений на серой лесной почве усложняет химическую природу гумуса. При этом коэффициент цветности А варианта целина составляет 4,6, что практически соответствует варианту с внесением навоза. На каштановой почве наиболее сложны в химическом отношении гумусовые кислоты в варианте целина. Применение минеральных удобрений и навоза приводит к упрощению молекул гумусовых кислот.

33 Изучение влияния применения удобрений методами термического анализа

Суммарная потеря массы в интервале 300-700 °С рассматривается как потеря от сгорания «всего» органического вещества почвы, в состав которого входит «свободное» (потеря массы при 300-500 °С) и «связанное» органическое вещество (потеря массы в области 500-700 °С). «Свободное» органическое вещество представлено несколькими фракциями, которые различаются прочностью связи с минеральной частью почвы, а вследствие чего, и разными температурами сгорания. Предполагается, что «свободное» органическое вещество почвы является более доступным источником питания культур, чем «связан-

ное», при этом более доступной будет та его фракция, которая сгорает в области более низких температур, то есть менее защищенная минеральной частью.

Результаты исследования серой лесной почвы представлены в таблице 2-4. Таблица2 - Термогравиметрическая характеристика серой лесной почвы

Вариант Температура эффекта (°С, числитель) и потеря массы (% к навеске, знаменатель) Общая потеря массы, % к навеске Потеря массы за счет органического вещества, % к навеске Содержание углерода по Тюрину, %

Целина 80 190 320 460 510 650 1,23 0,10 2,05 0,61 0,41 0,72 5,12 3,79 1,25

NPK КРАТК 80 320 450 505 635 1,66 2,78 0,59 0,59 0,58 6,20 4,54 1,70

NPK длит 95 320 505 640 1,62 1,46 0,89 0,74 4,71 3,09 0,47

Навоз длит 90 320 430 510 680 2,30 2,54 0,73 1,09 0,85 7,51 5,21 1,80

В контрольном варианте (целина) наблюдаются два термоэффекта удаления адсорбционной воды при 80 °С и 190 °С, что свидетельствует о потенциальной стрессоустойчивости серой лесной почвы неблагоприятным факторам воздействия (табл. 2). В варианте целина присутствуют две фракции «свободного» органического вещества: менее связанная, сгорающая при 320 °С, и более прочно связанная, сгорающая при 460 °С. «Связанное» органическое вещество достигает максимальной скорости сгорания при 510 °С, а эффект при 650 °С обусловлен сгоранием более устойчивого компонента центральной части органического вещества. В варианте NPKkpatk увеличилась общая потеря массы, в основном за счет «свободного» органического вещества. После длительного внесения NPK произошло упрощение качественного состава гумуса за счет «свободной» органики (остался один эффект при 320 °С), а доля «связанного» органического вещества увеличилась. При этом общая потеря массы оказалась наименьшей, соответственно, и доля органического вещества в суммарной потере массы составила наименьшую величину. Внесение навоза изменило характер ДТГ-кривой и сопровождалось наибольшей потерей массы от сравнению с другими образцами. Последний эффект сгорания органического вещества при 680 °С оказался наивысшим, что говорит о явном закреплении органического вещества и большей устойчивости почв по сравнению с другими вариантами. Эти данные согласуются с данными кислотно-солевого состава (табл.1).

Нам представляется интересным проследить изменение потери массы по каждому процессу на серой лесной почве, зафиксированному на Д11 -кривой (табл.3). Во всех вариантах опыта серой лесной почвы произошло увеличение

количества адсорбционной воды. Эти данные соответствуют результатам изучения гидрофильных свойств органического вещества исследуемой почвы.

ТаблицаЗ - Изменение потери массы (%) в каждом эффекте

Вариант Адсорбционная вода (80-190°С) Легкоуда-ляемое «свободное» ОВ (320°С) Трудноудаляемое «свободное» ОВ (430-460°С) Легкоуда-ляемое «связанное» ОВ (505-510°С) Трудноудаляемое «связанное» ОВ (635-680°С)

Целина 100 100 100 100 100

ИРК кратк +24,8 +35,6 -3,3 +43,9 -19,4

дак длит +21,8 -28,8 - +117,1 +2,8

Навоз длит +78,9 +23,9 +19,7 +165,9 +18,1

Краткосрочное применение ИРК приводит к увеличению количества лег-коудаляемого «свободного» органического вещества с одновременным уменьшением связи с минеральной частью почвы (уменьшение количества труд-ноудаляемого «свободного» ОВ), длительное применение 1ЧРК приводит к уменьшению данной фракции органики и переводу ее в «связанную» форму, под действием длительного применения органических удобрений возрастает количество как «свободного», так и «связанного» органического вещества. Во всех вариантах опыта серой лесной почвы происходит заметное увеличение количества «связанного» гумуса в области температур 505-510°С.

Также, на наш взгляд, представляется интересным проследить изменения качественного состава органического вещества серой лесной почвы (табл. 4).

Таблица4 - Качественный состав органического вещества серой лесной почвы и его изменение по вариантам опыта (числитель - абсолютные значения, знаменатель - их изменения в %) __

Вариант «Свободное» ОВ, сумма потерь масс при 320-460°С «Все» ОВ, сумма потерь масс при 320-680°С «Свободное» ОВ, в составе «всего» ОВ, % Преобладание «свободного» ОВ над «связанным» ОВ

Целина 2.66 100 3,79 100 70.2 100 М 100

кратк 3.37 +26,7 4.54 +19,8 74.2 +5,7 Ш +20,8

длит 1.46 -45,1 3.09 -18,5 47.2 -32,8 03 -62,5

Навоз длят 3.27 +22,9 5.21 +37,5 62,8 -10,5 и. -29,2

В вариантах МРКкратк и Навоздщт происходило увеличение количества «свободного» органического вещества, длительное же применение 1ЧРК привело к значительному уменьшению данной фракции гумуса. Идентичным образом действовали исследуемые факторы на количество «всей» органики, однако

применение органических удобрений в большей степени способствовало его накоплению. Длительное применение удобрений способствовало уменьшению доли «свободной» органики по сравнению с контролем, особенно под влиянием минеральных удобрений; при краткосрочном внесении ЫРК доля «свободной» органики незначительно увеличивалась.

Таким образом, длительное использование удобрений приводило к закреплению органического вещества и переводу его из менее прочносвязанного с минеральной частью, то есть подвижного или более доступного для дальнейшей минерализации и использованию растениями, в более прочносвязанную форму. Наибольшее количество (относительное) «свободной» органики обнаруживалось в варианте ЫРКкратк, наименьшее - в варианте ЫРКдлит- Если данный показатель использовать как характеристику доступности почвенного органического вещества для питания растений, то варианты длительного применения удобрений наименее благоприятны для произрастания растений. Однако, с точки зрения нормального функционирования почвенной экосистемы, это явление может носить негативный характер, поскольку возможны потери органического вещества, менее прочно связанного с минеральной частью почвы, особенно учитывая периодически промывной тип водного режима серой лесной почвы Забайкалья.

Результаты исследования каштановой почвы представлены в таблице 5-7.

Таблица5 - Термогравиметрическая характеристика каштановой почвы

Вариант Температура эффекта (°С, числитель) и потеря массы (% к навеске, знаменатель) Общая потеря массы, % к навеске Потеря массы за счет органического вещества, % к навеске Содержание углерода по Тюрину, %

Целина 80 320 515 650 1,57 2,02 0,68 0,66 4,93 3,36 0,56

NPK КРАТК 90 320 400 520 665 1,93 1,41 0,69 0,73 0,64 5,40 3,47 0,58

NPK даит 90 320 500 640 2,05 1,87 0,98 0,63 5,53 3,48 0,69

Навоз длит 85 320 510 660 2,18 1,89 1,23 0,67 5,97 3,79 0,75

Органическое вещество почвы участка целины представлено одной фракцией «свободной» органики, сгорающей при 320 °С и двумя фракциями «связанной», сгорающей при 515 °С и 650 °С (табл. 5). При NPKkpatk происходит дифференциация органического вещества по термоустойчивости: в составе «свободной» органики появилась более термоустойчивая фракция, сгорающая при температуре 400°. Сгорание «связанной» органики сдвинулось в более высокотемпературную область на 5-15 % при этом общая потеря массы увеличилась.

Длительное применение минеральных и органических удобрений практически не изменили термогравиметрическую характеристику. Единственньм существенным отличием от контроля является увеличение общей потери массы, в основном за счет «связанной» фракции органического вещества.

Нам представляется перспективным определять содержание органического вещества термографическим методом. Однако результаты, получаемые термографическим, методом, выше, чем получаемые методом Тюрина. Данный факт может быть обусловлен тем, что при термографическом анализе сгорает органическое вещество прочносвязанное с минеральной частью почвы.

Анализ изменения потери массы по каждому процессу во всех вариантах опыта каштановой почвы представлен в таблице 6.

Таблицаб - Изменение потери массы (%) в каждом эффекте

Вариант Адсорбционная вода (80-90°С) Легкоуда-ляемое «свободное» ОВ (320°С) Трудноуда- ляемое «свободное» ОВ (400°С) Легкоуда-ляемое «связанное» ОВ ( 500-520°С) Трудноуда- ляемое «связанное» ОВ (б40-665°С)

Целина 100 100 - 100 100

МРКкрдтк +22,9 -30,2 100 +7,4 -3,0

КРКдлит +30,6 -7,4 - +44,1 -4,5

Навоз ддит +38,9 -6,4 - +80,9 +1,5

Как и на серой лесной почве, во всех исследуемых образцах каштановой почвы увеличилось количество адсорбционной воды, при этом так же наибольшее увеличение приходится на вариант Навоздлит- Во всех вариантах количество легкоудаляемого «свободного» органического вещества уменьшалось; следует отметить, что только в варианте МРКкрдтк появляется прочносвязанное «свободное» ОВ.

Противоположная картина наблюдается в области легкоудаляемого «связанного» ОВ: во всех вариантах опыта его количество повышалось по отношению к контролю. Наиболее прочносвязанное органическое вещество в области температур 640-665 °С также претерпевает изменения: при внесении минеральных удобрений его количество незначительно снижается, а при длительном внесении органических удобрений - повышается.

Под влиянием исследуемых факторов заметно изменялся качественный состав органического вещества каштановой почвы Забайкалья (табл.7).

В вариантах длительного применения удобрений снижалось количество «свободного» органического вещества, однако в варианте ЫРКкратк его количество незначительно повышалось, что обуславливалось дифференциацией лабильной части. Количество «всей» органики увеличивалось, более всего при длительном применении навоза.

Таблица7 - Качественный состав органического вещества каштановой почвы и его изменение по вариантам опыта (числитель - абсолютные значения, знаменатель - их изменения в %)___

Вариант «Свободное» ОВ, сумма потерь масс при 320-400°С «Все» ОВ, сумма потерь масс при 320-665°С «Свободное» ОВ, в составе «всего» ОВ, % Преобладание «свободного» ОВ над «связанным» ОВ

Целина 2.02 100 3.36 100 60.1 100 и. 100

№к кратк 2.10 +4,0 3.47 +3,3 60.5 +0,7 !5 -11,8

ОТКдлит 1.87 -7,4 3.48 +3,6 53.7 -10,6 12 -29,4

Навоздлит 1.89 -6,4 3.79 +12,8 49.9 -17,0 М -41,2

В вариантах ИРКдлит и навоздлит наблюдалось снижение доли «свободного» органического вещества, что говорит о процессах его закрепления и перевода в более труднодоступную форму. Такой показатель, как соотношение «свободной» и «связанной» органики претерпевал однозначные изменения во всех вариантах опыта: его значение было ниже, чем в контроле, особенно в варианте длительного применения навоза, что говорит о процессах закрепления гумуса.

Глава IV Изучение влияния применения удобрений на гумусовые кислоты

4.1 Элементный состав

Элементный состав гумусовых кислот серой лесной почвы представлен в таблице 8.

Таблица8 - Элементный состав гумусовых кислот серой лесной почвы, ат %_

Вариант С Н S N О Н/С О/С C/N и

Целина 30,8 40,6 - 2,1 26,5 1,3 0,9 14,4 +0,4

NPKKPATK 30,8 44,1 0,1 2,4 22,6 1,4 0,7 12,9 +0,1

ИРКдлит 30,5 40,3 - 1,9 27,3 1,3 0,9 16,1 +0,5

Навоздлит 37,0 37,7 - 2,1 23,2 1,0 0,6 17,6 +0,2

При краткосрочном применении минеральных удобрений увеличивается отношение Н/С и достигает максимального значения среди всех вариантов, что свидетельствует о минимальном содержании циклических группировок в составе гумусовых кислот и высоком содержании алифатических компонентов (табл. 8).

Отношение С/Ы в варианте ЫРКкратк имеет минимальное значение. Для данного варианта характерна низкая степень окисленности. Отличительной особенностью исследуемого варианта является наличие серы в составе гумусовых кислот, содержание которой оказалось на уровне 0,1 %.

В варианте длительного применения №К значительно снижается содержание азота до 1,9. Содержание кислорода, напротив, максимально увеличивается среди всех вариантов и составляет 27,3 ат. %, вследствие чего максимально увеличивается отношение О/С до 0,9.

Наибольшее количество углерода содержат гумусовые кислоты при длительном применении навоза. Соответственно в варианте Навоздщгг наблюдается наименьшее значение отношения Н/С, то есть происходит отщепление периферических компонентов, и относительное накопление компонентов центральной части.

Элементный состав гумусовых кислот каштановой почвы представлен в таблице 9.

Таблица9 - Элементный состав гумусовых кислот каштановой почвы,

ат%

Вариант С н в N О Н/С О/С с/ы 01

Целина 34,5 43,0 - 2,3 20,2 1,2 0,6 15,0 -0,1

М>К№АТК 33,7 44,7 0,2 2,2 19,2 1,3 0,6 15,3 -0,2

Медлит 33,1 42,0 - 2,2 22,6 1,3 0,7 15,0 +0,1

Навоздлит 34,1 40,6 - 2,2 23,1 1,2 0,7 15,5 +0,2

После краткосрочного внесения минеральных удобрений в элементном составе гумусовых веществ каштановой почвы происходят значительные изменения. Как и на серой лесной почве, только в этом варианте обнаруживается сера и ее содержание составляет 0,2 %. Данный результаты можно интерпретировать с позиций модели элементарной структурной ячейки гумусового вещества, предложенной Шультеном-Шнитцером (1997) и детально интерпретированной Князевым Д.А., Фокиным А.Д., Князевым В.Д (2002). Данная модель получена компьютерной обработкой химических и структурных характеристик ГВ с привлечением методов конформационного анализа. Согласно ей мономер ГВ имеет состав СзовНги^бОшЗь таким образом, на всю молекулу ГВ приходится один атом серы, чем возможно и объясняется ее единичное определение в столь малых количествах. Отношение О/С и степень окисленности данного варианта характеризуются наименьшими величинами. Отношение Н/С составляет 1,3, что свидетельствует об увеличении компонентов периферической части гумусовых кислот и снижении доли циклических компонентов. Содержание азота уменьшилось по сравнению с целиной до 2,2 %.

В варианте ЫРКдлит гумусовые вещества принимают окисленную форму. Отношение Н/С составляет 1,3. Отношение С/Ы оказывается наименьшим среди всех вариантов, что может свидетельствовать об относительном накоплении азотсодержащих структурных компонентов. После длительного применения навоза отношение Н/С падает до 1,2, что, так же как и на серой лесной почве, приводит к разрушению лабильной части гумусовых кислот и накоплению центральной, ядерной части, а тем самым к усилению процесса минерализации за счет отщепления алифатических цепочек. Данный образец характеризуется самым высоким содержанием кислорода, в результате чего гумусовые кислоты принимают наиболее окисленную форму. Большая степень окисленности пахотных вариантов согласуется с общими представлениями о большей окисленности органического вещества пахотных почв, которые, как правило, лучше аэрированы.

С помощью графо-статистического анализа по Д.ван Кревелену нами были оценены предположительные типы реакций, которые влияют на трансформацию гумусовых кислот серой лесной и каштановой почв Забайкалья (рис.1).

Рисунок 1

Диаграмма атомных отношений Н/С - О/С для гумусовых кислот

Гидрогенизация

Восстановление

н/с

Окисление -►

Дегидрогенизация

■ - Серая лесная почва; • - Каштановая почва;

1 - Целина;

2 - ЫРКкрдтк;

3 - МРКдлиъ

4 - Навоздлит; ---------- направление де-

метилирования, потеря СН3;

---------- направление

дегидратации; - направление

' | / у д декарбоксилирования.

I 1 ......., ......------,.. ^----- . .. * 0/с

0.5 0,55 0.6 0.65 0.7 0.75 0,3 0.85 0.9 0.95 1

При краткосрочном внесении ЫРК основные изменения гумусовых кислот выражаются в гидрогенизации и гидратации, а также восстановлении гумусовых кислот. Трансформация гумусовых кислот данного варианта выражается в присоединении СНз-групп и карбоксильных группировок.

Длительное внесение NPK приводит к усилению процессов гидрогенизации и гидратации, однако в отличие от предыдущего варианта гумусовые кислоты варианта МРКдлиг значительно подвергаются процессу окисления.

Гумусовые кислоты варианта Навозд;МТ наименее гидратированы и гид-рогенизированы. Характерно наличие сильно выраженного процесса отщепления СНз - групп, что объясняет максимальное количество компонентов центральной части гумусовых кислот среди всех исследуемых вариантов.

4.2 Изучение влияния применения удобрений на гумусовые кислоты методом инфракрасной спектрофотометрии

Спектры гумусовых кислот по наличию полос поглощения можно условно разделить на две области, характеризующих периферическую часть в области 4000 - 2600см"1 и центральную часть гумусовых кислот -1900 - 400 см'1.

В качестве примера на рисунке 2 представлены результаты исследования методом инфракрасной спектрофотометрии серой лесной почвы. Необходимо отметить, что для всех вариантов характерно наличие двух полос поглощения в области 1590-1580 и 1400-1390 см'1, свидетельствующих о наличии карбоксильной группы в ионизированной форме (СОО"), что, по-видимому, связано с повышенной диссоциацией вследствие слабощелочной реакции среды, а также проявлением слабых признаков солонцеватости исследуемых почв. Данные полосы поглощения позволяют утверждать, что карбоксильные группы связаны не только с катионами металлов, но и с минералами, которые не являются механической примесью, а связаны с гумусовыми кислотами химической связью (Беллами Л., 1963).

При краткосрочном внесении минеральных удобрений на серой лесной почве полоса поглощения при 3420 см"1 становится значительно интенсивнее, то есть можно предположить увеличение содержания азотсодержащих компонентов в гумусовых кислотах, что подтверждается данными элементного анализа. Появляется вторая полоса поглощения, обусловленная валентными колебаниями СН-группы при 2848см'1, что свидетельствует о более развитой алифатической части. При ЫРКдлит происходит уменьшение интенсивности полосы поглощения при 2920 см"1 и исчезает полоса поглощения в области 1390 см'1, что говорит о наименее развитой периферической части гумусовых кислот. При длительном применении органических удобрений уменьшается число кислородсодержащих группировок.

В Ж - спектре каштановой почвы при краткосрочном применении NPK исчезает вторая полоса поглощения валентных колебаний СН-групп, что говорит об уменьшении алифатичности данных гумусовых соединений. В варианте №Кдлит каштановой почвы вновь появляется вторая полоса поглощения

Рисунок 2

ИК - спектры гумусовых соединений серой лесной почвы

3900 зад 2900 1900 1400 900 «0

боковых алифатических цепочек, исчезновение полосы поглощения в ооласти 1500 см"1 свидетельствует об уменьшении ароматичности, а значит, упрощается центральная часть («ядро») гумусовых соединений данного варианта. Увеличение числа полос поглощения в области 1200-1000 см"1 может свидетельствовать об увеличении числа кислородсодержащих группировок. При длительном

применении навоза упрощается состав периферической части молекул гумусовых кислот.

43 Изучение трансформации гумусовых кислот методами термического анализа

При краткосрочном внесении минеральных удобрений на серой лесной почве характер кривой ДТГ изменяется незначительно. Низкотемпературная область представлена двумя реакциями термодеструкции при 280 и 400 °С, однако второй эффект выражен более четко по сравнению с целиной (табл. 10).

ТаблицаЮ - Дифференциально-термический анализ гумусовых кислот серой лесной почвы__

Вариант Темпеоат/ра эффекта, °С Потеря массы, % к общей Отношение 1:2 (Z)

удаление адсорбционной воды низкотемпературная область(J) высокотемпературная область (2)

Целина 100 18,9 270 415 20,9 19,4 710 800 840 12,5 14,4 7,5 1Д7

NPKkpatk ДО 17,4 280 400 22,9 16,9 720 740 820 13,4 7,3 14,7 1,12

МРКдаит 100 21,3 275 360 445 18,1 6,4 10,0 620 700 830 8,5 13,4 13,2 0,98

Навоздаит 100 16,2 260 330 410 14,3 8,4 12,6 770 810 830 925 14,7 13,1 3,8 3,2 1,01

Небольшие изменения наблюдаются в термодеструкции гумусовых кислот исследуемого варианта в высокотемпературной области, где на кривой ДТГ отмечаются три реакции разрушения при 720,740 и 820 °С. Однако в данном случае основная потеря массы в высокотемпературной области приходится на претерпевшие дифференциацию менее термостабильные компоненты, тогда как более термостабильные компоненты разрушаются в ходе одной реакции при 820 °С. Отношение Ъ для данного варианта равно 1,12, что незначительно ниже контрольного варианта.

Кривая ДТГ варианта МРКдлит претерпевает значительные изменения по сравнению с предыдущим. В низкотемпературной области наблюдается четкое разделение различных по термостабильности компонентов на три термоэффекта при 275, 360 и 445 °С. Последний термоэффект сдвигается в более высокотемпературную область и выражен достаточно четко по сравнению с предыдущими вариантами. Высокотемпературная область на кривой ДТГ характеризуется также тремя реакциями термодеструкции. Термоэффекты зарегистрированы при 620, 700 и 830 °С. Наибольшая потеря массы приходится на менее термоустойчивые компоненты высокотемпературной области, при этом температура первого эффекта наблюдается уже при 620 °С. Отношение Ъ для данного варианта составляет 0,98, что свидетельствует о незначительном преобладании

компонентов центральной части в составе гумусовых кислот. По всей вероятности, участие разнокачественных, неоднородных и четко дифференцированных компонентов в составе периферической части предохраняет центральную часть гумусовых кислот от разрушения.

При длительном применении навоза в низкотемпературной области также наблюдается три термоэффекта при 260, 330 и 410 °С, при этом температура термодеструкции понизилась на 15-35 °С. Центральная часть гумусовых кислот рассматриваемого варианта характеризуется более разнокачественным составом по сравнению с остальными вариантами. На кривой ДТГ наблюдаются четыре термоэффекта деструкции при 770, 810, 830 и 925 °С. Таким образом, температура последнего эффекта значительно сдвигается в область более высоких температур, что свидетельствует о формировании наиболее термостабильных структур в составе гумусовых кислот данного варианта, приводящих к закреплению гумуса в почве. Отношение Ъ для данного варианта составляет 1,01, что говорит об увеличении количества компонентов центральной части в составе гумусовых кислот по сравнению с целиной.

Гумусовые кислоты варианта целина каштановой почвы претерпевают термодеструкцию в ходе четырех реакций при 280,470,785 и 840 °С (табл. 11).

ТаблицаП - Дифференциально-термический анализ гумусовых кислот каштановой почвы

Вариант Температура эффекта. "С Потеря массы, % к общей Отношение 1:2 (Z)

удаление адсорбционной воды низкотемпературная область(1) высокотемпературная область(2)

Целина 85 11,5 280 470 20,8 13,1 785 840 14,1 15,2 1,16

NPKkpatk 100 19,4 270 360 440 18,4 6,5 9,4 590 710 820 10,6 11,2 14,7 0,94

NPIW 100 19,4 290 440 20,4 16,1 790 23,7 1,54

Навоздлит 115 14,0 280 455 21,9 17,8 785 815 850 9,7 5,4 10,8 1,53

На кривой ДТГ в низкотемпературной области отмечается два эффекта, причем второй эффект при 470 °С менее четко выражен. Также в этой области произошла значительная потеря массы, вследствие чего коэффициент Ъ оказался равен 1,16, что говорит о значительном преобладании в составе гумусовых кислот данного варианта периферической части над центральной.

В варианте МРКкратк в низкотемпературной области наблюдается три эффекта потери массы при 270,360 и 440 °С, то есть в отличие появился третий эффект, который, однако, выражен довольно слабо. Таким образом, действие

краткосрочного внесения минеральных удобрений проявляется в усложнении состава периферической части гумусовых кислот, о чем свидетельствует наличие различных по термостабильности компонентов. Следует отметить понижение температуры разрушения компонентов периферической части, а их количество заметно снижается. В высокотемпературной области также появляется третий эффект при 590 °С, а последующие эффекты говорят о снижении термоустойчивости компонентов центральной части гумусовых кислот, однако их суммарная доля в общей потери массы увеличивается. Вследствие этого отношение Z претерпевает значительные изменения и становится равным 0,94, что говорит о преобладании компонентов центральной части гумусовых кислот исследуемого варианта.

Длительное внесение минеральных удобрений на каштановой почве также значительно изменяет характер кривой ДТГ. В низкотемпературной области наблюдается два эффекта, как и в контрольном варианте, однако температура первого эффекта незначительно повышается, а второго понижается на 30 °С. Центральная часть характеризуется одной интенсивной реакцией разрушения при 790 °С, что свидетельствует о снижении термоустойчивости компонентов «ядра». Соответственно в данном варианте мы наблюдаем наибольшее значение коэффициента Z, что говорит о значительном преобладании компонентов периферической части гумусовых кислот. Это могло произойти за счет разрушения центрального, ядерного компонента и перехода отдельных структурных фрагментов в периферическую часть.

Кривая ДТГ длительного внесения органических удобрений также претерпевает изменения по сравнению с другими вариантами. Периферическая часть разрушается в ходе двух реакций термодеструкции при 280 и 455 °С. Второй эффект выражен довольно слабо, однако, потеря массы при этом значительна и составляет 17,8 % от общей потери массы препарата. Высокотемпературная область на кривой ДТГ исследуемого варианта характеризуется тремя эффектами термодеструкции при 785, 815 и 850 °С, то есть центральная часть гумусовых кислот этого варианта характеризуется более разнокачественным составом. Доля циклических структур составила 25,9 % от общей потери массы, причем основная часть приходится на более термоустойчивые компоненты. Таким образом, произошла дифференциация состава центральной части гумусовых кислот на более термоустойчивые компоненты, а температура последней реакции разрушения оказалась наивысшей по сравнению с остальными вариантами. Коэффициент Z оказался равен 1,53, что свидетельствует о значительном преобладании в составе гумусовых кислот структурных фрагментов периферической части.

Итоговые данные по результатам всех исследований приведены в таблице 13 (в знаменателе - серая лесная почва, в числителе - каштановая почва).

Таблица13 - Показатели трансформации почв и гумусовых кислот по данным комплекса методов физико-химического анализа __

Наименование показателя ] Целина ] ЫРКкратк 1 МРКдлит 1 Навоздлит

по почвенным образцам

Максимальная емкость набухания, Ом* Ю'2мм 15,8 33,2 51.0 38,6 37.0 33,3 52.9 45,1

Кислотно - солевое отношение, гуматы/гумусовые кислоты 1,33 0,50 0.67 1,00 4.00 1,25 4,00 1,50

Коэффициент цветности, А 4JS 3,3 Ы 4,3 м 4,1 М 4,6

Содержание углерода по Тюрину, % 1,25 0,56 1.70 0,58 0.47 0,69 1.80 0,75

Содержание органического вещества по данным ДТГ, % 3,79 3,36 4.54 3,47 3.09 3,48 5.21 3,79

Преобладание «свободного» ОВ над «связанным» ОВ 2Л 1,7 2J) 1,5 М 1,2 12 1,0

по препаратам гумусовых кислот

Содержание углерода, С ат% 30.8 34,5 30.8 33,7 30,5 33,1 37.0 34.1

Содержание азота, N ат% 2J. 2,3 1А 2,2 19 2,2 21 2,2

Атомное отношение Н/С L3 1,2 м 1,3 М 1,3 10 1,2

Степень окисленносги ы +0.4 -0,1 +0.1 -0,2 +0.5 +0,1 +0.2 +0,2

Интенсивность валентных колебаний СН3 и СН2 групп средняя сильная сильная слабая слабая средняя слабая слабая

Температура наименее устойчивого компонента периферической части, °С 270 280 280 270 275 290 260 280

Температура наиболее устойчивого компонента периферической части, °С 415 470 400 440 445 440 410 455

Температура наименее устойчивого компонента центральной части, °С ДО 785 720 590 620 790 720 785

Температура наиболее устойчивого компонента центральной части, °С 0 о 001 оо 820 820 830 нет 925 850

Количество компонентов периферической /центральной части, шт 2/3 2/2 2/3 3/3 3/3 2/1 3/4 2/3

Отношение периферической и центральной части, Ъ 1.17 1,16 1.12 0,94 0.98 1,54 1.01 1,53

Выводы

1. Свойства и характер трансформации органического вещества сезонно-мерзлотных почв Забайкалья определяются качественным составом гумуса, который характеризуется различиями по показателю максимальной емкости Ом и константы скорости набухания. Применение удобрений оказывает положительное влияние на исследуемые почвы, выражающееся в увеличении величины Ом, характеризующую гидрофильную стадию гумификации. При этом органические удобрения увеличивают максимальную величину 0М, длительное применение минеральных удобрений - снижает.

2. Гуматы кальция играют решающую роль в улучшении физической структуры почв, проявлении протекторных свойств в отношении различных поллютантов, поэтому отношение гуматов к гумусовым кислотам (показатель «гуматности») может служить показателем устойчивости почв. Длительное применение удобрений, особенно навоза, определяет максимальную величину «гуматности». Максимальные значения коэффициентов цветности 04/6 и А приходятся на варианты с внесением навоза, что также свидетельствует о его положительном влиянии на исследуемые почвы.

3. Результаты термогравиметрического анализа почвенных образцов показали, что краткосрочное применение минеральных удобрений увеличивает количество «свободного» органического вещества. Такой показатель, как преобладание «свободного» органического вещества над «связанным», снижается в результате длительного применения удобрений. Проведено сравнение определения содержания гумуса двумя методами - термогравиметрическим и методом Тюрина.

4. Элементный анализ гумусовых кислот серой лесной и каштановой почв показал, что в результате краткосрочного применения минеральных удобрений происходят интенсивные процессы присоединения СНз - групп и восстановления гумусовых соединений, формирующие более развитую периферическую часть, защищающую «ядро» гумусовых кислот от деградации. При этом на серой лесной почве содержание углерода осталось на прежнем уровне, а азота -увеличилось; на каштановой почве произошло снижение этих показателей. Длительное применение удобрений приводит к накоплению кислородсодержащих компонентов, что определяет увеличение степени окисленности органического вещества исследуемых почв, при этом наблюдается интенсивное отщеплением боковых алифатических цепочек. Снижается содержание как углерода, так и азота на исследуемых почвах. Длительное применение навоза привело к уменьшению отношения Н/С и азота, при этом на серой лесной почве возросло содержание углерода, что свидетельствует о проявлении различной реакции серой лесной и каштановой почв на применение органических удобрений.

5. Длительное применение минеральных удобрений увеличивает число полос поглощения в области 1200-1000 см"1, что свидетельствует о накоплении кислородсодержащих группировок. При длительном применении навоза происходит упрощение состава периферической части молекул гумусовых кислот, приводящее к исчезновению второй полосы поглощения, обусловленной валентными колебаниями СН2 и СНз групп, и, соответственно, исчезновению полосы поглощения деформационных колебаний этих групп в области 13801390 см'1. По всем вариантам оценки для гумусовых кислот почв характерно наличие двух полос поглощения в области 1590-1580 см'1 и 1400-1390 см'1, свидетельствующих о прочной связи карбоксильных групп не только с катионами металлов, но и с минералами, не позволяя полностью перевести карбокси-лат-ионы в Н^форму.

6. Термогравиметрический метод анализа гумусовых кислот показал, что при краткосрочном применении минеральных удобрений происходит уменьшение термоустойчивости циклических компонентов гумусовых соединений при одновременной дифференциации и увеличении числа компонентов их периферической части. Длительное применение минеральных удобрений способствует деградации как периферической, так и центральной части гумусовых соединений каштановой почвы; на серой лесной почве происходит снижение термоустойчивости «ядра» гумусовых кислот. Длительное внесение органических удобрений приводит к закреплению гумуса в почве, вызывающее обогащение гумусовых кислот более термоустойчивыми компонентами циклического характера, что предотвращает потери органического вещества исследуемых почв Забайкалья.

Список работ по теме диссертации

1. Будажапова М.Ж. Исследование кислотно-солевого соотношения и коэффициентов цветности гумусовых кислот каштановой и серой лесной почв Забайкалья под влиянием длительного и краткосрочного применения удобрений // Матер.конф.молодых ученых МСХА. - М. - 2005. - с.100-103.

2. Будажапова М.Ж., Кончиц В.А., Черников В.А. Трансформация органического вещества почв Забайкалья под влиянием антропогенных факторов // Плодородие. - Вып.З. - 2008. - с.7-10.

3. Будажапова М.Ж., Черников В.А. Влияние антропогенных факторов на гидрофильные свойства серых лесных и каштановых почв Забайкалья // Доклады ТСХА. - Вып. 278 - М.: ФГОУ ВПО РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева -2006.-c.656-659.

4. Будажапова М.Ж., Черников В.А. Влияние антропогенных факторов на элементный состав гумусовых кислот некоторых почв Забайкалья // Агрохимический вестник. - Вып.1. - 2009. - с.31-32.

Отпечатано с готового оригинал-макета

Формат 60х84'/16 Усл.печ.л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ 479

Издательство РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева 127550,Москва, ул. Тимирязевская ,44

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Будажапова, Майя Жалсановна

Введение.

Глава I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Глава II ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Экспериментальная часть.

Глава III ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ В ПОЧВЕННЫХ ОБРАЗЦАХ.

3.1 Гидрофильные свойства.

3.2 Кислотно-солевое соотношение и коэффициенты цветности гумусовых кислот.

3.3 Изучение влияния применения удобрений. методами термического анализа.

3.3.1 Дифференциально-термический анализ (ДТА).

3.3.2 Дифференциально-термогравиметрический анализ (ДТГ).

Глава IV ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ В ПРЕПАРАТАХ ГУМУСОВЫХ КИСЛОТ.

4.1 Элементный состав.

4.2 Изучение влияния применения удобрений методом инфракрасной спектрофотометрии.

4.3 Изучение влияния применения удобрений методами термического анализа.

4.3.1 Дифференциально-термический анализ (ДТА).

4.3.2 Дифференциально-термогравиметрический анализ (ДТГ).

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Изменение состояния гумусовых соединений серой лесной и каштановой почв Забайкалья под влиянием минеральных и органических удобрений"

В течение последних десятилетий уникальные экосистемы бассейна озера Байкал испытывают активное антропогенное вмешательство, в том числе со стороны сельскохозяйственного использования земель. В связи с этим, как показывают многочисленные исследования, хрупкие криоардиные биогеоценозы Забайкалья оказались подвержены деградационным процессам, происходящим в почвенном покрове.

Значительное влияние на устойчивость почв антропогенному воздействию оказывает органическое вещество и его главный специфический компонент - гумус. Гумусовые вещества обладают протекторными, регуляторными, физиологическими и многими другими функциями, поэтому знание их количественных и качественных характеристик играет одну из важнейших ролей в экологической устойчивости почв, в частности, такого специфического региона, как Забайкалье. Здесь необходимо отметить, что наиболее достоверные сведения о влиянии антропогенных факторов на органическое вещество мы можем получить исходя из данных длительных стационарных опытов.

Неоспорим тот факт, что сельскохозяйственная деятельность человека играет двоякую роль. С одной стороны, мы пытаемся увеличить содержание органического вещества и тем самым добиться высоких урожаев, с другой стороны, внесением органических и минеральных удобрений, а также выносом элементов питания, усиливаем минерализацию органического вещества и предопределяем качественную трансформацию гумусовых соединений, что, несомненно, сказывается на экологической устойчивости почвенного покрова данного уникального региона.

Научная новизна данной работы заключается в том, что впервые с помощью методов физико-химического анализа (термогравиметрический анализ, определение набухания, кислотно-солевого состава, коэффициентов цветности гумусовых кислот и т.д.) выявлены особенности изменения состава и свойств органического вещества почв Забайкалья под влиянием краткосрочного и длительного применения удобрений. Проведенные исследования позволяют раскрыть процессы трансформации гумусовых веществ, не выявляемые традиционными методами.

Показано влияние различных систем удобрения на гидрофильные свойства почв по величине максимальной емкости и константы скорости набухания; содержание гуматов кальция и цветность гумусовых веществ; термографическую характеристику почв.

Впервые для изучаемых почв исследованы состав, свойства и структурные особенности препаратов гумусовых кислот без их разделения на гуминовые и фульвокислоты, что упрощает анализ и минимизирует вторичное изменение препаратов под воздействием химических реагентов в ходе анализов.

Впервые гумусовые кислоты исследуемых почв охарактеризованы по параметрам элементного состава, оптических свойств в видимой и инфракрасной частях спектра, термического анализа. Комплексом методов физико-химического анализа (графостатистическая обработка данных элементного состава, видимая и ИК спектроскопия, дериватографический анализ) вскрыты трансформационные изменения гумусовых кислот под влиянием различных факторов.

Установлено, что длительное применение минеральных удобрений на исследуемых почвах в условиях принятых севооборотов и агротехники приводит к деградации как центральной, так и периферической частей гумусовых соединений. Периферические фрагменты гумусовых веществ серой лесной почвы более устойчивы к действию минеральных удобрений, чем аналогичные структуры каштановых почв.

Длительное применение органических удобрений не только способствует оптимизации состояния органического вещества исследуемых почв, но и увеличивает устойчивость центральной части гумусовых веществ.

В задачи наших исследований входило:

1. Оценить влияние длительного и краткосрочного применения минеральных и органических удобрений на параметры гумусового состояния почв Забайкалья.

2. Провести исследования состава, свойств и структурных особенностей гумусовых кислот почв Забайкалья и их трансформацию под влиянием краткосрочного и длительного применения минеральных и органических удобрений.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Будажапова, Майя Жалсановна

Выводы

1. Свойства и характер трансформации органического вещества сезонно-мерзлотных почв Забайкалья определяются качественным составом гумуса, который характеризуется различиями по показателю максимальной емкости QM и константы скорости набухания. Применение удобрений оказывает положительное влияние на исследуемые почвы, выражающееся в увеличении величины QM, характеризующую гидрофильную стадию гумификации. При этом органические удобрения увеличивают максимальную величину QM, длительное применение минеральных удобрений - снижает.

2. Гуматы кальция играют решающую роль в улучшении физической структуры почв, проявлении протекторных свойств в отношении различных поллютантов, поэтому отношение гуматов к гумусовым кислотам (показатель «гуматности») может служить показателем устойчивости почв. Длительное применение удобрений, особенно навоза, определяет максимальную величину «гуматности». Максимальные значения коэффициентов цветности Q4/6 и А приходятся на варианты с внесением навоза, что также свидетельствует о его положительном влиянии на исследуемые почвы.

3. Результаты термогравиметрического анализа почвенных образцов показали, что краткосрочное применение минеральных удобрений увеличивает количество «свободного» органического вещества. Такой показатель, как преобладание «свободного» органического вещества над «связанным», снижается в результате длительного применения удобрений. Проведено сравнение определения содержания гумуса двумя методами -термогравиметрическим и методом Тюрина.

4. Элементный анализ гумусовых кислот серой лесной и каштановой почв показал, что в результате краткосрочного применения минеральных удобрений происходят интенсивные процессы присоединения СН3 - групп и восстановления гумусовых соединений, формирующие более развитую периферическую часть, защищающую «ядро» гумусовых кислот от деградации. При этом на серой лесной почве содержание углерода осталось на прежнем уровне, а азота - увеличилось; на каштановой почве произошло снижение этих показателей. Длительное применение удобрений приводит к накоплению кислородсодержащих компонентов, что определяет увеличение степени окисленности органического вещества исследуемых почв, при этом наблюдается интенсивное отщеплением боковых алифатических цепочек. Снижается содержание как углерода, так и азота на исследуемых почвах. Длительное применение навоза привело к уменьшению отношения Н/С и азота, при этом на серой лесной почве возросло содержание углерода, что свидетельствует о проявлении различной реакции серой лесной и каштановой почв на применение органических удобрений.

5. Длительное применение минеральных удобрений увеличивает число полос поглощения в области 1200-1000 см"1, что свидетельствует о накоплении кислородсодержащих группировок. При длительном применении навоза происходит упрощение состава периферической части молекул гумусовых кислот, приводящее к исчезновению второй полосы поглощения, обусловленной валентными колебаниями СН2 и СН3 групп, и, соответственно, исчезновению полосы поглощения деформационных колебаний этих групп в области 1380-1390 см"1. По всем вариантам оценки для гумусовых кислот почв характерно наличие двух полос поглощения в области 1590-1580 см"1 и 1400-1390 см"1, свидетельствующих о прочной связи карбоксильных групп не только с катионами металлов, но и с минералами, не позволяя полностью перевести карбоксилат-ионы в Н+-форму.

6. Термогравиметрический метод анализа гумусовых кислот показал, что при краткосрочном применении минеральных удобрений происходит уменьшение термоустойчивости циклических компонентов гумусовых соединений при одновременной дифференциации и увеличении числа компонентов их периферической части. Длительное применение минеральных удобрений способствует деградации как периферической, так и центральной части гумусовых соединений каштановой почвы; на серой лесной почве происходит снижение термоустойчивости «ядра» гумусовых кислот. Длительное внесение органических удобрений приводит к закреплению гумуса в почве, вызывающее обогащение гумусовых кислот более термоустойчивыми компонентами циклического характера, что предотвращает потери органического вещества исследуемых почв Забайкалья.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Будажапова, Майя Жалсановна, Москва

1. Александрова JT.H. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. JL: Наука, 1980.-286с.

2. Алешин С.Н., Болдырев А.И. Гуминовые соединения почвы и их определение // Известия ТСХА. 1964. - Вып.2. - С. 224-236.

3. Алешин С.Н., Курбатов А.И. Физико химические исследования поглощающего комплекса почв сухих степей // Известия ТСХА. - 1966. - № 2.- С.З.

4. Алешин С.Н., Наниташвили А.П. Кислотно-солевое соотношение гумусовых веществ в коричневых почвах Грузии // Доклады ТСХА. 1972. -Вып. 176. - С. 27-30.

5. Алешин С.Н., Черников В.А. О классификации, методах выделения и количественном определении различных групп гумусовых веществ // Известия ТСХА. -1971. Вып.4. - С. 89-94.

6. Алешин С.Н., Черников ■ В.А., Кончиц В.А. Изучение природы взаимодействия органического вещества с минеральной частью почвы термографическим методом. Известия ТСХА. - 1970. - Вып.З. - С. 233-237.

7. Алешин С.Н., Шаймухаметов М.Ш. Изменение минералогического состава почв дерново-подзолистого типа в результате многолетнего применения удобрений // Известия ТСХА. 1963. - № 6. - С. 8.

8. Алешин С.Н., Шафирян Е.М. Использование метода инфракрасной спектроскопии для изучения качественных изменений гуминовых соединений дерново-подзолистых почв под влиянием известкования // Доклады ТСХА. 1964. - Вып. 99. - С. 33-37.

9. Алешин С.Н., Шевцова Л.К., Черников В.А. К вопросу об изменении органического вещества почвы при длительном применении удобрений // Агрохимия. 1971. - № 6.- С. 49-54.

10. Багаутдинов Ф.Я., Хазиев Ф.Х., Гарипов Т.Т. Гумусное состояние некоторых почв Южного Урала // Почвоведение. 1997. - № 9. - С. 10861095.

11. Байбеков Р.Ф. Гумусовое состояние дерново-подзолистых и черноземных почв в условиях длительного применения удобрений // Актуальные проблемы почвоведения, агрохимии и экологии. Сб.статей. М.: Изд-во МСХА, 2004. С. 137-143.

12. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. - 591с.

13. Боинчан Б.П., Кончиц В.А., Черников В.А. Исследование гумусового состояния пахотных черноземных почв республики Молдова дериватографическим методом // Известия ТСХА. 1998. - Вып. 2. - С. 127146.

14. Болдырев А.И. Инфракрасные спектры минералов. М.: «Недра», 1976. - 199 с.

15. Болдырев А.И., Алешин С.Н. Применение метода инфракрасной спектрофотометрии к исследованию гуминовых соединений почвы // Доклады ТСХА. Вып.99. - 1964. - С. 11-15.

16. Высоцкий Г.Н. О взаимных соотношениях между лесной растительностью и влагой, преимущественно в южнорусских степях // Избранные сочинения. М.: Изд-во АН СССР, 1962. - Т.2. - С. 127-129.

17. Гамзиков Г.П., Кулагина М.Н. Изменение содержания гумуса в почвах в результате сельскохозяйственного использования. — М.: ВНИИТЭИагропром, 1992г.- 48 с.

18. Гришина JI.A. Гумусообразование и гумусное состояние почв. — М.: Изд-во МГУ, 1986. 234 с.

19. Дьяконова К.В., Булеева B.C. Баланс и трансформация органического вещества дерново-подзолистых почв центра Нечерноземной зоны // Органическое вещество пахотных почв. М.: Почв.ин-т им.В.В.Докучаева, 1987. - С. 12-22.

20. Касатиков В.А., Черников В.А. Кинетические параметры термической деструкции глиногумусовых соединений. // Доклады ТСХА. -1977. Вып. 228. - С. 126-129. •

21. Касатиков В.А., Черников В.А. Набухание почвы в зависимости от состава поглощенных оснований и органического вещества // Материалы 4-й конференции ВНИИЗХ. Целиноград, 1970. - С. 67-69.

22. Кирюшин В.И. Экологизация земледелия и технологическая политика. М.: Изд-во МСХА, 2000. - 473 с.

23. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. М.: Колос, 1996.-367 с.

24. Кирюшин В.И., Ганжара Н.Ф., Кауричев И.С., Орлов Д.С., Титлянова А.А., Фокин А.Д. Концепция оптимизации режима органического вещества почв в агроландшафтах. М.: Изд-во МСХА, 1993. - 99 с.

25. Князев Д.А., Фокин А.Д., Князев В.Д. Роль гумусовых веществ в формировании ионопроводящих потоковых структуру почвы // Почвоведение. 2002. - № 2 - С. 150-157.

26. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. М.: Наука, 1985. -262 с.

27. Ковда В.А. Биосфера и почвенный покров. Тр.биогехим.лаб.: Ин-т геохимии и аналит. химии АН СССР, 1979. - Т. 17. - С. 46-54.

28. Ковда В.А. Почвенный покров, его улучшение, использование и охрана. М.: Наука, 1981. - 182 с.

29. Когут Б.М. Баланс и трансформация гумуса при сельскохозяйственном использовании типичного чернозема // Проблема гумуса в земледелии: Тез.докл.совещ. Новосибирск, 1986. - С.32-34.

30. Когут Б.М. Трансформация гумусового состояния черноземов при их сельскохозяйственном использовании // Почвоведение. 1998. - № 7 - С.794-802.

31. Кононова М.М., Бельчикова Н.П., Александрова И.В. Совещание по методам изучения почвенного гумуса. Почвоведение. - 1960. - № 11. -С. 10-12.

32. Кончиц В.А., Наниташвили А.П., Черников В.А. Исследование природы гумусовых кислот коричневых почв Грузии графостатистическим методом //Известия ТСХА. 1975. - Вып.З. - С.113-119.

33. Кончиц В.А., Прищеп Н.И., Курбатов А.И. Влияние доз и форм калийных удобрений на органическое вещество серой лесной почвы // Известия ТСХА. Вып.З. - 1994. - С. 82-91.

34. Кончиц В.А., Черников В.А. Применение ИК спектроскопии для исследования органического вещества почв. - Учебное пособие, М.: Изд-воМСХА, 1990.-64 с.

35. Кончиц В.А., Черников В.А. Элементный состав гуминовых кислот дерново-подзолистой почвы, выделенных различными методами // Известия ТСХА. 1976. -Вып.5. - С. 107-116.

36. Копытко П.Г., Геркиян З.В. Содержание гумуса и азота в темно-серой лесной почве под садом при многолетнем удобрении //Почвоведение-1983.-№ 12.-С. 34-40.

37. Корсунов В.М., Чиркова В.М. Особенности гумуса мерзлотных почв Забайкалья // Почвоведение. 2003. - № 3. - С. 301-307.

38. Кудеяров В.Н. Цикл азота в почве и эффективность удобрений. -М.: Наука, 1989. -216 с.

39. Кулановская Т.Н. Агрохимические основы получения урожаев с-х. культур в западной части Нечерноземной зоны // Агрохимия. 1976. -№6.-С. 9-12.

40. Ладонин Д.В., Марголина С.Е. Взаимодействие гуминовых кислот с тяжелыми металлами // Почвоведение. 1997. - № 7. - С. 806-811.

41. Лисовал А.П. и др. Система применения удобрений. К.: Высш.шк., 1989-319 с.

42. Литтл Л. Инфракрасные спектры адсорбированных молекул. -М.: Изд-во «Мир», 1969. 515 с.

43. Лыков A.M. Воспроизводство плодородия почв в Нечерноземной зоне. М.: Россельхозиздат, 1982. - 141 с.

44. Лыков A.M., Черников В.А., Боинчан Б.П. Оценка гумуса почв по характеристике его лабильной части // Известия ТСХА. 1981.- Вып.5.- С.65-70.

45. Лыков A.M., Черников В.А., Вьюгин С.М. Характеристика гуминовых кислот интенсивно используемой дерново-подзолистой почвы // Известия ТСХА. 1975. -Вып.2. - С.100-105.

46. Мамонтов В.Г., Панов Н.П. Деградация почв и ее классификация. Актуальные проблемы почвоведения, агрохимии и экологии // Сб.статей. -М.: Изд-во МСХА, 2004. С.92 - 100

47. Мамченков И.П., Васильев В.А. О влиянии органического вещества навоза на урожай // Вестник с.-х. науки. 1971. - № 10. - С. 5-6.

48. Медведев В.В., Чесняк Г.Я., Лактионова Т.Н. Влияние органических удобрений на гумусное состояние и физические свойства чернозема типичного лесостепи УССР // Органическое вещество пахотных почв. М.: Почв.ин-т им.В .В. Докучаева, 1987. - С. 90-96.

49. Мерзлая Г.Е., В.Ф.Ефремов. Значение органического вещества удобрений в воспроизводстве плодородия почв // Актуальные проблемы агрохимической науки (К 75-летию ВНИИА) Под ред. В.Г. Сычева. М.: ВНИИА, 2007 - С.92 - 100.

50. Минеев В.Г. Повышение плодородия дерново-подзолистых почв путем систематического применения удобрений / В кн: Продуктивность почв Нечерноземной зоны и пути ее увеличения. — М.: Изд-во МГУ, 1985.

51. Минеев В.Г., Гомонова • Н.Ф., М.Ф.Овчинникова. Улучшение гумусного состояния дерново-подзолистых почв после длительного применения минеральных удобрений // Доклады ВАСХНИЛ. 1988. - № 11. -С. 9-12.

52. Мязин Н.Г., Парахневич Т.М. Влияние систематического применения удобрений и мелиорантов на гумусное состояние чернозема выщелоченного // Агрохимия. 2000. - № 9. - С. 11-18.

53. Наниташвили А.П., Кончиц В.А., Черников В.А. Термографическая характеристика гумусовых кислот коричневых почв Грузии // Известия ТСХА. 1975. - Вып.6. - С. 113-126.

54. Наниташвили А.П., Черников В.А., Кончиц В.А. Изменение физико-химических свойств гумусовых кислот коричневых почв Кахетии при их освоении. Тр.НИИ почвовед., агрохимии и мелиорации, ГрузССР, 1977. -Т. 18.- С .28-49.

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

56. Носко Б.С. Изменение гумусного состояния чернозема типичного под влиянием удобрений // Почвоведение. 1987. - № 5. - С. 26-32.

57. Овчинникова М.Ф., Орлов Д.С. Особенности гумификации и динамики некоторых свойств дерново-подзолистой почвы в связи с применением гербицидов // Вестн.МГУ. Почвовед. 1980. - № 1. - С. 38-45.

58. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв. М.: изд-во МГУ. 1974. -333 с.

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

60. Орлов Д.С. Органическое вещество почв России // Почвоведение. 1998. -№ 9-С. 1049-1057.

61. Орлов Д.С. Химия почв. М.: изд-во МГУ, 1985. - 376 с.

62. Орлов Д.С. Элементный состав и степень окисленности гумусовых кислот // Науч.докл.высш.школы Биол.наук. 1970. - № 1. - С.5-20.

63. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв Российской Федераций. М.: Наука, 1996. - 254 с.

64. Орлов Д.С., Гришина JI.A. Практикум по химии гумуса: Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 1981.-272 с.

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

66. Орлов Д.С., Шульман Ю.А., Юхнин А.А. Инфракрасные спектры гумусовых кислот / Органическое вещество целинных и освоенных почв. -М.: Наука, 1972. -С.215-255.

67. Панов Н.П., Адда JI.M. Набухание черноземов и каштановых почв в'зависимости от состава поглощенных катионов // Доклады ТСХА. -1972. -Вып.176.-С.11-14.

68. Попов А.И., Чертов О.Г. Биогеоценотическая роль органического вещества почв // Вестн.СПбГУ. 1996. - Вып.2. - № 10. - Сер.З. - С.88-97.

69. Ревенский В.А. Эффективность азотных удобрений на каштановых почвах Бурятии. Новосибирск.: Наука, Сиб.отд. 1985 - 150 с.

70. Ревенский В.А., Чимитдоржиева Г.Д., Цыбенов Ю.Б. Приемы улучшения гумусного состояния дефлированных каштановых почв Западного Забайкалья // Почвоведение. 2004. - № 10. - С. 1235-1240.

71. Старых С.Э., Кончиц В.А., Черников В.А. Термографическая характеристика гумусовых кислот дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы // Доклады ТСХА. 1995. Вып. 266. - С. 125-135.

72. Тейт Р. Органическое вещество почвы: Биологические и экологические акспекты: Пер.с англ. М.: Мир, 1991. - 400 с.

73. Убугунов JI.Л., Лаврентьева И.Н., Убугунова В.И., Меркушева М.Г. Разнообразие почв Иволгинской котловины: эколого-агрохимические аспекты. Улан-Удэ: БГСХА, 2000. - 208 с.

74. Убугунова В.И., Меркушева М.Г., Батудаев А.П. и др. Гумусное состояние почв и органическое земледелие в Забайкалье: Монография. -Улан-Удэ: Изд-во ФГОУ • ВПО «Бурятская государственная сельхозакадемия», 2006. 243 с.

75. Филон В.И. Исследование природы гумусовых веществ, подверженных непосредственному воздействию минеральных удобрений // Агрохимия. 2004. - № 8. - С. 61-65.

76. Филон И.И. Гумусное состояние черноземов типичных при длительном применении удобрений и орошении // Почвоведение. 1996. -№ 8. - С.1010-1016.

77. Фокин А.Д. Две важные функции органического вещества почвы // Земледелие. 1989. - № 2. - С. 41-44.

78. Фокин А.Д. О роли органического вещества почв в функционировании природных и сельскохозяйственных экосистем // Химия почв. 1994. - Вып.4. - С. 40-45.87.' Фокин А.Д. Почва, биосфера и жизнь на Земле. М.: Наука, 1986. - 167с.

79. Фокин А.Д. Проблема антропогенных загрязнений почв // Почвоведение. 1989. - Вып. 10. - С. 85-93.

80. Фокин А.Д. Устойчивость почв и надземных экосистем: Подходы к систематизации понятий и оценке // Известия ТСХА. 1995. - Вып.2. -С.71-85.

81. Хлебникова М.В., Алешин С.Н., Кончиц В.А. Адсорбция атразина адсорбентами чернозема // Доклады ТСХА. 1977. - Вып.223. -С. 78-82.

82. Хмельницкий Р.А. Современные методы анализа агрономических объектов. М: Изд-во «Высшая школа», 1981г. - 230 с.

83. Хмельницкий Р.А., Черников В.А., Лукашенко И.М. Исследование состава и свойств гумусовых кислот почв комплексом физико-химических методов. Проблемы почвовед. Сов. почвоведы к 12 Междун. конгр. почвоведов. -М.,1982. - С. 37-41.

84. Хмельницкий Р.А., Черников В.А., Лукашенко И.М., Кончиц В.А. Использование инструментальных методов при исследовании гумусовых соединений // Известия ТСХА. 1977. - Вып. 6. - С. 193-202

85. Чагина Е.Г., Берхин Ю.И., Хацевич И.В. Изменение плодородия почв при интенсивном земледелии. Новосибирск: Наука, 1986. -118 с.

86. Черников В.А. Диагностика гумусового состояния почв по показателям структурного состава и физико-химическим свойствам: автореф. дисс.д-ра с-х. наук. М., 1983. - 45 с.

87. Черников В.А. Диагностика гумусового состояния почв по показателям структурного состава и физико-химическим свойствам: дисс.д.с-x.h. — М.: 1983.-639 с.

88. Черников В.А. Диагностика трансформационных изменений гумуса под влиянием антропогенных факторов // Тез.докл.межд.конф. «Проблемы антропогенного почвообразования». М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 1997. - Т.1. — С.230-232.

89. Черников В.А. Изменения гумусовых соединений почвы в длительном стационарном опыте ТСХА // Плодородие. 2002. - № 4(7). -С. 34-36.

90. Черников В.А. Комплексная оценка гумусового состояния почв // Известия ТСХА. 1987. - № 6. - С.83-94.

91. Черников В.А. Оценка гумусового состояния почв с термодинамических и кинетических позиций // Известия ТСХА. 1988. -Вып. 5. - С. 49-58.

92. Черников В.А. Почвенный гумус и его физико-химическая характеристика: автореф. дисс. к. хим. наук. — М., 1971. — 19 с.

93. Черников В.А. Структурная диагностика гумусового состояния почв // Сибирский вестник с.-х. науки. 1987. - № 5. - С. 7-13.

94. Черников В.А. Трансформация гуминовых кислот автохтонной микрофлорой // Почвоведение. -1992. № 3. - С. 69-77.

95. Черников В.А., Алексахин P.M., Голубев А.В. и др. Агроэкология / Под ред. Черникова В.А., Чекереса А.И. М.: Колос, 2000. - 536 с.

96. Черников В.А., Касатиков В.А. Исследование набухания препаратов гуминовых кислот некоторых типов почв // Доклады ТСХА,-1972. Вып. 188. - С.23-26.

97. Черников В. А., Касатиков В.А. Исследование природы гуминовых кислот почв солонцового комплекса дериватографическим методом // Почвоведение. -1977. № 3. - С.35-40.

98. Черников В.А., Касатиков В.А. Соотношение кислотных и солевых форм гумусовых соединений в различных типах почв // Доклады ТСХА. 1971. - Вып. 172. - С. 16-20.

99. Черников В.А., Кончиц В.А. ИК спектроскопия гуминовых кислот, выделенных различными методами // Известия ТСХА. - 1978. -Вып.2. - С. 105-114.

100. Черников В.А., Кончиц В.А. Исследование строения гумусовых кислот почв дериватографическим методом // Научн.докл.высш.школы. Биол.науки. -1979. № 2. - С. 70-75. ■.

101. Черников В. А., Кончиц В.А. Кинетика пиролиза фульвосоединений некоторых типов почв // Известия ТСХА. 1973.-Вып. 1. -С.101-113.

102. Черников В.А., Кончиц В.А. Состав и свойства гуминовых кислот чернозема различной степени дисперсности // Почвоведение. 1978. - № 12. - С.84-88.

103. Черников В.А., Кончиц В.А. Состав и свойства гуминовых кислот, фракционированных методом диализа и электродиализа // Почвоведение. 1979. - № 2. - С. 62-70.

104. Черников В.А., Кончиц В.А. Сравнение показателей цветности (Q4/6 и А) растворов гумусовых веществ дерново-подзолистых почв и краснозема // Доклады ТСХА. 1972. - Вып. 176. - С.45-48.

105. Черников В.А., Кончиц В.А., Игнатьева C.JI. Термогравиметрическая характеристика гумусовых кислот дерново-подзолистой почвы при различных системах удобрений // Известия ТСХА. -Вып. 3. 2001. - С.65-76.

106. Черников В.А., Окорков В.В. Константы ионизации фульвокислотных фракций некоторых типов почв // Известия ТСХА. 1972. -Вып.б.-C.l 39-147.

107. Черников В.А., Правдолюбов И.Г. Термографический анализ гумусовых кислот почв солонцового комплекса Волгоградской области. Освоение засоленных земель в условиях орошения. Новочеркасск, 1984. -С. 160-171.

108. Черников В.А., Раскатов В.А., Кончиц В.А. Состав и свойства фульвокислот черноземов с различной молекулярной массой // Почвоведение. 1991. -№ 1. - С. 28-38.

109. Черников В.А., Старых С.Э., Кончиц В.А. Изменение состава гумусовых кислот дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы при длительном применении органических и минеральных удобрений // Известия ТСХА. 1993. - Вып. 2. - С. 99-106.

110. Черников В.А., Яшин И.М. Некоторые принципы эколого-химической диагностики продуктов деградации гумусовых соединений почв агроландшафтов // Известия ТСХА. Вып.1. - 1995. - С.87-99.

111. Чимитдоржиева Г.Д. Гумус холодных почв: Экологические аспекты. Новосибирск:Наука, 1990. - 145 с.

112. Чимитдоржиева Г.Д. Органическое вещество агроландшафтов

113. Забайкалья: автореф. дисс.д-ра с-х. наук. Ленинград-Пушкин, 1991г. - 34с.

114. Чимитдоржиева Г.Д., Абашеева Н.Е. Особенности состава гумуса почв Забайкалья // Почвоведение. 1989. - Вып.9. - С.26-34.

115. Чимитдоржиева Г.Д., Андреева Д.Б., Вишнякова О.В., Мильхеев Е.Ю. Гуминовые вещества в природных объектах. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2007. - 190 с.

116. Чимитдоржиева Г.Д., . Борисова Т.С. Трансформация органического вещества дефлированных каштановых почв Забайкалья под влиянием удобрений. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2003. - 216 с.

117. Шевцова JI.K. Изменение гумусного состояния и азотного фонда основных типов почв при длительном применении различных систем удобрения: автореф.дисс. . д-ра биол.наук. М.: Изд-во МСХА, 1986. -37 с.

118. Шевцова JI.K., Канзываа С.О., Романенков В.А., Небольсина З.П., Лисовой Н.В. Гумусное состояние почв при длительном применении удобрений и их последействии // Плодородие. 2003. - № 6. - С. 16-19.

119. Шевцова Л.К., Сизова Д.М. Влияние длительного применения удобрений на органическое вещество и соединения азота черноземных почв // Агрохимия. 1970. - № 10. - С. 23-26.

120. Шишов С.А. Агроэкологические особенности аллювиальных темногумусовых почв Окской поймы // Сборник студенческих научных работ. Вып. 10.-М.: Изд-во МСХА, 2004. С.234-239.

121. Шишов С.А. Аллювиальные темногумусовые почвы Окской поймы в районе села Дединово, их агроэкологические свойства и динамика почвенных процессов // Проблемы почвоведения: Науч.тр.Почв.ин-та им.

122. В .В. Докучаева РАСХН. М.: Почв, ин-т им. В.В. Докучаева, 2006. - С. 174198.

123. Шишов С.А. Динамика некоторых агрохимических свойств аллювиальных почв среднего течения р. Оки // Земледелие. 2006. - № 6. -С. 7-9.

124. Шишов С.А. Минералогические и органические компоненты аллювиальных почв центральной поймы р.Ока: дисс.канд.с-х наук. М.: 2007. - 230 с.

125. Юдина Л.П., Алешин С.Н., Юдин Б.И. Роль органического вещества и полуторных окислов почв в адсорбции линурона и которана / В сб.: Изыскание прогрессив.средств защиты раст.от вредителей, болезней и сорняков.-М.: 1975. С.127-131.

126. Bottany J.R., Stewart J.W.B., Saggar S. The nature and form of sulfer in organic matter fractions of soil selected along an envirenmental gradient // Soil Soc.Amer.J. 1979. - 43,№5. - P.981-985.

127. Fiedler H.J., Thakur Shukdev. Gehalt und Transformation des Schwefels in Boden von Waldokosystemen // Arch. Naturschuts und Landschaftsforsch. 1984. - 24,№1. - S. 17-35.

128. Kodama H., Schenitzer M. Kinetiks and mechanism of the thermal decomposition of fulvic acids // Soil Sci., 1970. v. 109,№5. - P.265-271.

129. Paul E.A., Follet R.E., Leavitt S.W., Halvorson A., Peterson G.A., Lyon D.J. Radiocarbon Dating for Determination of Soil Organic Matter Pool Sizes and Dynamics // Soil Sci.Soc.Am.J. 1997. - 61. - P. 1058-1067.

130. Rothamsted Exp.Sta., Report for 1959. Harpenden, 1960

131. Schenitzer M., Hoffman J. Thermogravimetry of soil humic compounds // Geochim. At Cosmochim.Acta. 1965. - v.29,38. - P.859-870.

132. Schulten H.R., Schnizer M. Chemical model structure for soil organic matter and soil // Soil Sci. 1997. - Vol.162. - № 2. - P. 115 - 130.

133. Stvenson F.J., Goh K.M. Infrared spectra of humic acids and related substances // Geodersa at Cosmech.Acts. 1971. - v.35,№9. - P. 14 - 25.

134. Van Krevelen D.W. Graphical statistical method for the study of structure and reaction processes of coal // Fuel. - 1950. - v.29,№12. - P.101-112.

135. Van Krevelen D.W., Van Heerden C., Huntjens F.J. Phisico -chemical aspects of the pyrolysis of coal and related organic compounds // Fuel. -1951. v.30,№14. -P.86-92.

136. Welte E., Timmerman F. Fertilite du sol et bilan de l'azote dans l'essar permanent de fumure "Ewiger Roggenban" (culture continue de seigle) a Halle (Saale) // Ann.Agron.-1976.-Vol.27.№5-6.-P.721-743

137. White J.L. Interpretation of infrared spectra of soil minerals // Soil Science, 1971. Vol. 112. № 1. P.22 - 31.