Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Карбонатно-кальциевый режим и гумусовое состояние черноземов лесостепи ЦЧЗ

ВАК РФ 03.02.13, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Карбонатно-кальциевый режим и гумусовое состояние черноземов лесостепи ЦЧЗ"

На пратщх-пукописи

Стекольников Константин Егорович

Карбонатно-кальциевый режим и гумусовое состояние черноземов лесостепи ЦЧЗ

03.02.13 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

2 2 СЕН 2011

Воронеж 2011

4853342

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I».

Научный консультант доктор биологических наук, профессор

| Ахтырцев Борис Павлович^

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Щеглов Дмитрий Иванович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Стифеев Анатолий Иванович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Ступаков Алексей Григорьевич

Ведущая организация: ГНУ Владимирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии, г. Суздаль

Защита состоится 6 октября 2011 года в 12 00 в 268 ауд. на заседании диссертационного совета Д 220.010.06 при ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» по адресу: 394087, г. Воронеж, ул. Мичурина 1.

Тел./факс (473) 253-73-69

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» и на сайте ВАК.

Автореферат разослан « 2011 года

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат с. х. наук, доцент

Кольцова О.М.

1. Введение

Актуальность проблемы. Обладая колоссальным богатством - половиной площади черноземных почв, Россия и в 21 веке не может обеспечить продовольственную безопасность. Основная часть черноземных почв сосредоточена в ЦЧЗ, которая расположена в двух природно-климатических зонах: лесостепной 14 млн. 113 тыс. га (83.3% общей площади) и степной - 2 млн. 670 тыс. га (16.7%). Черноземы выщелоченные занимают 31.2% площади с.-х. угодий. В лесостепи они, наряду с черноземами типичными, являются фонообразующими почвами и преобладают в структуре почвенного покрова.

Площадь пашни ЦЧЗ - 11 млн. га, 2.3 млн. га сенокосов и пастбищ; леса и кустарники 1.7 млн. га. В структуре с.-х. угодий региона явно доминирует пашня, на долю которой приходится 78-86%, а наиболее распахана территория Липецкой области. Нарушен экологический баланс между пашней и другими угодьями, что обусловило повсеместное развитие эрозии, дегумификации и подкисления почв.

Доля пашня с содержанием гумуса менее 6% составляет 66.5%, а более 6% всего 33.4%. В Белгородской и Воронежской областях площадь пашни с содержанием гумуса 8.1-10.0% составляет 200 и 300 га соответственно. В Курской области таких почв нет. Только в Липецкой и Тамбовской областях доля пашни с содержанием гумуса 8.1-10.0% составляет 2.0 и 2.6% соответственно.

Доля пашни с повышенной кислотностью в ЦЧЗ составляет 51%, подвержено эрозии 24.9%, с очень низким, низким и средним содержанием подвижного фосфора - 43%, с очень низким, низким и средним содержанием обменного калия - 25%.

Вынос элементов питания в 5-6 раз превышает их поступление с удобрениями. Применение минеральных удобрений и извести снизилось в 13 раз к уровню 1990 г. Процесс этот ничем не сдерживается. Начатые в конце 80-х годов работы по известкованию черноземов были быстро свернуты уже в начале 90-х. Главной причиной прекращения этих работ был сложившийся к этому времени диспаритет цен. Стоимость известкования 1 га пашни в Воронежской области возросла на порядки, сделав его нерентабельным, что и обусловило актуальность исследований.

Цель работы - выявить влияние длительного применения удобрений и мелиорантов на трансформацию карбонатно-кальциевой системы, минеральной матрицы, гумусовое состояние и деградацию черноземных почв лесостепи.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

1. Установить влияние многолетнего внесения минеральных удобрений и мелиорантов на трансформацию карбонатно-кальциевого режима исследуемых почв.

2. Установить основные закономерности трансформации минеральной матрицы черноземных почв.

3. Выявить особенности состава, строения и физико-химических свойств гумусовых кислот черноземных почв, исследовать кинетику и равновесия в системе гумат - соединения кальция для оптимизации процесса химической мелиорации черноземных почв.

4. Выявить влияние длительного применения органических, минеральных удобрений и известковых материалов на содержание, запасы гумуса в выщелоченном черноземе, и оптимизацию гумусного состояния.

5. Провести моделирование состава и строения гумусовых кислот, их взаимодействия с минеральной матрицей для целей прогнозирования реакционной способности при оптимизации процесса мелиорации.

Научная новизна исследований и и* теоретическая значимость. Впервые на черноземе выщелоченном доказано, что длительное применений удобрений существенно ускоряет естественные процессы выщелачивания, декарбонизации профиля, и обусловливает трансформацию минеральной матрицы изучаемой почвы, гумусного состояния и, как следствие, деградацию почв.

В модельных опытах установлено, что циклическое воздействие катионов минеральных удобрений в сочетании с кислотными осадками существенно понижают величину рН. После всех циклов величина рН не восстанавливается до исходного уровня на всех вариантах опыта. Однако уровень рН на вариантах с де-фекатом остается выше, чем на других вариантах опыта, что указывает на высокую буферную способность почвы вариантов с дефекатом.

Впервые установлено, что под влиянием минеральных удобрений в почве развиваются процессы декарбоксилирования гумусовых кислот. По содержанию карбоксильных групп исследуемые гумусовые кислоты образуют ряд: абсолютный контроль > вариант с дефекатом > вариант с Н,2оР12оК,2о. Длительное применение минеральных удобрений повышает количество миграционных форм гумуса. В результате нисходящего перемещения они аккумулируются в нижней части профиля в зоне влияния пульсационных форм карбонатов. Применение дефеката снижает количество миграционных форм гумуса и способствует их аккумуляции в верхней части профиля.

Установлено, что при мелиорации черноземов с повышенной кислотностью не следует допускать избытка мелиоранта, т.к. наиболее полно реакции обмена протекают при его недостатке. Выявлено, что применение агрохимикатов снижает способность почв к ионному обмену.

Установлено, что применение дефеката компенсирует процесс выщелачивания и декарбонизации профиля черноземных почв, и стабилизируют гумусовое состояние.

Защищаемые положения.

1. Естественный процесс выщелачивания и декарбонизации существенно усилен и ускорен повышенной нагрузкой на карбонатно-кальциевую систему -протоном водорода кислотных осадков (техногенное выщелачивание) и катионов минеральных удобрений (агрогенная декарбонизация). Современный процесс почвообразования протекает под воздействием пульсирующего режима карбонатов.

2. Деградация черноземных почв обусловлена их выщелачиванием и декарбонизацией и сопряженной с ними трансформацией карбонатно-кальциевой системы, минеральной матрицы и гумусового состояния.

3. Трансформация минеральной массы, сопровождающаяся диспергированием гранулометрических фракций, существенно изменяет состояние общей и ак-

тивной поверхности, что влияет на процессы закрепления гумусовых веществ на минеральной матрице.

4. Гумусовые кислоты представлены макромолекулами, а выделяемые группы и фракции являются следствием агрогенного воздействия и их деструкции при выполнении анализа.

5. Регулярное известкование рассматривается как компенсирующее деградацию мероприятие, позволяющее стабилизировать и /(или) обеспечить реградацию черноземных почв.

Практическое значение результатов исследований. Выявлены основные закономерности влияния длительного применения удобрений и мелиорантов на минеральную матрицу и гумусное состояние изучаемых почв. Выявлены основные закономерности деградации черноземных почв с количественной и качественной оценкой. В качестве компенсирующего мероприятия предложено теоретически обоснованное поддерживающее известкование.

Фактический материал и основные теоретические положения работы используются при чтении курсов лекций по почвоведению, воспроизводству плодородия почв, читаемых на факультете агрохимии, почвоведения и экологии ВГАУ им. К.Д. Глинки.

Личный вклад автора. Автору принадлежат: постановка проблемы, разработка методологии и программы исследований, полевые исследования, отбор и анализ почвенных образцов для изучения гранулометрического состава, физико-химических свойств, количественного и качественного состава гумуса, моделированию процессов взаимодействия гумусовых кислот с минеральной матрицей, прогноз оптимизации процесса мелиорации почв кальцийсодержащими мелиорантами.

В работе использованы материалы, полученные лично автором (80%), при его активном участии и под его руководством в рамках научно-исследовательских работ Государственного комитета РСФСР и по делам науки и высшей школы по следующей проблеме:

- «Разработать научные основы оценки качества почвы, ее производительной способности и преобразования плодородия по экологическим критериям риска и кризиса» номер госрегистрации 01.2001.003985.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на Международных научно практических конференциях и форумах: Киев, 2000; Шортанды, 1993; Горки 2001; Воронеж 1991,1998, 2003, 2004, Елец 2008; Туапсе 2008; С.-Пербург, 2009, 2011; Всероссийской конференции ФАГРАН, Воронеж, 2002; Нижний Новгород, 2008; Всесоюзных научно-практических конференциях: Новосибирск 1986, Алма-Ата 1989; Республиканских научно-практических конференциях: Волгоград, 1989, Киев, 1989, 1990, 1994; Межрегиональных научно-практических конференциях: Белгород, 1997, 1998, Воронеж, 1991, 1998, 2004, 2009; Региональных научно-практических конференциях: Воронеж, 1989,2000, Тамбов, 1998; XII конференции почвоведов, агрохимиков и земледелов Среднего Поволжья и Урала, Казань, 1991; Зональных семинарах, Пенза 1990, 1992, 1993; научной конференции СПбГАУ 2010; Межд. Интернет-конференции, Орел 2009; на ежегод-

ных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ВГАУ 1980-2010 гг.

Публикации. Всего опубликовано 130 научных работ, в т.ч. 2 авторских свидетельства, из них 81 по теме диссертации в т.ч. 19 работ в изданиях, рекомендованных списком ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 360 страницах машинописного текста, включает 77 таблиц 39 рисунков, 10 приложений. Работа состоит из введения, 7 глав, выводов, предложений производству. Список литературы включает 426 наименований, в т.ч. 43 на иностранном языке.

Автор выражает глубокую признательность профессору Мязину Н.Г. за постоянную помощь и поддержку при выполнении работы, профессору Котову В.В. за научные консультации, полезные советы и рекомендации, доцентам Кольцовой О.М., Гасановой Е.С., заведующей опытным полем Ходуновой Т.В., аспирантам Ненахову Д.В. и Цыплакову С.Е. за помощь в подготовке и оформлении работы.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава I. Обзор литературы

По теме исследований проведен достаточно полный анализ научной литературы.

Глава 2. Объекты и методы исследования

Изучение влияния различных систем удобрения и мелиорантов на гумусное состояние выщелоченного чернозема проводилось в длительном стационарном опыте, заложенного в Воронежском государственном аграрном университете в 1987 году. Почва участка - чернозем выщелоченный малогумусный среднемощ-ный тяжелосуглинистый на покровных суглинках. Содержание гумуса в пахотном горизонте колеблется от 3.50 до 4.80%. Реакция почвенного раствора (рН) в пахотном горизонте варьирует в пределах 5.4-6.1. Гидролитическая кислотность значительная и составляет 3.18-5.51 мг.-экв/100 г почвы. Сумма поглощенных оснований изменяется по профилю от 22.3 до 29.8 мг.-экв/100 г почвы. Величина степени насыщенности основаниями находится в пределах 85-94%.

Опыт включает 15 вариантов. Размещение делянок двухрядное. Нами использовались следующие варианты опыта: 1.контроль без удобрений; 2.фон - навоз 40 т/га за ротацию; 3.фон+Ы60Р60Кб0; 5.фон+Ы120РшК,2о; 13.фон+дефекат 28 т/га, внесенный один раз за ротацию; 15.дефекагШбоРбоК6о. Повторность опыта четырехкратная. В опыте использован следующий севооборот: пар черный, озимая пшеница, сахарная свекла, вико-овсяная смесь, озимая рожь, ячмень. Все культуры севооборота выращивались с учетом агротехнических требований их возделывания в условиях Воронежской области. Минеральные удобрения (МУ) вносились ежегодно. Применялась аммиачная селитра, двойной суперфосфат, хлористый калий. Навоз вносился один раз за ротацию в черный пар в дозе 40 т/га. Дефекат в дозе 28 т/га был внесен в черном пару под озимую пшеницу в 1987 и повторно в дозе 20 т/га в 1999 году (начало третьей ротации севооборота) на 13 и 15 вариантах. В 2005 году (начало четвертой ротации севооборота) внесено по 22 т/га дефеката на 13 и 15 вариантах. Отбор образцов проводился с постоянных динамических площадок на глубииу 1.0 м, послойно с шагом 20 см. Наибо-

лее полное представление о типе климата и метеоусловиях проведения опыта можно составить при анализе климадиаграмм (рис. 1).

Методика их составления предложена Вальтером Г. (1968). Оценка метеоусловий за годы проведения опыта в условиях опытной станции ВГАУ производилась по данным метеостанции расположенной в г. Воронеже. Особенностью климата является хорошо выра-женная периодичность влажных и засушливых периодов, что отражено на рисунке 1. Выявленная нами повторяемость влажных и засушливых периодов обусловливала цикличность увлажнения и иссушения почвенно-грунтовой толщи и способствовала формированию пульсирующего водного режима исследуемых почв и пульсирующий режим почвенных карбонатов. Поэтому культурное почвообразование протекает на фоне пульсирующего режима почвенных карбонатов, тесно с ним связано и обусловлено.

Гумусовые вещества (ГВ) из почв извлекали методом Кононовой М.М. и Бельчиковой Н. П. - смесью 0.1 М пирофосфата и 0.1 М гидроксида натрия.

Дробное извлечение ГВ проводилось по методу Дьяконовой К.В. (1990). ГВ изучаемых слоев и вариантов выделялись из почвы путем последовательной экстракции горячей водой (по Кершенсу), раствором пирофосфата натрия и его смесью с гидроксидом натрия при рН 7; 10; 13. Различные фракции ФК выделяли на колонках с активированным углем по Форситу. Очистку препаратов гумусовых веществ проводили с использованием ионообменных смол. Остальные определения проводились по общепринятым в почвоведении и агрохимии методикам.

Математическая обработка экспериментальных данных выполнялась на персональном компьютере с помощью программы 8ТАТ18Т1СА.

Глава 3. Трансформация карбонатного профиля и карбонатно-кальциевой системы 3.1 Трансформация карбонатного профиля черноземов под влиянием выщелачивания и декальцирования

Трансформация карбонатного профиля обусловлена протеканием элювиальных ЭПП - выщелачивания и декарбонизации. Их интенсивность существенно возрастает под влиянием кислотных осадков и катионов минеральных удобрений. Потери активного кальция могут способствовать развитию другого элювиального ЭПП - лессиважу. Количественно декарбонизацию оценивали по формуле: К = (СаО + MgO) / А1203, где К - показатель декарбонизации; (СаО+МцО), АЬ03 - валовое содержание оксидов в почвенных горизонтах и почвообразующей породе, в весовых %.

Степень выщелачивания определяли по соотношению К; / Кп - коэффициент выщелачивания (К„); К„ = К; (в любом почвенном горизонте) / Кп (в почвообразующей породе). На рисунке 2 представлены элювиально-аккумулятивные коэффициенты (по Роде, 1936), показатель декарбонизации (К) и выщелачивания (Кв, КвСа, Квм8)- Установлено, что кальций, мигрирует в нижнюю часть профиля

К.ШШЛМГ}гот ИМ

интенсивнее магния. Внесение одной и двойной доз МУ резко повышает этот процесс. Внесение дефеката по органическому фону способствует аккумуляции кальция в верхней части, а совместное с МУ аккумуляции в средней части гумус-ного слоя. Т.е. повышение антропогенной нагрузки усиливает выщелачивание и декарбонизацию профиля чернозема выщелоченного.

—Цента

—котршь

дай

—(»«пгако

--Ф1К»

«¡такта

--Врфгат* «ЮТИ

Рисунок 2 - Показатели выщелачивания и декарбонизации почвы по вариантам опыта

Таким образом, внесение МУ приводит к устойчивому выщелачиванию карбонатов, а применение дефеката совместно с органическими удобрениями компенсирует этот процесс, и стабилизирует карбонатный профиль чернозема выщелоченного.

Установлено, что распашка, внесение органических и МУ способствуют резкому снижению валовых форм CaO+MgO (рис.3, а). Внесение дефеката по органическому фону снижает интенсивность этого процесса. Дефекат совместно с МУ способствует резкому перераспределению валовых форм Са0+М§0, с их аккумуляцией в средней части гумусного слоя.

ж

* || \

I \\

: У

а б в г д е

Целина Контроль абсшдот-яьй — — фен 40 т/га навоза Фов+ ЫбОРЙОКбО --Фок+ Н120Р121Ю20 -«чл-цефеит --Дефосаг + (МОРвОШ

Рисунок 3 - Изменение содержания валовых CaO+MgO, общих и активных карбонатов (а, б, в, в весовых %), содержание почвенных карбонатов (г), активных карбонатов (д) в % от содержания валовых форм Са0+М§0, отношение общих к активным карбонатам (е).

На всех вариантах опыта, за исключением варианта с дефекатом по органическому фону устойчиво снижается содержание почвенных (рис. 3, б, г) и активных карбонатов (рис. 3 в, д). Наиболее интенсивные потери почвенных и актив-

ных карбонатов выявлены по их соотношению на вариантах с одной и двойной дозами МУ в нижней и верхней части профиля соответственно (рис. 3 е).

Таким образом под влиянием агрогенной нагрузки происходит ускоренное выщелачивание и декарбонизация профиля изучаемой почвы. Интенсивность выщелачивания и декарбонизации адекватны агрогенной нагрузке, что обусловливает устойчивую деградацию карбонатного профиля и почвы. Внесение дефеката совместно с органическими удобрениями частично компенсирует этот процесс. 3.2 Влияние удобрений и мелиорантов на карбонатно-кальциевую

систему чернозема выщелоченного Степень насыщенности почвенного раствора СаСОз является одной из важнейших характеристик карбонатной системы. Исследование характера кар-бонатно-кальциевого равновесия позволяет установить растворимость СаСОз в почвенном растворе мелиорируемой почвы, что является крайне важным при использовании его в качестве мелиоранта для почв.

2рН - рСа - рС02 = рКН2СО, + рКС02 + рКНС03 - рКСаСОз = Ат В левой части уравнения находятся отрицательные логарифмы активности ионов Н+ и Са+2, парциального давления диоксида углерода, в правой - отрицательные логарифмы констант равновесий.

Таблица 1 - Состояние карбонатно-кальциевой системы чернозема выщелоченного ___

Глубина, см Целина Контроль Фон-40 т/га навоза Фон + ЫбоРбоКбо Фон + МшР^оКш Фон + дефекат Дефекат + ЫбоРбоКм

рН

0-20 4,14/6,79 5.10/5,73 5,01/5,58 4,78/5,38 4,52/5,69 5,84/7,04 4.64/6,3 9

20-40 4,12/6,62 4,46/5,70 4,54/5,67 4,09/5,52 5,41/5,63 5,84/6,20 4,60/6,02

40-60 4,11/6,48 5,22/6,17 5,66/5,93 5,16/5,83 5,01/5,91 5.56/6,50 4,29/6,44

рСа

0-20 2,39/2,68 2,89/2,71 2,66/2,78 2,77/2,70 2,72/2,80 2,69/2,64 2,83/2,67

20-40 2,38/2,61 2,63/2,68 2,66/2,84 2,57/2,78 2,46/2,78 2,47/2,68 2,64/2,70

40-60 2,47/2,68 2,77/2,58 2,44/2,88 2.61/2,71 2,58/2,77 2,53/2,58 2.63/2,64

Киэв

0-20 2,45/5,45 3,66/4,43 3,68/4,19 3,40/4,03 3,16/4,29 4,50/5,72 3,23/5,06

20-40 2,43/5,32 3,14/4,36 3,21/4,25 2,81/4,13 4,18/4,24 4,61/4,86 3,28/4,67

40-60 2,88/5,14 3,84/4,88 4,44/4,49 3,86/4,51 3,72/4,53 4,30/5,21 2,98/5,12

рСОз

0-20 2,54/3,38 4,20/3,29 3,41/3,18 3,58/3,73 3,69/2,58 3,49/3,63 3,53/3,02

20-40 2,64/3,34 3.54/2,4 9 2,89/2,19 3.34/2,38 2,65/2,09 3,93/2,49 3.71/2,29

40-60 2,53/3,08 2,09/2,70 2,46/2,27 2,11/2,64 2,04/2,37 3,49/2,80 3,17/2,54

Кса (Ат = 9,78)

0-20 3,35/7,52 3,11/5,46 3,95/5,20 3,21/4,33 2.63/6,00 5,50/7,81 2,92/7,09

20-40 3,22/7,29 2,75/6,23 3,53/6,31 2,27/5,92 5,71/6,11 5,28/7,23 2,85/7,14

40-60 3,22/7,20 5,58/7,06 6,42/6,71 5,60/6,31 5,40/6.68 5,10/7,62 2,78/7,70

Примечание: числитель - 10.09.2004 г, знаменатель - 10.07.2007 г Правая часть уравнения, состоит из стандартной величины - Ат. Если подстановка экспериментальных данных в левой части уравнения дает значение А меньше, чем Ат, то почвенный раствор не насыщен по отношению к карбонату кальция; при практическом равенстве имеет место состояние насыщения, а при

больших значениях - пересыщения. Для оценки состояния насыщения мы использовали табличные данные значения Ат(9,78) полученные Заводновым С.С. (1965).

Установлено, что внесение дефеката компенсирует подкисляющее воздействие природных и антропогенных агентов. Наиболее благоприятный режим кар-бонатно-кальциевой системы сложился на варианте с дефекатом по органическому фону.

3.3 Моделирование влияния удобрений и мелиорантов на карбонатно-кальциевую систему чернозема выщелоченного

Исследования выполнены с образцами почв, отобранными 17.07.2007 г. до глубины 1 м послойно с шагом 20 см. Готовились насыщенные водой почвенные пасты при соотношении почва: раствор равном 1 : 0.5. В них определяли рН, рСа, окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), рассчитывали известковый потенциал (Кнзв). Почва обрабатывалась 0.1 н раствором КС1 (моделирование воздействия МУ) и 0.05 н НС1 (моделирование кислотных осадков). После каждой обработки почва подсушивалась на воздухе - моделировались процессы увлажнения-иссушения.

Варианты опыта существенно различаются по величине рН, оптимальная величина наблюдается на вариантах с дефекатом и целине, а на контрольных вариантах и МУ она слабокислая. Обработка растворами КС1 и НС1 существенно понижают величину рН, однако на целине и вариантах с дефекатом она остается в оптимальном диапазоне.

N

ид -

1 — 12

Рисунок 4 - Изменение величины рН и Кигв в модельном опыте №1 (0-20 см) Обработка водой повышает величину рН, но не до исходного уровня, особенно на контрольных вариантах и с МУ. Таким образом минимальная буферная способность к подкислению почвенного раствора соответствует варианту с максимальной техногенной нагрузкой. Такая же закономерность наблюдается и по величине Ктв.

Во втором опыте, обработка раствором КС1 заменена обработкой 0.1 н ЫН4Ы03. В отличие от нейтрального раствора КС1 0.1 н ЫН4МОз гидролитически кислая соль, поэтому ее влияние на ППК должно быть более существенным. Результаты этого опыта подтверждают выявленные нами закономерности в опыте №1, но они выражены более резко.

Таким образом, опытами по моделированию взаимодействия почвы с МУ и кислотными осадками показано, что катионы солей и протон водорода кислотных осадков определяют устойчивое подкисление среды, и формируют необратимое выщелачивание и декарбонизацию. Внесение дефеката компенсирует это явление и поддерживает величину рН на оптимальном уровне.

Глава 4. Агрогенная трансформация минеральной матрицы 4.1 Трансформация гранулометрического состава и дифференциация профиля чернозема выщелоченного

Результаты определения гранулометрического состава чернозема выщелоченного (2004 г.) представлены на рисунке 5. Распределение всех фракций соответствует элювиально-иллювиальному типу. В сравнении с целиной в пахотном слое вариантов содержание физической глины выше на 2.3-7.0%.

Цеша

кштршъ аЯсо/мт-ный ФсмотЛа иэвша

«вшигеогао

ФОН ♦

М20РШ1Я Фон +дефехзт

Дефегаг»

даяюо

Рисунок 5 - Содержание и распределение крупной пыли, ила, физической глины, % (а, б, в), фактора структурности (г) и плотности почвы, г/см3 (д)

Самое низкое содержание ила наблюдается на целине 24.5-28.5%, а самое высокое 26.1-36.0% на варианте органического фона. Общей тенденцией вариантов опыта в сравнении с целиной является существенное оглинивание всего профиля по всем вариантам опыта, за исключением дефекатированных. На целине содержание физической глины варьирует в пределах 49.6-52.2%, а на вариантах опыта оно существенно выше - 51.3-60.8%, что очевидно является следствием антропогенеза, особенно в пахотном слое. Минимальная величина фактора структурности пахотного горизонта отмечаются на варианте органического фона -95.9, а максимальная на целине - 157.3. По выравненное™ величины этого показателя в пределах профиля только вариант с дефекатом на органическом фоне сравним с целиной. Этот вариант с подобным изменением величины коэффициента структурности единственный, что позволяет сделать вывод о высоком мелиорирующем эффекте дефеката.

Минимальная плотность в слое 0-20 см отмечается на целине -1.01 г/см , а максимальная на варианте с двойной дозой МУ -1.21 г/см3. Применение дефеката по органическому фону снижает плотность пахотного слоя до 1.07 г/см , т.е. она становится близкой к таковой на целине, а внесение дефеката с МУ стабилизируют ее на уровне 1.12 г/см3. Внесение дефеката, как на органическом, так и на минеральном фоне способствует разуплотнению всего профиля изучаемой почвы.

Установлено, что на целине обезиливание наблюдается только в средней части профиля, внесение органических и одной дозы МУ обусловливают отрицательный баланс ила по всему профилю. Двойная доза МУ повышает содержание ила в слое 0-40 см на 6.7-9.1, а дефекат по органическому фону на 4.3-5.3 относительных процентов, т.е. в 1,5 раза меньше.

Таким образом, распашка приводит к оглиниванию, а внесение навоза вызывает снижение качества глины в слое 20-40 см и обезиливание всего профиля. Внесение одной дозы МУ повышает миграционную способность глинистой плазмы, а двойная доза МУ способствует оглиниванию верхней и обезиливание нижней части профиля. Внесение дефеката ограничивает подвижность глинистой плазмы вследствие ее коагуляции.

Характер изменения химического состава почвообразующей породы при ее эволюции из литоматрицы в педоматрицу мы определили по величине информационной энтропии (Н), по Шеннону. Выявлено, что ведущим ЭПП является ог-линивание. Минимальные значения ДН по всему профилю наблюдаются только на варианте с дефекатом по органическому фону, что свидетельствует о снижении темпов оглинивания профиля. По данным анализа валового состава минеральной части распределение всех оксидов по профилю вариантов опыта и целинного аналога соответствует элювиально-иллювиальному типу. На целине по всему профилю кальций и магний мигрируют по всему профилю, это сопровождается устойчивой миграцией по всему профилю Ре203 и А1203, при этом 5Ю2, наоборот, аккумулируется.

На варианте абсолютного контроля, несмотря на некоторую аккумуляцию MgO в слоях 0-20 и 60-80 см, при устойчивой миграции СаО мигрируют и Ре203 и А1203 за исключением слоя 40-60 см, где они аккумулируются. Поведение БЮ2 при этом неоднозначно, он аккумулируется в слое 0-40 см и мигрирует из ниже лежащих слоев. Внесение навоза приводит к аккумуляции СаО и М§0 в слое 0-20 см и СаО в слое 60-80 см, а А1203 в слоях 0-20 и 60-80см, и 8Ю2 и Ре203 в слое 2080 см.

На варианте с Ы6оРбоКбо ПРИ устойчивой миграции СаО и М§0 практически по всему профилю, наблюдается малосущественная аккумуляция А1203 в слое 040 см и усиленная аккумуляция Ре203 и миграция 5Ю2 по всему профилю. Внесение ИпоРпоКио обусловливает устойчивую миграцию СаО почти по всему профилю при аккумуляции MgO в слое 20-60 см, что сопровождается аккумуляцией Ре203 и А1203 по всему профилю и миграцию 8Ю2 по всему профилю. Внесение дефеката по органическому фону обеспечивает аккумуляцию СаО в слое 0-40 см и М£0 в слое 0-20 см, что сопровождается максимальной из всех выше рассмотренных вариантов аккумуляцией А1203 по всему профилю, миграцию Ре203 из слоя 020 см с последующей его аккумуляцией в ниже лежащих слоях. При этом БЮ2 мигрирует по всему профилю.

Внесение дефеката по минеральному фону обусловливает аккумуляцию СаО и М£0 в слое 0-40 см, с максимумом в слое 20-40 см, что сопровождается аккумуляцией Ре203 (за исключением слоя 40-60 см) и А1203 по всему профилю. При этом вЮ2 мигрирует по всему профилю за исключением слоя 20-50 см, где отмечается малосущественная его аккумуляция. Внесение дефеката по органическому фону обеспечивает устойчивую аккумуляцию кальция и магния в пределах гу-мусного слоя, видимо за счет биогенного закрепления, в т. ч. и гумусовыми кислотами. Для выявления процессов выщелачивания и декарбонизации приводим данные элювиально-аккумулятивных коэффициентов по кальцию и магнию (табл. 2).

Слой почвы, см Варианты опыта

Целина Кабс. Кфон Фон+ЫРК Фон+2ЫРК Фон+деф. Деф.+ЫРК

0-20 -0,01/+0,22 -0,09/+0,24 +0,12/+0,1б -0,22/-0,18 -0,01/-0,11 +0,20/+0,21 +0,05/+0,01

20-40 -0,03/-0,02 -0,20/0,00 -0,07/-0,11 40,01/-0,16 -0,07/+0,07 +0,05/-0,08 +0,11/+0,28

40-60 0,00/-0,43 -0,19/-0,03 -0,10/-0,17 +0,02/-0,10 -0,04/+0,40 +0,05/-0,09 +0,01/-0,23

60-80 +0,02/-0,42 -0,19/+0,13 +0,14/-0,10 -0,05/-0,28 -0,12/-0,20 0,00/-0,21 -0,23/+0,12

80-100 -/- -/- -/- -/- -/-

1 ¡рпм^папп^. чи^"" > -------------— » 1 и

На целине при очень слабо выраженной миграции кальция из слоя 0-20 см, в нем наблюдается довольно существенная аккумуляция магния. В нижней части профиля усиливается миграция магния, а кальций начинает аккумулироваться. На варианте абсолютного контроля при устойчиво выраженной миграции кальция по всему профилю, магний аккумулируется в слоях 0-20 и 60-80 см, а из средней части очень слабо мигрирует. На варианте органического фона магний аккумулируется в слое 0-20 см и мигрирует из всех ниже лежащих слоев, а кальций только из средней части профиля. Если на варианте с одной дозой МУ магний мигрирует по всему профилю, то на варианте с двойной дозой МУ он, как и кальций по одной дозе, аккумулируется в средней части профиля.

На варианте с дефекатом по органическому фону кальций аккумулируется в гумусном слое, а магний только в слое 0-20 см и мигрирует из ниже расположенных, по дефекату на минеральном фоне кальций аккумулируется в гумусном слое, а магний мигрирует из слоя 40-60 см и аккумулируется в остальных.

Столь неоднозначное поведение этих важнейших оксидов обусловлено влиянием системы применения удобрения и мелиоранта и химическими свойствами кальция и магния.

Наличие в породе свободных карбонатов (и/или других водорастворимых солей, сульфатов, хлоридов) затормаживает в соответствии с законом действующих масс выветривание первичных минералов, т.к. силикаты не разрушаются до тех пор, пока не будет вынесен имеющийся в породе свободный кальций. Поэтому внутрипочвенное выветривание протекает более активно в кислых условиях, где в растворах имеется резкий дефицит кальция, а менее активно в нейтральных и щелочных условиях, в богатых основаниями растворах.

Полученные нами данные согласуются с выше изложенными положениями о совокупном влиянии кальция и магния на деструкцию алюмосиликатов. На наш взгляд это возможно обусловлено замещением магния в кристаллической решетке глинистых минералов фракций тонкой пыли и ила калием МУ. Разрушение алюмосиликатов может происходить под влиянием катионов МУ по ниже приведенной схеме на примере фрагмента поликремневой кислоты.

При увлажнении почвы катионы МУ, в нашем примере это калий, могут замещать водород гидроксильных групп, вытесняя его в почвенный раствор. При подсыхании почвы протон водорода активно вытесняет калий в раствор, реакция среды смещается в сторону подщелачивания, что приводит к разрыву кремнекис-лородной связи и диспергирование минеральных частиц.

г

Г Г г, г

---0-^-^---* ЛН'ЮН)-.----о— 8-|-0 — 2---* -1КОН

ок ок ¿н ,}н

По мнению Роде А.А. (1955) повышенное содержание илистой фракции в переходном горизонте является следствием не перемещения ее из гумусового горизонта, а оглиниванием вследствие выщелачивания карбонатов. Значительный интерес представляет использование фундаментальной физической характеристики - энтропии для обобщающей оценки валового химического состава почв. По мнению Водяницкого Ю.Н. (1986) энтропия отражает степень дифференциации химических элементов, как в генетических.горизонтах, так и в целом по профилю. Определение энтропии химического состава провели по формуле:

N

5 = - Е 1оВ2 (х|ЛЗ), где, х,- содержание ¡-того оксида, %; О - сумма всех оксидов, %; N - число оксидов.

Величины Нр на целине и варианте с дефекатом по органическому фону близки, что свидетельствует о компенсации дефекатом агродеградации. Повышение величины Н, вниз по профилю свидетельствует о затухании процессов дифференциации профиля. В этом отношении вариант с дефекатом по органическому фону близок по величине Н5 целинному аналогу, что отличает его от остальных вариантов опыта, на которых она ниже.

Таким образом, на варианте с дефекатом компенсируется негативное воздействие агроприемов, а процесс почвообразования приближен к естественному. 4.2 Сорбционная характеристика минеральной матрицы

Объектами исследования были слоистые силикаты, относящиеся к группе глинистых минералов: нонтронит (Ре,А12)5Ю4(ОН)с пН20, монтмориллонит А12[8!409](ОН)4 и каолинит А12[8!205](ОН)4. Влагосодержание образцов, насыщенных парами воды определялось термостатновесовым методом. Теплота гидратации минерала (0, Дж/г) определялась колориметрически и рассчитывалась по уравнению: С? = к - ДУт.

Данные исследований приведены в таблице 3. Выявлено связанное с их структурой изменение влагосодержания, теплот гидратации и поглощения ионов водорода в ряду нонтронит > монтмориллонит > каолинит.

Таблица 3- Теплота гидратации минералов

Минерал (2, Дж/г кДж/моль Е, ммоль/г

Нонтронит 9,6 66,0 75,00 0,830

Монтмориллонит 4,4 47,3 22,50 0,210

Каолинит 1,1 10,0 2,22 0,045

Показано, что в соответствии с принятой классификацией, нонтронит относится к весьма гидрофильным, монтмориллонит - к гидрофильным, а каолинит - к слабогидрофильным минералам.

4.3 Сорбциоиная характеристика агрогенно-трансформированной минеральной матрицы

Для выявления взаимосвязи гумусированности исследуемых почв с величиной теплоты смачивания выполнены определения с гумусированными образцами, и безгумусными. Гумус удаляли прокаливанием при температуре 900°С. Выявлено, что до прокаливания по теплоте смачивания, варьирующей в пределах 22.6442.34 Дж/r почва вариантов оценивается как умеренно гидрофильная. По средней для метровой толщи величине теплоты смачивания, варианты опыта образуют ряд в порядке увеличения: целина, вариант контроля абсолютного, N^oPisoKuo, контроля фона, NsoPeoKso, дефекат с МУ и по органическому фону, 27.56, 28.81, 30.07, 30.52, 31.74 и 35.63 Дж/г соответственно. Величина теплоты смачивания безгу-мусных образцов почв значительно варьирует как по профилю (2.38-20.01 Дж/г) так и по вариантам опыта. Только на целине прослеживается закономерное возрастание доли минеральной части в величине теплоты смачивания. Уменьшение с глубиной содержания гумуса, закономерно сопровождается повышением участия минеральной части, на долю которой приходится 27.93-69.48% величины теплоты смачивания. На остальных вариантах опыта подобной закономерности не наблюдается. Пределы варьирования этого показателя по вариантам опыта составляют: 17.22-47.42, 18.81-62.35, 7.90-40.57, 18.34-36.80, 14.03-35.38 и 31.20-59.02% на контрольных вариантах, вариантах с удобрениями и дефекатом соответственно. Наиболее вариабелен этот показатель на варианте с NeoPeoK«, а наименее - на варианте дефекатас МУ.

Таким образом, внесение минеральных, органических удобрений и мелиорантов существенным образом увеличивает общую поверхность почвенных частиц и их гидрофилыюсть, что согласуется с имеющимися литературными данными.

4.4 Влияние удобрений и мелиорантов на гумус-гранулометрические отношения чернозема выщелоченного

Во фракции физической глины сосредоточено 85-100% гумуса, азота, фосфора, микроорганизмов и глинистых минералов. Закрепление гумуса в почве определяется не только содержанием физической глины, но и соотношением в ней ила и пыли. Почвы с равным содержанием физической глины, могут иметь разное количество гумуса, что обусловлено неодинаковым перераспределением его между фракциями ила и пыли. Почва рассматривается как полидисперсная система (ППС). Для характеристики ППС нами использованы показатели, предложенные Крыщенко B.C. с соавторами (2006). В таблице 4 приводим данные по характеристике ППС чернозема выщелоченного.

Установлено, что на вариантах опыта величина ki заметно ниже, чем на целинном аналоге. Это связано с повышенным содержанием физической глины на пашне. Судя по величине к2, распашка приводит к обогащению пахотного слоя илом, что согласуется с нашими материалами. Наиболее интенсивно этот процесс протекает на вариантах с одной и двойной дозами МУ, что является следствием их диспергирующей способностью.

Величина к3 косвенно характеризует процессы агрегирования-дезагрегирования. Снижение ее величины свидетельствует об агрегировании, повышение о

дезагрегировании почвенной массы. Выявлено, что на вариантах с МУ в слое 040 см развивается дезагрегирование, а на вариантах с органическими удобрениями и дефекатом - агрегирование.

Таблица 4 - Характеристика полидисперсной системы и гумус-грануломет-

рических отношений в почве вариантов опыта (2000 г)

Вариант опыта Глубина, см Параметры полидисперсной системы почв V 100а г Гумус, %

г <0,01 к| 100 г а < 0,001 кг г/а к./кг У >0,01 Р 0,010,001 кз у/р а/р общий У в физ. глине Ъ» % У*к2 насыщ. гум. физ. глиной, % XV =%) х к)

Целина 0-20 52,2 1,92 28,5 1,83 1,05 47,8 23,7 2,02 1,20 54,6 4,57 8,36 16,06

20-40 50,9 1,96 26,1 1,96 1,01 49,1 24,8 1,98 1,05 51,3 4,43 8,68 17,02

40-60 49,6 2,02 24,5 2,02 1,00 50,4 25,1 2,01 0,98 43,4 3,78 7,64 15,42

Контроль абсолютный 0-20 57,3 1,75 33,9 1,69 1,04 42,7 23,4 1,82 1,45 59,2 4,05 6,84 11,98

20-40 55,1 1,82 30,2 1,82 1,00 44,9 24,9 1,73 1,21 54,8 3,43 6,24 11,36

40-60 51,3 1,94 27,6 1,86 1,04 48,7 23,1 2,11 1,19 53,8 2,81 5,23 10,14

Фон 40 т/га навоза 0-20 59,2 1,69 32,0 1,85 0,91 40,8 27,2 1,50 1,18 54,1 4,21 7,79 13,16

20-40 54,6 1,83 26,1 2,09 0,88 45,4 28,5 1,59 0,92 47,8 3,71 7,75 14,19

40-60 60,8 1,64 33,2 1,83 0,94 39,2 25,6 1,45 1,30 54,6 3,24 5,93 9,73

Фон + ^оРбоКи 0-20 55,6 1,80 33,6 1,71 1,05 44,4 22,0 2,02 1,53 60,4 4,18 7,15 12,87

20-40 54,2 1,85 30,1 1,80 1,06 45,8 26,1 1,75 1,15 55,5 4,09 7,36 13,62

40-60 55,8 1,79 29,3 1,90 0,94 44,2 26,5 1.67 1,11 52,5 3,41 6,48 11,60

Фон + ^иоРиоКш 0-20 54,5 1,83 32,4 1,68 1,09 45,5 22,1 2,06 1,47 59,4 4,16 6,99 12,79

20-40 54,0 1,85 31,7 1,70 1,09 46,0 22,3 2,06 1,42 58,7 4,17 7,09 13,11

40-60 56,1 1,78 27,9 2,01 0,88 43,9 29,2 1,71 0,96 49,7 3,53 7,09 12,63

Фон + Дефекат 0-20 56,6 1,77 29,4 1,93 0,92 43,4 27,2 1,60 1,08 51,2 4,71 9,09 16,09

20-40 56,0 1,79 29,7 1,89 0,95 46,0 26,3 1,75 1,13 53,0 4,19 7,92 14,18

40-60 56,2 1,78 26,3 2,14 0,83 43,8 29,9 1,46 0,88 46,8 3.41 7,30 12,99 15,31

Дефекат + ИбоРиКбо 0-20 56,6 1,77 29,6 1,9! 0,93 43,4 27,0 1,61 1,10 52,3 4,53 8,65

20-40 55,4 1,81 30,8 1,80 1,01 44,6 24,6 1,81 1,25 55,6 4,23 7,61 13,78

40-60 56,6 1,77 28,6 1,98 0,89 43,4 28,0 1,55 1,02 50,5 3,27 6,47 11,45

Внесение МУ существенно повышает степень насыщенности физической глины илом - У(%). На вариантах с ними величина V повышается по всему профилю по отношению к целинному аналогу, а на вариантах с дефекатом снижается.

По величине отношения к)/к2 >1 на целине и вариантах опыта, за исключением вариантов органического фона и с дефекатом по органическому фону, развиваются процессы диспергирования по всему профилю. На варианте с дефекатом по органическому фону к)/к2 < 1 - развиваются процессы агрегирования почвенной массы.

Если величина отношения (а/р) приближается к 1 то содержание гумуса в физической глине максимально, приближение отношения к 2 и свидетельствует о минимальном накоплении гумуса в физической глине. Установлено, что максимальное накопление гумуса в физической глине наблюдается на вариантах с дефекатом, а минимальное на вариантах абсолютного контроля и с МУ. Внесение МУ способствует дезагрегации почвенной массы, оглиниванию профиля изучаемых почв, существенно повышает степень насыщенности физической глины илом, что в совокупности обусловливает снижение накопления гумуса в физиче-

ской глине. Внесение дефеката, особенно по фону органических удобрений способствует агрегированию почвенной массы, снижает степень насыщенности физической глины илом и повышает накопление в ней гумуса. Трансформация ММ влияет на условия и прочность закрепления гумусовых кислот. Компьютерным моделированием показано, что гумусовые кислоты на минеральной матрице закрепляются послойно, при этом прочность связи их уменьшается от первого к последующим слоям.

Выполненные нами исследования позволяют сделать заключение о возможном механизме деградации пахотных черноземов. Мы рассматриваем кальциевую деградацию не как отдельный процесс деградации, а как пусковой механизм единого процесса, в котором выщелачивание и декарбонизация являются основной причиной, а все остальные взаимообусловленным следствием этого процесса.

Глава 5. Агрогенная трансформация гумуса

5.1 Влияние длительного применения удобрений и мелиорантов на содержание и запасы гумуса в черноземе выщелоченном

Изменение содержания гумуса на вариантах опыта сказалось на его запасах в метровой толще изучаемой почвы. В исходном состоянии запасы гумуса в слое 0-50 см варьируют в пределах 210.6-239.7 т/га, что составляет 61.6-62.9% от их запасов в метровой толще. До закладки опыта гумусонакопление наблюдалось преимущественно в верхней части гумусного слоя, что соответствует естественному процессу почвообразования. Запасы гумуса в слое 0-50 см в дальнейшем продолжают снижаться на всех вариантах опыта, за исключением органического фона и с дефекатом по органическому фону, где они растут на 3.1 и 11.9% соответственно.

Внесение органических и МУ способствует образованию преимущественно подвижных форм новообразованных гумусовых веществ, мигрирующих в нижнюю часть гумусного слоя, что обусловливает его перераспределение в метровой толще. Внесение дефеката совместно с органическими удобрениями полностью компенсирует этот процесс, а дефеката с МУ только частично.

5.2 Особенности накопления разных форм гумусовых веществ в черноземе выщелоченном при длительном применении удобрений

В таблице 7 представлены данные по содержанию валового гумуса спустя 21 год после закладки опыта.

Таблица 7 - Содержание гумуса в профиле чернозема выщелоченного при

применении различных систем удобрения (2008 г.)

Глубина, см Целина, % Контроль Фон 40 т/га навоза Фон + NsoPéoKío Фон + Nl20Pl20 Ф де( он + >екат Дефекат + NMPMKso

% %* % %* % %* % %* % %* % %*

0-20 5,22 4,31 82,6 5,21 99,8 5,91 113,2 6,33 121,3 5,47 104,8 5,64 108,0

20-40 3,53 4,27 121,0 5,32 150,7 5,96 168,8 5,86 166,0 5,44 154,1 4,73 134,0

40-60 3,35 3,50 104,5 4,85 144,8 4,27 127,5 4,85 144,8 3,80 113,4 3,72 111,0

60-80 2,19 2,49 113,7 3,28 149,8 2,88 131,5 3,30 150,7 2,36 107,8 2,71 123,7

80-100 2,02 1,31 64,8 1,65 81,7 1,70 84,2 3,23 159,9 1,61 79,7 2,29 113,4

* в % от содержания на целине

Установлено, что содержание гумуса в слое 0-20 см на вариантах опыта составило 4.31, 5.21, 5.91, 6.33, 5.47 и 5.64% соответственно. На целине в слое 0-20

см содержание гумуса составляет 5.22%. Минимальное содержание гумуса в слое 0-20 см наблюдается, на варианте абсолютного контроля и составляет 82.6% от его количества на целине. Максимальное содержание гумуса наблюдается на варианте с двойной дозой МУ и составляет 121.3% по отношению к целине.

На вариантах с дефекатом содержание его в слое 0-20 см по отношению к целине составило 104.8 и 108.0%. На варианте органического фона оно практически соответствует целинному аналогу, т.е. 40 т/га навоза за ротацию 6-ти польно-го севооборота позволяет компенсировать потери гумуса из пахотного слоя. Однако на вариантах опыта, за исключением вариантов с дефекатом есть характерная особенность профильного распределения гумуса. В переходном слое 60-80 см содержание гумуса заметно выше, чем на целине и вариантах с дефекатом.

Такой характер распределения гумуса по профилю закономерен и подтверждается данными последовательного фракционирования гумусовых веществ по

-Цел»«

-Коктрсль

зЯсолют-ный

--ФОН40ТИ

1ШШ

—«шимта

— Фон*

игаотаюя

—Фои+дефгаг

— Дефегат+ ИОТОТЫ)

Рисунок 7 - Содержание водорастворимого (а), щелочнорастворимого (б), лабильного (в), потенциально лабильного (г), стабильного (д) гумуса и гумина (е) в весовых %.

Длительное применение органических и МУ существенно повышает содержание подвижных соединений гумуса, мигрирующих в нижнюю часть профиля, а внесение дефеката способствует уменьшению их общего содержания с аккумуляцией в верхней части профиля.

Распашка и применение удобрений способствует алифатизации водорастворимого гумуса, максимально это проявляется на варианте органического фона. Внесение дефеката по органическому и минеральному фонам способствует ароматизации водорастворимого гумуса. Обратная зависимость наблюдается для щелочнорастворимого гумуса, внесение удобрений способствует ароматизации, а дефеката алифатизации этой формы гумуса. Распашка незначительно повышает алифатизацию, а удобрения и дефекат ароматизацию лабильного гумуса в сравнении с целинным аналогом. Распашка и удобрения способствуют алифатизации стабильного гумуса в верхней части гумусного слоя и нижней части профиля, и ароматизации в средней части профиля. Таким образом, распашка и внесение удобрений обусловливает формирование алифатизированных форм гумуса в пределах гумусного слоя, а дефекат способствует образованию более конденсированных форм гумуса.

Дьяковой, Булевой (1987), что представлено на рисунке 7.

5.3 Влияние удобрений и мелиорантов на состав и свойства гумусовых кислот чернозема выщелоченного

Методом последовательной экстракции ОВ почв и УФ-спектроскопии установлено, что водные вытяжки содержат низкомолекулярные ОВ ароматической природы, а нейтральным раствором пирофосфата натрия извлекаются низкомолекулярные алифатические соединения. Основная масса гумусовых веществ экстрагируется раствором пирофосфата натрия при рН 13. Показано принципиальное различие в спектрах ГК и ФК и выявлено, что максимумы в спектрах ФК относительно ГК сдвинуты в батохромную область.

5.4 Влияние удобрений и мелиорантов на состав и свойства ГК чернозема выщелоченного

В отличие от спектров ФК изучаемых вариантов на электронном спектре ГК (рис. 8) нет четко выраженных максимумов, а оптическая плотность плавно убывает с возрастанием длины волны, что соответствует известным литературным данным (Орлов, 1990). Такой вид кривых связан с более сложным строением молекул ГК, чем ФК, что вызывает перекрытие максимумов, соответствующих различным электронным переходам и к сглаживанию спектральных характеристик растворов. По УФ-спектроскопическим данным можно предположить, что молекулы ГК почв абсолютного контроля и варианта с дефекатом по органическому фону содержат развитые ароматические и алифатические фрагменты.

Рисунок 8 - Интегральные (а) и дифференциальные (б) электронные спектры растворов натриевых солей ГК; 1 - контроль, 2 — МшРшКш) 3 — дефекат.

В молекулах ГК варианта с двойной дозой МУ преобладают алифатические структуры. На рисунке 9 приведены ИК-спектры ГК почв исследуемых вариантов.

Рисунок 9 - ИК-спектры ГК вариантов. 1 - контроль; 2 ->112оР!2оК|2о; 3 - дефекат.

Во всех спектрах ГК четко выделяются три области частот 2500-3700, 1400-1700 и 10001200 см'1. Первая из них определяется валентными колебаниями ОН-групп в той или иной мере связанных водородными связя-

ми. Полосы 3685-3737 см"1 характеризуют разные по интенсивности колебания ОН-групп, соответствующие разупорядочной структуре воды.

Полосы поглощения 3240-3266, 3320-3345 см"!, которые определяют валентные колебания 1120.. Л Ю-С6П/,-К, имеются в спектрах всех образцов, но более интенсивно они выражены в молекулах ГК варианта с дефекатом по органическому фону, что указывает на относительно большее содержание в них фенольных гид-роксигрупп. Характерным является наличие полос 3041-3057 и 2920 см"1, указывающих на присутствие в строении молекул ГК как ароматических, так и алифатических фрагментов. Однако. ГК контрольного варианта имеют более интенсивный пик 2920 см" , соответствующей более развитой алифатической структуре. Причиной этого является то, что под действием МУ и мелиорантов происходит разрушение боковых цепочек молекул ГК и вследствие этого возрастает конден-сированность ядерных структур.

Сопоставление интенсивностей этих колебаний, определенных по методу базовой линии, показывает их увеличение в ряду абсолютный контроль < М|2оР12оК|2о < вариант с дефекатом (1.27:1.59:1.70). Характерным является также наличие полос 1500-1540 см"1, которые служат дополнительным подтверждением ароматичности ГК. Все образцы ГК характеризуются присутствием в ИК-спектрах полос 1377-1405 см"1 (деформационные колебания диссоциированных карбоксильных групп, колебания ОН-групп и С-СН3). Максимальная интенсивность наблюдается у ГК почв варианта с дефекатом.

Установлено, что при антропогенном воздействии протекают процессы де-карбоксилирования. При этом параллельно проходят процессы окисления, что выражается в образовании сильно диссоциированных карбоксильных групп рК,. Самые сильные карбоксильные группы (рК, = 2.6) содержат ГК варианта с МУ, а относительно самые слабые (рК, = 3.2) - ГК контрольного варианта. На рисунке 10 показано содержание функциональных групп в ГК.

Рисунок 10 - Содержание карбоксильных (а) и фенольных (б) групп в ГК. 1 - контроль, 2 - КшРшКш, 3 -дефекат

Выявлено снижение содержания карбоксильных групп в ГК с глубиной на абсолютном контроле и его повышение на вариантах с внесением Ы^Р^оКши дефеката. Внесение навоза и МУ способствуют подкислению почв и частичной деградации ГК, в результате чего образуются подвижные карбоксилаты щелочных и щелочноземельных металлов.

Подвижные соли щелочных металлов в условиях частично промывного режима перераспределяются по профилю с накоплением их в нижних слоях гумусового горизонта. Это обусловливает максимальные величины содержания карбоксильных групп в ГК варианта с МШРШК120. Внесение дефеката способствует образованию малоподвижных карбоксилатов кальция.

5.5 Влияние удобрений и мелиорантов на состав и свойства фульвокислот чернозема выщелоченного

На УФ-спектре ФК абсолютного контроля имеется четко выраженный максимум 225 нм, соответствующий ароматическим структурам (рис. 11). На спектральных кривых ФК почв вариантов с двойной дозой МУ и с дефекатом основные пики смещены в батохромную область (230 нм), что указывает на более высокую степень окисленности ФК удобренных вариантов, а также на присутствие в их молекулах большего числа ауксохромных группировок. При этом в большей степени ароматическими являются ФК почв, в которые был внесен де-фекат совместно с навозом. Если в ФК почв, в которые вносились МУ, повышение ароматичности по сравнению с контролем объясняется в основном окислительным действием нитрат-ионов, то при внесении навоза подобное явление связано с поступлением в почву ароматических соединений, содержащихся в этом органическом удобрении.

Рисунок 11 - Спектральные характеристики ФК, по вариантам опыта: 1 - абсолютный контроль, 2 -N12oPi2oK,2o, 3 - дефекат

Данные УФ-спектроскопии хорошо согласуются с результатами потенциометрического титрования по определению содержания функциональных групп в ФК.

По фракционному составу ФК, установлено, что водно-ацетоновая и аммонийная фракции носят в основном алифатический характер, однако, большая ароматичность из них присуща аммонийной. Выявлено, что при ацидиметрическом титровании водно-ацетоновой фракции протонируютя в основном не фенольные, а достаточно слабые карбоксильные группы алифатической природы (табл. 8).

Вариант Содержание, ммоль/г Отношение содержания групп фракций в/д Общее содержание функциональных групп

Карбоксильные Фенольные + другие сла-бодиссоциированные

Контроль 3,37 11,20 3,32 11,25

Фон +N120P120K120 3,69 8,16 2,21 9,63

Фон +■ дефекат 4,38 7,13 1,63 9,84

Установлено (табл. 8), что отношение содержания протондонорных групп алифатического характера в ФК варианта с МУ к содержанию групп ароматической природы выше, чем в ФК почв с внесением дефеката и навоза, что подтверждает большую ароматичность последних. Самое же высокое отношение содержания этих групп характерно для ФК почв абсолютного контроля, что связано с минимальным влиянием антропогенных факторов. На рисунке 12 показаны ИК-спектры ФК различных вариантов, а на рисунке 13 - интенсивности пиков полученных спектров, рассчитанные методом базовой линии (Углянская, 1989).

М ' Характерными особенностя-

, /Г у^г-г ми спектра ФК, выделенных из

'""*/ \г почв с двойной дозой явля-

(У --1

^ ются сдвиг основного максимума в

области ОН-связей в длинноволновую область и наличие высокого пика, соответствующего валентным колебаниям СН-связей в алифатических структурах молекул, что согласуется данными, полученными методом УФ-спектроскопии и потенциометрии. В ФК варианта с внесением дефеката и навоза, наоборот, достаточно хорошо проявляется пик 3060 см"1, указывающий на валентные колебания СН-связей в ароматических фрагментах молекул.

Рисунок 12 - ИК-спектры ФК раз личных вариантов. 1 - контроль, 2 - Ы12оР12оК,2о, 3 -дефекат

Рисунок 13 - СУтйбсительные высоты пиков инфракрасных спектров ФК различных вариантов.

рмь тг „

Характерной особенностью спектра ФК почв с внесением дефеката и навоза является наличие сильной полосы при 3092 см"1, явно превосходящей по интенсивности полосы для других вариантов в этой области спектра. Этот пик характеризует колебания водородных связей в структуре С6Н5-С-0"...Н20 и, по-видимому, также связано с повышением содержания ароматических фрагментов в ФК почв этого варианта.

В области частот 1700-1383 см'1 наибольшая интенсивность пиков, характеризующих колебания связей в диссоциированных и недиссоциированных карбоксильных группах, азотсодержащих соединениях, а также в ароматических структурах наблюдаются у ФК абсолютного контроля, что связано с их более высоким содержанием.

5.7 Фракционный состав и физико-химические свойства ГК чернозема выщелоченного

Нами исследованы ГК и ФК выделенные из почвы контроля раствором смеси гидроксида и пирофосфата натрия при рН ¡3. Образцы ГК выделены при рН 7 и 2. Отдельные фракции ФК выделялись по методу Форсита. В исследовании использованы методы ИК-спектроскопии и потенциометрического титрования.

Выявлено, что на кривых алкалиметрического титрования выделяется три скачка, а ацидиметрического - по два. Кривые алкалиметрического титрования позволили выявить наличие в молекулах ГК карбоксильных групп различной силы, а ацидиметрического - фенольных гидроксилов, а также других очень слабо-

диссоциированных протондонорных групп. Количество карбоксильных групп в ГК, выделенных при рН 7, гораздо ниже, чем суммы фенольных и других слабо-диссоциированных протондонорных групп. В молекулах фракции ГК, выделенных при рН 2, наоборот, преобладает содержание карбоксильных групп. Установлено, что ГК, выделенные при рН 7, содержат более сильные карбоксильные группы, чем полученные при рН 2. Это не согласуется с представлениями о том, что более слабо диссоциированные карбоксилат-ионы протонизируются в более щелочной среде. По-видимому, помимо фактора, определяемого кислотно-основным равновесием, на осаждение ГК оказывает влияние молекулярная масса отдельных их фракций. В первую очередь при подкислении должны осаждаться более высокомолекулярные фракции, которые составляют основную массу ГК, выделенных при рН 7.

Сравнительное исследование фракций ГК проведено методом базовой линии (рис. 14). В качестве реперной использована частота 3038-3090 см", характеризующая валентные колебания С-Н связей в ароматических структурах. Выбор этой частоты обусловлен тем, что по известным данным (Орлов, 1990) в ГК обязательно присутствуют ароматические фрагменты.

Анализ данных, полученных в области колебаний ОН-связей позволяв! считать, что повышенное содержание воды с ненарушенной структурой и нормальной сетью водородных связей (полосы 3565, 3390 см"1) характерно для ГК, выделенных при рН 7. Однако колебания ОН-связей в воде гидратных оболочек функциональных групп (полосы 3301, 2740 см"1) более отчетливо проявляются в ГК, выделенных при рН 2. В области частот 1000-1700 см"1 явно преобладают относительные высоты пиков, относящихся к ГК, выделенных при рН 2. Это указывает на то, что основные свойства, характерные для ГК, определяются именно этой

Рисунок 14 - Относительные высоты пиков ИК-спектров разных фракций ГК

Единственным отличием из отмеченной закономерности является максимальная высота пика при 1010 см"1, характеризующая колебания пиранозных колец и других фрагментов боковых цепочек молекул ГК. По-видимому, это связано с тем, что выделяемые в нейтральной среде ГК еще недостаточно подвергаются гидролизу с отщеплением боковых цепочек по сравнению с выделением их в сильно кислой среде, в результате чего в большей степени сохраняется исходная структура молекул. Полученные результаты показывают отсутствие принципиального различия состава и строения различных фракций гумусовых кислот. Однако при их выделении из почвы протекают процессы трансформации, что приводит к определенным количественным различиям в содержании функциональных групп, их способности к диссоциации, а также молекулярной массе.

На основании полученных УФ-спектроскопических данных по ФК можно предположить, что водная фракция (А) содержит в основном компоненты ФК с

" т ш да зз» щ. т щ, ж- im шг- т- ш ж шз V, СМ1

JSB ЗГИ 3114 Vil m 3>3t VA Sí» lito IfiU IM 13)3 13»

преобладанием ароматических фрагментов в их молекулах, а ацетоновая (В) и аммонийная (Д) - алифатических. Водой десорбируются относительно гидрофобные ароматические молекулы, содержащие полярные заместители, ацетоном -более полярные углеводные и белковые фрагменты, а гидроксидом аммония -алифатические соединения, содержащие достаточно сильно диссоциированные карбоксильные группы. Полученные результаты позволяют предположить, что ФК являются «осколками», образующимися за счет щелочного гидролиза ГК в процессе извлечения гумусовых кислот из почв.

Более четкие представления о строении фракций ФК позволяет выявить метод ИК-спектроскопии. На рисунке 15 показаны относительные высоты пиков, соответствующих колебаниям ОН-связей в воде с разупорядоченной структурой (3614-3567 см"1), с нормальной сетью водородных связей (3407-3380 см"'), воде функциональных групп (3140-3114 и 2560-2520 см'!), колебаниям С=0 (1721-1714 см"'), ароматических (1627-1604 см"1), алифатических (1387-1401 см"1) и углеводных (1064-1034 см") фрагментов. Практически во всем интервале частот максимальные значения относительных высот пиков, указывающих на интенсивность

колебаний, наблюдаются у ФК фракции А.

Рисунок 15 - Относительные высоты пиков инфракрасных спектров нефрак-ционированных (1), фракций А (2), В (3) и Н-формы фракции Д (4)

Выявлено явное преобладание Ь/Ьст этой фракции при частоте 1624 см"' и более низкие значения этой величины по сравнению с другими фракциями, при 1400 см" , что еще раз подтверждает преобладание ароматических фрагментов в ФК фракции А и алифатических во фракциях В и Д. По величинам относительных высот пиков в спектре нефракционированные ФК занимают промежуточное положение между фракцией А с одной стороны и фракциями В и Д с другой.

Таким образом, установлено, что в строении молекул ФК, десорбируемых водой после сорбции на активированном угле (фракция А), преобладают ароматические фрагменты, а в десорбируемых ацетоном (фракция В) и раствором гидро-ксида аммония (фракция Д) - алифатические. Выявлено, что молекулы ФК фракции В по сравнению с другими содержат повышенное количество слабодиссоции-рованных протондонорных групп и показано, что основной вклад в оптические свойства нефракционированных ФК вносят молекулы фракции А.

5.8 Изменение кислотно-основных свойств ГК чернозема выщелоченного при агрогенном воздействии Главная роль в проявлении ионообменных свойств в нейтральной и слабокислой среде, характерной для большинства почв, принадлежит карбоксильным группам, в то время как остальные в этих условиях крайне слабо ионизированы. ГК были выделены из образцов, отобранных в начале третьей ротации севооборота, по всходам озимой пшеницы из слоев 0-20 и 20-40 см по вариантам опыта с

ЫбоРбоК<,о, N120P120K.uo, 20 т/га дефеката, внесенных на фоне 40 т/га навоза и целины. Образец целинной почвы взят нами в качестве эталона.

Потенциометрическим титрованием установлено, что начальная точка титрования находится при рН равном 10.8 для всех образцов ГК. Концентрация фе-нольных групп была рассчитана по формуле Грана. Следует отметить, что расчеты концентрации фенольных групп из кривых титрования гуматов и ГК практически совпадали.

Силовые показатели наиболее диссоциированных карбоксильных групп рассчитывались по значениям рН в начальных точках титрования в соответствии с уравнением рК! = 2рН (где С - концентрация карбоксильных групп в пересчете на объем). Значения рК фенольных гидроксильных групп были рассчитаны из кривых титрования гуматов по уравнению Гендерсона-Хассельбаха:

рК = рН - ^С (а/1 - а),

где а - степень ионизации функциональных групп, рН - величина, соответствующая 0.5 а.

Качественные и количественные показатели функционального состава ГК представлены в таблице 9.

Таблица 9 - Функциональный состав ГК

Вариант и глубина РК Содержание функциональных групп, ммоль/г

отбора образца карбок- фенольных карбокси- всех фенольных общее

силов гидроксилов лов карбоксилов гидроксилов

1. Целина, 0-20 см 5.5 9,6 2,71 2,71 3,55 6,26

2. Целина, 20-40 см 5,6 9,7 2,29 2,29 3,38 5,67

З.Фон + 1ЧбоРбоКы|, 3,6 9,8 1,28 3,69 2,93 6,62

0-20 см 6,4 0,84

7,1 1,57

4.ФОН +Ы[20Р120К]20, 2,5 9,8 1,95 4,58 1,69 6,27

0-20 см 6,6 2,63

5. Фон + дефекат 2,9 10,0 2,94 6,08 2,60 8,68

0-20 см 6,8 3,14

6. Фон + дефекат 3,2 9,9 2,10 4,50 1,90 6,40

20-40 см. 6,9 2,40

По сравнению с целинным образцом в ГК, полученных из образцов вариантов с МУ, увеличивается общее содержание карбоксильных групп и снижается содержание фенольных гидроксилов (образцы 1, 3, 4). При этом общее их содержание остается примерно на одном уровне. Значительное увеличение содержания карбоксильных групп, а также общего содержания функциональных групп в ГК пахотного (0-20 см) слоя наблюдается в случае внесения дефеката на фоне навоза (образец 5). Характерным является также снижение содержания функциональных групп в ГК в слое 20-40 см, наблюдаемое как в целинном образце, так и в образце с мелиорантом (образцы 2 и 6). Внесение №К увеличивает дифференциацию по силе карбоксильных групп и способствует образованию последних с низкими величинами рК. При этом величины рК фенольных гидроксильных групп в различных образцах имеют близкие значения (9.6-10.0).

Из МУ наибольшее влияние на окислительно-восстановительные процессы должна оказать аммиачная селитра. Процессы нитрификации аммония вызывают

образование дополнительного количества нитрат-иона. Измеренные величины рН почвенных паст, составили 6.63, 5.64, 5.36 и 6.25 - соответственно для образцов 1, 3, 4, 5. Известно, что в слабокислой среде нитрат-ионы являются довольно сильными окислителями и могут восстанавливаться до азотистой кислоты (Гамзиков, Кулагина, 1990): N0'3 + ЗН+ -2е = HN02 + Н20 (А). Этому процессу соответствует стандартный электродный потенциал +0.94В, а равновесный окислительно-восстановительный потенциал, согласно уравнению Нернста, равен (при 25°): Е = Е° + RT/nF ln[Ox] / {Red] = 0.94 + 0.0295 lg [N03-][H+]3 / [HN02], , или , '

E = 0.94 + 0.0295 lg [N03"] / [HN02] - 0.087 pH Если в пахотном слое в одном кубическом дециметре содержится 250 г воды, это соответствует созданию благоприятных условий для развития растений (Смирнов, 1975). Расчет показал, что при внесении 30 кг/га NH4N03 и быстрой Нитрификации аммонийного азота максимальная концентрация нитрат-иона в почвенном растворе будет составлять 1.5х10"3моль/дм3. При возникновении процесса (А) концентрация восстановленной формы (HN02) в почвенном растворе быстро превысит аналитический предел обнаружения (1 х 10~6 моль/дм3) и, в то же время, не может превзойти концентрацию окисленной формы (N03"). Следовательно, можно принять, что концентрация HNO2 изменяется в пределах 1x10"6 — 1.5x10"3 моль/дм3 и оценить диапазоны изменения равновесного потенциала процесса восстановления нитрат-иона. С учетом приведенных выше значений рН почвенных паст получим:

Е = +0.449-Н).543 В для образца 3, Е = +0.474-0.567 В для образца 4. Эти значения указывает на то, что окислительная способность нитрат-иона должна проявляться, главным образом, в превращении альдегидных групп в карбоксильные (Е0 = - 0.12 В), а также - вторичных спиртовых групп в кетонные (Е = + 0.19 В). С другой стороны, маловероятно окисление С-Н связей (Ее = +0.449+0.543 В) из-за близости соответствующих редокс-потенциалов. При увеличении доз удобрений и с повышением времени действия эти изменения в строении ГК проявляются в большей степени (образцы 3 и 4, табл. 9). Появление карбоксильных групп с рК = 2.5 (образец 4) подтверждает возможность образования в боковой цепи кето-кислотного фрагмента, так как эта величина близка к рК пировиноградной кислоты - 2.25 (Лурье, 1967). Обращает на себя внимание снижение содержания фенольных групп с увеличением доз МУ. Это, по-видимому, связано с возможным окислением ароматических диоксибензольных фрагментов до хиноидных, не содержащих подвижных атомов водорода.

Таким образом, применение МУ и дефеката совместно с навозом повышает содержание и силу карбоксильных групп ГК чернозема выщелоченного по сравнению с целиной и вызывает образование этих групп с низкой величиной рК. Содержание фенольных групп в ГК снижается с увеличением дозы удобрений, а их силовые показатели остаются постоянными. Изменение кислотно-основных свойств ГК связано с процессом окисления боковых углеводных цепей ГК и ароматических диоксибензольных группировок. Увеличение содержания карбок-

сильных групп в ГК варианта с дефекатом и навозом, объясняется образованием перегнойных карбоксилсодержащих веществ в процессе гумификации навоза.

5.9 Элементный состав гуминовых кислот чернозема выщелоченного

Установлено, что применение одних органических удобрений и небольших доз МУ на фоне дефеката приводит к существенному повышению обуглероженности молекул ГК (табл. 10). Наиболее информативно выражение элементного состава в атомных процентах. Содержание углерода на целине, абсолютном контроле и фон+КдаР^оК^о 43.85, 43.64 и 43.97 ат.% - самое низкое. Внесение навоза, одной дозы минеральных удобрений и дефеката повышает содержание углерода до 45.90, 46.42 и 46.74 ат.% соответственно.

Содержание водорода в ГК целины и абсолютного контроля самое высокое - 32.75 и 32.95 ат.%. Удобрения и дефекат снижают содержание водорода в ГК.

Содержание кислорода в ГК исследуемых вариантов изменяется от 19.37 до 21.82 ат. %. Содержание .азота в целом низкое (2.5-2.8 ат. %). Наиболее низкие показатели обеспеченности ГК азотом характерны для ГК вариантов с применением дефеката и контрольного варианта (2.05-2.12 ат. %). Широкое отношение С : N (18.93-20.39) свидетельствует о весьма низкой обеспеченности ГК азотом.

Таблица 10 - Атомные отношения, степень окисленности теплота сгорания

гуминовых кислот выщелоченного чернозема

Вариант Глубина, см С:Н С:0 Н:С 0:С Степень окисленности Теплота сгорания, кал/г

Целина 0-20 1,34 2,10 17,09 0,75 0,48 + 0,204 4438

20-40 1,32 2,32 17,54 0,76 0,43 + 0,105 *'4720

Контроль 0-20 1,32 2,09 17,50 0,75 0,48 + 0,203 4397

20-40 1,25 2,28 16,90 0,80 0,44 + 0,076 4685

Фон 0-20 1,55 2,10 17,22 0,64 0,48 + 0,306 4436

20-40 1,62 2,39 16,88 0,62 0,42 + 0,217 4853

Фон + ИбоРбоКбо 0-20 1,55 2,26 17,50 0,65 0,44 + 0,237 4657

20-40 1,56 2,18 16,89 0,64 0,46 + 0,277 4555

Фон + Nl2oPl2oK.no 0-20 1,31 2,22 16,64 0,76 0,45 + 0,138 4617

20-40 1,47 2,09 16,60 0,68 0,48 + 0,280 4431

0-20 1,55 2,21 17,86 0,65 0,45 + 0,260 4567

20-40 1,45 2,19 17,53 0,69 0,46 + 0,222 4550

Дефекат + ИбоРбоКбо 0-20 1,49 2,41 18,21 0,67 0,41 + 0,158 4827

20-40 1,48 2,31 17,61 0,68 0,43 + 0,188 4718

Эти колебания весьма незначительные, что позволяет считать азотистую часть исследуемых ГК достаточно стабильной, не подверженной существенным изменениям в процессе длительного применения различных систем удобрения.

Теплота сгорания и графико-статистический анализ гуминовых кислот - это показатель одного из главных свойств ГК, мы определяли по уравнению, предложенному Алиевым С.А. Теплоты сгорания колеблются в пределах (4397-4853 кал/г). При этом наивысшие они (4853-4827 кал/г) характерны для ГК слоя 20-40 см фонового варианта и слоя 0-20 см варианта дефекат+^РвоКбо (табл. 10).

Графико-статистический анализ по Ван-Кревелену Д. позволяет выявить направление процессов трансформации ГК при длительном применении удобрений и дефеката. При отношении Н:С = 0.75 и 0:С = 0.48 ГК слоя 0-20 см целины характеризуются достаточно выраженным декарбоксилированием и дегидратацией, то есть существенной потерей С02 и И20. В тоже время, имея отношение Н:С = 0.75 они менее деметанированы. ГК слоя 20-40 см данной почвы характеризуются более высокой дегидратацией и высоким декарбоксилированием. Степень деметанированности остается на уровне ГК слоя 0-20 см. Примерно такое же положение в координатной сетке занимают ГК контрольного варианта (Н/С = 0.75 и 0:С = 0.48) слоя 0-20 см.

Длительное применение органических удобрений способствовало тому, что у ГК отношение Н:С в обоих слоях очень низкое - 0.64 и 0.62 что свидетельствует, во-первых, об очень сильном деметанировании ГК и их дегидратации. Во-вторых, ГК из двух слоев характеризуются достаточно отчетливым различием количества карбоксильных групп. ГК варианта фон+№боРбоКбо, сформированные в слое 0-20 см, характеризуются более высокой степенью декарбоксилирования при отношении 0:С = 0.44, чем ГК горизонта 20-40 см (0:С = 0.42).

Что же касается степени дегидратации и деметанирования, то по этому показателю они идентичны. На варианте фон+М^оРиоКш более высокий удельный вес групп СН3 и СН2 в ГК из слоя 0-20 см (Н:С = 0.76), а так же высокая степень декарбоксилирования молекул ГК (0:С = 0.45). ГК слоя 20-40 см данного варианта отличаются от горизонта 0-20 см большей степенью дегидратации и деметанирования, но они менее декарбоксилированы (0:С = 0.48).

Применение дефеката и органических удобрений способствовало тому, что ГК, сформированные в обоих слоях, характеризуются весьма близкими свойствами. Для них характерны высокая степень декарбоксилирования (0:С = 0.45-0.46), высокая степень деметанирования (Н:С = 0.65-0.69) и достаточно высокая в сравнении с другими вариантами степень дегидратации.

Совершенно другая картина координат отношения Н:С-0:С наблюдается в ГК варианта дефекатШ60РбоКбо- ГК слоя 0-20 см данного варианта обладают очень высокой степенью декарбоксилирования (0:С = 0.41). По этому показателю они близки к ГК слоя 20-40 см фонового варианта. Это свидетельствует о том, что ГК слоя 0-20 см данного варианта имеют высокую долю ароматических фрагментов.

Можно полагать, что дополнительное внесение кальция с дефекатом способствовало значительному увеличению молекул ГК. ГК слоя 20-40 см варианта дефекатШбоРбоКбо отличаются от ГК слоя 0-20 см этого варианта. Они характеризуются меньшей степенью декарбоксилирования и они менее деметанированы.

Нами определена степень окисленности ГК по Орлову Д.С. (1990). Как видно из таблицы 10, степень окисленности ГК колеблется в пределах +0.076 ... +0.306. ГК всех исследованных препаратов имеют окислительный характер. При этом наиболее высокая степень окисленности характерна для почвы контрольного варианта и вариантов дефскат+"М60РбоКбо; фон+Ы60Р6оКбо. ГК (0-20 см) слоя более окислены, чем ниже лежащего (20-40 см) слоя.

5.10 Бензоидность гуминовых кислот

Степень бензоидности ГК определена по Орлову Д.С. по модифицированной формуле Ван-Кревелена Д. В ГК целинного чернозема показатель степени бензоидности молекул ГК в слое 0-20 см равен 48.8%, Она менее высокая в ГК слоя 20-40 см данного варианта - 45.2%. Длительное с.-х. использование чернозема без удобрений способствовало тому, что ГК имеют высокую степень бензоидности молекул (48.8-47.6%). Длительное применение органических удобрений в фоновом варианте привело к тому, что в ГК почвы данного варианта уменьшилось число бензоидных фрагментов.

Степень бензоидности ГК понизилась в сравнении с контрольным вариантом в слое 0-20 см до 44,4%. Высокая обеспеченность бензолоподобными фрагментами характерна для молекул ГК вариантов с дефекатом (40.0-44.8%).

Можно полагать, что наличие большого количества кальция в почвах данных вариантов обеспечивало образование и быстрое закрепление ГК из навоза и растительных остатков. Возможно, что при наличии достаточного количества кальция создавалась такая биологическая активность микроорганизмов, при которой проходило значительное разрушение алифатической части молекул ГК, в результате чего наблюдалось относительное обогащение бензоидной частью.

Аналогичная картина формирования бензоидной части молекул ГК наблюдается на варианте фон+МбоРбоКбо- Совершенно иная картина формирования бензоидных структур наблюдается в ГК варианта фон+Ы^оР^оК^о, где доля бензоидных структур в ГК значительно более высокая, чем в других вариантах.

ГК целинного чернозема и почвы контрольного варианта характеризуются наивысшие степенью бензоидности. ГК фонового вариантов имеют в слое 0-20 см очень высокий уровень И разряда, а в горизонте 20-40 см очень высокий, I разряда. ГК вариантов с дефекатом характеризуются степенью бензоидности очень высокого уровня. Что же касается ГК вариантов органо-минеральной системы удобрения, то на варианте фон+М60РбоКбо они имеют показатели степени бензоидности, относящиеся к очень высокому уровню, а на варианте фон+МпоР^оЬчго к наивысшему уровню.

Таким образом, можно считать, что длительное применение различных систем удобрения способствовало формированию ГК с очень высоким и наивысшим уровнем степени бензоидности.

5.11 Состав зольной части гуминовых кислот чернозема выщелоченного при длительном применении удобрений и дефеката

Данные по спектральному анализу зольных элементов, обнаруженных в золе ГК, представлены в таблице 11.

Содержание калия по вариантам опыта изменяется от 11.5 до 26.2 мг К20/100 г ГК. Наибольший удельный вес в составе ГК занимает кальций. Количество его колеблется по вариантам опыта в пределах 66.2-262.0 мг СаО/ЮО г ГК.

Очень высокая аккумуляция кальция в составе ГК наблюдается на вариантах фон+М]2оР|2оК|2о и фон+дефекат. На варианте с дефекатом совместно с органическими удобрениями, аккумуляция кальция вызвана дополнительным внесением кальция в составе дефеката. В результате этого ГК насыщаются этим элементом. При высоком насыщении функциональных групп ГК кальцием, значи-

тельная его часть остается в составе гуматов. Совершенно по-иному происходит накопление кальция в ГК почвы варианта фон+ЫпоРиоК^о. На этом варианте в условиях кислой реакции значительное количество кальция прочно связанно с ГК. Здесь возможны самые разнообразные формы аккумуляции этого элемента.

Таблица 11-Состав золы гуминовых кислот выщелоченного чернозема при

длительном применении удобрений и дефеката

Вариант Глубина, см мг на 100 г гуминовых кислот

Ре203 А12ОЗ РгО, В20з СаО К20 БОз СиО гпо

Контроль 0-20 34,5 65,2 97,3 1,2 132,3 3,5 18,6 478,5 37,2 6,0

20-40 41,3 179",5 77,9 3,3 171,1 28,8 13,0 580,5 43,8 5,1

Фон 40т/га навоза 0-20 33,8 41,3 83,8 8,3 66,4 3,4 12,3 441,1 36,8 3,7

20-40 28,0 123,7 73,5 4,9 113,8 2,3 15,2 426,5 48,4 0,4

Фон + ^оРбоКио 0-20 39,9 146,9 108,7 3,3 62,2 4,6 20,0 630,5 23,3 5,3

20-40 32,6 110,3 68,9 13,5 104,8 1,2 11,5 421,4 42,1 0,0

Фон + М|2||Р12ОК|20 0-20 39,2 50,1 83,3 1,5 252,0 15,6 18,6 794,7 42,0 4,3

20-40 49,4 68,4 78,6 15,4 262,0 14,6 19,8 797,5 41,3 0,0

Фон + дефе-кат 0-20 32,8 43,5 70,7 2,5 220,8 13,0 26,2 727,1 47,3 1,8

20-40 37,9 62,1 71,2 7,6 256,5 22,4 22,8 705,9 45,0 5,1

Дефекат + МбоРбоКбо 0-20 32,8 43,5 70,7 2,5 220,8 13,0 26,2 727,1 47,3 1,8

20-40 37,9 62,1 71,2 7,6 256,5 22,4 22,8 705,9 45,0 5,1

За исключением слоя 20-40 см контрольного варианта, содержание в ГК первых трех вариантов изменяется от 2.27 до 4.64 мг М§0/100 г ГК. Это количество магния в составе ГК можно считать низким. Более высокое количество Г^ в ГК двух последних вариантов связано с внесением его с дефекатом. Более высокое содержание магния в ГК почвы варианта фон+Ы^оРпоКпо. вызвано более высоким мобилизующим действием МУ на минеральную глинистую часть черноземной почвы, в результате которого возможен выход М§ в ионную форму и поглощение его ГК.

Количество меди среди исследуемых препаратов ГК колеблется в небольших пределах - 36.82-48.40 мг СиО/ЮО г ГК. Исключением является вариант фон+М60РбоКбо в ГК почвы, которого содержится всего лишь 23.30 мг СиО/ЮО г. Цинк, как микроэлемент, присутствует в ГК в крайне малом количестве - 4.286.01 мг 2пО/ЮО г ГК. В слоях 20-40 см фонового варианта, с одной и двойной дозами МУ этот элемент вообще отсутствует в составе ГК или находится в крайне малом количестве. Наиболее обеспечены этим элементом ГК контрольного варианта-6.01-5.07 мг 2п0/100 г ГК. Содержание железа в изучаемых ГК небольшое. Оно изменяется по вариантам в пределах 32.64-49.39 мг Рс203 /100 г ГК. Низкая степень обеспеченности ГК железом наблюдается в почве фонового варианта -33.78 мг в слое 0-20 см и 28.0 мг Ре203/100 г ГК в слое 20-40 см. Более высокая обеспеченность ГК железом наблюдается в почве варианта фон+МцоРшКш -39.19 мг в слое 0-20 см и 49.39 мг Ре203/100 г ГК в слое 20-40 см.

Наиболее высоким содержанием алюминия характеризуется зольная часть ГК варианта фон+КоРбоКм - 146.91 мг А1203/100 г ГК в слое 0-20 см и 110.27 мг А1203/100 г ГК в слое 20-40 см. На контроле в ГК из слоя 0-20 см, содержится 65.17 мг А12Оз/ЮО г ГК. ГК вариантов с дефекатом низко обеспечены ашомини-

ем. Если низкое содержание этого элемента в ГК варианта фон+дефекат объясняются тем, что внесение дефеката создает нейтральную реакцию, при которой образование комплексно-гетерополярных солей затруднено, то низкое содержание алюминия в составе ГК варианта фон+ЫшРшКш (50.15-68.38 мг А1203/100 г ГК) можно объяснить более высокой подвижностью алюминия при кислой реакции этого варианта.

Содержание серы колеблется в пределах 421-797 мг 803/100 г ГК. По содержанию серы в ГК все исследуемые почвы можно разделить на группы. В первую группу входят варианты контроля и фона, где содержание серы в ГК изменяется от 426 до 580 мг БОз/ЮО г ГК. Наиболее высокое количество серы содержат ГК вариантов с двойной дозами МУ и с дефекатом - 705-797 мг 803/100 г ГК. Третью группу ГК представляет вариант фон+Ы6()Р6оК<о, содержание серы в ГК почвы которого равняется 630 мг в слое 0-20 см и 421 мг 803/100 г ГК в слое 2040 см.

Содержание фосфора значительно меньше, чем серы. Оно колеблется по вариантам опыта в пределах 68-97 мг Р205/100 г ГК. Главным аккумулятором этого элемента в ГК являются нукпеотиды, фосфатиды, которые образовались в растительных организмах и перешли при гумификации в состав молекул ГК.

5.12 Гидролиз гумусовых кислот, строение и компьютерные модели продуктов гидролиза

Результаты исследования оптических и кислотно-основных свойств фракций ГК и ФК позволяют выявить связь между их химическим строением и изменением состава гумусовых кислот в процессе выделения из почв. Одним из химических свойств гетероцепных высокомолекулярных соединений является гидролиз связей между отдельными звеньями молекул. В первую очередь должны гид-ролизоваться амидные связи. В результате этого процесса от молекулы ГК отщепляются аминокислоты и низшие пептиды. Образовавшиеся низкомолекулярные азотсодержащие вещества частично формируют состав ФК, по-видимому, их фракции В, молекулы которой обладают по данным УФ-спектроскопии алифатическим характером. При этом несколько повышается относительное содержание в ней углеводных фрагментов, что подтверждено данными ИК-спектроскопии. Повышение кислотности среды вызывает дальнейший гидролиз. При этом за счет разрыва сложноэфирных связей от молекулы ГК частично отщепляются углеводные фрагменты, которые могут одновременно окисляться. Окисление углеводного фрагмента может параллельно протекать и в молекулах ГК, не подверженных гидролизу.

В результате этих процессов возрастает ароматичность молекул ГК, что показано их оптическими исследованиями, а в растворе образуются алифатические дикарбоновые окси- и оксокислоты, которые входят в состав фракции В ФК. Одновременно возможно протекание частичного гидролиза простых эфирных связей. Это приводит к образованию низкомолекулярных ароматических соединений, формирующих фракцию А ФК, что подтверждается спектроскопическим данными, и олигомерных соединений, имеющих как ароматические, так и алифатические структуры. Состав этих олигомерных соединений соответствует собственно

ФК и образует фракцию Д ФК. Предполагаемый состав продуктов гидролиза ГК показан на рисунке 16.

Данный состав фракций ГК и ФК, содержание карбоксильных групп и фенольных гидроксилов различной силы в молекулах фракций А и Д ФК также подтверждено данными потенциометрии.

ц./. V .

..¡Г ч/' У> зГ. , г ?

У4

\/ V у «л . - . ,Гтч-т^

"I. > ¡| г

| < тУттТ г^А1!3

'И : !••■•! г

г ' " ХТ^Г !■ ■ ' л

^ ГК, выделенные при рН 7. ^

ГК, выделенные при рН 2.

■У V ^Ах х/

I \Х" I ф"акиия А ФК ^-Ч^Ду* "у^ЛАЛД

„ II [„ К Мин /,

—с—с——с—с—КМ—с-с,

I 7 | 7- I

Т ся /

^ ч--

пи 0 1-0-

(снон )а

Фракция Д ФК

Т

Фракцих В ФК он

Рисунок 16 - Продукты гидролиза ГК

Глава 6. Влияние удобрений и мелиорантов на изменение физико-химических свойств и поглотительную способность почв 6.1 Влияние удобрений и мелиорантов на изменение физико-химических свойств чернозема выщелоченного Отмечаемое нами в отдельные годы вскипание в пределах гумусового горизонта является нетипичным для чернозема выщелоченного, однако в нашем случае оно обусловлено не высоким залеганием карбонатов, а их сезонной миграционной формой. Водный режим черноземов выщелоченных характеризуется значительным преобладанием в летний период восходящих токов влаги над нисходящими. Восходящие токи влаги вызывают протекание реакции: СаС03 + С02 + Н20 —> Са(НС0з)2 и перенос хорошо растворимого гидрокарбоната кальция из карбонатного в нижнюю часть гумусового горизонта, что и обусловливает проявление в нем сезонного вскипания.

В широком диапазоне варьирует величина гидролитической кислотности 1.5-6.2 мг.-экв/ЮО г почвы. В исходном состоянии изучаемая почва имела высокую сумму обменных оснований - 29.5-38.0 мг.-экв/ЮО г почвы и значительное колебание степени насыщенности основаниями - 82-94%.

В целинном аналоге, который находится под луговой растительностью, ЕКО в гумусовом горизонте колеблется в пределах 24.83-27.57 мг.-экв /100 г поч-

вы. Возделывание с.-х. культур без внесения удобрений (контроль) способствовало значительному уменьшению показателей ЕКО. В пределах профиля они изменяются от 23.60 до 20.81 мг.-экв/ЮО г почвы. Уменьшение величин ЕКО равняется 4 мг.-экв/ЮО г почвы.

Использование органических удобрений в течение 20 лет не замедлило темпов снижения ЕКО. Применение МУ обусловило заметное снижение ЕКО в пределах гумусного слоя. Внесение дефеката совместно с органическими удобрениями значительно улучшило физико-химические свойства чернозема, ЕКО в почве этого варианта достигает в пределах профиля 24.45-28.48 мг.-экв/ЮО г почвы, практически превышает целинный аналог.

По отношению к целине на всех вариантах опыта, за исключением вариантов с дефекатом, отмечается снижение содержания обменных оснований в пахотном слое на 2.68, 3.08, 4.78 и 7.03 мг.-экв/ЮО г почвы на вариантах контроля, с одной и двойной дозами МУ соответственно. С увеличением протонной нагрузки возрастают потери обменных оснований. Таким образом, дефекат, внесенный по органическому фону, практически компенсирует подкисляющее воздействие МУ. Это эффект несколько ниже на варианте дефекат+ЫбоРбоКбо-

Величина гидролитической кислотности в пахотном слое возросла по сравнению с целиной на вариантах опыта на 2.34, 3.11, 4.04 и 5.55 мг.-экв/ЮО г почвы соответственно на вариантах контроля и с МУ. На варианте с дефекатом по органическому фону она ниже, чем на целине на 0.43, и 0.21 мг.-экв/ЮО г почвы на варианте с дефекатом с МУ. Эти закономерности хорошо согласуется с нашими данными по изучению функционального состава ГК и ФК, Если суммарное содержание функциональных групп в гумусовых кислотах целины составляет 17.61 ммоль/г, то на варианте с максимальной протонной нагрузкой - двойной дозой МУ - 15.90 ммоль/г, а на варианте с дефекатом по органическому фону - 18.52 ммоль/г.

Установлено, что систематическое применение МУ приводит к существенному подкислению черноземов. Поэтому использование известкового мелиоранта совместно с органическими и МУ привело к существенному улучшению физико-химических свойств. Реакция становится нейтральной в верхних горизонтах и близкой к нейтральной в более глубоких горизонтах почвы.

6.2 Влияние пульсационно-миграцнонных процессов карбонатов на физико-химические свойств чернозема выщелоченного

Выявлено, что величина рН водной вытяжки в верхней части профиля близка к нейтральной, а в нижней части профиля слабо щелочная на всех вариантах опыта. В нижней части гумусного слоя отмечается вскипание. Максимальные величины рН наблюдаются в нижней части профиля на вариантах с одной и двумя дозами ЫРК.

Обильные осадки осени 2004 г. способствовали более интенсивному прома-чиванию всего профиля, которое сопровождалось формированием устойчивого нисходящего тока влаги. Определение величины рН показало значительное снижение ее по всему профилю на всех вариантах, за исключением дефекатирован-ных, где отмечается повышение на 0.32-0.43 единицы рН в пахотном слое и в подпахотном на 0.29-0.15. Выщелачивание карбонатов приводит к подкислению,

усиливающегося с повышением агрогенной нагрузки. По изменению величины рН солевой вытяжки наблюдается подобная зависимость, но более резко выраженная. Наибольшие величины Д рНс наблюдаются на вариантах с МУ.

Таким образом, почвы участка находятся под воздействием пульсационно-миграционных процессов карбонатов, что обусловливает существенные колебания их физико-химических свойств. На вариантах с высокой агрогенной нагрузкой колебания свойств выражены более резко. Дефекат компенсирует влияние пульсации карбонатов.

6.3 Особенности взаимодействия мелиоранта с гумусовыми кислотами Изучены особенности процессов взаимодействия ГК гидроксидом кальция (известкование) и карбонатом кальция (мелование). Эти процессы в первом приближении могут быть описаны следующими реакциями (Я - матрица ГК): 1ГН+ + Са(ОН)г -> Я Са2+ + ОН + Н20; 2КТГ + Са(ОН)2 -» Я2'Са2+ + Н20 В случае проведения известкования равновесие сдвигается вправо полностью, вследствие образования очень слабого электролита - воды, однако почвенный раствор подщелачивается из-за образования свободных гидроксид-ионов. Неточность в дозировках мелиоранта может привести либо к неполноте реакции, либо к нежелательному подщелачиванию почвенного раствора из-за избытка щелочного агента - гидроксида кальция (рК2= 1.40).

При меловании, в зависимости от доз мелиоранта и концентрации ионов водорода в ГК, реакция может пойти согласно реакциям:

2Я"Н+ + СаСОз -» Л2~Са2+ + НСОэ";

21ГН+ + СаСОз -> Я2~Са2+ + Н20 + С02 В этом случае равновесие практически полностью сдвигается в сторону образования продуктов реакции - газообразного диоксида углерода, воды или очень слабого электролита гидрокарбонат-иона (рК2=10.32). Из этих реакций вторая возможна только при недостатке мелиоранта.

Установлено, что при протекании процесса, в соответствии с этим уравнением, рН почвенного раствора, независимо, от концентрации гидрокарбонат-иона в почвенном растворе составляет 8.33. Повышение дозировки мела или других известковых мелиорантов, вследствие буферности системы, не должно приводить к резкому повышению рН в системе.

Полученные нами данные показывают, что гуматы проявляют гораздо большую селективность к иону кальция, чем ГК. Константы равновесия кальций-натрий в случае солевых форм на 4 порядка выше, чем в случаях кислотных, что объясняется трудностью вытеснения иона водорода из малодиссоциорованных ГК. В соответствии с закономерностями химической кинетики более высокая концентрация реагента определяет большую скорость химической реакции.

Начальная скорость десорбции ионов натрия из гумата на порядок, а средняя на два порядка выше, чем иона водорода из ГК. Сравнение же скоростей взаимодействия гуматов с мелиорантами показывает преимущество дефеката перед мелом.

Таким образом, преимущественное поглощение ионов кальция из дефеката должно снизить расход карбоната, а утилизация этого дешевого отхода позволяет попутно решить экологические проблемы свеклосахарного производства.

Глава 7 Влияние многолетнего внесения минеральных удобрений и мелиорантов на урожайность сельскохозяйственных культур и энергетическую эффективность 7.1 Влияние многолетнего внесения минеральных удобрений и мелиорантов на урожайность сельскохозяйственных культур

В настоящее время на опыте идет четвертая ротация севооборота. В таблице 12 приводим данные по урожайности с.-х. культур.

_Таблица 12 - Урожайность (т/га) с.-х. культур в опыте (поле №1)_

Варианты опыта озимая пшеница сахарная свекла ячмень

1* 2 3 4 Ср. 1 2 3 4 Ср. 1 2 3 4 Ср.

Контроль абс. 5,0 2,9 2,6 1,7 3,3 33,7 13,3 28,8 26,4 25,5 2,4 2,0 1,2 1,9 1,9

Фон (40 т/га навоза) 5.6 4,0 3,0 2,0 3,6 42,4 21,5 34,8 35,4 33,5 4,0 2,3 1,3 2,0 2,4

Фон + Ыы)Р«,К60 5,6 4,1 3,1 2,4 3,8 43,1 29,6 44,9 46,0 40,9 3,9 2,6 1,3 2,7 2,6

Ф0Н + Ы12пР|2<>К12() 5,5 5,3 3,6 2,0 4,1 32,8 31,1 44,4 41,0 37,3 4,3 3,1 1,5 3,4 3,1

Фон + Дефекат 6,3 4,1 3,5 2,1 4,0 49,1 26,9 40,8 39,6 39,1 4,2 2,3 1,3 2,1 2,5

Дефекат + ЫмРцпК« 5,3 3,7 3,8 2,1 3,7 43,7 29,7 44,7 40,6 39,7 4,1 2,4 1,4 2,7 2,6

ротации севооборота

Урожай с.-х. культур является реакцией на почвенные условия и культуру земледелия. Варианты опыта довольно значительно различаются по уровню плодородия. В наибольшей степени это проявляется на культурах, создающих значительную биомассу - сахарная свекла, культуры на зеленый корм. За истекший срок на поле № 1 возделывались: озимая пшеница, сахарная свекла 4 года, озимая рожь, ячмень и вико-овес 3 года, и горох 1 год. Урожайность с.-х. культур колебалась по вариантам опыта и годам наблюдений в пределах: озимая пшеница 1.8-6.3 т/га; озимая рожь 1.8-4.7 т/га; сахарная свекла 13.3-49.1 т/га; ячмень 1.2-4.3 т/га; зеленая масса вико-овса 9.2-15.6 т/га; гороха 32.8-40.0 т/га.

Наиболее эффективным средством повышения плодородия является внесение навоза и дефеката на его фоне. Высокоэффективно применение одной дозы МУ. Внесение двойной дозы МУ в ряде случаев уступает по эффективности одной дозе.

7.2 Энергетическая эффективность применения удобрений и мелиорантов

Энергетическая оценка выгодна тем, что не зависит от цен, представляя собой отношение энергии накопленной в прибавке урожая к энергозатратам на внесение удобрений, включая их производство. Расчеты энергетической эффективности применения удобрений и мелиоранта выполнены по приведенным затратам энергии в методике, изложенной Мязиным Н.Г. (2009).

Определение биоэнергетического КПД нами выполнено для основных культур 6-полыюго севооборота - озимой пшеницы, сахарной свеклы и ячменя за четыре ротации. Результаты определения биоэнергетического КПД применения удобрений и мелиорантов в севообороте приведены в таблице 13.

Как следует из полученных нами данных, самый высокий биоэнергетический КПД при возделывании озимой пшеницы 1.1 наблюдается на варианте с де-фекатом по органическому фону, а самый низкий 0.7 на вариантах с МУ по органическому фону. Максимально высокий биоэнергетический КПД применения удобрений и мелиоранта наблюдается при возделывании сахарной свеклы. Как и в случае с озимой пшеницей максимальная его величина наблюдается на варианте с

органическими удобрениями - 12.2, а минимальная на варианте двойной дозой МУ по органическому фону - 2.1.

Наибольший биоэнергетический КПД применения удобрений и мелиоранта при возделывании ячменя отмечается на варианте с органическими удобрениями - 8.2, а минимальной на варианте с двойной дозой МУ- 1.5.

Таблица 13-Энергетическая эффективность удобрений и мелио ранта

Вариант опыта Энергетический коэффициент, Я Средний, Я

Озимая пшеница Сахарная свекла Ячмень

Контроль абсолютный - - - -

Фон 40 т/га навоза 1,0 12,2 8,2 7,1

Фон + ИРК(60) 0,7 4,8 5,3 3,6

Фон + 2 №К(120) 0,7 2,1 1,5 1,4

Фон + дефекат 1,1 4,7 1,7 2,5

Дефекат + ЫРК.(60) 0,8 4,6 1,5 2,3

Таким образом, применение удобрений и мелиоранта энергетически оправданное мероприятие. По средним значениям биоэнергетического КПД показана высокая энергетическая эффективность органической - 7.1 и органо-минеральной системы с одной дозой МУ - 3.6. На вариантах с дефекатом по органическому и минеральному фонам - 2.5 и 2.3 соответственно, однако на них складываются наиболее благоприятные физико-химические условия в почве.

ВЫВОДЫ

1. Главной причиной выщелачивания и декарбонизации черноземов является возросшая протонная нагрузка - катионов минеральных удобрений и протона водорода кислотных осадков. Потери валовых форм карбонатов по отношению к целинному аналогу за две ротации севооборота (12 лет) составили: 22.7, 22.7,34.1 и 37.1% на контроле абсолютном и органического фона, с одной и двойной дозами минеральных удобрений соответственно. Максимальные потери валовых карбонатов отмечаются на вариантах с минеральными удобрениями. Внесение дефе-ката снижает эти потери до 16.8-16.9%. Потери общих карбонатов составили 9.1, 11.3, 21.2 и 18.6% на контроле абсолютном, контроле органического фона, с одной и двойной дозами минеральных удобрений соответственно. Внесение дефека-та повысило содержание общих карбонатов на 3.2%. Наиболее благоприятный режим карбонатно-кальциевой системы сложился на варианте с дефекатом по органическому фону.

2.Современный процесс почвообразования протекает под воздействием пульсирующего водно-солевого режима, обусловливающего пульсирующий режим карбонатов. За две ротации севооборота снижение содержания активных карбонатов на вариантах опыта по отношению к целинному аналогу составило: 10.0, 32.0, 66.4, 83.6, 25.1 и 51.3% соответственно на вариантах контроля абсолютного и органического фона, с одной и двойной дозой минеральных удобрений, дефекатом по органическому и минеральному фону.

3. В модельных опытах установлено, что при взаимодействии почвы (50% влажности) с минеральными удобрениями и кислотными осадками величина рН почвенного раствора может понижаться на 0.31-0.85,1.3-2.5 единицы рН.

Моделированием взаимодействия почвы с минеральными удобрениями и кислотными осадками установлено, что катионы солей и протон водорода ки-

слотных осадков приводят к устойчивому и необратимому подкислению среды, связанным с развивающимися выщелачиванием и декарбонизацией. Внесение де-феката компенсирует эти процессы и поддерживает величину рН на уровне близком к оптимальному значению.

4. Выявлено, что органические и возрастающие дозы минеральных удобрений усиливают диспергирование гранулометрических фракций в нижней части гумусового горизонта очевидно вследствие поступления органо-минерапьных продуктов почвообразования с повышенной реакционной способностью из пахотного слоя. Внесение дефеката стабилизирует глинистую плазму и снижает интенсивность процесса диспергирования стабильных гранулометрических фракций.

5. Распашка приводит к оглиниванию, а внесение навоза обусловливает снижение качества глины в слое 20-40 см и обезиливание всего профиля. Внесение одной дозы минеральных удобрений повышает миграционную способность глинистой плазмы, а двойная доза минеральных удобрений способствует оглиниванию верхней и обезиливание нижней части профиля. Внесение дефеката ограничивает подвижность глинистой плазмы вследствие коагуляции ее.

Расчетом информационной энтропии (ДН) по гранулометрическому составу установлено, что ведущим ЭПП является оглинивание. Минимальные значения ДН по всему профилю наблюдаются только на варианте с дефекатом по органическому фону, что свидетельствует о снижении темпов оглинивания профиля.

6. Длительное внесение минеральных удобрений способствует существенной трансформации валового состава чернозема выщелоченного. На вариантах с внесением минеральных удобрений повышается содержание валовых запасов Ре203 и А1203. внесение минеральных удобрений вызывает снижение балансового абсолютного содержания оксидов кальция и магния. Дефицит кальция и магния связан с деструкцией алюмосиликатов.

Разрушение алюмосиликатов может происходить под влиянием катионов минеральных удобрений. На примере фрагмента поликремневой кислоты предложена схема возможной ее деструкции под влиянием катионов минеральных удобрений при дефиците кальция. Результаты исследований позволяют сделать вывод о компенсирующем эффекте известковых материалов на процесс выщелачивания карбонатов кальция и магния и деструкцию алюмосиликатов

7. Изучением гумус-гранулометрических отношений чернозема выщелоченного установлено, что внесение минеральных удобрений способствует дезагрегации почвенной массы, оглиниванию профиля изучаемых почв, существенно повышает степень насыщенности физической глины илом, что в совокупности обусловливает снижение накопления гумуса в физической глине. Внесение дефеката, особенно по фону органических удобрений, способствует агрегированию почвенной массы, снижает степень насыщенности физической глины илом и повышает накопление в ней гумуса.

Компьютерным моделированием установлено, что гумусовые кислоты на минеральной матрице закрепляются послойно, при этом прочность связи их уменьшается от первого к последующим слоям.

8. Длительное применение удобрений и мелиорантов существенно повлияло на накопление и характер распределения гумуса по профилю. Наблюдается рост

прибавок содержания гумуса от первой к последней ротации на абсолютном контроле и с дефекатом совместно с Ы60Р60К60 в 2.2, фон+М60РбоК6о в 3.2, с дефекатом по органическому фону в 3.3, контроле органического фона в 3.9 и фон+КпоРпоКш В 4.7 раза.

На вариантах с удобрениями наибольшее повышение содержания гумуса наблюдается в нижней, а на вариантах с дефекатом в верхней части профиля. Это обусловлено большим количеством подвижных гумусовых веществ на удобренных вариантах, а на вариантах с дефекатом они закрепляются в форме гуматов кальция в верхней части профиля. Содержание гумуса в слое 80-100 см повысилось за счет миграционных форм гумуса на контроле органического фона в 1.19, с одной дозой минеральных удобрений в 1.2, с дефекатом на органическом в 1.2 и минеральном фоне в 1.6, с двойной дозой минеральных удобрений в 2.47 раз.

9. Распашка и применение удобрений способствует алифатизации водорастворимого гумуса, максимально это проявляется на варианте органического фона. Внесение дефеката по органическому и минеральному фонам способствует ароматизации водорастворимого гумуса. Обратная зависимость наблюдается для щелочнорастворимого гумуса, внесение удобрений способствует ароматизации, а дефеката алифатизации этой формы гумуса. Распашка незначительно повышает алифатизацию, а удобрения и дефекат ароматизацию лабильного гумуса в сравнении с целинным аналогом. Распашка и удобрения способствуют алифатизации стабильного гумуса в верхней части гумусного слоя и нижней части профиля, и ароматизации в средней части профиля. Таким образом, распашка и внесение удобрений вызывает формирование алифатизированных форм гумуса в пределах гумусного слоя, а дефекат способствует образованию более конденсированных форм гумуса.

10. Теоретическим анализом окислительно-восстановительных потенциалов в почвах показано, что наибольшее влияние на изменения кислотно-основных свойств ГК оказывают нитрат-ионы, вызывающие в условиях сопутствующего подкисления почв окисление боковых углеводных цепей и ароматических диок-сибензольных группировок. Установлено, что под влиянием минеральных удобрений в почве развиваются процессы декарбоксилирования гумусовых кислот. По содержанию карбоксильных групп исследуемые гумусовые кислоты образуют ряд: абсолютный контроль > фон +дефекат > фон+ Г^оРпоКш > целина.

11. Применение минеральных удобрений и кальциевого мелиоранта совместно с навозом повышает содержание и силу карбоксильных групп ГК чернозема выщелоченного по сравнению с целиной и вызывает образование этих групп с низкой величиной рК. Содержание фенольных групп в ГК снижается с увеличением дозы удобрений, а их силовые показатели остаются постоянными. Изменение кислотно-основных свойств ГК связано с процессом окисления боковых углеводных цепей ГК и ароматических диоксибензольных группировок. Увеличение содержания карбоксильных групп в ГК, на вариантах фона и фон+дефекат, объясняется образованием перегнойных карбоксилсодержащих веществ в процессе гумификации навоза.

12. Исследованиями кинетики и равновесия в системе гумат натрия (аммония) - хлорид кальция показано, что поглощение кальция происходит вследствие

протекания параллельных реакций ионного обмена и комплексообразования. Показано, что при мелиорации кислых почв не следует допускать избытка мелиоранта, т. к. наиболее полно реакции обмена протекают при недостатке мелиоранта. Выявлено, что применение агрохимикатов снижает способность почв к ионному обмену. Установлено, что применение дефеката компенсирует процесс выщелачивания и декарбонизации профиля черноземных почв и обусловливает стабилизацию гумусного состояния.

13. Установлено, что применение одних органических удобрений и небольших доз минеральных удобрений на фоне дефеката приводит к существенному повышению обуглероженности молекул ГК.

Наиболее информативно выражение элементного состава в атомных процентах. Самое низкое содержание углерода на целине, абсолютном контроле и фон+ИиоРпоКш 43.85, 43.64 и 43.97 ат.%. Внесение навоза, одной дозы минеральных удобрений и дефеката повышает содержание углерода до 45.90, 46.42 и 46.74 ат.% соответственно. Содержание водорода в ГК целины и абсолютного контроля самое высокое - 32.75 и 32.95 ат.%. Удобрения и дефекат снижают содержание водорода в ГК.

Содержание кислорода в ГК исследуемых вариантов изменяется от 19.37 до 21.82 ат. %. Содержание азота в целом низкое (2.5-2.8 ат. %). Наиболее низкие показатели обеспеченности ГК азотом характерны для ГК вариантов с применением дефеката и контрольного варианта (2.05-2.12 ат. %). Широкое отношение С : N (18.93-20.39) свидетельствует о весьма низкой обеспеченности ГК азотом.

14. Значения теплот сгорания ГК испытуемых вариантов колеблются в пределах 4590 5305 кал/г. Наивысшие значения энергетического показателя ГК (5132 - 5305 кал/г) характеризуют ГК вариантов с минеральными удобрениями по органическому фону. Теплота сгорания ГК варианта с органическими удобрениями (навоз 40 т/га) наименьшая (4590 кал/г). В других вариантов показатели теплот сгорания ГК 4620 - 4845 кал/г и занимают промежуточное положение.

Степень окисленности ГК колеблются в пределах -0.22...+0.39. ГК вариантов навоз 40 т/га и дефекагШбоРбоКбо имеют окислительный характер (+0.39 и +0.16). Во всех других вариантах опыта ГК имеют восстановительный характер (-0.009-0.22). Показатели степени бензоидности ГК колеблются в широких пределах (35-62%). Доля бензоидных фрагментов в ГК контрольного варианта равна 45 %. Применение органических удобрений способствовало существенному повышению показателя этого свойства ГК (62 %). Высокая обеспеченность бензо-лоподобными фрагментами характерна и для варианта дефекат+ЫбоРбоКбо (58 %). Применение дефеката совместно с органическими удобрениями, существенно снизило показатель степени бензоидности до 35 %. Более высокие показатели степени бензоидности (49-51 %) наблюдаются и в ПС вариантов с одной и двойной дозами минеральных удобрений по органическому фону.

15. Установлено, что применение удобрений и мелиорантов энергетически оправданное мероприятие. Средние по трем культурам за три ротации севооборота величины биоэнергетического КПД показывают высокую эффективность органической системы удобрения - 7.1. Органоминеральная система применения

удобрения по величине биоэнергетического КПД уступает органической - 1.4-3.6. Показано, что одна доза NPK(60) по энергетической эффективности целесообразней, чем двойная NPK(120). Применение дефеката по органическому фону энергетически более эффективно, чем по минеральной системе применения удобрения.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Регулярное известкование (один раз в ротацию) необходимо рассматривать как компенсирующее деградацию мероприятие, позволяющее стабилизировать и /или обеспечить реградацию почвенного плодородия.

2. Для снижения отчуждения с нетоварной частью кальция и магния оставлять ее на поле с заделкой дискованием на глубину 5-7 см.

3. Снизить темпы минерализации, стабилизировать и повысить плодородие черноземов в условиях ЦЧЗ за счет повышения содержания гумуса возможно при комплексном применении органических и минеральных удобрений и средств мелиорации (известкование) в севооборотах.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Список работ, опубликованных в рекомендуемых ВАК РФ изданиях

1 .Стекольников К.Е. Компьютерное моделирование равновесных структур молекул гуминовых кислот и их солевых форм / К.Е. Стекольников, C.B. Ткачен-ко, В.В. Котов // Сорбционные и хроматографические процессы.-2001.-Т.1.-Вып.2.-С.229-235.

2. Мартыненко C.B. Потенциометрическое исследование состава функциональных групп гуминовых кислот / C.B. Мартыненко, Ю.А. Козлова, Е.С. Гридяе-ва, В.В. Котов, К.Е. Стекольников // Сорбционные и хроматографические процес-сы.-2001 .-Т. l-Вып.б.-С. 1043-1046.

3. Мартыненко C.B. ИК-спектроскопическое и потенциометрическое исследование состава и строения гуминовых кислот / C.B. Мартыненко, В.В. Котов, В.Ф. Селеменев, К.Е. Стекольников // Сорбционные и хроматографические про-цессы.-2003.-Т.З.-Вып. 2.-С. 199-205.

4. Подольский A.A. Гидратация и поглотительная способность глинистых минералов / A.A. Подольский, В.В. Котов, К.Е. Стекольников // Сорбционные и хроматографические процессы. -2004. -Т. 4,- Вып. 2,- С. 182-185.

5.Стекольников К.Е. Изменение кислотно-основных свойств гуминовых кислот чернозема выщелоченного под влиянием удобрений и мелиорантов / К.Е. Стекольников, В.В. Котов, C.B. Ткаченко, C.B. Мартыненко, Е.С. Гридяева // Почвоведение.- 2004.-№ 6.-С.713-718.

6. Свистова И.Д. Влияние многолетнего внесения удобрений на почвенный поглощающий комплекс и микробное сообщество чернозема выщелоченного / И.Д. Свистова, А.П. Щербаков, Н.В. Малыхина, К.Е. Стекольников // Агрохимия,- 2004.-№ 6.-С.16-23.

7. Донских И.Н. О гумусовом режиме выщелоченного чернозема при длительном применении различных систем удобрения / И.Н. Донских, Н.Г. Мязин, К.Е. Стекольников, Авад Раед Авад. // Известия Санкт-Петербургского ГАУ,-2005 .-№2.-С.31 -34.

8. Стекольников К.Е. Элементный состав гуминовых кислот чернозема выщелоченного при различных видах антропогенного воздействия / К.Е. Стекольников, Е.С. Гасанова, В.В. Котов, И.Н. Донских // Вестник ВГУ. Серия химия, биология, фармация. -2006. -№2.-С.105-109.

9. Стекольников К.Е. УФ-спектроскопическое исследование состава гумусовых веществ / К.Е. Стекольников, Е.С. Гридяева, В.В. Котов, Д.В. Ненахов // Сорбционные и хроматографические процессы. -2006.-Т.6.-Вып. 3.-С.478-485.

10.Стекольников К.Е. Фульвокислоты чернозема выщелоченного / К.Е. Стекольников, Е.С. Гридяева, В.В. Котов, C.B. Ткаченко, В.Ф. Селеменев, С.И. Карпов // Сорбционные и хроматографические процессы.-2006.-Т.6.-Вып.5.-С.722-731.

11 .Стекольников К.Е. Изменение состава гуминовых кислот при техногенном воздействии / К.Е. Стекольников, Е.С. Гридяева, В.В. Котов // Вестник ВГУ. Серия химия, биология, фармация.- 2006.-№2.-С.105-109.

12.Стекольников К.Е. Ионообменные свойства чернозема выщелоченного / К.Е. Стекольников, Е.С. Гридяева, В.В. Котов // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2007.-Т.7.-Вып. 4.-С.581-586.

13.Стекольников К.Е. Электромембранная очистка и кислотно-основные свойства гуминовых кислот чернозема выщелоченного / К.Е. Стекольников, В.В. Котов, Д.В. Ненахов // Сорбционные и хроматографические процессы.-2008.-Т.8.-Вып. 5. -С.301-307.

Н.Стекольников К.Е. Диализ щелочных почвенных экстрактов с использованием целлофановых мембран / К.Е. Стекольников, В.В. Котов, Д.В. Ненахов, О.В. Перегончая // Сорбционные и хроматографические процессы.-2008.-Т.8.-Вып. 5.-С.732-738.

15. Котов В.В. Электродиализ щелочных почвенных экстрактов / В.В. Котов, К.Е. Стекольников, Д.В. Ненахов, О.В. Перегончая // Журнал прикладной химии. -2009.-Т.82." №8.-С.1277-1281.

16.Стекольников К.Е. Исследование состава гумусовых кислот методом УФ-спектроскопии / К.Е. Стекольников, Е.С. Гасанова, Д.В. Ненахов // Arpo ХХ1.-2009.-№1 -3 .-С.53-55.

17.Котов В.В. Состав и кислотно-основные свойства фракций фульвокислот чернозема выщелоченного / В.В. Котов, Е.С. Гасанова, Д.В. Ненахов, К.Е. Стекольников // Сорбционные и хроматографические процессы,- 20Ю.-Т.10.-Вып. 1.-С.47-53.

18.Донских И.Н. Элементный состав гуминовых кислот выщелоченного чернозема при длительном применении систем удобрения в условиях Центрального Черноземного района РФ / И.Н. Донских, Авад Раед Авад, К.Е. Стекольников // Известия Санкт-Петербургского ГАУ,- 2010.-№18.-С.48-52.

19.Донских И.Н. Бензойность гуминовых кислот выщелоченного чернозема при длительном применении разных систем удобрения / И.Н. Донских, Н.Г. Мя-зин, Авад Раед Авад, К.Е. Стекольников // Известия Санкт-Петербургского ГАУ.-2010.-№19.-С.107-110.

Материалы, опубликованные в иных изданиях

20.Стекольннков К.Е. Рациональное использование почв, имеющих дефицит кальция / К.Е. Стекольников // Проблемы земельной реформы в Украине: Материалы науч.-практ. конф. 27-28 октября 1994 г.- Киев, 1994.-С.248-249.

21.Мязин Н.Г. Экологические проблемы химической мелиорации в сельском хозяйстве ЦЧЗ / Н.Г. Мязин, О.М. Кольцова, К.Е. Стекольников // Высокие технологии в экологии: Тр. Междунар. науч.-техн. конф. - Воронеж, 1998.-Ч.1. -С.79-83.

22.Стекольников К.Е. Особенности динамики органического вещества чернозема выщелоченного в опыте с удобрениями и мелиорантами / К.Е. Стекольников, C.B. Бурлова, Г.А. Радцевич, Н.С. Татаринова // Актуальные направления стабилизации и развития агропромышленного производства: Тез. докл. XILX науч. студ. конф. посвящ. 85-летию госагроуниверситета,- Воронеж, 1998.-С.69-71.

23 .Стекольников К.Е. Особенности динамики органического вещества чернозема выщелоченного в опыте с удобрениями и мелиорантами / К.Е. Стекольников, О.М. Кольцова, C.B. Бурлова // Вестник ВГАУ.-1998.- № 1.-С.49-54.

24.Бурлова C.B. Изменение органического вещества в выщелоченном черноземе при систематическом длительном применении удобрений /C.B. Бурлова, К.Е. Стекольников // Тез. докл. Всероссийской молодежной науч. конф. «Растения и почва», 6-10 декабря 1999 г. -С.-Пб., 1999.-С.39.

25 .Стекольников К.Е. Изменение содержания и качества органического вещества чернозема выщелоченного в опыте с удобрениями и мелиорантами / К.Е. Стекольников, Е.Е. Востроилова, Е.А. Цыганкова // Актуальные направления стабилизации и развития агропромышленного производства: Материалы L науч. студ. конф. - Воронеж, 1999.-С.63-65.

26.Стекольников К.Е. Почвенно-мелиоративные аспекты экологических проблем / К.Е. Стекольников, О.М. Кольцова // Химизация и экология в земледелии ЦЧЗ: Сб. науч. тр. Воронеж. ГАУ,- Воронеж, 1999.-С.232-237.

27.Стекольников К.Е. Динамика органического вещества чернозема выщелоченного в опыте с удобрениями и мелиорантами / К.Е. Стекольников, C.B. Бурлова // Химизация и экология в земледелии ЦЧЗ: Сб. науч. тр. Воронеж. ГАУ.-Воронеж, 1999.-С.145-154.

28.Лукин Л.Ю. Химическая мелиорация в целях повышения производства высококачественного зерна в ЦЧЗ / Л.Ю. Лукин, К.Е. Стекольников, О.М. Кольцова // Агроэкологический вестник,- Воронеж, 1999.- Вып.2.-С4-8.

29.Стекольников К.Е. Изменение гумусовых кислот чернозема выщелоченного при длительном сельскохозяйственном использовании / К.Е. Стекольников, // Агроэкологический вестник.- Воронеж, 2000,- Вып.З.- С.181-187.

30.Бурлова C.B. О гумусовом режиме выщелоченного чернозема при применении различных систем применения удобрения / C.B. Бурлова, Н.В. Пупыше-ва, К.Е. Стекольников // Гумус и почвообразование: Сб. науч. тр. С.-Пб. ГАУ,- СПб., 2000.-С.77-80.

31.Бурлова C.B. Изменение подвижности гумуса в выщелоченном черноземе при длительном применении различных систем удобрения в условиях ЦЧР /

C.B. Бурлова, K.E. Стекольников, Н.Г. Мязин // Гумус и почвообразование: Сб. науч. тр. С.-Пб. ГАУ,- С-Пб., 2000.-С.81-89.

32.Стекольников К.Е. Изменение содержания и качества органического вещества черноземов выщелоченных в современных агроэкологических условиях / К.Е. Стекольников, О.М. Кольцова // Черноземы-2000: Состояние и проблемы рационального использования (к 100-летию проф. М.С. Цыганова): Сб. науч. тр. Воронеж. ГАУ.-Воронеж, 2000.-С. 140-147.

33.Стекольников К.Е., Кольцова О.М. Значение экологического компонента в системе экономического механизма хозяйствования ЦЧР / К.Е. Стекольников, О.М. Кольцова // Власнюний статус i проблеми рацюнального викорстання земель: Мат-ли МЬкн. наук. конф. - Киев, 2000.-С.22-26.

34.Котов В.В. Выделение и очистка препаратов гуминовой кислоты с использованием сорбционных методов / В.В. Котов, Ю.А. Козлова, C.B. Мартынен-ко, К.Е. Стекольников // Материалы YIII Региональной конф. «Проблемы химии и хим. технологии».- Воронеж, 2000.-С.224-226.

35.Стекольников К.Е. Агроэкологическое состояние выщелоченных черноземов ЦЧО / К.Е. Стекольников, О.М. Кольцова // Агроэкологические проблемы современности: Мат-лы междунар. науч.-практ. конф. - Курск, 2001.-С.7-12.

36.Стекольников К.Е. Химическая мелиорация черноземов / К.Е. Стекольников // Вестник ВГАУ.- Воронеж, 2001.-№4.- С.267-275.

37.Бурлова C.B. Влияние длительного применения различных систем применения удобрения на содержание лабильных соединений гумусовых веществ в выщелоченном черноземе Центрально-Черноземной зоны / C.B. Бурлова, К.Е. Стекольников, Е.С. Кузнецова, А.Н. Тимофеева // Гумус и почвообразование: Сб. науч. тр. С.-Пб. ГАУ,- С.-Пб., 2001,- С.68-73.

38.Донских И.Н. Влияние длительного применения различных систем применения удобрения на содержание лабильных форм гумусовых веществ в выщелоченном черноземе / И.Н. Донских, C.B. Бурлова, К.Е. Стекольников // Современные проблемы использования почв и повышение эффективности удобрений. 4.1. Проблемы воспроизводства почвенного плодородия: Материалы междунар. науч.-практ. конф. посвящ. 80-летию кафедры почвоведения и кафедры агрохимии Белорусской с.-х. акад. - Горки, 2001.-С.54-56.

39.Стеколышков К.Е. Химическая мелиорация черноземов / К.Е. Стекольников // Вестник Воронеж. ГАУ,- Воронеж, 2001.-№4.- С.267-275.

40.Стекольников К.Е. Проблемы химической мелиорации черноземов / К.Е. Стекольников // Проблемы сохранения и восстановление потенциала русского чернозема. К 110-летию Особой экспедиции В.В. Докучаева и 90-летию кафедры почвоведения Воронеж. ГАУ. - Воронеж: ВГАУ, 2002. - С.33-35.

41.Стекольников К.Е. Исследование гумусовых кислот по электронным спектрам / К.Е. Стекольников, Е.А. Цыганкова // Научные основы повышения устойчивости современного земледелия: Сб. науч. тр. Воронеж. ГАУ,- Воронеж, 2002.-С.119-130.

42.Бакина Л.Г. Групповой и фракционный состав гумуса выщелоченного чернозема при длительном применении различных систем удобрения / Л.Г. Баки-

на, C.B. Бурлова, Н.Г. Мязин, К.Е. Стекольников // Гумус и почвообразование: Сб. науч. тр. С.-Пб. ГАУ,- С.-Пб., 2002.- С.3-12.

43.Котов В.В. Исследование функционального состава природных ионооб-менников методом потенциометрии / В.В. Котов, C.B. Ткаченко, C.B. Мартынен-ко, К.Е. Стекольников // Материалы Всероссийской конф. «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» ФАГРАН -2002,- Воронеж, 2002,- С.514-515.

44.Стекольников К.Е. Исследование гумусовых кислот спектральным методом / К.Е. Стекольников, В.В. Горлова // Аграрной науке XXI века - творчество молодых: Материалы LIII студ. науч. конф. - Воронеж, 2002.-C.128-I31.

45 .Стекольников К.Е. Оценка миграционной способности органического вещества чернозема выщелоченного в опыте с удобрениями и мелиорантами / К.Е. Стекольников // Вестник Воронеж. ГАУ.- Воронеж, 2003.- № 6.-С.78-89.

46.Стекольников К.Е. Физико-химические свойства гуминовых кислот лу-гово-черноземного солонца и черноземной почвы / К.Е. Стекольников, C.B. Мар-тыненко, В.В. Котов, Е.С. Гридяева // Вестник Воронеж. ГАУ.- Воронеж, 2003.- № 6.-С.89-103.

47.Мартыненко C.B. ИК-спектроскопическое определение функционального состава гуминовых кислот черноземных почв / C.B. Мартыненко, В.В. Котов,

B.Ф. Селеменев, К.Е. Стекольников // Аналитика и аналитики: Тез. Докл. I международного форума (2-6 июня, Воронеж).- Воронеж, 2003.-490 с.

48.Кольцова О.М. Состояние почвенно-биотического комплекса природных и аграрных экосистем Воронежской области / О.М. Кольцова, О.Б. Мараева, К.Е. Стекольников // Бюллетень Всероссийского НИИ удобрений и агропочвоведения им. Д.Н. Прянишникова (ВИУА) // Результаты научных исследований Географической сети опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами. -М. :Агроконсапт, 2003 .-№117.- С.41 -43.

49.Кочетков A.B. Физико-химические методы исследования природных цеолитов / A.B. Кочетков, В.В. Котов, К.Е. Стекольников // Теория и практика научного развития АПК: Материалылы LIV студ. науч. конф. - Воронеж, 2003.-Ч.1.-

C.118-122.

50.Стекольников К.Е. Характеристика некоторых параметров состояния органического вещества чернозема выщелоченного в опыте с удобрениями и мелиорантами / К.Е. Стекольников, И.И. Кочкина // Теория и практика научного развития АПК: Материалы LIV студ. науч. конф. - Воронеж, 2003.-Ч.1.-С.148-155.

5(.Стекольников К.Е. Мониторинг состояния органического вещества черноземов лесостепи Воронежской области / К.Е. Стекольников // Современные проблемы мониторинга землепользования Центрального Черноземья России: Материалы Межрегион, науч. конф. посвящ. 80-летию известного ученого-землеустроителя Заплетина В.Я.- Воронеж, 2004. С.25-30.

52.Бурлова C.B. Состав и свойства гуминовых кислот выщелоченного чернозема при длительном применении различных систем удобрения / C.B. Бурлова, И.Н. Донских, Н.Г. Мязин, К.Е. Стекольников // Черноземы Центральной России: Генезис, география, эволюция: Материалы Межднар. науч. конф. посвящ. 100-

летию со дня рождения основателя Воронежской школы почвоведов П.Г. Адери-хина,- Воронеж, 2004. С.231-234.

53.Котов В.В. Физико-химические свойства гуминовых кислот чернозема выщелоченного / В.В. Котов, C.B. Мартыненко, К.Е. Стекольников // Почвы. Национальное Достояние России: Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов (9-12 августа 2004 г.).- Новосибирск: «Наука-Центр», 2004.-C.I50-152.

54.Стекольников К.Е. Влияние удобрений и мелиорантов на состояние органического вещества чернозема выщелоченного / К.Е. Стекольников // Черноземы Центральной России: Генезис, география, эволюция: Мат-лы Межднар. науч. конф. посвящ. 100-летию со дня рождения основателя Воронежской школы почвоведов П.Г. Адерихина.- Воронеж, 2004. С.490-495.

55.Донских И.Н. Физико-химические свойства гуминовых кислот выщелоченного чернозема при применении различных систем удобрения / И.Н. Донских, C.B. Бурлова, Н.Г. Мязин, К.Е. Стекольников // Гумус и почвообразование. Сб. науч. тр. С.-Пб. ГАУ.- С.-Пб., 2004.-С.19-35.

56.Стекольников К.Е. Влияние системы применения удобрения и мелиорантов на свойства чернозема выщелоченного // Вестник ВГАУ.-2005.- №11.-С.60-80.

57.Стекольников К.Е. Антропогенная трансформация минеральной матрицы чернозема выщелоченного / К.Е. Стекольников // Агроэкологические проблемы в сельском хозяйстве: Сб. науч. тр. - Воронеж, 2005.-Ч.2,- С.361-371.

58.Авад Раед Авад. Содержание и запасы гумуса в выщелоченном черноземе при длительном применении различных систем удобрения / Авад Раед Авад, Н.Г. Мязин, К.Е. Стекольников // Гумус и почвообразование: Сб. науч. тр. С.-Пб. ГАУ,- С.-Пб., 2005.-С.23-32.

59.Авад Раед Авад. Содержание лабильных гумусовых веществ в выщелоченном черноземе при длительном применении различных систем удобрения / Авад Раед Авад, Н.Г. Мязин, К.Е. Стекольников // Гумус и почвообразование: Сб. науч. тр. С.-Пб. ГАУ,- С.-Пб., 2005.-С.32-37.

60.Ашрам Мазен Думах. Особенности формирования реакции выщелоченного чернозема при длительном применении различных систем удобрения / Ашрам Мазен Думах, Н.Г. Мязин, К.Е. Стекольников // Гумус и почвообразование: Сб. науч. тр. С.-Пб. ГАУ,- С.-Пб., 2005.-С.96-98.

61.Ашрам Мазен Думах. Состав обменных катионов в выщелоченном черноземе при длительном применении различных систем удобрения / Ашрам Мазен Думах, Н.Г. Мязин, К.Е. Стекольников // Гумус и почвообразование: Сб. науч. тр. С.-Пб. ГАУ.- С.-Пб., 2005.-С.98-105.

62.Ашрам Мазен Думах. Содержание подвижных соединений калия в выщелоченном черноземе при длительном применении различных систем удобрения / Ашрам Мазен Думах, Н.Г. Мязин, К.Е. Стекольников // Гумус и почвообразование: Сб. науч. тр. С.-Пб. ГАУ,- С.-Пб., 2005.-С.136-144.

63.Машхур Исра. Особенности формирования гранулометрического состава выщелоченного чернозема при длительном применении различных систем удобрения в условиях ЦЧО Российской Федерации / Машхур Исра, Н.Г. Мязин,

К.Е. Стекольников // Гумус и почвообразование: Сб. науч. тр. С.-Пб. ГАУ.- С.-Пб., 2006.-С.130-136.

64.Кольцова О.М. Экологические аспекты химической мелиорации черноземов выщелоченных Воронежской области / О.М. Кольцова, Е.Г. Соколова, К.Е. Стекольников // Агроэкологический вестник.- Воронеж,2006.-Вып.5.-С.95-101.

65.Авад Раед Авад. Групповой и фракционный состав гумуса выщелоченного чернозема при длительном применении различных систем удобрения / Авад Раед Авад, Л.Г. Бакина, Н.Г. Мязин, К.Е. Стекольников // Гумус и почвообразование: Сб. науч. тр. С.-Пб. ГАУ.; С.-Пб., 2006.-С.24-33.

66.Стекольников К.Е. Изменение состава гуминовых кислот при техногенном воздействии / К.Е. Стекольников, Е.С. Гасанова, В.В. Котов / Вестник Воро-неж.ГАУ.- Воронеж, 2006.-№12,- С.60-68.

67.Ашрам Мазен Джумах. Содержание и запасы азота в выщелоченном черноземе при длительном применении различных систем удобрения / Ашрам Мазен Джумах, Авад Раед Авад, Н.Г. Мязин, К.Е. Стекольников // Гумус и почвообразование.- С.-Пб.-Пушкин, 2007.-С.З-8.

68.Машхур Исра. Микроагрегатный состав выщелоченного чернозема при длительном применении различных систем удобрения / Машхур Исра, Н.Г. Мязин, К.Е. Стекольников // Гумус и почвообразование.- С.-Пб.-Пушкин, 2007.-С.75-84.

69.Стекольников К.Е. Фракционный состав фульвокислот / К.Е. Стекольников, Е.С. Гасанова, В.В. Котов // Альманах современной науки и образования,-2007.-№6.-с.34-36.

70.Ненахов Д.В. Электромембранная дименирализация щелочных почвенных экстрактов / Д.В. Ненахов, В.В. Котов, К.Е. Стекольников // Ионный перенос в органических и неорганических мембранах: Материалы Межд. конф,- Краснодар, 2008.-С.182-185.

71.Котов В.В. Электромембранная дименирализация щелочных почвенных экстрактов / В.В. Котов, Д.В. Ненахов, К.Е. Стекольников, О.В. Перегончая // Электромембранные технологии на базе фундаментальных исследований явлений переноса: Материалы конф.-Туапсе, 2008.-С. 182-185.

72.Стекольников К.Е. Агрогенная деградация черноземов лесостепи ЦЧР / К.Е. Стекольников, С.А. Соколова, О.В. Дьяконова, С.Е. Цыплаков, А.Л. Ачкасо-ва, O.A. Дубровина, Д.Н. Муратов // Актуальные проблемы реализации аграрной политики в Центрально-Черноземном Регионе: Материалы межрегион, науч.-практ. конф. 19-17 мая 2008 г.- Елец, 2008.-С.260-281.

73.Стекольников К.Е. Влияние пульсационно-миграционных процессов карбонатов на изменение физико-химических свойств чернозема выщелоченного / К.Е. Стекольников, О.М. Кольцова // Почвы как компонент природы и фактор продуктивности с.-х. земель. Статистико-стохастическое моделирование в организации с.-х. производства: Материалы Всероссийской науч.-практ. конф.- Нижний Новгород, 2008.-С.93-98.

74.Цыплаков С.Е. Распределение различных форм кадмия, свинца, меди и цинка по профилю чернозема выщелоченного / С.Е. Цыплаков, C.B. Ткаченко, С.А. Соколова, О.В. Дьяконова, К.Е. Стекольников, В.В. Котов // Инновационные

технологии и технические средства для АПК: Материалы Межрегион, науч.-практ. конф. молодых ученых (12-13 мая 2009 г).- Воронеж, 2009.-Часть II.- С.162-166.

75.Стекольников К.Е. Извлечение и определение содержания различных форм тяжелых металлов в черноземе выщелоченном / К.Е. Стекольников, С.Е. Цыплаков, C.B. Ткаченко, С.А. Соколова, О.В. Дьяконова // Фундаментальные и прикладные исследования в АПК на современном этапе развития химии: Материалы 2 Международной интернет-конф.- Орел, 2009.-С.97-104.

76.Донских И.Н. Элементный состав гуминовых кислот выщелоченного чернозема при длительном применении систем удобрения в условиях Центрального Черноземного района РФ / И.Н. Донских, Авад Раед Авад, Н.Г. Мязин, К.Е. Стекольников // Гумус и почвообразование: Сб. науч. тр. С.-Пб. ГАУ.- С.-Пб., 2010.-С.18-24.

77.Донских И.Н. Бензоидность гуминовых кислот выщелоченного чернозема при длительном применении различных систем удобрения / И.Н. Донских, Авад Раед Авад, Н.Г. Мязин, К.Е. Стекольников // Гумус и почвообразование: Сб. науч. тр. С.-Пб. ГАУ,- С.-Пб., 2010.-С.24-29.

78.Стекольников К.Е. Влияние систем применения удобрения и мелиорантов на гумусное состояние чернозема выщелоченного / К.Е. Стекольников // Научное обеспечение инновационного развития АПК: Материалы Всерос. науч,-практ. конф. посвящ. 90-летию государственности Удмуртии (14-19 февраля 2010 г.).- Саранск, 2010,- С.58-64.

79.Гасанова Е.С. Состав и кислотно-основные свойства фракций фульво-кислот чернозема выщелоченного / Е.С. Гасанова, Д.В. Ненахов, В.В. Котов, С.Е. Цыплаков, К.Е. Стекольников // Доклады по экологическому почвоведению,-2010.-№.3.-С.19-29.

80.Стекольников К.Е. Декальцирование как механизм деградации черноземных почв / К.Е. Стекольников // Ресурсный потенциал почв - основа продовольственной и экологической безопасности России: Материалы Межднар. науч. конф. посвящ. 165-летию со дня рождения В.В. Докучаева, 1-4 марта 2011 года.-С.-Пб., 2011 .-С. 159-161.

81. Стекольников К.Е. Формирование физико-химических и агрохимических свойств выщелоченного чернозема при длительном применении различных систем удобрения в условиях Центрального Черноземного района РФ / К.Е. Стекольников // Ресурсный потенциал почв - основа продовольственной и экологической безопасности России: Материалы Межднар. науч. конф. посвящ. 165-летию со дня рождения В.В. Докучаева, 1-4 марта 2011 года. -С.-Пб., 2011.- С186-188.

Подписано в печать 31.08.20U г. Формат 60х801/и. Бумага кн.-журн.

П.л. 2,74. Гарнитура Тайме. Тираж 100 экз. Заказ № 5223. Типография ФГОУ ВПО ВГАУ 394087, Воронеж, ул. Мичурина, 1

Содержание диссертации, доктора сельскохозяйственных наук, Стекольников, Константин Егорович

Введение

1 Обзор литературы

1.1 Влияние-х. использования на почвы

1.2 Влияние удобрений и мелиорантов на формирование гумусового со- 27 стояния черноземов

1.3 Деградация пахотных почв.

1.4 Карбонатный профиль черноземов и его антропогенная эволюция

1.5 Антропогенная трансформация органического вещества пахотных почв

2 Объекты и методы исследований

2.1 Объекты исследований

2.2 Условия почвообразования

2.2.1 Климат

2.2.2 Геология и материнские породы

2.2.3 Рельеф и гидрография

2.2.4 Растительность

2.3 Методы исследований

2.3.1 Извлечение и подготовка препаратов гумусовых веществ

2.3.2 Потенциометрическое исследование гуминовых кислот

2.3.3 Методика УФ-спектроскопического исследования состава гумусовых 92 кислот

2.3.4 Методика ИК-спектроскопического исследования гумусовых кислот

2.3.5 Ионометрическое исследование жидкой фазы

2.3.6 Компьютерное моделирование методом молекулярной механики

3 Трансформация карбонатного профиля и карбонатно-кальциевой сис- 102 темы

3.1 Трансформация карбонатного профиля черноземов под влиянием выщелачивания и декальцирования

3.2 Влияние удобрений и мелиорантов на карбонатно-кальциевую систему 114 чернозема выщелоченного

3.3 Моделирование влияния удобрений и мелиорантов на карбонатно-каль- 119 циевую систему чернозема выщелоченного

4. Трансформация минеральной матрицы

4.1 Трансформация гранулометрического состава и дифференциация 164 профиля чернозема выщелоченного

4.2 Єорбционная характеристика минеральной матрицы

4.3 Сорбционная характеристика агрогенно-трансформированнои" мине- 211 ральной матрицы

4.4 Влияние удобрений и мелиорантов на гумус-гранулометрические от- 215 ношения чернозема выщелоченного

5. Агрогенная трансформация гумуса 221 5.1 Влияние длительного применения удобрений и мелиорантов на содержание и запасы гумуса в черноземе выщелоченном

5.2 Особенности накопления разных форм гумусовых веществ в черноземе 229 выщелоченном при длительном применении удобрений

5.3 Влияние удобрений и мелиорантов на состав и физико-химические 253 свойства гумусовых кислот чернозема выщелоченного

5.4 Влияние удобрений и мелиорантов на состав и свойства гуминовых ки- 257 слот чернозема выщелоченного

5.5 Влияние удобрений и мелиорантов на состав и свойства фульвокислот 265 чернозема выщелоченного

5.6 Фракционный состав и физико-химические свойства гуминовых кислот 270 чернозема выщелоченного

5.7 Изменение кислотно-основных свойств гуминовых кислот при агрогенном воздействии

5.8 Элементный состав гуминовых кислот чернозема выщелоченного

5.9 Теплота сгорания и графико-статистический анализ гуминовых кислот

5.10 Бензоидность гуминовых кислот

5.11 Состав зольной части гуминовых кислот выщелоченного чернозема при 311 длительном применении удобрений и дефеката

5.12 Гидролиз гумусовых кислот, строение, компьютерные модели продук- 320 тов гидролиза и взаимодействия гумусовых кислот с минеральной матрицей

6 Влияние удобрений и мелиорантов на изменение физико-химических 330 свойств и поглотительной способности почв

6.1 Влияние удобрений и мелиорантов на изменение физико-химических 331 свойств чернозема выщелоченного

6.2 Влияние пульсационно-миграционных процессов карбонатов на физико- 336 химические свойства чернозема выщелоченного

6.3 Особенности взаимодействия мелиоранта с гумусовыми кислотами

7. Влияние многолетнего внесения минеральных удобрений и мелиорантов на урожайность-х. культур и энергетическую эффективность

7.1 Влияние многолетнего внесения минеральных удобрений и мелиорантов на урожайность-х. культур

7.2 Энергетическая эффективность применения удобрений и мелиорантов

Выводы

Предложения производству

Введение Диссертация по биологии, на тему "Карбонатно-кальциевый режим и гумусовое состояние черноземов лесостепи ЦЧЗ"

Земельные ресурсы с.-х. в т. ч., пахотные почвы, в России ограничены неблагоприятными климатическими условиями: вечная мерзлота - 1100 млн. га (более 60% общей площади). С.-х. угодья занимают 222 млн. га (13% земельных ресурсов), в т. ч. пашня - 131.6 млн. га (7.7%), а по некоторым данным около 170 млн. га. Россия является единственной страной в мире, где отсутствует Государственная земельная служба. Существующие в настоящее время РосНИИЗемПро-ект и Центры химизации не могут быть отнесены к земельной службе вследствие ограниченности решаемых ими задач и отсутствия единой базы (банка) данных.

Земельный фонд неравномерно распределен по регионам и колеблется от 5 до 70-85% общей площади областей. Более половины территории распаханы сверх разумной меры, особенно в ЦЧЗ, Поволжье и Северном Кавказе. Площадь оврагов достигла 2.4 млн. га и увеличивается ежегодно на 0.1-0.2 млн. га. Свыше 50, а в отдельные годы более 75% пашни подвержены засухе. Площадь почв подверженных опустыниванию или потенциально подверженных этому в России достигает 50 млн. га.

Главной проблемой земледелия России на современном этапе является прогрессирующая деградация пахотных почв. Из 222 млн. га с.-х. угодий -125 млн. га подвержены эрозии; 47 млн. га имеют повышенную кислотность; 74 млн. га загрязнены токсинами, в т. ч. тяжелыми металлами; 16 млн. га засолены, подвержены опустыниванию 74 млн. га, а 5 млн. га подтоплению. С 1940 по 1990 гг. площадь с.-х. угодий сократилась на 26.4 млн. га., а площадь пашни возросла на 12.2 млн. га за счет распашки (60-е годы прошлого столетия) малопродуктивных земель. Интенсификация земледелия с применением высоких доз минеральных удобрений (МУ) привела к повсеместному подкислению черноземов. Агрохимическими изысканиями в регионах с преобладанием в почвенном покрове черноземов выявлено 13-15 млн. га с величиной рНсодь^^ (Шильников и др., 1998). В длительных полевых опытах и поэтапных агрохимических исследованиях выявлено прогрессирующее подкисление пахотных черноземов. Темпы подкисления многими авторами приводятся различные, от 0.03 до 0.5 единицы pH за 5 ч t год. Вынос элементов питания в 5-6 раз превышает их поступление с удобрениями. Применение МУ и извести снизилось в 13 раз. Площадь пашни с низким содержанием гумуса достигла 45 %. Процесс этот ничем не сдерживается. Начатые в конце 80-х годов работы по известкованию черноземов были быстро свернуты в начале 90-х из за диспаритета цен. Стоимость известкования 1 га пашни в Воронежской области возросла на порядки, сделав его нерентабельным.

Однако следует отметить, что проводимые пока еще на регулярной основе (раз в 5 лет) агрохимические обследования нельзя использовать для научно обоснованных выводов и обобщений, не говоря уж о возможности прогнозирования и моделирования. Сама технология выполнения этих обследований не только не соответствует современному уровню (она была если не приемлема, то терпима в начале формирования агрохимической службы в СССР в 60-е годы ушедшего столетия), но и выполняется совершенно неприемлемым образом.

Прежде всего, не учитывается время проведения обследований. Если предыдущий тур пришелся на раннюю^ весну, то следующий может быть выполнен поздней осенью. Не учитываются культуры, фазы развития, предшественники, продуктивность, агрофон, технология возделывания и т. д. Это важно потому, что все определяемые параметры, очень динамичны во времени (есть хорошо выраженная суточная, сезонная и годовая цикличность) и пространстве (Снакин, 1997). Столь же изменчиво и содержание гумуса, тесно связанное с количеством и качеством источников гумуса, г. о. пожнивных и корневых остатков. Поэтому результаты обследований несопоставимы, а проведение обобщений или прогнозов изменения состояния почв по общепринятым параметрам просто некорректно. Ведь приходится оперировать столь малыми величинами изменений определяемых параметров (десятые и сотые доли рН, сотые и десятые доли процентов содержания гумуса и т. д.) которые статистически недостоверны.

• Однако работа агрохимической службы в настоящее время необходима и имеет Государственное значение как единственная надежная, и реально работающая структура мониторинга земель России. Боле, того, с 2003 г на агрохимическую службу возложены задачи проведения комплексного мониторинга плодородия почв с.-х. назначения России (Методические указания., 2003; Державин, 2007). Альтернативы ей нет и в обозримом времени не предвидится.

В современных условиях свойства пахотных почв, подвергающихся мощной антропогенной нагрузке, определяются физико-химическими параметрами, составом и свойствами органического вещества (ОВ). Наблюдающееся в настоящее время физико-химическая деградация и потери ОВ существенно ухудшили агропроизводственные свойства почв, что обусловливает низкие, неустойчивые урожаи с.-х. культур при снижении их качества. апшикы

Рисунок 1- Агрохимическая характеристика почв РФ на 01.01.2003 год.

Как следует из данных рис. 1 (а) 68.6% пашни имеет нейтральную или близкую к ней реакцию среды. Доля пашни с повышенной кислотностью составляет 38.4%. Доля пашни с очень низким и низким содержанием гумуса (рис.1 б) составляет 80.7%, т. е. они преобладают в почвенном покрове. Площадь пашни со средним и высоким уровнями гумусированности составляет 18.5%, а с очень высоким, всего 0:8%.

Несмотря на резкое уменьшение применения МУ обеспеченность пашни подвижным фосфором и обменным калием достаточно высокая. Как следует из данных рис. 1 (в) пашня очень низкой,,низкой и средней обеспеченностью подвижным фосфором составляет 56.8%. Более благоприятная картина наблюдается по обеспеченности пашни обменным калием (рис. 1. г). Площадь пашни с очень никой, низкой и средней обеспеченностью составляет 32.8%.

По состоянию на 1.01.2003 г пашня ЦЧЗ оценивается следующим образом. Обследовано в Белгородской области - 93.4%, Воронежской — 90.9%, Курской — 100.0%, Липецкой 96.3% и Тамбовской — 100.0% площади пашни. Из них содержание гумуса в пашне менее 2% (очень слабо гумусированных) составило соответственно по областям (за исключением Тамбовской) 1.2, 1.1, 4:2 и 1.4% от площади пашни. Содержание гумуса 2.1-4.0% (слабо гумусированных) составило соответственно 17.9, 13.0, 32.0, 9.6 и 3.4% площади пашни. Малогумусные пахотные почвы (4.1-6.0%) составляют 71.9, 46.3, 50.8, 61.4 и 24.2% соответственно по областям. Доля пашни со средним содержанием гумуса 6.1-8.0% составляет 9.0, 39.6, 13.0, 35.6 и 69.8% соответственно. В Белгородской и Воронежской областях, площадь пашни с содержанием гумуса 8.1-10.0% составляет всего 200 и 300 га соответственно. В Курской области таких почв нет. Только в Липецкой и Тамбовской областях, доля пашни с содержанием гумуса 8.1-10.0% составляет всего 2.0 и 2.6% соответственно. Доля пашни с повышенной кислотностью в ЦЧЗ составляет 51%, с очень низким, низким и средним содержанием подвижного фосфора -43%, с очень низким, низким и средним содержанием обменного калия - 25%.

Содержание гумуса достигло минимального уровня: в Нечерноземье - 1.31.5, а в ЦЧЗ - 3.5-5.0% (Орел., Романюк, 1999). Ежегодные потери гумуса на пашне оценивается в 0.62 т/га (до 1 т/га на черноземах), а в целом по стране — 81.4 млн. т. (Гос. докл., 1994; Радугин, Лейке, 1994; Хомяков, 1994).

Валовой сбор зерновых в России за время с начала интенсивного применения минеральных удобрений вырос с 66.4 млн. т. в 1956-1960 гг., до максимального - 116.7 млн. т. в 1990 г, при среднемноголетней урожайности в 1.3 т/га. Не секрет, что производство зерна в стране носит явно выраженный экстенсивный характер. Валовой сбор зерна обеспечивается г. о. только за счет площади под зерновыми культурами - 50-60% от посевной (Статистические материалы., 2007).

Снижение доз МУ особенно в 1996-2000 гг. сопровождалось устойчивым снижением валового сбора зерна до 65.2 млн. т. В первом десятилетии нового века валовой сбор зерна колеблется в пределах 67.2-86.6 млн. т. т. е. не превышает уровень конца 80-х годов прошлого столетия. Вместе с тем, что МУ, оставаясь основным фактором стабилизации плодородия почв, являются и мощным антропогенным фактором воздействия на почву, в т. ч. и источником их загрязнения тяжелыми металлами (ТМ). В совокупности с возросшей техногенной нагрузкой МУ обусловливают физико-химическую деградацию пахотных почв.

Каковы же' основные причины, обусловливающие деградацию почв? По сложившимся к настоящему времени подходам выделяют до 16 (и более) видов деградации почв. Чаще всего упоминают дегумификацию, эрозию, агрофизическую, химическую, гидрологическую и антропогенную деградацию. Хотя по нашему мнению все виды деградации имеют преимущественно антропогенную природу.

Главной причиной снижения плодородия почв является неправильная практика применения законов земледелия. Чаще всего их просто игнорируют или не знают. Все это усугубляется низкой культурой земледелия, выраженной в системах обработки и удобрения, технологии возделывания с.-х. культур и т. д.

Цель работы - выявить влияние длительного применения удобрений и мелиорантов на трансформацию карбонатно-кальциевой системы, минеральной матрицы, гумусовое состояние и деградацию черноземных почв лесостепи.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

1. Установить влияние многолетнего внесения минеральных удобрений и мелиорантов на трансформацию карбонатно-кальциевого режима исследуемых почв.

2. Установить основные закономерности трансформации минеральной матрицы черноземных почв.

3. Выявить особенности состава, строения и физико-химических свойств гумусовых кислот черноземных почв, исследовать кинетику и равновесия в системе гумат - соединения кальция для оптимизации процесса химической мелиорации черноземных почв.

4. Выявить влияние длительного применения органических, минеральных удобрений и известковых материалов на содержание, запасы гумуса в выщелоченном черноземе, и оптимизацию гумусного состояния.

5. Провести моделирование состава и строения гумусовых кислот, их взаимодействия с минеральной матрицей для целей прогнозирования реакционной способности при оптимизации процесса мелиорации.

Научная новизна исследований и их теоретическая значимость. Впервые на черноземе выщелоченном доказано, что длительное применений удобрений существенно ускоряет естественные процессы выщелачивания, декарбонизации профиля, и обусловливает трансформацию минеральной матрицы изучаемой почвы, гумусного состояния и, как следствие, деградацию почв.

В модельных опытах установлено, что циклическое воздействие катионов минеральных удобрений в сочетании с кислотными осадками существенно понижают величину рН. После всех циклов величина рН не восстанавливается до исходного уровня на всех вариантах опыта. Однако уровень рН на вариантах с дефекатом остается выше, чем на других вариантах опыта, что указывает на высокую буферную способность почвы вариантов с дефекатом.

Впервые установлено, что под влиянием минеральных удобрений в почве развиваются процессы декарбоксилирования гумусовых кислот. По содержанию карбоксильных групп исследуемые гумусовые кислоты образуют ряд: абсолютный контроль > вариант с дефекатом > вариант с N120? 120^120- Длительное применение минеральных удобрений повышает количество миграционных форм гумуса. В результате нисходящего перемещения они аккумулируются в нижней части профиля в зоне влияния пульсационных форм карбонатов. Применение дефеката снижает количество миграционных форм гумуса и способствует их аккумуляции в верхней части профиля.

Установлено, что при мелиорации черноземов с повышенной кислотностью не следует допускать избытка мелиоранта, т.к. наиболее полно реакции обмена протекают при его недостатке. Выявлено, что применение агрохимикатов снижает способность почв к ионному обмену.

Установлено, что применение дефеката компенсирует процесс выщелачивания и декарбонизации профиля черноземных почв, и стабилизируют гумусовое состояние.

Защищаемые положения.

1. Естественный процесс выщелачивания и декарбонизации существенно усилен и ускорен повышенной нагрузкой на карбонатно-кальциевую систему -протоном водорода кислотных осадков (техногенное выщелачивание) и катионов минеральных удобрений (агрогенная декарбонизация). Современный процесс почвообразования протекает под воздействием пульсирующего режима карбонатов.

2. Деградация черноземных почв обусловлена их выщелачиванием и декарбонизацией и сопряженной с ними трансформацией карбонатно-кальциевой системы, минеральной матрицы и гумусового состояния.

3. Трансформация минеральной массы, сопровождающаяся диспергированием гранулометрических фракций, существенно изменяет состояние общей и активной поверхности, что влияет на процессы закрепления гумусовых веществ на минеральной матрице.

4. Гумусовые кислоты представлены макромолекулами, а выделяемые группы и фракции являются следствием агрогенного воздействия и их деструкции при выполнении анализа.

5. Регулярное известкование рассматривается как компенсирующее деградацию мероприятие, позволяющее стабилизировать и /(или) обеспечить реградацию черноземных почв.

Практическое значение результатов исследований. Выявлены основные закономерности влияния длительного применения удобрений и мелиорантов на минеральную матрицу и гумусное состояние изучаемых почв. Выявлены, основные закономерности деградации черноземных почв с количественной и качественной оценкой: В качестве компенсирующего мероприятия предложено теоретически обоснованное поддерживающее известкование.

Фактический материал и основные теоретические положения работы используются при чтении курсов лекций по почвоведению, воспроизводству плодородия почв, читаемых на факультете агрохимии, почвоведения и экологии ВГАУ им. К.Д. Глинки.

Личный вклад автора. Автору принадлежат: постановка, проблемы, разработка методологии и программы исследований, полевые исследования, отбор и анализ почвенных образцов для изучения гранулометрического состава, физико-химических свойств, количественного и качественного состава гумуса, моделированию процессов взаимодействия гумусовых кислот с минеральной матрицей, прогноз оптимизации процесса мелиорации почв кальцийсодержащими мелиорантами.

В работе использованы материалы, полученные лично автором (80%), при его активном участии и под его руководством в рамках научно-исследовательских работ Государственного комитета РСФСР и по делам науки и высшей школы по следующей проблеме:

- «Разработать научные основы оценки качества почвы, ее производительной способности и преобразования плодородия по экологическим критериям риска и кризиса» номер госрегистрации 01.2001.003985.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на Международных научно практических конференциях и форумах: Киев, 2000; Шортанды, 1993; Горки 2001; Воронеж 1991, 1998, 2003^ 2004, Елец 2008; Туапсе 2008; С.-Пербург,

2009, 2011; Всероссийской конференции ФАГРАН, Воронеж, 2002; Нижний Новгород, 2008; Всесоюзных научно-практических конференциях: Новосибирск 1986, Алма-Ата 1989; Республиканских научно-практических конференциях: Волгоград, 1989, Киев, 1989, 1990, 1994; Межрегиональных научно-практических конференциях: Белгород, 1997, 1998, Воронеж, 1991, 1998, 2004, 2009; Региональных научно-практических конференциях: Воронеж, 1989, 2000, Тамбов, 1998; XII конференции почвоведов, агрохимиков и земледелов Среднего Поволжья и Урала, Казань, 1991; Зональных семинарах, Пенза 1990, 1992, 1993; научной конференции СПбГАУ 2010; Межд. Интернет-конференции, Орел 2009; на ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ВГАУ 1980-2010 гг.

Публикации. Всего опубликовано 130 научных работ, в т.ч. 2 авторских свидетельства, из них 81 по теме диссертации в т.ч. 19 работ в изданиях, рекомендованных списком ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 360 страницах машинописного текста, включает 77 таблицу рисунков 39, 10 приложений. Работа состоит из введения, 7 глав, выводов, предложений производству. Список литературы включает 426 наименований, в т. ч. 45 на иностранном языке.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Стекольников, Константин Егорович

выводы

1. Главной причиной выщелачивания и декарбонизации черноземов является возросшая протонная нагрузка — катионов минеральных удобрений и протона водорода кислотных осадков. Потери валовых форм карбонатов по отношению к целинному аналогу за две ротации севооборота (12 лет) составили: 22.7, 22.7, 34.1 и 37.1% на контроле абсолютном и органического фона, с одной и двойной дозами минеральных удобрений соответственно.

Максимальные потери валовых карбонатов отмечаются на вариантах с минеральными удобрениями. Внесение дефеката снижает эти потери до 16.8-16.9%. Потери общих карбонатов составили 9.1, 11.3, 21.2 и 18.6% на контроле абсолютном, контроле органического фона, с одной и двойной дозами минеральных удобрений соответственно. Внесение дефеката повысило содержание общих карбонатов на 3.2%. Наиболее благоприятный режим карбонатно-кальциевой системы сложился на варианте с дефекатом по органическому фону.

2.Современный процесс почвообразования протекает под воздействием пульсирующего водно-солевого режима, обусловливающего пульсирующий режим карбонатов. За две ротации севооборота снижение содержания активных карбонатов на вариантах опыта по отношению к целинному аналогу составило: 10.0, 32.0, 66.4, 83.6, 25.1 и 51.3% соответственно на вариантах контроля абсолютного и органического фона, с одной и двойной дозой минеральных удобрений, дефекатом по органическому и минеральному фону.

3. В модельных опытах установлено, что при взаимодействии почвы (50% влажности) с минеральными удобрениями и кислотными осадками величина рН почвенного раствора может понижаться на 0:31-0.85, 1.3-2.5 единицы рН.

Моделированием взаимодействия почвы с минеральными удобрениями и кислотными осадками установлено, что катионы солей и протон водорода кислотных осадков приводят к устойчивому и необратимому подкислению среды, связанным с развивающимися выщелачиванием и декарбонизацией. Внесение дефеката компенсирует эти процессы и поддерживает величину рН на уровне близком к оптимальному значению.

4. Выявлено, что органические и возрастающие дозы минеральных удобрений усиливают диспергирование гранулометрических фракций в нижней части гумусового горизонта очевидно вследствие поступления органо-минеральных продуктов почвообразования с повышенной реакционной способностью из пахотного слоя. Внесение дефеката стабилизирует глинистую плазму и снижает интенсивность процесса диспергирования стабильных гранулометрических фракций.

5. Распашка приводит к оглиниванию, а внесение навоза обусловливает снижение качества глины в слое 20-40 см и обезиливание всего профиля. Внесение одной дозы минеральных удобрений повышает миграционную способность глинистой плазмы, а двойная доза минеральных удобрений способствует оглиниванию верхней и обезиливание нижней части профиля. Внесение дефеката ограничивает подвижность глинистой плазмы вследствие коагуляции ее.

Расчетом информационной энтропии (АН) по гранулометрическому составу установлено, что ведущим ЭНН является оглинивание. Минимальные значения АН по всему профилю наблюдаются только на варианте с дефекатом по органическому фону, что свидетельствует о снижении темпов оглинивания профиля.

6. Длительное внесение минеральных удобрений способствует существенной трансформации валового состава чернозема выщелоченного. На вариантах с внесением минеральных удобрений повышается содержание валовых запасов Ре203 и А12Оз. внесение минеральных удобрений вызывает снижение балансового абсолютного содержания оксидов кальция и магния. Дефицит кальция и магния связан с деструкцией алюмосиликатов.

Разрушение алюмосиликатов может происходить под влиянием катионов минеральных удобрений. На примере фрагмента поликремневой кислоты предложена схема возможной ее деструкции под влиянием катионов минеральных удобрений при дефиците кальция. Результаты исследований позволяют сделать вывод о компенсирующем эффекте известковых материалов на процесс выщелачивания карбонатов кальция и магния и деструкцию алюмосиликатов

7. Изучением гумус-гранулометрических отношений чернозема выщелоченного установлено, что внесение минеральных удобрений способствует дезагрегации почвенной массы, оглиниванию профиля изучаемых почв, существенно повышает степень насыщенности физической глины илом, что в совокупности обусловливает снижение накопления гумуса в физической глине.

Внесение дефеката, особенно по фону органических удобрений, способствует агрегированию почвенной массы, снижает степень насыщенности физической глины илом и повышает накопление в ней гумуса.

Компьютерным моделированием установлено, что гумусовые кислоты на минеральной матрице закрепляются послойно, при этом прочность связи их уменьшается от первого к последующим слоям.

8. Длительное применение удобрений и мелиорантов существенно повлияло на накопление и характер распределения гумуса по профилю. Наблюдается рост прибавок содержания гумуса от первой к последней ротации на абсолютном контроле и с дефекатом совместно с К6оРбоКбо в 2.2, фон+К6оРбоКбо в 3.2, с дефекатом по органическому фону в 3.3, контроле органического фона в 3.9 и фон+1Ч 120? 12(>К 120 в 4.7 раза.

На вариантах с удобрениями наибольшее повышение содержания гумуса наблюдается в нижней, а на вариантах с дефекатом в верхней части профиля. Это обусловлено большим количеством подвижных гумусовых веществ на удобренных вариантах, а на вариантах с дефекатом они закрепляются в форме гуматов кальция в верхней части профиля. Содержание гумуса в слое 80-100 см повысилось за счет миграционных форм гумуса на контроле органического фона в 1.19, с одной дозой минеральных удобрений в 1.2, с дефекатом на органическом в 1.2 и минеральном фоне в 1.6, с двойной дозой минеральных удобрений в 2.47 раз.

9. Распашка и применение удобрений способствует алифатизации водорастворимого гумуса, максимально это проявляется на варианте органического фона. Внесение дефеката по органическому и минеральному фонам способствует ароматизации водорастворимого гумуса. Обратная зависимость наблюдается для щелочнорастворимого гумуса, внесение удобрений способствует ароматизации, а дефеката алифатизации этой формы гумуса.

Распашка незначительно повышает алифатизацию, а удобрения и дефекат ароматизацию лабильного гумуса в сравнении с целинным аналогом. Распашка и удобрения способствуют алифатизации стабильного гумуса в верхней части гумусного слоя и нижней части профиля, и ароматизации в средней части профиля. Таким образом, распашка и внесение удобрений вызывает формирование алифа-тизированных форм гумуса в пределах гумусного слоя, а дефекат способствует образованию более конденсированных форм гумуса.

10. Теоретическим анализом окислительно-восстановительных потенциалов в почвах показано, что наибольшее влияние на изменения кислотно-основных свойств ГК оказывают нитрат-ионы, вызывающие в условиях сопутствующего подкисления. почв окисление боковых углеводных цепей и ароматических диок-сибензольных группировок. Установлено, что под влиянием минеральных удобрений в почве развиваются процессы декарбоксилирования-гумусовых кислот. По содержанию карбоксильных групп исследуемые гумусовые кислоты образуют ряд: абсолютный контроль > фон +дефекат > фон+ И^оР^оК^«^ целина.

11. Применение минеральных удобрений и кальциевого мелиоранта совместно с навозом повышает содержание и силу карбоксильных групп ГК чернозема выщелоченного по сравнению с целиной и вызывает образование этих групп с низкой величиной рК. Содержание фенольных групп в ГК снижается с увеличением дозы удобрений, а их силовые показатели остаются постоянными. Изменение кислотно-основных свойств ГК связано с процессом окисления боковых углеводных цепей ГК и ароматических диоксибензольных группировок. Увеличение содержания карбоксильных групп в ГК, на вариантах фона и фон+дефекат, объясняется образованием перегнойных карбоксилсодержащих веществ в процессе гумификации навоза.

12. Исследованиями кинетики и равновесия в системе гумат натрия (аммония) - хлорид кальция показано, что поглощение кальция происходит вследствие протекания параллельных реакций ионного обмена и комплексообразования. Показано, что при мелиорации кислых почв не следует допускать избытка мелиоранта, т. к. наиболее полно реакции обмена протекают при недостатке мелиоранта. Выявлено, что применение агрохимикатов снижает способность почв к ионному обмену. Установлено, что применение дефеката компенсирует процесс выщелачивания и декарбонизации профиля черноземных почв и обусловливает стабилизацию гумусного состояния.

13. Установлено, что применение одних органических удобрений и небольших доз минеральных удобрений на фоне дефеката приводит к существенному повышению обуглероженности молекул ГК.

Наиболее информативно выражение элементного состава в атомных процентах. Самое низкое содержание углерода на целине, абсолютном контроле и фон+ЭД^2оР 120К120 43.85, 43.64 и 43.97 ат.%. Внесение навоза, одной дозы минеральных удобрений и дефеката повышает содержание углерода до 45.90, 46.42 и 46.74 ат.% соответственно. Содержание водорода в ГК целины и абсолютного контроля самое высокое — 32.75 и. 32.95 ат.%. Удобрения и дефекат снижают содержание водорода в ГК.

Содержание кислорода в ГК исследуемых вариантов изменяется от 19:37 до 21.82 ат. %. Содержание азота в целом низкое (2.5-2.8 ат. %). Наиболее низкие показатели обеспеченности ГК азотом характерны для ГК вариантов с применением дефеката и контрольного варианта (2.05-2. Г2 ат. %). Широкое отношение С : N (18.93-20.39) свидетельствует о весьма низкой обеспеченности ГК азотом.

14. Значения теплот сгорания ГК испытуемых вариантов колеблются в пределах 4590 5305 кал/г. Наивысшие значения энергетического показателя ГК (5132 - 5305 кал/г) характеризуют ГК вариантов с минеральными удобрениями по органическому фону. Теплота сгорания ГК варианта с органическими удобрениями (навоз 40 т/га) наименьшая (4590 кал/г). В других вариантов показатели теплот сгорания ГК 4620 - 4845 кал/г и занимают промежуточное положение.

Степень окисленности ГК колеблются в пределах -0.22.+0.39. ГК вариантов навоз 40 т/га и дефекат+М60РбоКбо имеют окислительный характер (+0.39 и +0.16). Во всех других вариантах опыта ГК имеют восстановительный характер (-0.009-0.22). Показатели степени бензоидности ГК колеблются в широких пределах (35-62%). Доля бензоидных фрагментов в ГК контрольного варианта равна 45 %. Применение органических удобрений способствовало существенному повышению показателя этого свойства ГК (62 %). Высокая обеспеченность бензо-лоподобными фрагментами характерна и для варианта дефекат+ЫбоРбоКбо (58 %). Применение дефеката совместно с органическими удобрениями, существенно снизило показатель степени бензоидности до 35 %. Более высокие показатели степени бензоидности (49-51 %) наблюдаются и в ГК вариантов с одной и двойной дозами минеральных удобрений по органическому фону.

15. Установлено, что применение удобрений и мелиорантов энергетически оправданное мероприятие. Средние по трем культурам за три ротации севооборота величины биоэнергетического КПД показывают высокую эффективность органической системы удобрения — 7.1. Органоминеральная система применения удобрения по величине биоэнергетического КПД уступает органической — 1.4-3.6. Показано, что одна доза NPK(60) по энергетической эффективности целесообразней, чем двойная NPK(120). Применение дефеката по органическому фону энергетически более эффективно, чем по минеральной системе применения удобрения.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Регулярное известкование (один раз в ротации) рассматривать как компенсирующее деградацию мероприятие, позволяющее стабилизировать и /(или) обеспечить реградацию почвенного плодородия.

2. Для снижения отчуждения с нетоварной частью кальция и магния оставлять ее на поле с заделкой дискованием на глубину 5-7 см.

3. Снизить темпы минерализации, стабилизировать и повысить плодородие черноземов в условиях ЦЧЗ за счет повышения содержания гумуса возможно при комплексном применении органических и минеральных удобрений и средств мелиорации (известкование) в севооборотах.

Библиография Диссертация по биологии, доктора сельскохозяйственных наук, Стекольников, Константин Егорович, Воронеж

1. Агафонов Е.В. Оптимизация питания и удобрения культур полевого севооборота на мицеллярно-карбонатном черноземе: автореф. дис. . д-ра с.-х. наук. Л., 1989.-33с.

2. Агрогенная эволюция черноземов / Под ред. А.П. Щербакова, И.И. Васене-ва. Воронеж, 2000.-411с.

3. Агроклиматический справочник по Воронежской области. Л., 1958.-16бс.

4. Агроэкологическое состояние черноземов ЦЧО / Под ред. А.П. Щербакова, И.И. Васенева. Курск, 1996.-326с.

5. Андреюк Е.И. Почвенные микроорганизмы и интенсивное земледелие / Е.И. Андреюк, Г.А. Иутинская, А.Н. Дульгеров. Киев: Наукова думка, 1988.-215с.

6. Адерихин П.Г. Почвы Воронежской области / П.Г. Адерихин. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос.ун-та, 1963.-264с.

7. Адерихин П.Г. Агрохимическая характеристика почв ЦентральноЧерноземной полосы / П.Г. Адерихин, Е.П. Тихова // Агрохимическая характеристика почв СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1963.-С.5-111.

8. Алексеев В.Н. Курс качественного химического полумикроанализа / В.Н. Алексеев. М.: Колос, 1973 .-С. 135-140.

9. Алексеев В.Е. Минералогия почвообразования в степной и лесостепной зонах Молдавии / В.Е. Алексеев. Кишинев, 1999.-240с.

10. Аллелопатическое почвоутомление / A.M. Гродзинский, Г.П. Богдан, Э.А. Головко, H.H. Дзюбенко, П.А. Мороз, Н.И. Прутенская. Киев: Наукова думка, 1979.-248с.

11. Андриеш C.B. Дегумификация и химическая деградация почв / C.B. Анд-риеш, К.Л. Загорча // Деградация и опустынивание почв. Кишинев, 2000. -С.231-235.

12. Андреюк Е.И. Почвенные микроорганизмы и интенсивное земледелие / Е.И. Андреюк, Г.А. Иутинская, А.Н. Дульгеров. Киев: Наукова думка, 1988.-215с.

13. Аниканова Е.М. Влияние орошения щелочными водами разной минерализации на южные черноземы / Е.М. Аниканова // Почвоведение.-1996.-№7.-С.911-920.

14. Антипов-Каратаев И.Н. Влияние длительного орошения на почвы / И.Н. Антипов-Каратаев, В.Н. Филиппова. М.: Изд-во АН СССР, 1951.-205с.

15. Арзабов H.A. Теоретические и практические основы повышения эффективности удобрения полевых культур на выщелоченных черноземах: автореф. дис. . д-ра с.-х. наук. СПб-Пушкин, 1995.-40с.

16. Афанасьева Е.А. Происхождение, состав и свойства мощных черноземов Стрелецкой степи / Е.А. Афанасьева // Труды почвенного института АН СССР.- 1947.- T.XXV.-C. 19-27.

17. Афанасьева Е.А. Чернозем Средне-Русской возвышенности / Е.А. Афанасьева. М.: Наука, 1966.-224с.

18. Ахтырцев А.Б. Лугово-черноземные почвы центральных областей Русской равнины / А.Б. Ахтырцев, П.Г. Адерихин, Б.П. Ахтырцев. — Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 1981.-176с.

19. Ахтырцев Б.П. Черноземы широколиственных лесов и их генезис / Б.П. Ахтырцев // Некоторые проблемы биологии и почвоведения. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос.ун-та, 1971.-С.32-48.

20. Ахтырцев Б.П. Сравнительная характеристика лесных почв СевероЗападного Кавказа и Среднерусской лесостепи / Б.П. Ахтырцев, В.Ф. Вальков // Почвоведение.-1975.- №2.-С.202-210.

21. Ахтырцев Б.П. Почвенный покров Среднерусского Черноземья / Б.П. Ахтырцев, А.Б. Ахтырцев. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос.ун-та, 1993.- 214с.

22. Ахтырцев Б.П. Влияние водной эрозии на агрохимические свойства типичных черноземов / Б.П. Ахтырцев, И.А. Лепилин // Научные основы повышения плодородия почв. Саранск, 1983.-312с.

23. Бакина Л.Г. Особенности экстракции гумусовых веществ различными растворителями / Л.Г. Бакина, Н.Е. Орлова // Гумус и почвообразование / Сб. научных трудов СПбГАУ. СПб., 2003. -С.37-40.

24. Барановская В.Н. Влияние карбонатов на миграцию карбонатов в почвах Поволжья / В.Н. Барановская, В.И. Азовцев // Почвоведение.-1981.-№10.-С. 1726.

25. Бацула A.A. Влияние продуктов биологической переработки свиного навоза на гумусовые кислоты чернозема / A.A. Бацула, Я.А. Аммосова, Т.Ф. Кравец // Почвоведение.-1991.- №2.-С.23-30.

26. Бацула A.A. Трансформация гумусовых кислот черноземов Левобережной Лесостепи УССР при применении различных форм удобрений / A.A. Бацула, Т.Ф. Кравец // Почвоведение.-1992.- № 1.- С. 133-138.

27. Бижоев В.М. Изменение агрохимических свойств обыкновенного карбонатного чернозема при 50-летнем применении удобрений и орошения / В.М. Бижоев, В.Б. Тюлина // Бюллетень ВНИИ удобрений и агропочвоведения.-2000.-№ 113 .-С. 14-15.

28. Бирюкова О.Н. Период биологической активности почв и его связь с групповым составом гумуса / О.Н. Бирюкова, Д.С. Орлов // Биологические науки.-1978.-№ 4.- 0.115-118.

29. Бобровицкий A.B. Распространение, преобразование и передвижение высокодисперсных минералов в почвах / A.B. Бобровицкий, С.А. Тихонов, Е.М. Лабенец, Г.Н. Шурина // Труды X Международного Конгресса почвоведов.-М., 1974.-С. 17-22.

30. Бойко B.C. Влияние минеральных органических удобрений на урожайность костреца на орошаемой лугово-черноземной почве / B.C. Бойко // Агрохимия.-1997.- № 10.- С.29-32.

31. Болдырев А.И. Инфракрасные спектры минералов / А.И. Болдырев. М.: Недра, 1976.-198с.

32. Бондарев А.Т. Сравнительная характеристика удельной поверхности основных типов почв Заволжья / А.Т. Бондарев, Л.Э. Кумпан // Почвоведение.-1979.- №2.-С.67-75.

33. Бурлакова Л.М. Система параметров моделей плодородия черноземов Алтайского Приобья / Л.М. Бурлакова // Земельные ресурсы Алтайского края и вопросы интенсификации их использования. Новосибирск, 1983.-C.3-14.

34. Бурлова C.B. Влияние минеральных удобрений и дефеката на формирование физико-химических свойств чернозема выщелоченного / C.B. Бурлова, Е.С. Кузнецова // Гумус и почвообразование. СПб., 2000.- С.193-197.

35. Буяновский Г.А. Распределение щелочноземельных карбонатов в почвах Мугано-Сальянского массива Азербайджанской-ССР / Г.А. Буяновский // Почвоведение.- 1970.-№11 .-С.9-16.

36. Вадюнина А.Ф. Методы исследования физических свойств почв / А.Ф. Ва-дюнина, З.А. Корчагина. — М.: Колос, 1986.-С.62.

37. Вальков В.Ф. Дифференциация почвенной массы в генетических горизонтах черноземов / В.Ф. Вальков, B.C. Крыщенко // Почвоведение.-1973.- №7.-С.5-12.

38. Вальков В.Ф. Оглинивание в черноземах и каштановых почвах Среднего Кавказа/В.Ф. Вальков, B.C. Крыщенко //Почвоведение,-1973.-№7.- С.15-22.

39. Вальков В.Ф. Дифференциация почвенной массы в генетических горизонтах черноземов / В.Ф. Вальков, B.C. Крыщенко // Почвоведение.-1981.- №12.-С.118-125.

40. Вальтер Г. Растительность земного шара/ Г. Вальтер. М.: Прогресс, 1968.-551с.

41. Виноградов А.П. Основные закономерности в распределении микроэлементов между растениями и средой / А.П. Виноградов // Микроэлементы в жизни растений и животных. М., 1952.- С.7.

42. Винокуров М.А. Влияние сельскохозяйственной деятельности человека на химико-морфологические черты черноземов лесостепной зоны Западной Сибири / М.А. Винокуров. Омск, 1927.-34с.

43. Винокуров М.А. Изменение свойств лесостепных почв при окультуривании / М.А. Винокуров, А.Б. Колоскова. Алма-Ата: Изд-во Казахского гос. унта, 1969.-104с.

44. Водяницкий Ю.Н. Энтропия как обобщающая характеристика валового химического состава почв / Ю.Н. Водяницкий // Почвоведение.-1986.- №11.-С.105-110.

45. Водяницкий Ю.Н., Добровольский В.В. Железистые минералы и тяжелые металлы в почвах / Ю.Н. Водяницкий, В.В: Добровольский. М., 1998.-216с.

46. Возбуцкая А.Е. Химия почв/ А.Е. Возбуцкая. М.: Высшая школа,1964.-397с.

47. Возможность современных и будущих фундаментальных исследований в почвоведении (перевод с англ.). М.: Геос, 2000.-135с.

48. Волобуев В.Р. Некоторые энергетические критерии в экологии гумусооб-разования / В.Р. Волобуев // Журнал общей биологии.-1974.-Т.З5.- № 2.-С.167-173.

49. Волобуев В:Р. Почвы и климат / В.Р. Волобуев. Баку: Изд-во АН АзССР, 1953.-320с.

50. Володин В.М. Изменение состава гумусовых веществ и биологической активности эродированных черноземов при минимизации обработки / В.М. Володин, Н.П. Масютенко, В.Ф. Юринская // Вестник с.-х. науки.-1988. № 2.-С.90-95.

51. Воронин А.Д. Некоторые свойства фракций механических элементов комплекса почв светлокаштановой подзоны / А.Д. Воронин // Вестник Московского .ун-та.- 1958.- №4.- С.92-103.

52. Всероссийская научно-практическая конференция «Русский чернозем 2000». М., 2000.- 282с.

53. Гагарина Э.И. Эволюционные аспекты почвообразования на земляных военных сооружениях / Гагарина Э.И., Шелемина А.Н. // Четвертая Всероссийская конференция «Проблемы эволюции почв». Пущино, 2003.- С.157-161.

54. Гамзиков Т.П. Влияние длительного систематического применения удобрений на органическое вещество почв / Т.П. Гамзиков, М.Н. Кулагина // Почвоведение.-1990.-№ 11.-С.57-67.

55. Ганжара Н.Ф. Гумусообразование и агрономическая оценка органического вещества подзолистых и черноземных почв Европейской части СССР: автореф. дис. . д-ра с.-х. наук. М., 1988.-40с.

56. Ганжара Н.Ф. Оценка состояния органического вещества в почвах для агрономических целей / Н.Ф. Ганжара // Мелиорация и химизация земледелия Молдавии: Тезисы докл. республ. конф. 11-12 июля 1988. Кишинев, 1988.-4.1. - С.40-41.

57. Ганжара Н.Ф. Гумусообразование и агрономическая оценка органического вещества почв / Н.Ф. Ганжара, Б.А. Борисов. М., 1997.-82с.

58. Гаранжа Н.Ф. Процессы трансформации органического вещества в почвах и его качественный состав / Н.Ф. Гаранжа, Д.С. Орлов // Концепция оптимизации органического вещества почв в агроландшафтах. М.: Изд-во МСХА, 1993.-С. 18-26.

59. Гедройц К.К. Избранные сочинения / К.К. Гедройц. М., 1955.-Т.З.-560с.

60. Герасимов И.П. О почвенно-климатических фациях равнин СССР и прилегающих стран / И.П. Герасимов // Тр. Почвенного института им В.В. Докучаева, 1933.-Т.8.-Вып.5.-С.55-58.

61. Герасимов И.П. Коричневые почвы сухих лесов и кустарниковых луговых степей / И.П. Герасимов // Тр. Почвенного института АН СССР, 1949.- T. XXX.-С.102-114.

62. Герасимов И.П. Современный докучаевский подход к классификации почв и его применение в почвенных картах СССР и Мира / И.П. Герасимов // Почво-ведение.-1964.-№6.-С.1-14.

63. Герасимов И.П. Современный этап в развитии советского почвоведения / И.П. Герасимов // Почвоведение.-1972.-№1.-С.З-17.

64. Герасимов И.П. Элементарные почвенные процессы как основа для генетической диагностики почв / И.П. Герасимов // Почвоведение.-1973.-№5.-С. 102119.

65. Герасимов И.П. Опыт генетической диагностики почв СССР на основе элементарных почвенных процессов / И.П. Герасимов // Почвоведение.-1975.-№5.-С.З-9.

66. Герасимов И.П. Генетические, географические и исторические проблемы в современном почвоведении / И.П. Герасимов. М.: Наука, 1976,- 298с.

67. Герасимов И.П. Учение В.В. Докучаева и современность (Научные основы почвозащитного земледелия) / И.П. Герасимов. М.: Наука, 1986.-128с.

68. Герасимов И.П. Основы геосистемного мониторинга (на примере молдавских черноземных агросистем) / И.П. Герасимов, И.А. Крупенников // Охрана биосферы: Кишинев: Штиинца, 1980.- С.65-76.

69. Герасимов И.П. Основы почвоведения и географии почв / И.П. Герасимов, М.А. Глазовская. М.: Географгиз,1960.-С. 12-34.

70. Герасимова М.И. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация / М.И. Герасимова, М.Н. Строганова, Н.В. Можарова, Т.В. Прокофьева. -Смоленск: Ойкумена, 2003.-268с.

71. Герасимова М.И. Микроморфология почв природных зон СССР / М.И. Герасимова, C.B. Губин, С.А. Шоба. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1992.-215с.

72. Герасимова М.И. Антропогенно-преобразованные почвы в мировых классификационных системах / М.И. Герасимова, И.М. Лебедева, В.Д. Тонконогов // Почвоведение. -1996.- № 8.- С.961-967.

73. Гиляров М.С. Зоологический метод диагностики почв / М.С. Гиляров. М.: Наука, 1965.-276с.

74. Глазовская М.А., Геннадиев А.Н. География почв с основами почвоведения / М.А. Глазовская, А.Н. Геннадиев. М.: Изд-во МГУ, 1995.-246с.

75. Глазовская М.А. Агрогенная трансформация факторов и механизмов изменения гумуса в толще пахотных почв / М.А. Глазовская // Проблемы эволюции почв. Пущино, 2003.- С.201-210.

76. Глинка К.Д. Почвоведение / К.Д. Глинка. СПб., 1906.-560с.

77. Глянцев Н.И. Межмолекулярные взаимодействия в системе индиго-фульвокислота-гидроксид хрома (III) / Н.И. Глянцев // Сорбционные и хромато-графические процессы. 2006. - № 1. - С.157-162.

78. Глянцев Н.И. Моделирование взаимодействий в системе фульвокислота анионообменник / Н.И. Глянцев, В.В. Котов, Д.В. Ненахов, Н.М. Стекольни-кова // Сорбционные и хроматографические процессы. 2006. Т. 6. Вып. 4. С. 565-570.

79. Гобунов Н.И. Распространение, преобразование и передвижение высокодисперсных минералов в почвах / Н.И. Гобунов, A.B. Бобровицкий, С.А. Тихонов, Е.М. Лабенец, Г.Н. Щурина // Труды X Международного Конгресса почвоведов. М., 1974.- С. 17-22.

80. Гоголев И.Н., Турсина Т.В., Позняк С.П., Тортик Н.И. Влияние щелочных поливных вод на черноземы Заднестровья Украины / И.Н. Гоголев, Т.В. Турсина, С.П. Позняк, Н.И. Тортик // Почвоведение.-1990.-№ 12.- С.85-93.

81. Голеусов П.В. Воспроизводство почв в антропогенных ландшафтах лесостепи / П.В. Голеусов, Ф.Н. Лисецкий. Белгород, 2005.-229с.

82. Гончарова Т.Н. О миграционной способности карбонатов в профиле черноземов / Т.Н. Гончарова, В.Е. Алексеев // Почвы Молдавии, их использование в условиях интенсивного земледелия. Кишинев, 1978.-С. 107-119.

83. Градусов Б.П. Опыт оценки состава и свойств литогенной основы экосистем мира / Б.П. Градусов // Почвоведение.- 1995.-№2.-С.217-229.

84. Гродзинский A.M. Аллелопатия в жизни растений и их сообществ / A.M. Гродзинский. Киев: Наукова думка, 1965.-199с.

85. Гузев B.C. Техногенные изменения сообщества почвенных микроорганизмов / B.C. Гузев, C.B. Левин // Перспективы развития почвенной биологии. -М.: МАКС Пресс, 2001.-С.179-219.

86. Девятова Т.А. Ферментативная активность пахотных черноземов ЦЧЗ / Т.А. Девятова, Т.Н. Крамарева // Черноземы 2000: состояние и проблемы рационального использования. Воронеж, 2000.-С.91-94.

87. Державин Л.М. Применение минеральных удобрений в интенсивном земледелии / Л:М. Державин. М.: Колос, 1992.-271с.

88. Державин Л.М. Интегрированное применение агрохимических средств в зерновом хозяйстве / Л.М. Державин // Агрохимия.-2007.-№12.-С.З-17.

89. Добровольский В.В. Карбонатные новообразования из реликтовых луговых почв южной части лесной зоны /В.В. Добровольский // Научные доклады высшей школы. Биологические науки.-1961.-№ 1.-С. 180-184.

90. Добровольский В.В. Карбонатные стяжения в почвах и почвообразующих породах Центрально-Черноземной области /В.В. Добровольский // Почвоведение.-1956.-№5- С.31-42.

91. Добровольский В.В. Основы биогеохимии / В.В. Добровольский. М.: Высшая школа, 1998.-413с.

92. Добровольский Г.В. Функции почв в биосфере и экосистемах / Г.В. Добровольский, Е.Д. Никитин. М.: Наука, 1990.- 261с.

93. Докучаев В.В. Наши степи прежде и теперь / В.В. Докучаев. 1883.

94. Докучаев В.В. Русский чернозем / В.В. Докучаев // Избранные сочинения. -М.: Огиз, 1948.-Т.1.-480с.

95. Докучаев В.В. Сочинения / В.В. Докучаев. М.: Изд-во АН СССР, 1951.-№VI. -С. 13-102.

96. Дьяконова K.B. Органические и минеральные вещества лизиметрических вод некоторых типов почв и их роль в современном процессе почвообразования / К.В. Дьяконова. М.: Наука, 1972.

97. Дьяконова К.В. Баланс и трансформация органического вещества дерново-подзолистых почв Центра нечерноземной зоны / К.В. Дьяконова, B.C. Булеева // Органическое вещество пахотных почв / Тр. Почвенного института им. В.В. Докучаева. М., 1987.

98. Дьяконова К.В. Оценка почв по содержанию и качеству гумуса для производственных моделей почвенного плодородия / К.В. Дьяконова, H.A. Титова, Б.М. Когут, Н.Х. Исмаилова. М.: ВО «Агропромиздат», 1990.-350с.

99. Дюшофур Ф. Основы почвоведения. Эволюция почв / Ф. Дюшофур. М., 1970.- 591с.

100. Егоров В.В. Об орошении черноземов / В.В. Егоров // Почвоведение.-1984.-№12.-С.39-47.

101. Егоров М.А. Подвижное химическое вещество почвы как один из показателей степени окультуренности ее / М.А. Егоров // Записки Харьковского СХИ.- 1938.-Т.1.-Вып. 2.-C.3-38.

102. Ермакова Е.И. Моделирование процессов первичного почвообразования в регулируемых условиях / Е.И. Ермакова // Вестник РАСХН.-1993.- №5.-С.25-38.

103. Ермакова Е.И. Изменение гранитного щебня под многолетней культурой пшеницы и томата / Е.И. Ермакова, Т.С. Зверева, О.В. Рыбальченко // Почвоведение. -2000.- №-12.-С. 1463-1471.

104. Ермакова Е.И. О возможной роли диатомовых водорослей в биогенном выветривании корнеобитаемых сред / Е.И. Ермакова, С.И. Шумейко // Доклады АН СССР.-1979.- Т.248.-С. 1233-1237.

105. Зайдельман Ф.Р. Подзоло- и глееобразование / Ф.Р. Зайдельман. М.: Наука, 1974.- 207с.

106. Зайдельман Ф.Р. Карбонатные конкреции почв гумидных ландшафтов и их диагностическое значение / Ф.Р. Зайдельман, A.A. Селищев, A.C. Никифорова // Почвоведение. 2000.- №4,- С.405-415.

107. Замяткина Л.Е. Применение жидкого навоза в качестве удобрения на выщелоченных черноземах лесостепи Красноярского Края / Л.Е. Замяткина // Сибирский вестник с.-х. науки.-1983.- № 6.- С. 12-14.

108. Захаров С.А. Курс почвоведения / С.А. Захаров. М.-Л. : Гос. изд-во с.-х. и колхозной литературы, 1931.-550с.

109. Зимовец Б.А. Экология и мелиорация почв сухостепной зоны / Б.А. Зимо-вец.-М., 1991.-337с.

110. Зезюков Н.И. Влияние удобрений на содержание органического вещества в черноземе выщелоченном / Н.И. Зезюков, A.B. Дедов // Агрохимия.-1997.- № 12.- С. 17-22.

111. Зезюков Н.И. Содержание лабильного органического вещества в пахотных черноземах Центрально-Черноземной зоны / Н.И. Зезюков, A.B. Дедов // Почвоведение." 1994.-№ 10.- С.54-57.

112. Иванов В.Д. Эрозия и охрана почв ЦЧЗ России / В.Д. Иванов, Е.В. Кузнецова. Воронеж, 2003 .-25Ос.

113. Иванов И.В. Развитие представлений об эволюции почв в российском почвоведении / И.В. Иванов // Проблемы эволюции почв. Пущино, 2003.- С.3-10.

114. Иванова E.H. Почвы Урала / E.H. Иванова // Почвоведение.-1947.-№ 4.-С.55-61.

115. Измаильский A.A. Влажность почвы и грунтовая вода / A.A. Измаильский. -Полтава, 1894.

116. Илашку Л.К. Гумусное состояние типичного чернозема / Л.К. Илашку // Физические и химические свойства почв Молдавии. Кишинев, 1983.-С.41-47.

117. Путинская Г.А. Особенности гумусообразования при сидерации южных' черноземов / Г.А. Путинская, Н.И. Иванова, С.П. Воцелко, С.П. Голобородько // Почвоведение.- 1994.- № 4- С.83-89.

118. Кабата-Пендиас А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабата-Пендиас, X. Пендиас. М., 1989.-439с.

119. Караваева H.A. Антропогенные изменения таежных почв на ленточных глинах Северо-Запада России / H.A. Караваева // Почвоведение. -1996.- № 11.-С.1285-1294.

120. Караваева H.A. Длительная агрогенная эволюция дерново-подзолистой почвы / H.A. Караваева // Почвоведение. -2000.- № 2.- С.169-179.

121. Караваева H.A. Пахотные почвы Нечерноземья: процессо-эволюционный подход к изучению / H.A. Караваева, С.Н. Жариков, А.Е. Кончин // Почвоведение. -1985.-№11.-С. 114-125.

122. Качинский H.A. Физика почвы / H.A. Качинский. М.: Высшая школа, 1965.- 322с.

123. Каштанов А.Н., Лисецкий Ф.Н., Швебс Г.И. Основы ландшафтно-экологического земледелия / А.Н. Каштанов, Ф.Н. Лисецкий, Г.И. Швебс. М.: Колос, 1994.-215с.

124. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия / В.И. Кирюшин. М.: Колос, 1996.-336с.

125. Кирюшин В.И. О методологии оценки и предотвращения деградации почв и агроландшафтов / В.И. Кирюшин // Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее прекращения /Тезисы и доклады Всероссийской конференции.-М., 1998.-Т.1.-С.8-10.

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

127. Кирюшин В.И. Агрономическое почвоведение. -М.: КолоС, 2010.-687 с.

128. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977.-223с.

129. Классификация почв России. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 1997.-235с.

130. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004.-343с.

131. Ковда В.А. Прошлое и будущее чернозема / В.А. Ковда // Русский чернозем: 100 лет после Докучаева. — М.: Наука, 1983.-С.253-280.

132. Когут Б.М. Элементный состав лабильных гуминовых кислот черноземов / Б.М. Когут, Н.П. Масютенко // Почвоведение.-1992,- № 1. С.91-94.

133. Когут Б.М. Влияние длительного применения удобрений на содержание органического вещества в легких и средних фракциях черноземов / Б.М. Когут, JI.C. Травникова, H.A. Титова, Ю.В. Куваева, Н.В. Ярославцева // Агрохимия.-1998.- №5.-С. 13-20.

134. Кожеков Дж. К. Определение карбонатов и карбонатных минералов в почвах / Дж. К. Кожеков, H.A. Яковлева // Почвоведение,- 1977.-№10.- С. 155-162.

135. Козловский Ф.И. Теория и методы изучения почвенного покрова / Ф.И. Козловский. М.: Геос, 2003 .-535с.

136. Коковина Т.П. О почвенных процессах в мощных черноземах под пашней / Т.П. Коковина // Почвоведение.- 1978.- №9.-С. 14-23.

137. Коковина Т.П. Современные гидротермические режимы и генетико-географические особенности черноземов ETC / Т.П. Коковина, Лебедева И.И. // Успехи почвоведения. Советские почвоведы к XIII Международному конгрессу почвоведов. М.: Колос, 1974.- Т.1.- 560с.

138. Кольцова О.М. Исследование параметров ферментативной активности мелиорированных солонцов / О.М. Кольцова, К.Е. Стекольников, С.Т. Ногума-нова // Удобрения и мелиоранты в интенсивном земледелии ЦЧЗ/ Тр. ВСХИ. -Воронеж, 1989.-С.100-108.

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

140. Кононова М.М. Органическое вещество почвы: Его природа, свойства и методы изучения / М.М. Кононова. М.: Изд-во АН СССР, 1963.-314с.

141. Кормилицин В.Ф. Сбалансированность процессов минерализации и гумификации как экологический показатель устойчивости почвенного блока орошаемой агроэкосистемы / В.Ф. Кормилицин // Почвоведение. 1995.- №11. -С.1369-1373.

142. Корюшкина С.Р. Природа и свойства фульвокислот разных типов почв: ав-тореф. дис. канд. с.-х. наук. JI.-Пушкин, 1976.-24с.

143. Коссович П.С. Краткий курс общего почвоведения / П.С. Коссович. М., 1916.

144. Котов В.В. Электродиализ щелочных почвенных экстрактов / В.В. Котов, К.Е. Стекольников, Д.В. Ненахов, О.В. Перегончая // Журнал прикладной химии. -2009.-Т.82." №8.-С.1277-1281.

145. Кочергина Е.И. Некоторые химические и физические свойства отдельных механических фракций дерново-подзолистой почвы / Е.И. Кочергина // Почво-ведение.-1954.-№12.

146. Кравков С.П. Почвоведение / С.П. Кравков. М.: Сельхозгиз, 1934. Красильников П.В. Почвенная номенклатура и корреляция / П.В. Красильни-ков. - Петрозаводск, 1999.-435с.

147. Красильников H.A. Микроорганизмы почвы и высшие растения / П.В. Красильников. М.: Изд-во АН СССР, 1958.- 464с.

148. Краснов А.Н. Травяные степи северного полушария / А.Н. Краснов // Известия общества любителей естествознания, антропологии и этнографии / Тр. географического отделения. М., 1894.- Вып. 31.

149. Крупенников И.А. Черноземы Молдавии / И.А. Крупенников. — Кишинев: Картя Молдовеняска, 1967.-427с.

150. Крупенников И.А. Почвенный покров Молдовы. Прошлое, настоящее, управление, прогноз / И.А. Крупенников. Кишинев: Штиинца, 1992.-264с.

151. Крупенников И.А. Биокосная, природа черноземов и потенциальная возможность их восстановления / И.А. Крупенников // Модели и технологии оптимизации земледелия. Курск, 2001.-С.43-48.

152. Крупенников И.А. Эрозионная деградация черноземов и единственный способ их реставрации / И.А. Крупенников // Проблемы эволюции почв. -Пущино, 2003.- С.210-215.

153. Крупенников И.А., Боинчан Б.П. Черноземы и экологическое земледелие / И.А. Крупенников, Б.П. Боинчан. Бэлць, 2004.-351с.

154. Крупенников А.И., Скрябина Э.Е. Процессы оглинивания черноземов / И.А. Крупенников, Э.Е. Скрябина // Почвоведение.-1976.- №11.

155. Крупенников А.И. Типизация антропогенных процессов деградации черноземов / И.А. Крупенников // Почвоведение.-2005.-№12.-С.1509-1517.

156. Крупский Л.Я., Черников В.А., Кончиц В.А. Состав и свойства ГК фракционированных методом диализа и электродиализа / Л.Я. Крупский Л.Я., В.А. Черников, В.А. Кончиц // Почвоведение.-1979.- № 2.- С. 62-65.

157. Крыщенко B.C. Изменение минеральной части предкавказских черноземов при орошении / B.C. Крыщенко, А.Я. Вигутова, Э.Ф. Рязанова // Почвоведение.-1983 ,-№8.-С.90-99.

158. Крыщенко B.C. Компенсационный принцип анализа гумус-гранулометрических отношений / B.C. Крыщенко, Т.В. Рыбинец, O.A. Бирюкова, Н.Е. Кравцова // Почвоведение.-2006.-№4.-С.473-483.

159. Кузнецов М.С. Эрозия и охрана почв / М.С. Кузнецов, Г.П. Глазунов. М.: Колос, 2004.-351с.

160. Кураков A.B. Минеральные удобрения как фактор антропогенного воздействия на почвенную микрофлору / A.B. Кураков, B.C. Гузев, А.Л. Степанов // Микроорганизмы и охрана почв. М.: Изд-во МГУ, 1989.-С.47-85.

161. Курачев В.М. Фракционный состав ила некоторых почв Западной Сибири / В.М. Курачев, Т.Н. Рябова//Почвоведение, 1985.-№6.-С.81-88.

162. Курачев В.М. Внутрипрофильное преобразование структуры и состава илистой фракции черноземов / В.М. Курачев, Т.Н. Рябова // Почвоведение.-1988.-№3.-С. 127-134.

163. Лабинец Е.М. Химико-минералогические свойства луговой солоди и южного чернозема в зоне Краснознаменного канала / Е.М. Лабинец // Почвоведение.- 1964.-№11.-С44-59.

164. Лактионова Т.Н. Изменение физических свойств чернозема при внесении навоза / Т.Н. Лактионова // Почвоведение.-1990. -№ 8. С.73-82.

165. Лебедева И.И. Генетический профиль черноземов и его изменение в зависимости от биоклиматических условий / И.И. Лебедева // Черноземы СССР. -М.: Колос, 1974.- Т.1.-С.84-109.

166. Лебедева И.И. Карбонатные новообразования в черноземах левобережной Украины / И.И. Лебедева, C.B. Овечкин // Почвоведение.- 1975.- №11.-С. 14-31.

167. Лебедева И.И. Основные компоненты морфологического профиля черноземов / И.И. Лебедева // Русский чернозем. 100 лет после Докучаева. М.: Наука, 1983.-С. 103-117.

168. Лебедева И.И. Классификационное положение и систематика антропогенно-преобразованных почв / И.И. Лебедева, В.Д. Тонконогов, Л.Л. Шишов // Почвоведение. -1993. -№ 9. С.98-106.

169. Лебедева И.И. Антропогенно-преобразованные почвы: эволюция и систематика / И.И. Лебедева, В.Д. Тонконогов, Л.Л. Шишов, В.А. Суханов, А.Ю. Перцович // Почвоведение. -1996.- № 3. С.351-358.

170. Лебедева Т.Б. Зеленое удобрение на черноземе выщелоченном лесостепи правобережья Среднего Поволжья / Т.Б. Лебедева, С. М. Надежкин, Е.В. На-дежкина, Ю.В. Корягин // Агрохимия.-1998.- № 3.- С.38-44.

171. Ливеровский Ю.А. К географии и генезису бурых лесных почв / Ю.А. Ли-веровский // Тр. Почвенного института АН СССР.-1948.-Т. XXVII.

172. Личманова А.И. Некоторые свойства механических фракций светло-серой лесной почвы / А.И. Личманова // Почвоведение.- 1962.- №6.- С.58-69.

173. Лобков В.Т. Токсичность выщелоченного чернозема при различных способах возделывания культур в лесостепи ЦЧЗ: автореф. дис. . канд. с.-х. наук. -Воронеж, 1984.- 23с.

174. Лопырев М.И. Основы агроландшафтоведения / М.И. Лопырев. Воронеж, 1995.-181с.

175. Лукашов К.И. О происхождении карбонатов в лессовых породах Белоруссии / К.И. Лукашов, С.Г. Дромашко, И.А. Добровольская // Почвоведение.-1970.-№ 11 .-С. 16-23.

176. Лукманов И.Н. Гумусовое состояние черноземов Предуралья Башкирии в связи с их сельскохозяйственным использованием: автореф. дис. . канд. с.-х. наук. Л.-Пушкин, 1983 .-16с.

177. Македонов A.B. Современные конкреции в осадках и почвах и закономерности их географического распределения / A.B. Македонов. М.: Наука, 1966.-С.83-127.

178. Макеев О.В. Дерново-подзолистые почвы на различных породах Среднесибирского плоскогорья / О.В. Макеев // Известия биол. геогр. науч.-исслед. ин-та при Иркутском гос. ун-те им. A.A. Жданова.-1951.-Т. Х1.-Вып. 4.

179. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. М.: ФГНУ Росинфор-магротех, 2003.-240с.

180. Методы почвенной микробиологии и биохимии / Под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: Изд-во МГУ, 1980.-240с.

181. Минеев В.Г. Агрохимия / В.Г. Минеев. М.: КолоС, 2004.-720с.

182. Минеев В.Г. Агрохимия, биология и экология почвы / В.Г. Минеев, Ремпе Е.Х. М.: Росагропромиздат, 1990.-206с.

183. Минкин М.Б. Актуальные вопросы физической и коллоидной химии почв / М.Б. Минкин, Н.И. Горбунов, П.А. Садименко. — Ростов: Изд-во Ростовского гос. ун-та, 1982.-277с.

184. Мирчинк Т.Г. Почвенная микология / Т.Г. Мирчинк. М.: Изд-во МГУ, 1988.-220с.

185. Михайловская О.Н. О генезисе бурых лесных почв Закавказья / О.Н. Михайловская // Почвы советских субтропиков. М.: Изд-во Советской секции МАП, 1936.

186. Мишустин E.H. Закон зональности и состав бактериального населения / E.H. Мишустин // Тр. юбилейной сессии АН СССР, посвященной 100-летию со дня рождения В.В. Докучаева. М.; JL, 1949.

187. Моисеев Ю.В. Эффективность применения различных доз биокомпоста под озимую пшеницу на черноземе обыкновенном Приволжской возвышенности: автореф. дис. . канд. с.-х. наук. — Саратов, 2000.-26с.

188. Музычкин Е.Т. Регулирование эффективного плодородия черноземов при интенсивной системе земледелия ЦЧЗ / Е.Т. Музычкин, А.И. Потапова //Тезисы докладов VI делегатского съезда ВОП. Тбилиси, 1981.- Кн. 3.

189. Муха В.Д. Естественно-антропогенная эволюция почв / В.Д. Муха. М.: Колос, 2004.-270с.

190. Мязин Н.Г. Агроэкологическое обоснование интенсивного применения агрохимических средств в севооборотах ЦЧЗ: автореф. дис. . д-ра с.-х. наук. -Воронеж, 1994.-44с.

191. Мязин Н.Г. Система удобрения / Н.Г. Мязин. Воронеж, 2009.-350с.

192. Надежкин С.М. Органическое вещество почв агроландшафтов лесостепи Приволжской возвышенности и пути его оптимизации: автореф. дис. . д-ра биол. наук. — Воронеж, 1999.-47с.

193. Надежкин С.М. Лабильное органическое вещество в почвах лесостепи Поволжья / С.М. Надежкин // Черноземы 2000: Состояние и проблемы рационального использования. - Воронеж, 2000.-С. 107-114.

194. Надежкин С.М. Содержание гумуса в почвах Лесостепи Приволжской возвышенности / Надежкин С.М. // Черноземы 2000: Состояние и проблемы рационального использования. - Воронеж, 2000.-С.100-107.

195. Найденова O.A. О гетерогенности фульвокислот дерново-подзолистой почвы, чернозема и серозема / O.A. Найденова // Записки Ленинградского СХИ. -1962.-Т. 90.- Вып. 1.

196. Небольсин А.Н. Теоретические основы известкования почв / А.Н. Небольсин, З.П. Небольсина. СПб, 2005. -252с.

197. Немухин A.B. Компьютерное моделирование в химии / A.B. Немухин // СОЖ.-1998.-№6.-С.48-52.

198. Неуструев С.С. Элементы географии почв / С.С. Неуструев. — М.: Сельхоз-гиз, 1930.

199. Никитин Е.Д. Почва как биокосная полифункциональная система: разнообразие и взаимосвязь почвенных экофункций / Е.Д. Никитин // Структурно-функциональная роль почвы в биосфере. М.: ГЕОС, 1998. -С. 74-81.

200. Никитин В.В. Оптимизация минерального питания культур зерно-свекловичного севооборота в черноземах типичных Юго-Запада ЦЧЗ: автореф. дис. . д-ра с.-х. наук. -М., 1998.-40с.

201. Николаева С.А. Трансформация органического вещества почв плавней при введении их в сельскохозяйственное производство / С.А. Николаева, О.Б. Цвет-нова, Д.И. Щеглов //Биологические науки.-1984.-№5.-С.98-104.

202. Ногабедьян И.А. Плодородие и агроэкологическое состояние почв Ростовской области / И.А. Ногабедьян, В.Д. Новогренко // Научное обеспечение и совершенствование методологии агрохимического обслуживания земледелия России. М.: Изд-во МГУ, 2000.-С.238-241.

203. Ногина Н.А Влияние пород на подзолообразование в горной части Среднего Урала / H.A. Ногина // Тр. Почвенного института АН СССР.-1948.-Т. XXVIII.

204. Носко Б.С. Минеральные удобрения в системе факторов антропогенной эволюции черноземов /Б.С. Носко //Почвоведение.- 1996.- № 12.-С.1506-1516.

205. Носко Б.С. Изменение гумусного состояния почв и потребность в органических удобрениях в земледелии Украины / Б.С. Носко, A.A. Бацула, Р.Г. Дере-вянко, Г.Д. Чесняк // Труды института почвоведения и агрохимии АН УзССР.1987.- № 31.-С.51-60.

206. Панкова H.A. Определение гуминовых кислот, свободных и связанных с подвижными формами полутораокисей / H.A. Панкова // Агрохимические исследования почв. М.: Изд-во АН СССР, 1960.

207. Панов Н:П. Изменение свойств гуминовых кислот темно-каштановых почв при длительном орошении / Н.П. Панов, В.Г. Мамонтов, А. Диалло, И.И. Анд-русенко // Известия ТСХА.- 1986.-Вып. 3.

208. Панов Н.П. Состав и миграция подвижных соединений в черноземе обыкновенном и темно-каштановой почве / Н.П. Панов, В.П. Гущин, С.А. Юдин // Актуальные вопросы почвоведения. М.: МСХА, 1987.

209. Панов Н.П. Почвенные процессы в орошаемых черноземах и каштановых почвах и пути предотвращения их деградации / Н.П. Панов, В.Г. Мамонтов. -Москва, 2001.-53с.

210. Парахневич Т.М. Изменение почвенно-агрохимических показателей плодородия чернозема выщелоченного и пути их регулирования в парозернопропаш-ном севообороте: автореф. дис. . канд. с.-х. наук. Каменная степь, 1999. -23с.

211. Парфенова Е.И. Вторичный кварц в подзолистом горизонте / Е.И. Парфенова // Доклады АН СССР.-1947.-Т.58.- №8.

212. Пенков М.Д. Содержание общего и активного СаСОз и их значение для виноградарства / М.Д. Пенков, Н.П. Парашкевова // Доклады ВАСХНИЛ.-1959.-Вып. 12.

213. Петербургский A.B. Практикум по агрономической химии / A.B. Петербургский. М., 1963.-591с.

214. Пейве Я.В. Биохимия почв /Я.В. Пейве. М, 1961.-421с.

215. Плотникова Т.А. Испытание растворов NaOH разной концентрации при извлечении гумусовых веществ из почв / Т.А. Плотникова // Почвоведение.- 1971. -№11.- С. 58-69.

216. Плотникова Т.А. Использование модифицированной схемы Пономаревой-Плотниковой для определения состава, природы и свойств гумуса почв / Т.А. Плотникова, Н.Е. Орлова // Почвоведение.- 1984. № 8.

217. Пожилов В.И. Рациональное применение удобрений как фактор повышения продуктивности орошаемых культур и плодородия почвы (в Нижнем Поволжье): автореф. дис. . д-ра с.-х. наук в виде научного доклада. СПб-Пушкин, 1991.-40с.

218. Позняк С.П. Оценка физических свойств орошаемых черноземов юга Украины / С.П. Позняк // Почвоведение.- 1990.-№ 2.-С.48-55.

219. Полынов Б.Б. Коры выветривания / Б.Б. Полынов. Л.: Изд-во АН СССР, Ленинградское отд., 1934.-240с.

220. Пономарева В.В. О генезисе гумусового профиля черноземов/ В.В. Пономарева// Почвоведение.- 1974. -№ 7.-С.27-38.

221. Пономарева В.В. О реакциях взаимодействия группы креновой и апокрено-вой кислот с гидроокисями оснований / В.В. Пономарева // Почвоведение.-1949.-№ 11.-С.

222. ПономареваВ.В. О роли гумусовых веществ в процессах почвообразования / В.В. Пономарева // Проблемы почвоведения. М.: Изд-во АН СССР, 1962.

223. Пономарева В.В. Теория подзолообразовательного процесса / В.В. Пономарева. М.-Л., 1964.-379с.

224. Пономарева В.В. Методы изучения органического вещества в торфяно-болотных почвах / В.В. Пономарева, Т.А. Николаева // Почвоведение.- 1961.- № 5.

225. Пономарева В.В. Миграционная и седиментационная способность черных и бурых гуминовых кислот и их соединений с кальцием В.В. Пономарева, Т.А. Плотникова // Проблемы почвоведения. М.: Наука, 1978.-С.65-72.

226. Пономарева В.В. Гумус и почвообразование / В.В. Пономарева, Т.А. Плотникова. -Л.: Наука, 1980.- 222с.

227. Пономарева В.В. Методика и некоторые результаты фракционирования гумуса черноземов / В.В. Пономарева, Т.А. Плотникова. // Почвоведение.-1968.-№11.-С. 104-117.

228. Почвы Молдавии. Кишинев: Штиинца, 1984.-Т.1-35ІС.; 1985.-Т.2.-239 е.; 1986.-ТЗ.-ЗЗЗс.

229. Прасолов Л.И. Буроземы Крыма и Кавказа / Л.И. Прасолов // Природа.-1929.-№5.

230. Прасолов Л.И. Горно-лесные почвы Кавказа / Л.И. Прасолов // Тр. Почвенного института АН СССР.-1947.-Т. XXV.

231. Прасолов Л.И. Чернозем как тип почвообразования / Л.И. Прасолов // Почвы СССР.- М., 1939.-Т. 1.

232. Прасолов Л.И., Соколов H.H. Почвенно-географический очерк Юго-Осетии /Сб.

233. Придворев Н.И. Научные основы оптимизации содержания органического вещества в черноземе выщелоченном: авреф. дис. д-ра с.-х. наук. Воронеж, 2002.- 39с.

234. Придворев Н.И., Морозова Е.В. Скорость разложения послеуборочных остатков и новообразование гумуса / Н.И. Придворев, Е.В. Морозова // Ченоземы 2000: Состояние и проблемы рационального использования. - Воронеж, 2000.-С.126-132.

235. Производительные силы Юго-Осетии. Л.-М., 1931.-Вып.1.

236. Протасова H.A. Микроэлементы в черноземах и серых лесных почвах Центрального Черноземья / H.A. Протасова, А.П. Щербаков Воронеж, 2003.-367с.

237. Разумова М.М. Динамические изменения pH и состава поглощенных катионов в орошаемых черноземах Заволжья / М.М. Разумова // Почвоведение.-1977.-N 7.- С.81-88.

238. Рамазанов Р.Я. Влияние систем обработки удобрений на агрофизические свойства черноземов Предуралья / Р.Я. Рамазанов, Ф.Х. Хазиев // Почвоведение.- 1994.-№ 6.-С. 77-84.

239. Редькин Н.Е. Черноземы Западного Предкавказья / Н.Е. Редькин // Черноземы СССР (Предкавказье и Кавказ). М.: Агрпромиздат, 1985.-С.5-58.

240. Роде A.A. К вопросу о рыхлых наносах, как продуктах выветривания / A.A. Роде // Проблемы советского почвоведения. М., 1938.-Вып.6.

241. Роде A.A. К вопросу о степени подзолистости / A.A. Роде // Тр. Почвенного института им. В.В. Докучаева.-1936.-Т. 13.

242. Роде A.A. О химическом составе механических фракций нескольких почв подзолистого и подзолисто-болотного типа / A.A. Роде // Тр. Почвенного института им. В.В. Докучаева.- 1933.- Т.8.- Вып. 3.

243. Роде A.A. Почвоведение / A.A. Роде.- 1955.-522с.

244. Роде A.A. Подзолообразовательный процесс / A.A. Роде. M.-JL: Изд-во АН СССР, 1937.

245. Розанов А.Н. Сероземы Средней Азии / А.Н. Розанов. М.: Изд-во АН СССР, 1951.

246. Розов H.H. Классификация черноземов / H.H. Розов, Е.М. Самойлова, Н.И. Полупан // Русский чернозем: 100 лет после В.В. Докучаева. М.: Наука, 1983.-С.37-50.

247. Руденко Е.В. Способы улучшения биологических свойств почв в севооборотах / Е.В. Руденко // Научно-технический бюллетень Сибирского НИИ сельского хозяйства.-1984.-№ 2.-С. 14-21.

248. Рубилина Н.Е. Морфология профиля лесных почв на начальных стадиях формирования в подзоне южной тайги / Рубилина Н.Е., Холопова Л.Б. // Деградация и восстановление лесных почв. М.: Наука, 1991.- С.251-259.

249. Русский чернозем: 100 лет после В.В. Докучаева. М.: Наука, 1983.- 304с.

250. Самойлова Е.М. Почвообразующие породы / Е.М. Самойлова. М.: Изд-во МГУ, 1983. -173с.

251. Самойлова Е.М., Сизов А.П., Яковченко В.П. Органическое вещество почв черноземной зоны / Е.М. Самойлова, А.П. Сизов, В.П. Яковченко. — Киев: Изд-во Наукова Думка, 1990.

252. Самойлова Е.М. Гумификация растительных остатков и закрепление гумуса при разных режимах увлажнения / Е.М. Самойлова, В.П. Яковченко // Вестник МГУ. Сер. Почвоведение. -1988.-№ 3. -С.6-11.

253. Сапожников П.М. Удельная поверхность почвы, ее изменения при почвообразовательных процессах и связь с физическими свойствами: автореф. дис. . канд. биол. наук. М., 1982.- 23с.

254. Сапожников П.М. Влияние удобрений и пара на тонкодисперсную часть черноземов / П.М. Сапожников, Д.Ю. Иванов // Почвоведение.- 1992.- № 12.-С.93-105.

255. Свистова И.Д. / И.Д. Свистова, К.Е. Стекольников, А.П. Щербаков, Н.В. Малыхина // Агрохимия.- 2005.-№6.-С. 1-6.

256. Свистова И.Д. Влияние агрофитоценоза на формирование микробного комплекса выщелоченного чернозема / И.Д. Свистова, А.П. Щербаков, JI.A. Фролова// Сельскохозяйственная биология. Сер. Растениеводство. -2003.- №5.- С.217-223.

257. Селищев A.A. Карбонатные конкреции почв* гумидных ландшафтов и их диагностическое значение / A.A. Селищев, A.C. Никифорова // Почвоведение. -2000.-№4.- С.405-415.

258. Сидоренко В.В. Основные черты минералообразования в пустыне / В.В. Сидоренко // Вопросы минералогии осадочных образований. Львов, 1956.-Кн. 3-4.-С.516-540.

259. Система методов исследования в, почвоведении. — Новосибирск: Наука, 1971.-119с.

260. Словарь-справочник по агропочвоведению / Под ред. В.Д. Иванова. Воронеж: Изд-во Центр духовного возрождения Черноземного края, 1999.- 400с.

261. Снакин В.В. Исследование карбонатно-кальциевого режима в черноземе обыкновенном Приазовья /В.В. Снакин, A.A. Завизион // Исследования почв и почвенных режимов в степных биоценозах Приазовья. М.: Наука, 1979.- Вып.-2.

262. Снакин В.В. Состав жидкой фазы почв / В.В. Снакин, A.A. Присяжная, О.В. Рухович. -М.: Изд-во РЭФИА, 1997.-325с.

263. Соколов И.А. Теоретические проблемы генетического почвоведения / И.А. Соколов. Новосибирск: Наука, 1993.-232с.

264. Соколов И.А.Теоретические проблемы генетического почвоведения / И.А. Соколов. Новосибирск: Наука, 2004.-297с.

265. Соколов И.А. К проблеме генезиса почв с текстурно-дифференцированным профилем / И.А. Соколов, А.О. Макеев, Т.В. Турсина, М.П. Верба, Н.Г. Ковалев, Е.В. Кулинская//Почвоведение.- 1983.-№5.-С.129-143.

266. Солнцева Н.П. Геохимическая устойчивость природных систем к техногенным нагрузкам (принципы и методы изучения, критерии прогноза) / Н.П. Солнцева // Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. М.: Наука, 1999.-С. 181-216.

267. Сорочкин В.М. Некоторые данные к генезису лесостепных почв // Генезис и плодородие почв Горьковской области / В.М. Сорочкин // Тр. Горьковского СХИ.-1981 .-Т. 152.-С.З-12.

268. Статистические материалы и результаты исследований развития агропромышленного производства России. M.: РАСХН, 2007.-28с.

269. Стекольников К.Е. Особенности динамики органического вещества чернозема выщелоченного в опыте с удобрениями и мелиорантами / К.Е. Стекольни-ков, C.B. Бурлова, О.М. Кольцова // Вестник ВГАУ.-1998.- № 1.-С.49-54.

270. Стекольников К.Е. Динамика органического вещества чернозема выщелоченного в опыте с удобрениями и мелиорантами / К.Е. Стекольников, C.B. Бур-лова // Химизация и экология в земледелии ЦЧЗ / Сб. науч. тр. Воронеж. ГАУ. -Воронеж, 1999.-С. 145-154.

271. Стекольников К.Е. Изменение гумусовых кислот чернозема выщелоченного при длительном сельскохозяйственном использовании / К.Е. Стекольников // Агроэкологический вестник.-2000.- Вып.З.-С.181-187.

272. Стекольников К.Е. Компьютерное моделирование равновесных структур молекул гуминовых кислот и их солевых форм / К.Е. Стекольников, C.B. Тка-ченко, В.В. Котов // Сорбционные и хроматографические процессы.-2001.-Т.1.-Вып.2.-С.229-235.

273. Стекольников К.Е. Оценка миграционной способности органического вещества чернозема выщелоченного в опыте с удобрениями и мелиорантами / К.Е. Стекольников // Вестник ВГАУ.-2003.- № 6.-С.78-89.

274. Стекольников К.Е. Изменение кислотно-основных свойств гуминовых кислот чернозема выщелоченного под влиянием удобрений и мелиорантов / К.Е. Стекольников, В.В. Котов, C.B. Ткаченко, C.B. Мартыненко, Е.С. Гридяева // Почвоведение.- 2004.-№ 6.-С.713-718.

275. Стекольников К.Е. УФ-спектроскопическое исследование состава гумусовых веществ / К.Е. Стекольников, Е.С. Гридяева, В.В. Котов, Д.В. Ненахов // Сорбционные и хроматографические процессы. -2006.-Т.6.-Вып. 3.-С.478-485.

276. Стекольников К.Е. Электромембранная очистка и кислотно-основные свойства гуминовых кислот чернозема выщелоченного / К.Е. Стекольников, В.В. Котов, Д.В. Ненахов // Сорбционные и хроматографические процессы.-2008.-Т.8.- Вып. 5.-С.301-307.

277. Стекольников К.Е. Диализ щелочных почвенных экстрактов с использованием целлофановых мембран / К.Е. Стекольников, В.В. Котов, Д.В. Ненахов, О.В. Перегончая // Сорбционные и хроматографические процессы.-2008.-Т.8.-Вып. 5.-С.732-738.

278. Стекольников К.Е. Исследование состава гумусовых кислот методом УФ-спектроскопии / К.Е. Стекольников, Е.С. Гасанова, Д.В. Ненахов // Arpo XXI.-2009.-№1-3.-С.53-55.

279. Структурно-функциональная роль почв и почвенной биоты в биосфере / Под. ред. Г.В. Добровольского. М.: Наука, 2003.-364с.

280. Тагер A.A. Физико-химия полимеров / A.A. Тагер. М.: Госхимиздат, 1963.-83С.

281. Танделов Ю.П. Научное обоснование повышения плодородия почв и эффективности удобрений Средней Сибири: автореф. дис. . д-ра с.-х. наук в виде научного доклада. Красноярск, 1998.-66с.

282. ЗМ.Таргульян В.О. Организация, состав и генезис дерново-подзолистой почвы на покровных суглинках (аналитическое исследование) / В.О. Таргульян. М ., 1974.- 24с.

283. Таргульян В.О. Почвообразование и элементарные почвообразовательные процессы / В.О. Таргульян // Почвоведение.- 1985.-№11.- С.36-45.

284. Таргульян В.О. Экзогенез и педогенез: расширение теоретической базы почвоведения / В.О. Таргульян // Вестник МГУ. Сер. 17, почвоведение.- 1983.-№ 1,- С.33-43.

285. Тейт Р. III Органическое вещество почвы: Биологические и экологические аспекты / Р. Тейт III. М.: Мир, 1991.-400с.

286. Товбин М.В. Устойчивость пересыщенных растворов / М.В. Товбин, А.Д. Кононенко//Украинский химический журнал.- 1954.-Вып. 5.

287. Товбин М.В. Кинетика нестационарного процесса испарения воды / М.В. Товбин, Е.В. Савинова // Журнал физической химии.- 1957.-Т. 31.

288. Тонконогов В.Д. О классификации антропогенно-преобразованных почв / В.Д. Тонконогов, Л.Л. Шишов //Почвоведение.- 1990.-№ 1.-С.72-79.

289. Тюрин И.В. Географические закономерности гумусообразования / И.В. Тюрин // Труда юбилейной сессии, посвященной столетию со дня рождения В.В. Докучаева. М.: Изд-во АН СССР, 1949.

290. Тюрин И.В. К вопросу о природе фульвокислот почвенного гумуса / И.В. Тюрин // Труды Почвенного института АН СССР.- 1940. Т.23.

291. Тюрин И.В. К методике анализа для сравнительного изучения состава почвенного перегноя или гумуса / И.В. Тюрин // Труды Почвенного института им. В.В. Докучаева АН СССР.- 1951.- Т.38.-С.5-21.

292. Тюрин И.В. О биологическом накоплении кремнекислоты в почвах / И.В. Тюрин // Проблемы советского почвоведения. -М.-Л., 1937.-С6. 4.

293. Тюрин И.В. Органическое вещество почв / И.В. Тюрин. М.-Л.: Сельхоз-гиз, 1937.-288с.

294. Тюрин И.В. Органическое вещество почвы и его роль в плодородии / И.В. Тюрин. М.: Наука, 1965.-320с.

295. Тюрин И.В. Состав и свойства гумуса черноземов Стрелецкой степи / И.В. Тюрин // Труды Центрально-Черноземного заповедника.- М., 1948.- Вып. 2.-С.79-102.

296. Тюрин И.В. К характеристике состава и свойств гуминовых кислот, растворимых в разведенных щелочах непосредственно и после декальцирования / И.В. Тюрин, O.A. Найденова / Труды Почвенного института им. В.В. Докучаева АН СССР.- 1951.- Т.38.- С.59-64.

297. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация / М.М. Умаров.- М.: Изд-во МГУ, 1986.-134с.

298. Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям / Составитель Н.Б. Хитров. М., 2002.- 489с.

299. Уткаева В.Ф. Удельная поверхность и теплота смачивания различных типов почв Европейской территории России / В.Ф. Уткаева // Почвоведение.-2007.-№11.-С.1336-1346.

300. Фатьянов A.C. Почвы Горьковской области: автореф. дис. . д-ра с.-х. наук. М., 1953.-40с.

301. Филиппова Ю.В. Физическая химия / Ю.В. Филиппова, М.П. Попович. -М.: Изд-во МГУ, 1980.- 400с.

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

303. Филон И.И. Влияние длительного применения удобрений и орошения на физико-химические свойства черноземов типичных различного гранулометрического состава / И.И. Филон // Агрохимия.- 1997.-№12.-С.12-16.

304. Филон И.И. Содержание и состав гумуса в черноземе типичном и продуктивность с.-х. культур при внесении удобрений / И.И. Филон, В.И. Тараненко, С.П. Акименко // Почвоведение.- 1992. -№ 5.-С.103-107.

305. Фридланд В.М. О роли выветривания в создании почвенного профиля и разделения почвенной массы / В.М. Фридланд // Почвоведение.- 1955.- № 12.-С.7-17.

306. Фридланд В.M. Влияние степени выветрелости почвообразующих пород на процессы формирования почв в различных биоклиматических зонах / В.М. Фридланд //Почвоведение. -1970. -№ 12.

307. Хамуков В.Б. Научное обоснование применения удобрений под озимую пшеницу, кукурузу и томат в центральной части Северного Кавказа: автореф. дис. . д-ра с.-х. наук в форме доклада. Нальчик, 1996.- 68с.

308. Хитров Н.Б. Влияние распашки и орошения на макроструктуру черноземов / Н.Б. Хитров, O.A. Чечуева // Почвоведение.- 1994.- № 6.- С. 106-114.

309. Хитров Н.Б. Влияние ионно-солевого состава почвенного раствора на разрушение микроагрегатов карбонатного чернозема / Н.Б. Хитров, O.A. Чечуева, Н.С. Никитина, P.Bi Гришина // Почвоведение.- 1994.-№ 1.-С.51-60.

310. Хохлова О.С. О происхождении белоглазки и журавчиков на примере ме-зокатены черноземных почв в Южном Приуралье / О.С. Хохлова, A.M. Кузнецова, A.A. Хохлов, С.А. Олейник, С.Н. Седов // Почвоведение.- 2004.-№7.-С.773-780.

311. Храмцов И.Ф. Азотный режим чернозема выщелоченного при длительном применении удобрений / И.Ф. Храмцов, Е.В. Беззаконный // Агрохимия.- 1997.-№9.- С.14-19.

312. Хруцкий C.B. Альбом геологических разрезов ЦЧО / C.B. Хруцкий, В.М. Смольянинов, Э.В. Косцова. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1974.-176с.

313. Цуриков А.Т. Дефицит кальция в почвах как лимитирующий фактор получения высоких урожаев в условиях ЦЧЗ / А.Т. Цуриков // Эффективность применения удобрений и мелиорантов в почвах Центрально-Черноземной зоны. -Воронеж: Изд-во ВСХИ, 1986.- С.94-97.

314. Цховребов B.C. Агрогенная деградация черноземов Центрального Предкавказья / B.C. Цховребов. Ставрополь, 2003.-224с.

315. Цыганов М.С. Почвы и условия почвообразования территории опытной станции ВСХИ./ М.С. Цыганов, В.Ф. Куклинова / Воронеж, 1954.- 134 с.

316. Чесняк Г.Я. Гумусное состояние черноземов / Г.Я. Чесняк, Ф.Я. Гаврилюк, И.А. Крупенников, Н.И. Лактионов, И.И. Шилихина // Русский чернозем 100 лет после Докучаева. М.: Наука, 1983.-С.186-198.

317. Чижикова Н.П. Влияние орошения на изменение минералогического состава черноземов и каштановых почв / Н.П. Чижикова // Почвоведение.- 1995.- № 1.- С.128-144.

318. Шарков И.Н. Запас негумифицированных растительных остатков и биологическая активность выщелоченного чернозема при минимализации основной обработки / И.Н. Шарков, A.A. Данилова, В.Н. Халимон // Почвоведение.-1991.-№ 12.- С.130-135.

319. Шевцова Л.К. Гумусовое состояние и азотный фонд основных типов почв при длительном применении удобрений: автореф. дис. . д-ра биол. наук. М., 1989.-40с.

320. Шоба С.А. Оценка преобразования полевых шпатов в профиле песчаного подзола северной тайги / С.А. Шоба, В.В. Иванов, Е.С. Комиссаров, A.A. Голь-ева // Вестн. МГУ. Сер. Почвоведение.- 1987.- №2.-С. 18-23.

321. Шпедт A.A. Влияние зеленых удобрений на баланс растительного вещества и лабильные формы гумусовых веществ в черноземе выщелоченном Красноярской лесостепи: автореф. дис. . канд. с.-х. наук.- Красноярск, 1995.-20с.

322. Щеглов Д.И. Черноземы центра Русской равнины и их эволюция под влиянием естественных и антропогенных факторов/ Д.И. Щеглов. М.: Наука,1999.-214С.

323. Щербаков А.П. Проблема черноземов: теоретические и прикладные аспекты / А.П. Щербаков // Черноземы — 2000: состояние и проблемы рационального использования. — Воронеж, 2000.-С. 18-28.

324. Щербаков А.П. Русский чернозем на рубеже веков / А.П. Щербаков, И.И. Васенев // Антропогенная эволюция черноземов. Воронеж: Изд-во ВГУ,2000.-С.36-67.

325. Щербаков А.П. Баланс питательных веществ в земледелии ЦЧО / А.П. Щербаков, И.А. Никитина // Круговорот и баланс питательных веществ в земледелии. Пущино, 1977.-С.55-61.

326. Щербакова И.Н., Халилова С.Д. Особенности структуры черноземных почв при орошении / И.Н. Щербакова, С.Д. Халилова // Генезис и агрохимическое улучшение почв Западной Сибири. Омск, 1985.- С.23-28.

327. Эрозия почв. Сущность процесса, последствия, минимализация, стабилизация / Под. ред. Д.Д. Ноура.- Кишинев: Pontos, 2001.- 427с.

328. Ягодин Б.А. Агрохимия / Б.А. Ягодин, П.М. Смирнов, A.B. Петербургский и др. — М.: Высшая школа, 1989.-654с.

329. Якименко A.C. Повышение урожайности и качества зерна озимой пшеницы в севообороте в юго-западной части лесостепи УССР: автореф. дис. . д-ра с.-х. наук. Жодино, 1991.-36с.

330. Aleixo L.M., Godihno O.E.S., da Costa W.F. Potentiometrie study of acid-bace properties of humic acid using linear functions for treatment of titration data // Anal. Chimica Acta. 1992. V. 257. P. 35-39.

331. Altemuller H.J. Beitrag zuur mikromorpholodischen Differenzierung von durch-schlammten Parabraunerden, Podzol-Braunerden und Hunus-Poozolen.- Ztschr. Pflanzenernahr. und Bodenk., 1962, Bd. 98. H.3.

332. Anderson Q. Estimation of purines and pyrimidenes in soil humic acid. // Soil Sei, 91, 1961.

333. Bolton K.A., Sjoberg S., Evans L.J. Proton binding and cadmium complexation constans for a soil- humic acid using quasi-particle model // Soil. Sri. Soc. Am. J. 1996. V. 60. P. 1064-1074.

334. Butler I.M., Ladd I.N. Effect of extraction and molecular size on the optical and chemical properties of soil humic acids. Austral. I. Soil Sci., 1969, vol. 7, №3.

335. Bharambe P.R., Ghonikar C.N. Physco-chemical characteristics of soils in Jayakwadi commend. Maharashtra Agr. Univ. 1985. № 3. p. 247-249.

336. Bremner I.M. Studies an soil humic acids. 1. The chemical nature of humic nitrogen. -1. Arc. Sci., 1955, vol. 46, №2.

337. Bruckert S., Qaiffe M., Duquet B., Tavant V., Tavant H. Role du flux de Calcium sur la stabilization de matiere organique des sols. «Ann. Univ. Besanson. Biol, veg», 1986, Ser. 4, № 7, 25-29.

338. Chaney K. And Swift R.S. // J. Soil Sci., 1984, 35, P. 223-230.

339. Cheshire M.V., Mundie C.M., Chepherd H. The origin of soil polysacharide: Transformation of sugars during the decomposition in soil of plant material labeled with 14C.//Soil Sci. 24,1973.

340. Classification, correlation, and management of anthropogenic soils // Proceedings. Nevada and California, 1998, USDA-NRCS, Lincoln, NE, 1999.

341. Cortez J., Schnitzer M. Purines and pyrimidenes in soil and humic substances. // Soil Sci. Soc. Am. J. 43, 1979.

342. Dudach P., Mehta N.C. The chemistry of soil humic substances. // Soil a. Fert., 1963.-Vol. 26.-№5.

343. Forsyth W.Q. Studies on the more Soluble complexes of soil organic matter. // Biochem. J.L., 1947. V. 41. - № 2.

344. Fukushima M., Tanaka S., Hasebe K. et al. Interpretation of the acidbase equilibrium of humic acid by a continuous pK distribution and electrostatic model // Anal. Chimica Acta. 1995. V. 302. P. 365-373.

345. Guenzi W.D., Mc Calla T.M. Phenolic acid oats, wheat, soghum and corn residues and their phytozicity.- Arg. J., 1966 b. 58, №2, p.303-304.

346. Guenzi W.D., Mc Calla T.M. Phytotozic substances eztracted from soil. -Soil Sei. Amer. Proc., 1966 a, 80, №2, p. 214-216.

347. Harrassowitz H. Laterit. "Fortschr. Geolog: und Palaont." 1926.

348. Jeanroy E., Guillet B., Ortiz R. Evaluation of iron forms by chemcfl extrants // Soil Sei. 1986. №1 p. 137-138.

349. Kobo K., Tatsukava K. On the colared material of fulvic acid. // Z. Pflanze-nerhn., Dung., BodenKunde, 1959. Bd. 84.

350. Korschens Martin. Beitrag unterschiedlicher Fruchtarten und Fruchfolgen zur Versorgung der Boden mit organischer Substanz. «Tagungsber. / Akad. Landwirt-schaftswiss. DDR., 1988, № 261. s. 347-352.

351. Korshens M. Beziehung zwischen Feinanteil, Ct- und Nt- gehalt des Bodens. // Are. Acker-Pfl. Boden. 1980. Bd. 24 (9). s. 585-592.

352. Lead J.R., Hamilton-Taylor J., Hesketh N. et al. A comparative study of proton and alkalime earth metal binding by humic substances // Anal. Chimica Acta. 1994/ V. 294. P. 319-327.

353. Marion G.S., Introne D.S.,Van Cleve K. The stable isotope geochemistry of CaC03 on the tanana River Floodplain of interior Alaska, USA: Composition and mechanism of formation // Chemikal Geology (Isotope Geoscience Section). 1991. V. 86. P. 115-133.

354. Marion G.S., Introne D.S.,Van Cleve K. The stable isotope geochemistry of CaCOs on the tanana River Floodplain of interior Alaska, USA: Composition andmechanism of formation // Chemikal Geology (Isotope Geoscience Section). 1991. V. 86. P. 115-133.

355. Masini J.C. Evaluation of neglecting electrostatic interactions on the determination and characterization of the ionizable sites in humic substances // Anal. Chimica Acta. 1993. V. 283. P. 803-810.

356. Mc Calla T.M. Studies on Phytotozic substances from soil microorganisms and crop resiedues at Lincoln, nebraska. — In: Biochemical interactions among plants. Waschington, 1971. P.39-44.

357. Morita H., Levesque M. Monosacharide composition of peart fractions based on particle size. // Can. J. Soil Sci. 60, 1980.

358. Pallman H., Frey E., Hamdi H. Die Filtrationsverladerungen hochdisperser Ver-witterungs- und Humifizierungsprodukte im Profil der massigentwckelten Braunerde. Kolloid Ztschr., 1943, Bd. 103. H.2.

359. Cole C.V., Paustian K., Elliot E.T. et. Al/ Analysis of agroecosystem carbon pools // Water, Air and Soil Pollut. 1983. Vol. 70, N1/4. P.357-371.

360. Pendall E., Amundson R. The stable isotope chemistry of pedogenik carbonate in an alluvial soil from the Punjab, Pakistan // Soil.,Sci. 1990. V.149. №4. P. 199211.

361. Piper T.J., Posner A.M. On the amino acids found in humic acid. // Soil Sci., 106, 1968.

362. Pont V., Neyrond J.A. Azote du Sol extractible a l,eau bonitante // Soil Sci., 106, 1968.

363. Schnitzer M., Wright J.R. Extraction of organic matter from podzolic soil by means of dilute inorganic acids.a // Canad. J. Soil Sci., 1957. № 2 —Vol. 37.

364. Schuls E. Einflus organischer Primatsubstans und der organischen substanz des Boden auf den in neren kreis lauf des stickstoffs in Boden. Dissert. A., Bad Lauch-stodt, 1986.

365. Schulz E. Charkteriserung der organischen Bodensubstanz (OBS) nach dem Qrag ihrer Umsetzbarkeit und ihre Bedeutung fiir Nahr- und Schadstoffe. // Are. Acker-Pfl. Boden. 1997. Bd 47. s. 465-484.

366. Seghai J.L., Stoops G. Pedogenik calcite accumulation in arid and semi-arid regions of the lndo-Gangetic allucial plain of erstwhile Punjab (India) -their morphology and origin // Geoderma. 1972. V.-8.- P.-59-72.

367. Stevenson F.J., Mendez J. Reductive clearage products of soil humic acids. -Soil Sei., 1967, vol. 103, №6.

368. Stevenson F.J. Humus Chemistry. Qenesis, Composition, Reactions, Wiley, NY., 1982.

369. Swift R.S., Posner A.M. Gel chromatography of humic acid. I. Soil Sei., 1971, vol. 22, №1.

370. Watanade A., Kuwatsuka S. Chemical characteristics of soil fulvic asids fractionated using polyvinilpyrrolidine (PVP)// Soil Sei. Plant Nutr. 1992/ V. 38. P. 391426. World reference base for soil resources. Draft. Wageningen / Rome, 1994.-161 p.