Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ВЫСОКОГОРНЫХ ПОЧВ ВОСТОЧНОГО ПАМИРА

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ВЫСОКОГОРНЫХ ПОЧВ ВОСТОЧНОГО ПАМИРА"

г

л

АКАДЕМИЯ НАУК КИРГИЗСКОМ ССР

ОБЪЕДИНЕННЫЙ СОВЕТ ПО БИОЛОГИЧЕСКИМ НАУКАМ

" . і На правах рукописи

ХАШ10ЕВ Сафар :

ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ВЫСОКОГОРНЫХ ПОЧВ

г восточного памира ;

V {06.01.03—Почвоведение) , '

Диссертация написана на русском языке -

: Авторефердт диссертации на соискание учеиоА степени: : кандидата сельскохоз я бета« иных наук

ч ч" •.

АКАДЕМИЯ НАУК КИРГИЗСКОЙ ССР ОБЪЕДИНЕННЫЙ СОВЕТ ПО БИОЛОГИЧЕСКИМ НАУКАМ

На правах рукоиися

ХДЙЛОЕВ САФАР

ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ШСОКОГОРШХ ПОЧВ ВОСТОЧНОГО ПАМИРА

(06.01.03 - почвовэдзшш)

Автореферат

диссертация на соискание ученой отзвени кандидата сэльскоховяИстБвишос паук

Работа выполнена в лаборатории генезиса и биохимии почв Ордена Трудового Красного Знамени института пустынь АН Туркменской ССР м секторе экспериментальной геоботаники Памирского биологического института АН Таджикской ССР.

НАУЧНЫ2 РУКОВОДИТЕЛЬ -

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ!

ВЕДУЩЕЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

кандидат сельскохозяйственных каук М»П.АРАНБА£В.

академик АН Киргизской ССР. чяен-корреспондент ВАСХНИЛ, доктор сельскохозяйственных неук, профессор А.Ы.1ШЖОВ,

кандидат сельскохозяйственных наук У.Т.ТУРДШЛОВ.

Киргизский каучно-исследозатЬхь-скнй ал с ти туї аемледелнн 11СХ Киргизской ССР.

Автореферат разослан " 3 "

Зенита диссертеции состоятся в 14 часов на заседавши Объединенного Совета по 'биологический наукам Академии вау:; Киргизской ССР (г.Фрувэе, Левинскийирос-пект* 265-а, яокференц-зад).

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке АН Киргизской ССР (бульвар Дзержинского, 50).

Отзывы на автореферат- просим направлять по адресу: 720071, г.Фрунае, 71« Ленинский проспект, 265, Ученому секретаря Объединенного Совета но биологически« наукам АН Каргиаской ССР.

Ученыв секретарь Совета кандидат биологических наук

Л.И .ПОПОМ

ВВЕДЕНИЕ

Восточный Памир относится х одному из самых высокогорных регионов земного шара, где благодаря особым физико-географичес-хнм и экологическим условиям формируются высокогорные novan экстрааридного облика« характериеущзеся сучественшмя особенностями сельскохозяйственного использования, Особое место Восточного Памира а система п оад е нн о-геогра фиче с кого районирования и структуре вертикальной зональности вочв горных систем Сродней и Центральной Азии определяется широким развитием высокогорных пустынных и пустынно-степных почв и гидроыорфиых их аналогов, слабо изученных с точки зрения их генезиса, классификации и физико-химических свойств.

Существующая научная литература и положенные в их основу аналитические материалы выявляют наличие нескольких точек зрения по поводу генетической принадлежности почв Памира, согласно который они относятся х типу серо-бурых, сероземов, такыров, высокогорных пустынных и пустынно-степных почв (Антмпов-Каратаев, 1951; Иванов, Канн, 1961, 1965; Кутеминский, 1960; аутеыинскиК и Леонтьева, 1966; Орлов, 1951; Панков, 1935; Пус-товоИт, 1951; Розанов, 1945, 1950, 1951, 1958; Фридланд, 1951; сб. "Почвенно-геогрофическое районирование СССГ", 1962 и др.). Однако методы сельскохозяйственного освоения земель, разработанные применительно к зональных типам почв пустынной и пустынно-степной зов не применимы к почвам высокогорной зоны Восточного Памира. Это обстоятельство приобретает особое значение в связи с планируемым освоением пустынных территорий Памира и исследованиями по искусственному улучшению пастбищ высокогорных поясов с учетом водно-теплового режима почв х первичной продуктивности природных экосистем и агрофнтоценозов (Ладыгина в Литвинова, I97I; Литвинова, 1967, 1969; Свешникова, 1962; Всуфбе-ков, 1968 и др.). В указанном комплексе работ, проводимых Па-мирским биологическим институтом АН Таджикской ССР, исследования по содержание, составу и физкко-хниичееким овойотваы орга-вического вещества почв высокогорной зоны необходимы для разработки научной основы повышения продуктивности почв, включая вопросы регулирования углеродного баланса и обогащения почв высокогорной пустынной зовы гумусом при их освоении.

3

ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ПОЧВ ВЫСОКОГОРНОЙ ЗОНЫ

V

В главе изложены-еовременныа представления о содержании, групповой составе и физико-химических свойствах гумуса почв высокогорной гоны Средней Азии. Рассматривается развитие идей И.ВЛ&рина, Ц.М.Кононовой, Л.Н.Александровой, Д.С.Орлова, В.В. Поаамаре^оЙ и др. о природе гумусовых веществ, географических закономерностях гу ну с о о бра з ов а ния и специфике гумуса отдельных типов почв применительно к горный почвам Средней Азии. Показана неодинаковая степень изученности гумуса почв отдельных регионов. Существующие иатериалн освещают в основном специфику органического вещества высокогорных почв аридных, субаридных к субгумид-ных горных почвенных провинций Северного, Западного и Центрального Тянь-Шаня, Акайской горной системы и Гиссаро-Дарваза (Ао-синг, 1956, i960, 1963; Бондарева, I96Öa, I968Ö! Иловайская, 1959, i960; Макаренко, 1962; Мамытов, 1963; Мамытов, Patftemco, Вухрер, 1971; Натиенко, 1969; Райченко, 1967; сб. "Почвы Казах. ской ССР", вып.1962; выл.7, 1967) вып»12, 1969; Турдуаулов, 1969 и др.). Органическое вещество высокогорных почв энстра-еридных горных почвенных провинций (Памир, Кувь-Лунь, Тибет) слабо изучено. Согласно существующий материалам гумус высокогорных пустынных почв i а ра кте ри эу е т с я высокий удельный весом в его составе негидролиэуеного остатка и фульвокислот, подчиненной ролью гуминовых кислот, узкими величинами отнолений углерода ГК и MC п преобладанием в составе гумусовых «»слот веществ, извлекаемых поело декальцирования почвы (Акранов, 1966; Канн, 1961, 1962). Аналитические материалы существующих работ ограничиваются характеристикой состава гуыуса верхних горизонтов я ■ - обдах физико-химических свойств гуминовых кислот (пороги коогу-дяции, спектры поглощения в видиной области). Это обстоятельство не позволяет на современно« этапа исследований выявить в полной объеме региональные и провинциальные особенности гумусообра— зовавкя в почвах высокогорной зоны Срадаэй Ash»,

ОСОБЕННОСТИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА И СТРУКТУРА ВЕРТИКАЛЬНОЙ ЗОНАЛЬНОСТИ ПОЧВ ВОСТОЧНОГО DAJiüPA, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Характеристика почвенного покрова н спецкфака структур вертикально! зональности сочв Восточного Qavipa рассиатривают-

4

ся в ряде обстоятельных исследований (Агахавякц, 1965, 1966} Акіивоії-Каратаез,'І95І;.Куіемянский, 1%0а, 19606} Кутеивнокий и Леонтьева, І?56, 1970; Станюкович, 1949, 1955, 1960 и др.). В этой связи собственные материалы автора но морфологии и фмзнко-химяческой характеристике почв приводятся для оценки типичности— объектов исследования, которые представлена 23 полно-профидыш-ми разрезами. С цель» оценки группового состава гумуса вся совокупность генетических горизонтов указанных разрезов проанализирована по ускоренной методике Ко н оновой-Бельчиковой (1961). Наиболее типичные развооти почв (II разрезов) параллельно проанализирована по развернутому методу Тсрава-Коновой (Орлов и др., 1969). Фульаокислоты (ФК) выделялись по методу Форсите на активированной угле марки "Ейї". Изменения в групповом составе гумуса учитывались графически {Волобуеа, 1962). Элементной состав гумусовых кислот определялся общепринятыми методами (Орлов и др., 1969). Электронные спектры поглощения записывались на автоматическом двухлучевом спектрофотометре "Спекорд УФ-БИД",а ИК-спектры - на спектрофотометре УВ-20 о использованием КВЧ-тех-ники и учетом требований стандартизации препаратов (Орлов в Пж-воварова, 1971). Пиролиз и термодеотрукция гуиуоовых кмодот в . интервале температур - 20-1000°С осуществлялась на авгемамчоо-«ой установке "Дериэатограф" типа 0Д-І02»

СОДЕРЖАНИЕ И ШППОВОЙ СОСТАВ ГУ МУСА - ' ВЫСОКОГОРНЫХ почв ВОСТОЧНОГО ПАЬШРА

Почвы Восточного Памира характеризуются ясновырагенноА контрастностью уровня гумуо она копления, что связано о проявлением вертикальной зональности почв и структурой почвенного покрова* Содержание гумуса в гумусо-оккунуяятквных горизонтах автоморфпых почв изменяется от 0,2 до ¿нелогичные показателя дня гид-

роморфных почв изменяются от 2,5 до 6%. В гунусово-екнумудятив-ных горизонтах автоморфных почв высокогорной пустынной и прилегающей полосы пустынно-степной зовы накапливается существенно меньшие количества гумуса в сравнении с гидроморфшаш почвами. Для пустынио-стешгой и нивадьной зон характерна противоположная картина. Однако общие запасы гумуса в гвдроморфннх почвах общественно выше.

глубина ге-

НЄ7Я-ЧЄСКИХ

горизо-тов,в ем

обшхЪ

Таблица 1.

Состав гунтса внсокогооннх почв Восточного Пагдща /в % от „общего углерода/

ИНДИ-

гумусовые кислоты

угле- воско- виду- ггшновые кислоты 1 Фульвокислота рея сисдь алшге I 5 3 la I 2 3 % Соеди-

нения

угле- сдала род не гуну-гадро- СЙВЫХ лизуе- веши ве- даств ществ

потери Спсг| при Сфк акцизе

Ти

Снг Сг

"8

10 II

12

13 14

16

А, Высокогорные пустынные почвд (ВП) Разрез 1 Бисокогорная, пустинная карбонатная (3968 м)

0-6 0,414 1,63 9,05 неойн.ш обн. не оСн. 6,Я 8,17 15,66 4,15 53,31 80,00 1,32 фульва^- 1,53

C-I6 0,476 1,51 13,56 tí II п 7,20 9,82 10,00 1,26 56,16 84,18 0,75 НЫЙ . 2,00

16-21 0,558 0,78 12,50 ti' «t п 6,54 8,10 9,10 3,00 56,10 84,84 1,79 состав 1,95

21-37 0,461 ІДЕ 9,51 » n ІГ 7,00 9,20 10,59 5,04 51,95 83;78 5,7С к 1,20

1)37-45 0,422 1,14 8,65 lt it 11 4,82 6,06 12,38 4,77 60,68 88,71 1,50 Ц 2,17

45-60 0,342 1,02 15,24 І» II її 4,75 7,30 9,76 5,07 59,06 80,87 2,87 (1 2,80

60-81 0,265 0.96 9,51 tt n « 6,13 6,20 13,80 6,50 50,95 83,59 5,95 л 1,54

96-140 0,304 0,86 3,81 tf n и 8,65 8,70 16»27 6,18 50,0089,80 5,53 * 1,20

155-190 0,282 0,64 10,67 tt # lt 6,4510,СЮ 15,80 7,22 50,49 82,74 5,95 ■ * 1,50

Разрез 6, Шсокогсрная пустинная, дшшощкая, карбонатная (4000 м)

CU3 0,341" 1,20 10,84 не обн, > 7,53 не обн. 5,76 8,80 I7.Q0 не обн»43,34 82,43 4,53 0,25 1,08

3-8 0,328 0,89 И,43 II 6,52 IT 9,01 6,52 15,88 1,44 45у42 84,12 3,56 0,20 1,17

8-17 0,328 0,89 16,88 |f 5,37 ш 7,55 5,37 22,56 3,04 36,15 77,49 4,85 0,15 0,83

і* і*

Прододшюта

5 6 7

8

9 10 П 12 13 14

15

16

17-25 25-35 35-43 43-55 55-75 75-54

0-2 2-5 5-13 13-19 19-31 31-41 ■ 41-46 46-55 55-100

<Ш II—21 21-26 26-32 33-46 46-62

0,233 1,39 10,09не обн. 1,59 не обя. 10,49 9,80 16,87 2,26 42,85 82,73 5,76 0,04 1,02

0,133 1,09 12,83 " не обн.

0,145 1,24 8,01 " 10,40

0,265 1,33 7,06 • 5,73

0,237 1,30 4,78 " 9,52

0,300.0,62 13,26 " 4,70

9,17 10,00 19,56 3,51 36,91 79,15 6,93 фульмге.0,89 6,01 10,40 10,52 2,60 44,48 84,41 6,43 0,35 1,П 6,40 10,00 10,45 2,77 51,39 86,74 4,84 0,19 1,45 7,28 9,52 10,01 3,36 49,41 87,97 5,95 0,32 1,28 8,23 10,00 10,90 2,98 46,98 83,76 2,36 0,14 1,27

Разрез 7. Высокогорная слабо такырошдная пустынная, карбонатная (3857 м)

8,66 10,08 6,92 3,84 39,19 80,69 3,51 0,40 0,93

4,62 4,85 13,49 5,24 48,80 80,49 5,55 0,37 1,50

5,09 3,51 17,55 3,71 41,50 83,85 5,52 0,41 0,97

5,44 8,80 12,45 3,69 42,28 85,52 6,« 0,37 0,97

9,16 8,94 Н,06 3,15 40,37 85,21 6,79 0,33 0,96

5,76 5,91 11,29 3,15 41,89 85,94 5,73 0,69 0,95

7,34 10,24 6,76 4,73 43,29 86,24 5,36 0,46 1,00

6,35 2,19 9,35 0,88 10,86 7,00 10,86 3,23 44,05 99,04 5,20 0,38 1,00

8,00 1,30 2,63 не обн. 11,53 9,19 7,99 4,15 48,21 85,00 6,71 0,13 1,29 Б. Орошаемые почаы высокогорной пустынной зоны (ВШр)

Разрез 30. Высокогорная пустынная, орошаемая, мощная, карбонатная (3868 м)

2,Н7 0,36 П,60 13,80 6,08 0,50 7,00 23,05 . 5,73 1,51 32,04 88,00 0,04 0,68 0,42

2,972 5,00 6,82 П,14 7i58 0,20 11,14 19,11 5,04 0,96 30.01 88,18 0,00 0,78 0,46.

5,190 9,32 7,15 14,81 4,00 0,41 8,39 18,60 6,66 1,05 30,00 82,92 0,61 0.76 0.50

0,442 6*51 12,28 10,74 2,38 не обн. 7,51 18,34 4,66 0,60 33,58 77,81 3,40 0,50 0,56

0,448 2,84 12,96 2,4? 8,78 0,75

0,696 1,45 12,51 1,56 6,55 0,62

0,612 1,18 9,45 2,37 9,46 0,66

0,359 1,00 8,07 2,17 8,59 1,20

0,481 0,78 8,21 1,62 8,42 0,95

0,695 0,85 , 7,18 3,06 14,16 0,85

0,316 0,47 7,93 3,73 9,10 0,85 0,491 0,39 0,320 0,29

0,444 1,00 13,10 6,36 5,73 0,444 l|l5 17,37 1,27 4,91

6,58 18,64 18,36 не обк.35,58 81,25 4,65 0,42 0,60 6,18 11,50 19,44 37,87 82,74 2,69 0,25 0,64

I 2 3,4 5 6 7 8 9 И) II 12 13 14 15 16

62-78 0,346 1,02 17,37 1,27 4,Я1 не обн.10,18 8,45 21,55 не ойн.32,42 78,78 2,63 0,26 0,51 76-85 0,233 1,16 15,20 0,81 3,71 ■ 8,81 4,80 34,60 " 28,43 80,55 3,09 0,15 0,42 85-94 0,256 0.31 14,27 не о<&.6,63 ■ 7,13 4,14 36,37 " 37,69 84,27 1,15 0,22 0,61 94-115 0,270 0,29 14,62 • 6,33 " 7,00 4,ТО 27,92 " 38,33 84,28 0,81 0,21 0,62 Разрез 31, Высокогорная, пустынная, орошеная средненсадная, карбонатная (3868 м)

0-13 1,803 4,42 ■10,37 8,68 9,92 1,24 12,79 12,79 5,08 1,51 26,89 77,35 7,26 .0,81 0,43

13-23 1,318 4,31 13,12 10,88 9,66 10,00 16,00 3,00 1,12 27,82 79,57 3,00 0,60 0,42

23-33 1,134 1,19 17,50 10,84 9,69 0,71 ¿3,18 15,77 10,13 1,19 29,35 81,45 0,86 Ф.83 0,42

33-45 0,322 0,29 14,36 10,16 3,13не обн. 6,77 12,01 18,49 не обн.31,50 82,01 3,31 6,43 0,48

4^-60 0,340 0,29 16,68 4,24 0,66 О 5,89 6,18 34,37 " . 27,36 78,70 4,33 0,12 0,40

В. Высокогорные пустынно-степные почвы Ш1С)

Разрез 37. . .Высокогорная пустынно-степная; , карбонатная (4300 м) 0,7*2

0-3 1,353 3,94 5,43 4,78 14,55 0,28 5,60 10,00' 18,45 2,36 34,49 90,51 0,12 0,61

3-7 1,464 4,91 6,32 4,42 8,16 0,44 5,46 12,58 24,60 1,00 31,94 88.60 0,17 0,36 0,56

7-Х2 2,084 3,38 2,14 2,94 14,21 2,40 6,05 15,15 25,66 6,03 23,*21 93,95 0,53 0,45 0,32

12-20 2,011 2,64 3,52 3,05 13,41 следш 8,12 16,46 23,72 3,43 23,63 91,82 2,00 0,41 0,35

20-30 1,213 2,96 2,97 1,04 14,44 не оби.б,41 15,48 25,98 0,73 27,13 92,15 1,92 0,38 0,40

30-45 0,787 1,07 2,« 1,10 15,37 " 5,37 16,47 23,37 1.75 29,94 94,07 2,40 0,41 0,46

Разрез 36, . Высокогорная пустычно-степкая, , карбонатная (4658 и)

0-6 2,421 2,20 4,31 7,76 П,25 1,41 5,10 14,90 15,10 1,89 35,93 93,34 0,15 0,77 0,63

6-14 2.419 2,97 4,63 4,49 10,48 1,07 5,23 15,00 31,12 2,22 а,36 91,05 1,34 0,39 0,35

14-22 1,932 3,66 5,26 4,69 10,13 0,43 8,16 П,00 33*,25 2,98 20,00 90,64 0,44 0,37 0,28

22-33 1.761 1,58 10,02 3,82 II,50 0,30 7,00 15,82 26,64 2,20 20,00 87,28 1,12 0,39 0,29

33-45 1,033 1,79 1,12 4,68 13,14 0,32 6,П 17,82 25*,24 1,33 24,83 94.45 2,64 0,45 0^5

г ■ »

Т

I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 II 12 13 15 16

45-60 1,145 1,50 1,85 4,80 10,20 0,30 7,92 16,00 27,20 3,12 24,83 94,37 2,28 0,38 0,36

Разрез 3. Высокогорная пустынно - степная, карбонатная (4200 м) 1,30

0-7 0,124 2,32 4,84 не обн. , 4,00 не оби.' 1 8,79 8,79 15,40 2,& 52,00 90,99 1,89 0,18

7-ІІ 0,785 2,20 1,69 " 9,19 « 9,19 9,33 8,39 51,30 92,85 3,26 0,57 1,23

11-18 0,662 0,74 1,61 " 10,00- " 8,85 7,04 13,09 2,70 52,70 94,38 3,27 0,67 1,25

18-27 0,396 1,60 1,01 » 6,56 11,65 10,36 8,93 3,18 50,30' 97,08' 0,32 0,41 1,11

38-51 о,ш 0,64 9,13 " на обн. " 9,44 0,78 11,88 2,69 50,30 85,09 4,14 фульват.1,45

Разрез 5. Высокогорная пустинная, сулєсчазю-Ессчашгя переходная к степной (3975) 1,10

0-2 0,440 4,40 1,74 не обн, . 8,09 не оби. , 6,63 9,00 18,15 2,78 49,09 93,72. 0,14 0,51

7-12 0,561 2,75 1,10 " 11,19 ■ 4,59 10,00 15,87 4,50 50»,00 96,15 0,00 0,63 1,08

17-21 0,684 2,20 2,44 • 11,56 ■ 3,88 10,20 17,02 1,23 50,00 93,89 1,47 0,52 1,11

35-43 0,512 3,15 5,76 ■ • 3,07 • 5,87 10,02 14,08 3,07 51,10 87,21 3,88 0,16 'і,41

51-66 0,292 2,66 3,96 не обн, " 8,15 11,66 ' 13,83 5,00- 50.75 89,39 3,99фульаат.1,31

70-75 0,320 0,45 2,85 « я 9,87 12,28 12,00 0,68 50,00 95,64 1,06 0,58 1,08'

0-7 7-15 15-22 22-34

3,700 2,761 1,869 2,194

Г. Гвдрог,гарніше почвы шсокогорюії пустшшо-стенной зонк Разрез 40. Высокогорная дуговая, саэовая почва (4900 г.;) 2,20 13,43 '5,40 И,10 0,54 3,12 6,12 29,89 1,85 1,01 8,15 7,04 9,40 0,30 3,17 7,10 30,10 0,94 7,75 0,27 4,03 8.10 32,44 0,47 9,17 0,23 2,95 13,00 27,08 0,43

2,40 11,43 4,44 1,30 9,92 4,72

24,75 82,7С 1,61 0,47 0,43

32,05 30,10 0,74 0,45 0,55

26,53 84,03 2,05 0,39 0,45

29,5В 87,16 1,62 0,35 0,58

Примечание : Спс - углерод гушшових кислот; Сфк - углерод фулыюкислот ;Снг - углерод нещцролизушого остагка (гуманов) Сг - углерод гвдроллзуешх БЄ1ЦЄСТБ

ВЫСОКОГОРНЫЕ ПУСТЫННЫЕ ПОЧВЫ (ЕЛ)

Высокогорные пустыннае почвы являются доминирующим элементом в структуре почвенного покрова пустынного пояса Восточного' Памира, слагая никнеа звено структуры вертикальной зональности ъ пределах высотвиг откеток о? 3700 дь ЛІ00 и- Все пустынные почвы имеат четко оформленный. гукусовиР. профиль с характерный максимумом гумусонакопления на глубине 10-20 сы от поверхности лочви. Odajee содержание гумуса по профилю пустынных почв изменяется от 0,2 до 1,4%, содержание азота - в интервале 0,01-0,СВ&. Для азотного профиля пустынных почв характерен резкий слад содержания азота с глубиной, что обуславливает расширение величин отношений СхЫ в почвах от 5 до IS.

Специфическая особенность группового состава гумуса ВП определяется высоким удельным весом "негидролизуемой" (гуипиной) фракции гумуса и исключительно фульватным составом "гидролизуе-мой" ("подвижной") его фракции. В составе гумусовых кислот, извлекаемых из почвы при применении ускоренной или развернутой методики анализа, масса ФК абсолютно и относительно преобладает над ГК. Эта особенность группового состава гумуса принципиально отличает ВП от других типов почв высокогорной волы Средней Азии и Кавказа (табл.1).

По этому показателю среди ВП выделяются три.группы, различающиеся "степень» фупьвокаолотности", понимая под этим условным термином удельный вес массы в составе "гидролиэуемойп части гумуса (даже в виде "следов") подтверждается и в случае применения развернутой методики Тюрина, наиболее полно извлекающей гумусовые кислоты. Такик образом, экологические условия наиболее крайнего варианта высокогорного экстрааридного почвообразования (дефицит влаги, короткий период биологической активности, низкая первичная продуктивность растительной органической кассы и др.) не способствуют ощутимому накоплений гумуса в почвах и выраженному процессу образования наиболее конденсированных продуктов гумусообразовакия - ГК. Последние обнаруживаю!сл лишь в составе гумуса ВП, развитых на конусах выноса, водосборная область которых характеризуется повышенным увлажнением, наличием вечных снегов и ледников и развитием более гумусировзнных гидро-морфкьех к высокогорных пустынно-степных почв.

Нелжоэемистый материал рассматриваемых конусов выноса и развитых на нвх ВП, поступающий в процессе естественной эрозии

10

водосборных областей, характеризуется повышенный содержанием гумуса и наличие« в его состава ГК. Это позволяет высказать гипотезу о частично привнесенной (в составе келкозеннстого материала аллкь-виально-проллвиалышх отложений) природе гучуса в ВП экологически более увлажняемых территорий. Указанная идея о миграции гумуса в составе взвешенных наносов аллювиалько-лролювиального генезиса не нова по-сукеству. Она впервые была отмечена для такыров Западного Копет-Дага (Пономарева, 1956). Б данном случае мы, возможно, имеем дело с наиболее аридным и высокогорным вариантом описываемого процесса.

Среди ВП экологически более увлажняемых территорий (обычно это конусы выноса северных и восточных экспозиций) по составу гумуса могут быть выделены две группы почв.

Одна группа объединяет маломощные и среднемоиные разности ВП, сильно обогащенные гравеслисто-каменистым материалом и приуроченные обычно к верхней и средней части конусов выноса. Эти почвы сохраняя фульватно-гуминный состав гумуса л некоторых горизонтах (обогащенных мелкоземистым материалом) содержат некоторое количество ПС. Поэтому состав гумуса описываемых ВПт оценивается как спорадически гумг?но-фульватно-гуминный. Однако горизонты, где обнаруживаются ГК, характеризуются узкими величинами отношений Сгк/Сфк (0,08-0,50), чем подчеркивается отмеченный выше преимущественно фуяьватаый состав "гидролизуемой" части гумуса ВП.

Другая группа объединяет среднеиощше и мощные разности ВП, приуроченные к средней и нижней части аллювиаяьяо-пролювЕальннх конусов выноса и' пространственно сопрягающиеся с описанной выше группой мало- и среднемощной ВП. Рассматриваемая группа почв, сохраняя специфические свойства гумуса БД (преобладающая роль гу-минов на фоне существенно фульватного состава "гидролиэуемой" части гумуса) характеризуется наличием ГК по всему профили почв. Гумусовый профиль в этой группе ВП охватывает двухметровую толщу су-песчано-песчаного и суглинистого механического состава, поэтому они могут быть выделены в качестве наиболее гумусированных разностей ВП. Они характеризуются наиболее широкими, в ряду ВП, величинами отношений Сгк/Сфк (0,15-0,75), которые возрастают с утяжелением механического состава почв. Однако и в этой, наиболее богатой гумусом, группе ВП отчетливо выступает преимущественно фульватная природа "гидролизуемой" части гумуса, в связи с чем состав гумуса в этих почвах оценивается как гуматно-суиественно фульватво-руминный.

II

Применение раевернутой методики Хорина-Кононовой привципиаль-но аз пеняет зкводов о специфике ryiyca ВП и, наличии отпеченных вше трех групп ВП, различавшихся содержанием и соотношением гумусовых кислот б составе "гидролизуешис" фракций гуиуса. Кая я в случае применения ускоренной методики состав гумуса ЕЛ характеризуется преимущедтвенно фульватным составом "гидролизуемой" его части в высоким удельный весом наиболее прочносвяэаншга: его фракций - гуыинов. Однако методика Тмриаа-Кононовой дает большой ваход гумусовых кислот (увеличивается доля "глдролизуеыой" части гуиуса) на фоне более узких величин отведений Сгк/Сфк (соответственно -0,0íi—0,35 во второй и 0,13-0,69 - в третьей группе ВО). Различия . кехду рассматриваемыми группами ВП проявляются к по групповому составу ГК: гумус асрвой группы ВП вообще не■содержит ПС, вторая группа ВП содержит л составе гуиуса исключительно ПС второй группы, а третья группа ВП характеризуется наличием всех трех групп ГК, однако s их составе преобладают ГЕС второй группы на фсТае подчиненной роли i¡t первой л третьей, группы.

Кислые фильтраты, полученные в процессе декажьцироваиия почв и последующего осаждеяия ПС из келочиой вытяжки условно относятся х 1а и Z группе "Фульваткислот". Согласно полученный материалам в их составе содержится около 5-12:3 углерода индивидуальных (несла-цифичеоких) соединений <01шд) и 16-38$ углерода ФК. В целом в составе "гидролизуеыых" фракций гумуса ВП содержание Сфк превышает Синд в 2,6-12,3 раза, подчеркивая преимущественно гумусовую природу кислых фильтратов. Однако удельный вес углерода индивидуальных соединении существенно вьпхе в составе 1а группы "фул ьв оки слот", где углерод Фудьвовислот превышает углерод индивидуальных соединений более чем в 1,1-5,5 раза. Вторая группа "фульвокисаот" характеризуется более широкими значениями величин отношений Сфк/Спяд (около 3-19), чек подчеркивается преобладающая роль собственно гумусовых хисяот в ее составе.

ВЫСОКОГОРНЫЕ ПУСТЫННЫЕ ОРОШАЕМЫЕ ПОЧВЫ (ВйОр)

Слабая обеспеченность высокогорной пустынной зоны тепловыми ресурсами ве способствовала формированию исторически сложившихся устойчивых форы богарного и орошаемого земледелия* Возникновение ВЛор связано о опытами по орошение, проводимыми Памирской биологической станцией. Принципиальная особенность ВПор обусловлена наличием оршюверхяоетяого максимума гумусонакоплення, приуроченного

12

к зоне запашки органических удобрений, что создает двучленное» гумусового профиля и обуславливает постоянное присутствие гумусовых кислот (ГК и ФК) по всему профилю почв, ПРОЯВЛЯЮЩИХСЯ на фоне высокого удельного веса гуьшюв. Со материалам ускоренной методики состав гумуса верхней высокогумусированной толщ оценивается как гуматно-фульватно-гуминный, а нижней, налогумусированвой толщи - как гуматно-суцественно фулъватно-гуминный. Развернутая методика существенно видоизменяет соотношение гумусовых соединенна, различной прочности связи в групповом составе гумуса за счет существенно более полного извлечения гумусовых кислот. Последнее приводит к резкому сужению величин отношений углерода негидролизу-емых фракция к углероду гидролизуемой части гумуса (от 2,50-4,00 до 0,40-0,W в средиелочных и от 2,62-4,66 до 0,42-0,64 - в мощных разностях почв). Орошение приводит к существенному возрастанию доли ГК в составе гумусовых кислот, что обуславливает более широкие величины отношений Сгк/Сфк (0,5-0,6 - в приповеркноотной толще и 0,2-0,4 - в нижележащей толще почв в сравнении, с более шгкими величинами в БП). При этом происходят принципиальные изменения в групповом составе самих ГК и ФК.еа счет преимущественного накопления ульминовых кислот (ГК первой группы) и связанных.с ними ФК и пониженной роли гумусовых кислот второй и особенно третьей групп. Следовательно орошение в условиях высокогорной пустынной зоны не способствует более прочному закреплении гумусовых кислот минеральной фазой почв, несмотря на высокое содержание карбонатов. Групповой состав гумусовых кислот средних и нижних горизонтов, не испытывающих прямого влияния продуктов разложения органических веществ, (навоза), занимает промежуточное положение между составом гумуса зональных и орошаемых почв.

Как и в случае Bit, кислые вытяжки к фильтраты из ВПор ссдер- . кат значительное, количество индивидуальных (не гумусовых) соединений, на'дол о которых приходится 9-15% общего углерода органических веществ почвы. Основная их масса извлекается из верхней толки почв в процессе фильтрования, а на средних и нижних горизонтов -в период последующей щелочной обработки. Однако основная масса о{ь-ганических соединений кислых вытяжек и фильтратов представлена собственно $К, содержание которых превышает количество неспецифических соединений в 1,5-4,7 раза. В целой на долю собственно гумусовых соединений (ГК, ФК, гумины) приходится около 77-81$ общего углерода органических веществ а срелнемо«ных разностях ВПор ж около 82-88% - в мощных их резкостях.

13

ВЫСОКОГОРНЫЕ ПУСТЫННО-СТЕПНЫЕ ПОЧВЫ (ВПС)

Карбонатные ВПС почвы являются доминирующим элементом структуры почленного покрове высокогорного пустынно-степного пояса Восточного Памира, В характере распределения ВПС по вертикальному профили вырисовывается наличке двух подзон - неюирокой нижней, контактирующей с ВП и слагающейся аридными вариантами ВПС и широко!) верхней - слагающейся наиболее типичными лодзональными вариантами ВПС* ВПС характеризуется более высоким уровнем содержания гумуса и приповерхностным максимумом его накопления. Уровень гумусо-накопленин возрастает при переходе от ксероморфных подтипах нижней подзоны (0,11-0,78%) к типичным ВПС верхней подзоны (0,8-9,ОД) открытых участков, незанятых растительным покровом к участкам с подушечной растительностью. Наибольшее количество гумуса отмечено под "подушками" дриадоцвета. Уровень гумусонакопления возрастает с утяжелением состава почв.

ВПС характеризуется относительно высокой прочностью связи гумусовых веществ с минеральной частью почв. Степень гидролизуемости гумуса ксероморфных подтипов приближается к таковой ВП. В типичных ВПС прочность связи гумусовых кислот свгасается я щелочными вытяжками извлекается ощутимо высокие количества ГК и ФК,

По данным ускоренной методики величины отношений Снг/Сг увеличиваются от 1,40-3,44 в ксерокорфных разностях ВПС ДО 2,58-4,50-в типичных ВПС, снижаясь в дальнейшем до 1*33-3,52 - в ВПС верхней подзоЕы, контактирующей с нивальной зоной. Состав гумуса типичных ВПС оценивается как гуматно-существекно фульватно-гуминный. Ксе-морфиые подтипы содержат пониженные количества Г1С, а некоторые горизонты имеют исключительно фуиьватно-гуминный состав гумуса.

Наиболее оптимальный уровень накопления ГК в составе гумусовых кислот характерен дня ВПС северных и затененных экспозиций сродней подзоны, где величины отношения Сгк/Сфк достигают максимальной для ВПС значений (0,4-1,0). С переходом к почвам верхней подзоны в составе гумусовых кислот снижается доля ГК, несмотря на дальнейший рост гумусонакоплония, а величина отношений Сгк/Сфк не превышает 0,5 (0,11-0,42). Таким образом, в почвах высокогорной зоны с ростом гумусонакопления в составе гумуса возрастает доля фи,чем географические закономерности гунусонакопвекия в условиях вертикальной поясности отличаются от таковых в условиях горизонтальной зональности (Тюрин, 1949; Кононова, 1951, 1963; Иловайская, 1959, 1960). *

Уетод Тюрина извлекает до 47-50% гумусовых веществ в ксерофит-

14

подтипах ВПС и до 64-80$ - в типичных ВИС, что обуславливает резкое сужение величины Снг/Сг до 1,25-1,30 в первой случае и до 0,28-0,63 - во втором, подчеркивая этим слабую закрепленность гумусових соединений минеральной частью ВПС. Таким образом материалы ускоренной и развёрнутой х-этодик не сопоставимые друг с другом. В сравнении с ускоренной методикой, метод Тюрина увеличивает удельный вес ФК в составе извлекаемых гумусовых соединений, обуславливая сужение величин Сгк/ФК. Различные подтипы ВПС отличаются от ВП большим удельным весом ГК и ФК первой группы, т.е. меньшей прочностью связи гумусовых кислот с минеральной фазой почт. Эта тенденция в групповом составе гумусовых кислот усиливается с ростом увлажнения и переходом к высокогорный почвам еубаридных и гуиид-ных фаций, -

В целом на долю собственно гумусовых ведестб в ВПС приходится около 85-97% общего углерода - в ксероыорфных и до 97-94$ - в нормальных разностях почв* В составе кислых вытяжек и фильтратов ВПС очень высок удельный вес собственно ФК, в связи с чем они характеризуются наиболее широкими величинами отношений Сфх/Синд (до 2,4-4,8 - в ксероморфных и до 4,6-51,1 - з нормальных ВПС).

ГИДРШОРФНЫЕ ПОЧВЫ ВЫСОКОГОРНОЙ ПУСТЫННОЙ

и-пустынно-степной зон

Гидроыерфные почвы Восточного Пейира в своем распространении связаны с пойменными и надпойменными террасами рек, тальвегами мелких рек и ручьев, низшими отрезками .шлейфа осыпей у подножья снежно-ледниковых цирков. Рассматриваемая группа почв весьма разнообразна и представлена различными подтипами и родами луговых» лугово-бояотных, болотных и сазовых почв. Гидроморфные почвы пустынного пояса часто засолены, большинство из них относится к группе мерзлотных и характерным горизонтом вечной мерзлоты, залегающим на различной глубине (Кутенкнский и Леонтьева, 1966 и др.).

Запасы гумуса в гкдроморфных почвах пустынного и пустынно-степного поясов превышают аналогичные показатели автоморфных ВП и ВПС почв. Содержание гумуса в гкдроморфных почвах пустынного пояса изменяется от 3,4 до 5%, в почвах пустынно-степного пояса - от 3,6 до

Несмотря аа высокий уровень гумусоазколлеккя ддл* гидронорф-вых почв характерна слабая закрепленность гумуса микерадьноВ части ВПС. Такім образом материалы ускоренной и развернутой методам ае

15

гукусовых соединений. Со удельном? весу ПС в составе гидролиауе-моЕ части гумуса все гидроморфныв почвы делятся на три группы.

Первую группу составляют лугово-аллхшиалввые почвы пустынной, и пустынно-степной зон« характеризующиеся самым низким удельным весом ПС в составе "яодвиаНоЯ" части гумуса (около I-7JS общего углерода), что обуславливает узкие величины отношений Сгк/Сфк (0,030,14).

Вторая группа объединяет лугово-болотные и болотные почвы пустынной и пустынно-стесной зон, включая сада и вторично опусты-ненша лугово~болотные почзы. эта группа характеризуется более высоким удельный весои ПС на фони существенно меньиеЙ подвижности гумуса, что обуславливает более сиршше величины отношений Сгв/Сфн (0,26-0,53). Последние рзсииряются при переходе от лугово-болотных почв пустынной зоны к пустынно-степной и от гидроыорфккх разностей к автоморфным вторично опустыненякы разностям.

Трухьп группа объединяет сазовие почвы поверхностного увлажнения на плосадях осысеЯ снежно-ледниковых цирков. Они характеризуются наиболее прочной связь» гумусовых соедаяекяй с минеральной частью почв и сашдм высоких удельный весом ПС ъ составе "подвижной" части гумуса. Поэтому для них характерны самые широкие в ряду гядроморфнкх почв значения величин отношений Снг/Сг (2,50-3,90) и Сгк/Сфк (0,53-0,97). От лугово-бопотных почв они мало отличаются по прочности связи гумусохых соединений с минеральной частью почв, но характеризуются существенно более высоким удельный весом ГК в составе "подвижной" (гидролмзуемой) части гучуоа.

Луговый процесс б рассматриваемых высокогорных вариантах сизовых лочв не осложняется процессами оглевния, торфонакопления и засоления. Метод Тюрина существенно увеличивает выход гумусовых соединения, обуславливая резкое сужение величин отношений Снг/Сг (0,43-0*58 против 2,50-3,90 при применении ускоренной методики)« В состава гумусовых кислот в этом случае существенно возрастает удельный вес ОК, что приводит к сужению величин отношений Сгк/Сфк (0,35-0,47 против 0,53-0,97). В групповом составе гумусовых кислот сазовых почв преобладают ГК и 5>К 2 группы на фоне ощутимо высокой роли гумусовых кислот 1а и I групп и невысокого удельного веса 3 группы.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 17И1УС0ВЫХ КИСЛОТ ВЫСОКОГОРНЫХ ПОЧВ ВОСТОЧНОГО ПАМИРА

В соответствии с критериями идентификации, 'предложенными

16

Д.С.Орловым (1969) гумусовые кислоты высокогорных почв Восточного Памира относятся к классу гумусовых веществ.

Препаративно выделенные гумусовые кислоты характеризуйся высокой зональность», достигающей 6-8% а ГК и 9-12% в ФК и элементным составом, специфичным для рассматриваемого класса соединений. Наибольшие различия по элементному составу наблюдаются мекду группой ПС и ФК. Различия внутри соответствующих групп незначительны и относятся на второй план. Наибольшей обугларолсенностыо характеризуется группа ГК (табл.2). От горно-луговых высокогорных почв океанических фаций ПС вкоокогорнах почв Памира отличаются несколько более высоким содержанием углерода и особенно водорода и более низким содержанием азота и кислорода. QK высокогорных почв Памира в сравнении с ПС характеризуется существенно меньшей оСуглерелейностью (примерно на 10% валовых) на фоле примерно равного содержания водорода и азота. В это?, связи на единицу атомного процента углерода ФК приходится больше водорода и азота. От ФК горно-луговых почв они отличаются более высоким содержанием углерода на фоке примерно равного содержания азота и водорода. Эта особенность елементного состава гумусовых кислот согласуется с пониженной биохимической активностью почв Памира.

Все гумусовые кислоты высокогорных почв Памира содержат не-окисляемые щелочным раствором перыанганата калин и ароматические кислоты бензол (пиридин) карбонового ряда БКК), входящие в качестве структурных единиц в состав гумусовых кислот. Выход ароматических киолот закономерно увеличивается при переходе от ФК. к ГК (более чем в 2,5-3 раза). По содержанию ароматических кислот ГК высокогорных почв Памира занимают промежуточное положение между ГК дерново-подзолистых почв и сероземов, а ФК Приближаются к сво'.ім аналогам из дерново-подзолистых почв (Орлов, Денисова, 1962).

спектры поглощения щелочных растворов гуматов натрия высокогорных почв Памира характеризуются относительно высокой интєноивкость» светопоглощения, которая снижается от ультрафиолетового диапазона опектра к видимому и ближнему инфракрасному (220-850 нм). Разницы в интенсивностях сэе «поглощения мекду начальной и конечной точками рассматриваемого диапазона оценивается в 5-6 кратной величиной. Для электронных спектров растворов гумусовых кислот не характерны максимумы в видимой области спокїра, в связи о чем спектр носит мспловной" характер, выявляя отсутствие пмкновых кислот Рд-типа. Во этому- признаку высокогорные ночам .

Памира отличаются он горно-луговых и лугово-торфя нистых почв Кавказа.

Таблица 2

Элементный состав и зональность гумусовых кислот высокогорних почв Восточного Памира (в % на Сеззопьнуя навеску)

і і і ; Молекулярные отноше-

» _ * „ . * «1 для * уд nrtrw

: с : н о : N :-г—ї-r^îiffi

303ΰM : ; : : ; С:Н î Ct/V: 0:H :нвпь-:кислот, î : : ; і і і : :ность: %

Гуыиновые числоты

6 0-3 55,60 4,70 36,40 3,30 0,99 19,65 0,48 6,43 8,01

7 0-2 55,99 4,20 36,33 3,48 1,12 19,70 0,54 6,58 8,43

30 0-11 55,60 5,10 36,00 3,30 0,91 19,65 0,44 8,20 8,43

36 0-6 53,84 6,30 36,94 3,92 0,71 16,276 0,33 7,03 8,46

40 0-7 55,01 5,71 34,95 4,33 0,80 14,80 0,38 6,25 9,82

Сукьвокіїслоти

6 0-3 45,60 5,10 44,80 4,50 0,75 ІГ.66 0,54 10,00 2,70

7 0-2 45,80 4,60 4?,Ê0 3,80 0,84 14,06 0,64 9,80 2,72

30 0-ІХ 45,62 5,09 44,87 4,42 0,75 12,32 0,55 9,38 2,74

36 0-6 45,46 5,09 45,95 3,50 0,75 14,65 0,56 12,20 2,89

40 0-7 44,52 5,27 46,21 4,00 0,73 13,27 0,54 11,60 3,53

Дан оценки мера сватоно гя оце ния нами принята так называемая Е-велитапа (0,001% с, І см, 465 км) (Орлов, Гришина, Ероиичева, 1969). Нажи исследования выявили, что различия в абсолютных значениях Е-величин между ПС и ФК и меаду различными группами Ж одного и того ке.типа почв более существенны нежели различия мекду одно-имендыми группами гумусовых кислот различных типов почв, В целой значения Е-величми ГК превышают аналогичные значения ФК в 5-Ю раз. В первом приближении это характеризует со степень» ароматичности гумусовых кислот и выходои бензол-варбоновых кислот (ИСК).

В ряду ВП наибольшие значения Е-величин характерны для ГК 2 группы (0,038-0,047) и более низкие - для га I а 3 групп (0,0280,034 и 0,022). В ряду ВИС наибольшей оптической полностью характеризуются ГК второй и третьей групп (0,044-0,048) и более низкой ГК I группы (0,036), Различные группы ФК характеризуются меньшей вариабельность» значение Е-величин. С ростом степени увлажнения авторнорфвого ряда почв, усиливается интенсивность светопогловд-кия ГК; что связано с усилением степени их ароматизации и сопровождается болілим выходом EICK. В ВЛ Б-величияы ГК снижаются вниз

по профили почв. ВПС характеризуются одинаковым уровне« Б-вояичян ПС всех генетических горизонтов.

Инфракрасные спектры поглощения гумусовых киолот высокогорных почв Памира характеризуются единым типом строения (абриса рисунка) и подтверждают их принадлежность к классу гумусовых соединений (рис.Х). ИК-спектры достаточно наглядно выявляют кислотную природу препаратов гумусовых кислот и двучленное строение макромолекулы. Кислотная природа рассматриваемых соединений обусловлена в основном карбоксильными группами (полоса в области 1720-1725 см-1) и в подчиненной степени фенол-гидроксильными функциональными группировками (полоса в области ІЗ90-1400 и І240-І260-1).

«

Рис.1. ИК-спектры гуминовых кислот высокогорных почв Восточного.Памира.

Ароматические структурные компоненты на ШС-спектрах слабо выражены в форме небольших уступов или перегибов на восходящей ветви кривой при І6ІО и 1510 см-1« ■

Иаибопе полно на ик-спектрах ГК выражены полосы поглощения амидных группировок в.области 1650 и 1540 см"*, выявлящие садти-ыу» роль гидролиэуемых форм азота (аминокислот и пептидов) кдгс структурных компонентов гумусовых кислот высокогорных почв. Из

10

других атомных группировок на 1ÍH-спектрах достаточно наглядно проявляются полосы поглощения третичных, вторичных я первичных спиртов л полисахаридов (1150, 1100 а 1050 са"1). В втой области спектра последние частично "забиваются" полосами поглощения минеральных, и солевых компонентов эозгьпоЛ части препаратов ПС.

В коротковолновой области спектра достаточно наглядно прояэ-.ляятся полосы поглощения валентных колебаний кедиленовых и кетидь-кых группировок (прл 2860, 2920 и 2960 см""3) л групп Ой (в области 3300-3500 а 3600 см-3). В деком КК-спектры подтверждают однотипное строение гумусовых кналот высокогорных почв Памира и участие в их структуре однотипных етонных группировок (Орлов и др;, 1971).

Ко!шлексныН приватогот^ическиЛ анапу.з препаратов подтверждает двучленное строение шкромолокулы ГК и выявляет высокую торми-чеекую их активность в широком, диапазоне температур. Для процесса ■ термодеструхдкк ГК характерно наличие одной низкотемпературной эндотермической и двух (реае трех) групп низко- и среднет еиператур-. пых экзотермических реакций, сопровождающих потерей веса препаратов и характерншл скоростями потери веса (рис.2, кривые ДТА, ТВ и ДТВ).

Гие.2. Дариватограммы гумиковых кислот высокогорных почв Восточного Памира.

С низкотемпературной эндотермической реакцией, максимум которого приурочен к области 60-90°С, теряется около 8-11% веса препаратов. Ока обусловлена удалениец адсорбированной воды и частичным дегидрированием и разрушением неупорядоченных боковых группировок периферической части макромолекулы. Интенсивность реакции и связан-

ныв с ней потери увеличиваются по направлению от ВП л ВПС и садовым почвам высокогорной пустынно-степной зоны. В этом ее направлении по данный элементного состава увеличивается содержание водорода и возрастает степень гидрированности препаратов ПС (судя по величинах молекулярных отношений С:Н).

С первой группой низкотемпературных экзотермических реакций с максимумом в областях 340-360°С, теряется около 21-31% веса препаратов ГК. Величины потерь возрастают с переходом от ВП к ВПС и от серых ГК к бурым ПС. С этой реакцией связаны деструкция пептидных и углеводных компонентов ГК и частично функциональных группировок. Она сопряжена с предшествующей низкотемпературной эндотермической реакцией и связана с отщеплением и'последующим окислением периферических компонентов макромолекулы ГК.' ■ ;

Вторая группа среднетемпературных экзотермических реакций с максимальным в области сопровождается наибольшийи потеря- "

ми веса порядка 30-43% от веса «сходного препарата . Она связана с -полный отщеплением функциональных группировок и деструкция структурных компонентов периферической части макромолекулы ГК с доследующим окислением углерода. Степень выраженности рассматриваемой реакции и потери веса возрастают от серых ПС к бурым, от верхних горизонтов 1с нижним и от орошаемых почв пустынной зоны к автоморф-пам и сазовым почвам пустынно-степной зоны. В этом же направлении в составе ГК увеличивается содержание водорода и азота и сужаются величины молекулярных отношений (С:К и С:Д/).

Высокотемпературные экзотермические эффекты (выше 500°С) на кривых ДТА слабо выражены. Сними связаны незначительные потер» веса (около 3-6% от веса препаратов), которые обусловлены деструкцией и последующим окислением углерода ароматических компонентов ядерной части ГК, Степень выраженности эффекта усиливается о глубиной, что связано, видимо, с возрастающей устойчивостью ароматических группировок.

В целом ход пиролиза и термодеструкции 7К высокогорных почв Памира согласуется с материалами литературных данных, выявлял относительно невысокий уровень внутримолекулярной дифференциации структурных компонентов, в составе макромолекулы ГК и более разнообразный характер периферических группировок (Дубжн, 1970; Орлов и др., 196В, Шурыгнна и др., Г971; Тите г, всЬт^ег , 1962 и др.).

ВЫВОДЫ

I. В связи с проявлением-структуры вертикальной поасяоста почв и ростом абсолютных высот в почвах Восточного Йакжра еущест-

21

венно увеличивается уровень гумусонакопленин. Эта тенденция характерна как для зональных (автономных, так и гидроморфяых типов почв). Темпы гумус онакошюния в гидроыорфных почвах существенно . выше таковых в автоморфных почвах.

2. Групповой состав гумуса в высокогорных почвах Восточного Памира характеризуется высоким удельным весом гуминов и фульвокис-лот в подчиненной ролью гуминовых кислот. С переходом от почв пустынной зовы к пустынно-степной и от автономных почв к орошаемым и гидроморфным почвам снижается прочность связи гумусовых соединений о минеральной часть» и увеличивается "гидролизуемость" гумусовых соединений, .

3. Высокогорные пустынные почвы характеризуются самым низкий уровнем гумусоиакопления, приуроченностью максимального содержания гумуса к подкорковым горизонтам и преимущественно фульватно-гукин-ныи составом гумуса на фоне незначительного содержания гуминных кислот. По этому показателю они разделяются на три группы: с исключительно фульватно-гуминным, спорадически-гуматно-фульватно-гумин-ным и гуматно-оущественно фульватко-гуминный составом гумуса. Впервые выделены почвы, не содержащие в составе "гидролизуемых"фракций гумуса групп гумиковых кислот. Основная направленность процесса гу-иусообразовавия в условиях высокогорной пустынной зоны определяется преимущественный накоплением в групповом составе гумуса фульво-кислот и гуминов. Выдвигается гипотеза о унаследованной природе гумйнов б'составе гумуса высокогорных почв пустынной в01ш.

4. Орошение в условиях высокогорной пустынной зоны Восточного Памира приводит к накоплению новообразованного гумуса и изменению

• группового его состава. Увеличивается "подвижность" румуоа, снижается содержание прочно закрепленных фракций гумуса - гуминов, устойчивый характер приобретает новообразования гуминовых кислот, групповой состав гумуса становится гуматно-фульватн о-гиму иным. Внесение органических удобрений без последующего орошения в условиях высокогорной пустынной зоны ке изменяет групповой состав гумуса целинных почв. При орошении в составе гумусовых кислот начинают доминировать гуминовые кислоты первой группы (уяьминовые кислоты) я фудьвокксяоты I и Те группы. Таким образом, накопление гумусовых кислот & орошаемых почвах не сопровождается их более прочным закреплением минеральной частью почвы несмотря на высокое содержание карбонатов.

5, Высокогорные карбонатные почвы пустынно-степного пояса характеризуете!! наивысшв« уровнем гумусокакопления в, ряду вокально автономных почв Восточного Памира. Гумус этих почв характеризуется высоким содержанием гуикнов, узким отношением углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот и в покоторых случаях - фульватныи составом отдельных горизонтов.

6. Высокогорные гидроморфные почвы пустынной и пустынно-степной зон характеризуются наивысшим уровнем гумуоонакопления. Состав, гумуса существенно изменяется в зависимости от степени гидроморф-ности, торфянистости и засоленности почв. Лугово-аллювиальные почвы характеризуются гуматно-существенно фулвватно-гумияным составом гумуса. Торфяниотые почвы отличаются устойчиво гукатно-фудьватно-существвнно гуминным составом. Высокогорные газовые почвы характеризуется гунатно-фульватно-гуминным составом гумуса. В групповом составе гумусовых кислот преобладают гуыквовые кислоты и фульвокис- ■ лоты второй группы. В указанном ряду почв в составе "гидролизуоных" фракций гумуса увеличивается удельный вес гуминовых кислот и растет степень закрепленности гумуса минеральной частью почв.

?. Сизико-хякические свойства гумусовых кислот высокогорных, почв Памира имеют общие черты, свойственные классу гумусовых соединений специфической природы. Специфический состав гумусовых кислот подтверждается материалами элемеитного состава, даиными по выходу ароматических кислот, характером электронных и КХ-спектроа препаратов, ходом териодеструкции а широком диапазоне температур. Гу-миновые кислоты в сравнении с фульэокислотами характеризуются большей обугдерохенностыо, меньшей окисленноеты» и содержат в своем составе меньше азота.

Ô. Материалы по групповому составу гуыуоа и физико-химическим свойствам гумусовых кислот являются научной основой разработки методов регулирования углеродного баланса почв и последующего их обогащения органическим веществом. Внесение органических удобрений на фойе:ороиения улучшает качественный состав гумуса высокогорных почв и приводит.к обогащению их новообразованными формами гумуса. Однако слабое закрепление гумуса.минеральной частью почв должно быть учтено при интенсивном использовании пастбищ и сенокосов в условиях орооеняя. Без орошения гумусовая мелиорация не хает эффекта, а органическое векоетво навоза к растительных остатков «йабо закрепляется почвой и находился з виде механической примеси в общей массе минеральной фазы почв.

гъ

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Групповой состав органического вещества высокогорных почв Памира. Тезисы докладов 11-Й республиканской конференции молодых ученых, посвященной ЮО-логкю со дня рождения В.И.Ленина, Ашхабад, 1970.

2. Органическое вещество высокогорных пустынных почв Восточного Памира. Проблемы освоения пустынь, Ашхабад, 1974, № 3.

3. Инфракрасные спектры поглощения гуминовых кислот высокогорных почв Восточного Памира, /"¿клады АН Тадж.ССР, т.ХШ, № 6, Душанбе, 1975.

Об органическом веществе высокогорных пустынно-степных почв Восточного Памира. Известил АН Тадж.ССР. Отделение биологических наук, 3 (60), Душанбе, 1975.

5. Сравнительная характеристика гумуса высокогорных почв Армянского нагорья и Памира (в соавторстве) в сборник симпозиума "гумуо ет планта", 6, 1975, (ЧССР).

6. Пиролиз и комплексный диффареадиакьно-териовесовой анализ гумусовых ниолот высокогорных почв Восточного Памира. Известия АН Тадж.ССР, Отделение биологических наук, 4 (60), Душанбе, 1975.

Материалы диссертации доложены:

1. На П Республиканской научной конференции молодых ученых Туркменистана, посвященной 100-летию со дня рождения В.И.Ленива. Ашхабад, декабрь, 1970.

2. На У1 Международном симпозиуме "Гумуо и растение У1", Че-хославакия, Прага, август, 1975.

ПОДПИСАНО в ПЕЧАТЬ \/Х 1Я75 Г. НОРМАХ БУМАГИ 60*90 1/16. ОБЪЕМ 1,5 П. Л. ЗАКАЗ 28«. ТИРАЖ 250 ЭКЗ.

Г. ФРУНЗЕ, ТИП, АН КИРГИЗ. ССР. УЛ. ПУШКИНА ш.