Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности гумификации и минерализации корневой массы в почвах техногенных ландшафтов

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Особенности гумификации и минерализации корневой массы в почвах техногенных ландшафтов"

На правах рукописи

Батурина Виктория Борисовна

ОСОБЕННОСТИ ГУМИФИКАЦИИ И МИНЕРАЛИЗАЦИИ КОРНЕВОЙ МАССЫ В ПОЧВАХ ТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ

03.00.27 - почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Новосибирск 2005

Работа выполнена в Кемеровском государственном сельскохозяйственном институте

Научный руководитель:

доктор биологических наук, старший научный сотрудник Курачев Владимир Михайлович

доктор биологических наук, старший научный сотрудник Кленов Борис Максимович

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Широких Петр Степанович

Кемеровский государственный университет

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Защита состоится 5 октября 2005 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 003.013 01 при Институте почвоведения и агрохимии СО РАН по адресу 630099, Новосибирск, ул. Советская, 18, Институт почвоведения и агрохимии СО РАН

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института почвоведения и агрохимии СО РАН

Автореферат разослан «/¿!5>>

2005 г.

Ученый секретарь диссертационного сов доктор биологических наук

- Артамонова В.С.

пто&

2/677*1

Актуальность исследований. Ландшафты, базовые компоненты которых (рельеф, породы) сформированы техногенным путем, называются техногенными Понятно, что свойства и функции преобразованного рекультивацией техногенного ландшафта определяются способом формирования этого ландшафта и способом рекультивации. По этой причине, важно изучить свойства формирующейся почвы с целью дальнейшего прогнозирования процессов педогенеза и оценки возможности управлять ими Особенно важно обратить внимание на способность почвы техногенного ландшафта накапливать биогенное органическое вещество и преобразовывать его до гумусовых веществ и подвижных форм минеральных соединений Поскольку роль гумусовых веществ в восстановлении экологического функционирования рекультивированного ландшафта особенно существенна Однако чтобы стимулировать при рекультивации процессы гумусообразования необходимо выяснить особенности гумификации поступающего в субстрат органического вещества, связь этих процессов с химическими, физико-химическими и иными свойствами пород и формирующихся на них почв.

Цель исследований. Выявить в различных почвенно-литологических условиях техногенных ландшафтов Кузбасса особенности гумификации и минерализации подземных органов злаковых и бобовых трав, а так же их смеси

Задачи исследований:

1. Изучить характер гумусообразования в различных типах эмбриоземов, отличающихся условиями почвообразования.

2. Выявить связь характера гумусообразования со свойствами и составом поступающего в почву органического вещества.

Научная новизна. Впервые в техногенных ландшафтах Сибири изучались разложение, минерализация и гумификация корневых масс, экспонировавшихся в эмбриоземах, отличающихся стадией почвообразования Выявлена функциональная связь свойств экофакторов с направленностью гумусообразовательных процессов. Определена роль остатков злаковых и бобовых трав и их смеси в накоплении устойчивых гумусовых кислот

Защищаемые положения:

1 Гумусообразовательный процесс в техногенных ландшафтах протекает сингенитично стадиям эволюции эмбриоземов.

2 На ранней стадии почвообразования (эмбриоземы органо-аккумулятивные) превращение органического вещества связано главным образом с минерализацией и выщелачиванием продуктов разложения в нижние горизонты, лишь на поздней стадии (эмбриоземы гумусово-аккумулятивные) органическое вещество активно гумифицируется и накапливается в корнеобитаемом слое.

Теоретическая и практическая значимость. Теоретические выводы, полученные в результате исследований, позволяют прогнозировать эффективность рекультивации, совершенствовать ее систему, путем создания условий почвообразования с заданными параметрами, а также активизировать формирование свойств, режимов и функций почв с целью улучшения экологического состояния техногенных ландшафтов.

Вклад автора. Автору принадлежит выполнение всех полевых работ, включая закладку опыта Им же в лабораторных условиях определялись агрохимические, физические и биологические свойства почвы Соискателем проанализированы почвенные образцы на показатели реакции почвенной среды, общий органический углерод и содержание карбонатов, а также определены темпы гумификации и минерализации растительной массы, заложенной в почвы Все полученные данные статистически обрабатывались и обобщались диссертантом.

Апробация работы. Основные положения работы доложены на региональных научно-практических конференциях Новокузнецка (Новокузнецк, 1999), Красноярского края (Красноярск, 2003) и Кузбасса (Кемерово, 2004), а также на международной конференции в Находке (Находка,2002) и всероссийском научно-техническом семинаре в Пензе (Пенза,2003)

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 11 научных работах, в том числе в одном рецензируемом печатном издании «Сибирский экологический журнал».

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы и приложения. Общий объем составляет 118 страниц, включая 25 таблиц и 9 рисунков. Список литературы содержит 122 источника, в том числе 10 иностранных

ГЛАВА 1. Состояние изученности вопроса

В главе представлен литературный анализ по теме исследования Развернуто изложены взгляды различных авторов на основные условия гумусообразования в ненарушенных почвах, которые можно рассматривать в качестве модельной основы для изучаемого процесса в техногенных ландшафтах Выделены спорные и противоречивые вопросы, касающиеся минерализации и гумификации растительных остатков

ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования

Объект исследований представлен различными типами эмбриоземов, сформированных на отвалах Моховского углеразреза Беловского района Кемеровской области. Для изучения особенностей превращения органического вещества закладывались 3 опытные площадки: 1) на участке с лесной рекультивацией с эмбриоземом органо-аккумулятивным, 2) на участке с посевом трав с эмбрио-земом гумусопо-аккумулятивным, 3) на самозарастающем гидроотвале с дерновым эмбриоземом Четвертая опытная площадка (контроль) располагалась на черноземе выщелоченном, сформированном на четвертичных лессовидных суглинках

В профили эмбриоземов и чернозема выщелоченного размещали мешочки с растительной массой в виде корней злаковых и бобовых трав, как в отдельности, так и в смеси в равной степени Использовались корни люцерны синегиб-ридной и костреца безостого Образцы закладывались в почву в трех слоях 010, 10-20 и 20-30 см согласно общепринятой методике [Практикум , 1971] Навеска во всех вариантах составляла 25 г воздушно-сухой массы корней. Опыт

выполнялся в 3-кратной повторности в течение 3 лет. Общее число образцов составило 324.

Корни до закладки опыта анализировались на содержание органического углерода и общего азота. В исследовательский период определяли интенсивность разложения по потере массы от исходного веса внесенных корней. Процесс гумификации оценивали по составу органической части органогенного материала по методике, предложенной JI.A. Александровой [1980] Согласно этой методике выделяются водорастворимая подвижная фракция гумуса, собственно новообразованные гумусовые кислоты: свободные (экстрагируемые раствором 0,1 М Na4P207) и связанные с полугумифицированными остатками тканей (экстрагируемые раствором 0,02 н. NaOH), легкогидролизуемые и трудногидролизуемые вещества, а также негидролизуемый остаток. Степень минерализации растительных остатков определяли по зольности вещества после прокаливания

Одновременно проводились полевые и камеральные исследования почвы, внутри которой били заложены образцы корней. Агрохимические свойства субстратов были исследованы в аналитической лаборатории КемНИИСХ- обменный калий и подвижный фосфор в одной навеске по методу Мачигина, нитратный азот в динамике - ионометрическим методом. В этой же лаборатории изучали и некоторые физико-химические и химические свойства почвы: реакция почвенной среды - потенциометрическим способом, органический углерод - по методу И.В. Тюрина. Параллельно в сроки отбора образцов на нитратный азот определяли биологическую активность почвы по убыли массы льняной ткани [Мишустин, Петрова, 1963], одновременно на полотне учитывали образовавшиеся свободные аминокислоты (нингидринположительных продуктов) [Методы почвенной микробиологии..., 1991]. В Государственном центре агрохимической службы «Кемеровский» анализировали почвенные образцы на содержание общего азота по методу Къельдаля. Содержание карбонатов определялось в лаборатории рекультивации почв ППА СО РАН по методу Голубева. Там же определяли групповой и фракционный состав гумуса по схеме И.В. Тюрина в модификации В.В. Пономаревой и Т.А. Плотниковой. На кафедре химии и агрохимии КемСХИ почвенные образцы были проанализированны по следующим показателям: емкость катионного обмена - методом Бобко-Аскинази в модификации Граборова и Уваровой [Аринушкина, 1970], агрегатный состав почвы и водопрочность макроструктуры - методом Н.И. Саввинова, плотность - по методике Ф.Р Зайдельмана [1957] и полевая влажность - весовым методом. В полевых условиях in situ определялась среднемесячная температура почвы по методике разработанной в лаборатории рекультивации почв ИПА СО РАН [Устройство ... , 2000]. Статистическая обработка результатов исследований проводилась по методике дисперсионного анализа [Доспехов, 1979]

ГЛАВА 3. Природно-климатическое состояние района исследований

В главе рассматриваются основные природно-климатические условия (географическое положение, геологическое строение, рельеф, почвообразующие породы, климат, растительный и почвенный покров) ненарушенной территории. Показано, что комплекс природных условий способствует образованию в

почвах гумуса гуматно-фульватного состава и развитию гумусово-аккумулятивных процессов Однако условия почвообразования в техногенных ландшафтах, в частности, на отвалах Моховского углеразреза, принципиально отличаются от таковых в естественных ландшафтах, что скажется и на гумусо-вообразовательных процессах.

ГЛАВА 4. Специфика условий формирования гумусовых веществ в эм-бриоземах

Процессы минерализации и гумификации находятся в прямой зависимости от качества эдафических условий, растительности и климата, поэтому, чтобы понять специфику трансформации органического вещества в ходе формирования того или иного типа эмбриозема, необходимо рассмотреть особенности формирования источника органического вещества, то есть растительного покрова и свойства почв, определяющих эту трансформацию.

4.1. Особенности растительного покрова на эмбриоземах. На внешнем отвале Моховского углеразреза (эмбриозем органо-аккумулятивный) Гурьевским леспромхозом была проведена посадка сосны обыкновенной. Травянистый покров здесь находиться в угнетенном состоянии Выделяются отдельные микрогруппировки с преобладанием злаков и сложноцветных. Малое количество опа-да на эмбриоземе органо-аккумулятивном (менее 30 г/м2) и его специфический состав не способствуют развитию деструкторов Тенденция к быстрому высыханию опада также снижает интенсивность его разложения микроорганизмами, что ведет к накоплению слаборазложившейся лесной подстилки.

На стадии развития дернового процесса и формирования дернового эмбриозема в составе фитоценоза (гидроотвал, самозарастание) еще продолжают присутствовать рудеральные растения, но появляются бобовые, отличающиеся способностью распространяться на субстратах с недостатком подвижных форм азота Это создает благоприятные условия для совместного произрастания других, более требовательных к азоту травянистых растений. Формируется фитоценоз с корневищными или корнеотпрысковыми растениями, характеризующимися глубоко проникающей корневой системой, способной осваивать большое внутрипочвенное пространство. В результате этого в эмбриоземе дерновом накапливается до 2 т/га надземной биомассы, образуется дернина и, следовательно, дерновый горизонт.

На стадии формирования эмбриозема гумусово-аккумулятивного фитоценоз становится многовидовым (внешний отвал, самозарастание) Проективное покрытие возрастает до 60-75 % и более. Запасы надземной биомассы достигают 3 т/га и более В составе растительного сообщества преобладают ксерофитные и мезофитные виды, характерные для степных и лугово-степных формаций.

Таким образом, сукцессия растительного сообщества идет в направлении увеличения количества и качества поступающего в почву органического вещества и сопровождается эволюцией эмбриоземов.

4.2. Основные физические условия формирования гумусовых веществ. Проведенные исследования показали, что эмбриозем органо-аккумулятивный и эмбриозем гумусово-аккумулятивный характеризуются по гранулометрическо-

му составу мелкозема как иловато-пылеватый тяжелый суглинок с преобладанием в верхней части профиля илистой фракции. Гранулометрический состав эмбриозема дернового (гидроотвал) легче и определяется как супесчаный с резким доминированием фракции песка и невысоким содержанием ила

К сожалению, исследуемые эмбриоземы включают значительное количество угля и продуктов распада вмещающих горных пород, представленных плотными обломками (песчаников, алевролитов и аргиллитов) На всех типах, изучаемых эмбриоземов, с глубиной происходит постепенное увеличение в скелетной части прочных каменистых обломков. Следовательно, процессы выветривания, точнее распада ложных агрегатов с глубиной ослабевают Выделялись ложные агрегаты (мелкие обломки плотных пород) и педогенные. Последние, содержащие гумусовые вещества и связанные с глинистыми минералами, характерны лишь для верхних биогенных горизонтов эмбриоземов, где сосредоточена основная микробная и растительная масса. Ниже этих горизонтов все структурные отдельности размером 3-1 мм имеют лито генное происхождение, а представленное в них органическое вещество - инертные угольные частицы Максимальное содержание педогенной фракции агрегатов размером 3-1 мм в 10-сантиметровом слое характерно для эмбриозема гумусово-аккумулятивного Значительно меньше их оказалось в эмбриоземе дерновом и в эмбриоземе орга-но-аккумулятивном В последнем случае содержание педогенных агрегатов размером 3-1 мм не велико и в верхнем 10 см слое.

4.3. Кислотно-щелочные условия формирования гумусовых веществ. Реакция среды в эмбриоземе гумусово-аккумулятивном и в эмбриоземе дерновом - слабощелочная (7,4-7,9 и 7,8-8,0, соответственно), а в эмбриоземе органо-аккумулятивном - щелочная (8,1-8,3), тогда как в корнеобитаемом слое чернозема выщелоченного, взятого для сравнения, - слабокислая. Такая реакция среды в эмбриоземах обусловлена наличием карбонатов Для образования гумино-вых кислот необходима нейтральная или близкая к нейтральной реакция среды [Ганжара, 1997] При щелочной реакции среды будет преимущественно образовываться гумин [Соколовский, 1956], что мы и наблюдаем на эмбриоземах Во всех типах эмбриоземов наблюдалось снижение карбонатов в верхнем десятисантиметровом слое, который наиболее обогащен органическим веществом и отличается большей биологической активностью

4.4. Некоторые особенности органического вещества эмбриоземов. На одновозрастных эмбриоземах заметны различияв общем содержании органического углерода по типам эмбриоземов. В частности, если в эмбриоземе орган-но-аккумулятивном и эмбриоземе дерновом в слое 0-30 см содержание органического углерода составило в среднем 1,26% и 0,92%, соответственно, то в эмбриоземе гумусово-аккумулятивном - 6,58%, что почти в полтора раза больше, чем на контроле - в выщелоченном черноземе (4,72%)

Максимумы содержания углерода в профиле гумусово-аккумулятивного эмбриозема приурочены к углистым прослойкам на глубине 10-30 см и 60-80 см На этой же глубине отмечается и максимум негидролизуемого остатка Известно, что в процессе выветривания и окисления бурых и каменных углей происходит регенерация гумусовых кислот, которые по химическим и физико-

химическим свойствам идентичны гумусовым кислотам современных почв [Любимова, Григорьева, 1966] Однако скорость и глубина окисления каменного угля на эмбриоземах разных типов неодинакова Область интенсивного окислительного процесса в эмбриоземе гумусово-аккумулятивном - это верхние 0-10 см Отношение СГК/СФК с глубиной на эмбриоземе гумусово-аккумулятивном изменяется от 0,1 до 1,5 Можно, допустить, что тип гумуса изменяется вниз по профилю от фульватного к фульватно-гуматному и гумат-ному, но это обусловлено присутствием на данном эмбриоземе углистых частицах В профиле отсутствуют свободные гуминовые кислоты и гуминовые кислоты, связанные с полуторными окислами (фракция I), за исключением верхних биологически активных 0-10 см. В целом, преобладают фульвокислоты и гуминовые кислоты прочно связанные с кальцием (фракция II) и глинистыми минералами (фракция III), что объясняется тяжелым гранулометрическим составом и карбонатностью мелкозема.

Эмбриозем органо-аккумулятивный, сформированный под лесной растительностью, отличается почти полным отсутствием группы гуминовых кислот Фульвокислоты преобладают и отличаются достаточной подвижностью, увеличиваясь по содержанию в нижних горизонтах Поскольку в профиле этого типа эмбриозема нет гумусово-аккумулятивного горизонта, то доминирование фуль-вокислот объясняется, по-видимому, их поступлением из подстилки и миграцией вниз по профилю Окисление же углистых частиц с образованием гуминовых кислот явно заторможено Общее же содержание фульвокислот невелико При этом они представлены главным образом фракцией III В целом, большая часть гумусовых веществ, представлена негидролизуемым остатком.

В дерновом эмбриоземе отмечается более активное окисление углистых частиц Однако это ведет либо к полной минерализации, либо к образованию подвижных гумусовых веществ, плохо закрепляющихся на поверхности песчаных частиц [Экология , 1992] Поэтому почва содержит стабильные гуминовые кислоты только в верхнем корнеобитаемом слое, в остальной части почвенного профиля преобладают лабильные фульвокислоты

В целом можно отметить, что все исследованные почвы отличаются несовершенством гумусообразовательного процесса Тем не менее, четко прослеживается связь между природным источником гумусовых веществ, интенсивностью микробиологической активности и свойствами почвообразующей породы

4.5. Общий азот и отношение C/N в эмбриоземах. В эмбриоземе гумусово-аккумулятивном отмечается более широкое соотношение C/N Два максимума отношения C/N' на глубине 30 и 70 см, отражают присутствие углистых частиц, характеризующиеся низким содержанием в своем составе азота В остальной части разреза данный показатель близок к интервалам 10-12 Этот показатель свидетельствует о том, что процессы гумификации в данном типе эмбриозема по своей генетической сущности соответствуют зональным, хотя масштабы процесса сильно уступают черноземам выщелоченным.

Основное количество углерода и азота в минеральной части органо-аккумулятивного эмбриозема заключено в микробной массе. Очевидно это обусловлено низкой зольностью хвойного опада.

В эмбриоземе дерновом наибольшее содержание общего азота фиксируется в верхней 40-сантиметровой толще. Это связано с симбиотической азотфикса-цией. Ниже по профилю отношение СЛ<Г расширяется за счет уменьшения содержания Иобщ и возрастания доли углерода углистых частиц.

Таким образом, поведение азота в эмбриоземах разных типов неодинаково Наиболее благоприятные условия гумификации, а соответственно и синтеза высокомолекулярных азотсодержащих соединений складываются на эмбриоземе гумусово-аккумулятивном под злаковой растительностью с тем или иным участием бобовых видов.

4.6. Рельефообусловленные факторы. Исследованный эмбриозем органо-аккумулятивный сформирован на спланированном участке, расположенном в трансэлювиальной позиции на склоне северо-восточной экспозиции Склоновая поверхность, при слабой развитости и изреженности травянистого покрова, обуславливает развитие плоскостного смыва, потерю вод, поступающих с атмосферными осадками, и образование корки на поверхности субстрата В результате скорость почвообразования понижается, активность биологических процессов падает, эволюция эмбриозема задерживается на стадии органо-аккумулятивного эмбриозема.

Эмбриозем гумусово-аккумулятивный сформирован на спланированной поверхности элювиальной позиции техногенного ландшафта. Здесь практически нет поверхностного смыва, однако возвышающееся положение делает его уязвимым к ветровой эрозии. Особенно это заметно в зимний период, когда частично снежные массы на участках, недостаточно защищенных растительным опадом, сдуваются. В целом здесь создаются наиболее благоприятные условия для развития биологических и почвенных процессов, что и отражается в формировании гумусово-аккумулятивных эмбриоземов.

Гидроотвал в периферийной части с развитым здесь эмбриоземом дерновым имеет выровненный рельеф и в этом отношении приближается к ненарушенной почве (чернозем выщелоченный), то есть здесь рельеф не препятствует почвообразованию. Однако неблагоприятные физико-механические свойства почво-образующей породы данного эмбриозема (легкий гранулометрический состав) влияют на педогенез, сдерживают активность биологических и почвенных процессов и обуславливают формирование дернового эмбриозема.

4.7. Гидротермические условия. Породы отвалов каменноугольных разрезов характеризуются комплексом неблагоприятных свойств С одной стороны, скелетность и каменистость пород обусловливают их высокую водопроницаемость, с другой, обломочный материал, имея высокую влагоемкость, обеспечивает низкий запас доступной влаги. Дефицит доступной влаги поддерживается и малым количеством фракций физической глины [Гаджиев, Курачев, Андро-ханов, 2001].

В значительной степени водообеспеченность зависит и от количества выпавших осадков за вегетационный период. Центральная лесостепная зона, где

проводились исследования, по увлажнению относится к умеренно увлажненной Поэтому даже в почвах естественных ландшафтов явно выражены признаки ксероморфизма.

Недостаток влаги в почвах техногенных ландшафтов во многом усугубляется температурным режимом, который зависит от каменистости породы и от экспозиции склона Северо-восточный склон, на котором сформирован эмбриозем органо-аккумулятивный, прогревается слабее других склонов Замеры температуры та глубине 10 см в полуденное время июля показали, что в эмбриоземе органо-аккумулятивном она составляет 20 °С, а в это же время на той же глубине в эмбриоземе гумусово-аккумулятивном достигает 40 °С Так как повышение температуры уменьшает интенсивность накопления в почве органического вещества [Ершов, 2004], то можно считать, что термический режим эм-бриоземов не способствует образованию устойчивых высокомолекулярных соединений, какими являются гуминовые кислоты, но может усиливать минерализацию и накопление малоконденсированных гумусовых веществ (фульвокис-лот)

ГЛАВА 5. Темпы разложения растительных остатков

На одном из этапов исследования нами изучалась скорость целлюлозоразру-шения как показателя биологической активности почвы Особое внимание было уделено определению влияния на биологическую активность почвы гранулометрического состава отвалов Максимальное разложение тканевого полотна за период июнь-август (87,7 % от исходной массы) было отмечено в эмбриоземе дерновом, сформированном на гидроотвале, который в силу специфики своего образования, имеет супесчаный состав. Для сравнения' в профиле чернозема выщелоченного за этот же период потеря массы тканевого полотна составила 54% С меньшей активностью протекает деструкция целлюлозы на эмбриоземе гумусово-аккумулятивном (40,2% от исходной массы) Это объясняется более высокой плотностью эмбриозема и наличием углистых включений, которые оказывают влияние на температурный режим Интенсивность разложения тканевого полотна здесь резко уменьшается вниз по профилю, соответствуя распространению корневых систем Наименьшая активность разложения ткани была отмечена в эмбриоземе органо-аккумулятивном (12,4-15,2 % от исходной массы) Главной причиной этого следует считать неразвитость микробоценоза на ранних стадиях эволюции эмбриоземов и фитоценозов [Экология , 1992] Темпы распада тканевого полотна соответствуют темпам накопления аминокислот, которые образуются в результате микробиологического разрушения целлюлозы

Существенно влияние на целлюлозоразрушающую активность ризосферы растений Корневые выделения сосны и ряда рудеральных растений со стерж-некорневой системой сдерживают целлюлозоразрушающую активность микроорганизмов [Наплекова и др., 1972] По-видимому, это наблюдается в эмбриоземе органо-аккумулятивном под посадками сосны Здесь в удалении от ризосферы сосны биохимическая активность микроорганизмов была выше, чем под кронами деревьев Как отмечает И С Захаров [1978], наибольшая активность

целлюлозоразрушающих бактерий фиксируется в ризосфере бобовых, а между азотфиксирующей способностью и разложением клетчатки существует прямолинейная корреляция [Экология..., 1992], что мы и наблюдали в эмбриоземе дерновом, отмечая наибольшую интенсивность разложения тканевого полотна

Характер разложения в почве целлюлозы и растительных остатков будет отличаться, так как в последних наряду с целлюлозой содержатся белки, углеводы, лигнин, смолы и другие соединения (табл 1) В первый год экспонирования во всех типах эмбриоземов наиболее быстрыми темпами разлагалась корневая масса люцерны синегибридной, что объясняется ее химическим составом, характеризующимся значительным количеством легкодоступных для микроорганизмов соединений (белки, углеводы) Несколько медленнее разлагаются корни костреца безостого, содержащего ароматические вещества фенольной природы Скорость разложения смеси корней этих трав оказалась средней

В первый год экспонирования интенсивность разложения корневой массы люцерны во всех типах эмбриоземов оказалась сопоставимой (67-72 %), и несколько ниже, чем в профиле чернозема выщелоченного (70-77 %).

На второй и третий год экспонирования в эмбриоземе органо-аккумулятивном наиболее активно разлагаются уже корни костреца безостого (до 94 %) Это связано с быстрым (в течение первого года) уменьшением легкодоступной и легкоподвижной органики, и активизацией деятельности грибов и бактерий, разлагающих более труднодоступную часть органической массы В эмбриоземах дерновом, гумусово-аккумулятивном и в черноземе выщелоченном продолжает активно разлагаться люцерна Относительно невысокая скорость разложения люцерны в этих почвах объясняется наличием иных источников легкодоступного органического вещества - значительного количества ежегодного опада корневой системы развивающегося фитоценоза.

К концу срока в эмбриоземе гумусово-аккумулятивном преобразуется до 86 % от первоначально внесенной массы корней люцерны, в эмбриоземе дерновом - до 82 %, в черноземе выщелоченном - до 92 % Скорость разложения в течение этих 3 лет быстро уменьшалась За этот же период экспонирования масса корней костреца сократилась примерно в такой же последовательности

Процессы разложения корневой массы оказались дифференцированными и по глубине почвенного профиля Так в эмбриоземе органо-аккумулятивном наиболее активное разложение растительной массы отмечалось на глубине 25 см В эмбриоземе дерновом интенсивность разложения мало изменялась с глубиной В гумусово-аккумулятивном эмбриоземе микробиологическая деструкция особенно была активна в верхнем десятисантиметровом слое Это свидетельствует о роли выщелачивания органического вещества корневой массы и продуктов ее разложения в эмбриоземах, не имеющих развитого гумусово-аккумулятивного горизонта, способного к процессам аккумуляции подвижных соединений.

Сравнение полученных данных, позволяет утверждать, что скорость разложения органического вещества в различных типах эмбриоземов зависит от биохимического состава растений, фоновых почвенных условий, в которых протекает данный процесс, и стадии эволюции эмбриоземов

Почвы Корни Глубина, см Срок разложения, лет Среднее

1 2 3

Эмбриозем органо-аккумулятивный костреца безостого 0-10 54,6 92,0 98,3 81,6

10-20 58,8 93,6 98,7 83,7

20-30 68,5 91,4 98,7 86,2

люцерны синегиб-ридной 0-10 67,0 90,2 95,7 84,3

10-20 71,3 83,3 96,5 83,7

20-30 72,6 92,0 96,5 87,0

кострец + люцерна 0-10 59,4 90,6 94,9 81,6

10-20 47,9 89,4 94,4 77,2

20-30 58,5 95,3 95,3 83,0

Эмбриозем дерновый костреца безостого 0-10 54,6 66,1 67,2 62,6

10-20 54,2 71,5 76,0 67,2

20-30 51,3 62,1 77,3 63,6

люцерны синегиб-ридной 0-10 69,1 75,9 79,6 74,9

10-20 69,6 74,1 78,3 74,0

20-30 67,4 77,8 82,2 75,8

кострец + люцерна 0-10 59 72,2 73,2 68,1

10-20 61,5 70,4 70,5 67,5

20-30 55,1 65,6 75,6 65,4

Эмбриозем гумусово-аккумулятивный костреца безостого 0-10 53,8 70,6 74,7 66,4

10-20 51,3 62,2 72,2 61,9

20-30 47,9 61,1 61,7 56,9

люцерны синегиб-ридной 0-10 70,9 78,5 86,1 78,5

10-20 67,0 77,8 86,1 77,0

20-30 72,2 75,3 82,6 76,7

кострец + люцерна 0-10 60,7 71,4 74,3 68,8

10-20 59,0 72,2 74,8 68,7

20-30 55,1 66,8 74,8 65,6

Чернозем выщелоченный костреца безостого 0-10 55,5 60,8 72,1 62,8

10-20 55,9 72,1 75,2 67,7

20-30 58,8 70,8 71,4 67,0

люцерны синегиб-ридной 0-10 70,0 84,3 92,3 82,2

10-20 72,2 85,7 87,0 81,6

20-30 77,4 82,3 85,2 81,6

кострец + люцерна 0-10 58,1 72,8 75,2 68,7

10-20 65,8 70,6 82,0 72,8

20-30 62,0 69,4 73,5 68,3

ГЛАВА 6. Минерализация и гумификация растительных остатков

Скорость трансформации корневой массы оценивалась по изменению зольности остатков, а интенсивность гумусообразования и гумификации по сохранению при этой трансформации С0рг

Исследования показали, что интенсивность в различных эмбриоземах процессов гумусообразования и гумусонакопления зависит от типа эмбриозема Эта активность изменяется в ряду эмбриозем гумусово-аккумулятивный > эм-бриозем дерновый > эмбриозем органо-аккумулятивный

Наиболее высокозольными оказались корни экспонированные в эмбриоземе органо-аккумулятивном Наименьшую зольность имеют корни, заложенные в гумусово-аккумулятивный эмбриозем Эмбриозем дерновый занимает промежуточное положение Как видим, и здесь проявляются отличия между типами эмбриоземов по характеру внутрипочвенной трансформации органического вещества Поскольку эмбриозем органо-аккумулятивный характеризуется наибольшими темпами потери С0рг и увеличением зольности, то это дает основание утверждать, что в нем идут активные минерализационные процессы Иными словами, микробоценозы в почвах, находящихся на стадии органо-аккумулятивных эмбриоземов, менее дифференцированы по своим функциям, чем на стадии гумусово-аккумулятивных эмбриоземов В гумусово-аккумулятивном эмбриоземе потери органического углерода на минерализацию оказываются минимальными, минимальна в них и зольность Следовательно, стратегия трансформации органического вещества на поздней стадии развития эмбриоземов направлена на максимальное сохранение С0рг, то есть на гумусо-образовательный и гумусонакопительный процессы.

Исследования показали, что во всех типах эмбриоземов наибольшее относительное содержание водорастворимой фракции органического вещества обнаруживается в разлагающихся корнях люцерны первого года исследования (табл 2) Затем картина несколько меняется В корнях люцерны второго года разложения в эмбриоземе органо-аккумулятивном и эмбриоземе дерновом содержание водорастворимых веществ продолжает повышаться, а в эмбриоземе гуму-сово-аккумулятивном как и в черноземе выщелоченном - начинает снижаться (табл 3) Это свидетельствует о том, что в эмбриоземе поздней стадии развития, и в черноземе выщелоченном трансформация легкодоступных соединений по пути образования водорастворимых веществ завершается, и начинают преобладать процессы образования более устойчивых веществ В эмбриоземе ранней стадии развития (органо-аккумулятивный эмбриозем) и средней (дерновый эмбриозем) они продолжаются, в результате чего органическое вещество в них либо минерализуется, либо выщелачивается.

В отличие от бобовых, злаковые (кострец безостый) содержат меньше легкодоступных высокоазотистых соединений Поэтому трансформация корней костреца безостого будет определяться разложением главным образом лигнина и целлюлозы, так как растворимые фракции к этому моменту практически уже исчезнут.

Лигнин на гА от общего его содержания связан с углеводами Разложение лигноуглеводных комплексов, которыми богаты злаковые, приводит к росту трудногидролизуемых (целлюлоза) и легкогидролизуемых (гемицеллюлоза) веществ [Саловарова, Козлов, 2001]. Однако ход этого процесса в различных типах эмбриоземов неодинаков В эмбриоземах ранней стадии развития процесс накопления продуктов разложения лигноуглеводных комплексов выражен слабо, а в эмбриоземах средней и поздней стадий развития, даже в первый год разложения, выражен значительно сильнее (см табл 2, 3). Из этого следует, что и по признакам разложения лигноуглеводных комплексов гумусово-аккумулятивные эмбриоземы имеют более развитые механизмы трансформации органического вещества

Потери углеводов при их минерализации или выносе в виде водорастворимой фракции приводят к увеличению относительного содержания негидроли-зуемого остатка (лигнина), хотя абсолютное его содержание может снижаться [Орлов, 1985], что мы и наблюдаем в органо-аккумулятивном эмбриоземе.

Типовая специфика разложения корневых масс в эмбриоземах проявляется и в изменениях содержания в органической массе легкогидролизуемых веществ (гемицеллюлоза, кислоторастворимые белки). Если в эмбриоземе органо-аккумулятивном их содержание падает, то в дерновом и гумусово-аккумулятивном - возрастает. Это связано с тем, что в эмбриоземах ранней стадии развития при несовершенстве микробоценоза, эти вещества либо минерализуются, либо вымываются В эмбриоземах же средних и поздних стадий развития с более мощными микробоценозами [Экология , 1992] такие вещества могут даже накапливаться, в том числе и за счет накопления микробного белка [Трофимов и др., 1986].

В зональной почве процессы минерализации и гумификации растительных остатков более сбалансированы На фоне активных потерь негидролизуемого остатка, трудногидролизуемых и легкогидролизуемых веществ, а также увеличивающейся зольности, образуются гумусовые вещества.

При выделении свободных, не связанных с растительной тканью, новообразованных гумусовых веществ, экстрагируемых 0,1 М Ыа4Р207, из всех растительных образцов, экспонировавшихся в различных типах эмбриоземов в течение года, в раствор переходят преимущественно соединения близкие к фульво-кислотам (см табл 2). Соединения близкие к гуминовым кислотам обнаруживаются на второй год (см табл 3) При этом кислоты, образовавшиеся в эмбриоземе дерновом, не осаждаются даже и в этот срок. Наряду со свободными гумусовыми веществами, выделяются гумусовоподобные вещества прочно связанные с полугумифицированными и негумифицированными остатками тканей В раствор они переводятся 0,02н. №ОН.

Самое малое количество гумусовых кислот образуется в эмбриоземе дерновом Очевидно, что недостаточная площадь активной поверхности и малая емкость поглощения песчаных фракций не способствуют формированию в этой почве органо-минеральных комплексов. Образующиеся гумусовые кислоты имеют преимущественно фульватный состав и легко мигрируют по почвенному профилю

Таблица 2. Состав органического вещества корневой массы после 1-го года экспонирования в эмбриоземах и черноземе выщелоченном, ____% на сухое обездоленное вещество_________

Почвы Корни Общее содержание Сорт Водорастворимые вещества Гумусовые вещества, Лепсогид-ролизуе-мые вещества Трудно-гидроли-зуемые вещества Негидро-лизуемый остаток

экстрагируемые 0,1 М раствором ЫаЛО? экстрагируемые 0,02 н. раствором МаОН

Сгк Сфк

Эм-бриозем органо-аккумул лгив-ный костреца безостого 41,53 0,21 1,10 1,18 1,29 2,79 5,75 31,26

люцерны си-негибридной 39,47 0,46 1,21 1,26 1,06 2,05 6,33 31,61

костреца + люцерны 36,94 0,26 1,37 1,47 1,40 3,36 9,90 26,60

Эм-бриозем дерновый костреца безостого 41,78 0,34 1,02 1,45 1,36 3,54 8,43 25,63

люцерны си-негибридной 42,31 0,33 0,61 0,88 0,86 1,53 5,79 32,30

костреца + люцерны 41,18 0,27 0,95 1,00 0,95 1,64 7,19 29,18

Эм-бриозем гумусо-во-ак-кумуяя-тиный костреца безостого 43,58 0,45 1,08 1,59 1,43 4,98 9,68 24,37

люцерны си-неги брндной 43,98 0,88 1,29 1,44 1,15 1,51 5,06 32,63

костреца + люцерны 44,36 0,87 1,37 1,46 1,39 2,62 7,61 29,04

Чернозем выщелоченный костреца безостого 38,95 0,46 1,38 1,66 1,31 5,29 6,80 22,03

люцерны си-негибридной 38,37 1,34 1,98 1,90 1,42 2,62 6,52 22,60

костреца + люцерны 41,26 0,99 1,60 1,91 1,42 3,69 6,07 25,57

НСРАавс = 0,18% НСРав ас = 0,32% НСРВс=0,16% НСРвс = 0,28%

Таблица 3. Состав органического вещества корней массы после 2-х лет экспонирования в эмбриоземах и черноземе выщелоченном, ___% на сухое обездоленное вещество____

Почвы Корни Общее содержание Сснт Водорастворимые вещества Гумусовые вещества, Легкогид-ролизуе-мые вещества Трудно-гидро-лизуемые вещества Негидро-лизуемый остаток

экстрагируемые 0,1 М раствором Ыа4Р207 экстрагируемые 0,02 н. раствором ИаОН

Сгк Сфк Сгк Сфк

Эмбриозем органо-аккуму-лятив-ный костреца безостого 24,37 0,92 2,95 4,56 1,58 1,62 1,76 4,20 6,76

люцерны си-негибридной 34,99 1,25 2,43 5,49 1,81 1,82 1,35 4,73 16,11

костреца + люцериы 27,62 1,16 2,32 4,36 1,79 1,52 2,09 5,60 8,77

Эмбриозем дерновый костреца безостого 27,67 0,69 0 2,81 2,98 2,01 4,52 4,96 9,70

люцерны си-негибридной 36,97 0,42 0 1,63 1,35 0,92 3,00 3,70 25,96

костреца + люцериы 28,61 0,56 0 2,05 1,90 1,41 4,42 3,19 15,08

Эмбриозем гумусо- во-аккумул ятиный костреца безостого 37,37 0,55 2,66 3,58 1,67 1,28 4,59 7,16 15,89

люцерны си-негибридной 40,79 0,63 2,31 4,23 0,96 1,13 3,41 7,47 20,66

костреца + люцерны 39,87 0,90 4,88 5,57 1,14 1,08 3,81 8,34 14,14

Чернозем выщелоченный костреца безостого 32,13 1,23 3,64 4,22 1,55 0,93 3,68 6,61 10,26

люцерны си-негибрндной 30,57 0,79 3,60 4,69 0,95 0,65 2,18 5,68 12,03

костреца + люцерны 28,48 1,34 4,86 5,81 0,92 0,99 2,62 4,93 7,01

НСРдв ас =0,032% НСРвс = 0,028% НСРА авс= 0,018% НСРВ с = 0,016%

В эмбриоземе органо-аккумулятивном с доминированием в растительном покрове сосны обыкновенной заметна тенденция к формированию гуматно-фульватного типа гумуса Появление в специфических биологических условиях (слабая развитость микрофлоры и хвойный опад) органо-аккумулятивного эм-бриозема гуминовых кислот труднообъяснимо Анализ гумусовых веществ, образующихся при разложении корней трав, заложенных в этой почве, вскрыл практически полное отсутствие в них азота.

Наибольшая концентрация гумусовых кислот была обнаружена при трансформации корневых систем в эмбриоземе гумусово-аккумулятивном При этом наблюдался рост их содержания от первого ко второму году

По сравнению с эмбриоземами, наилучшие условия гумусообразования складываются на ненарушенной почве - черноземе выщелоченном Однако, если в эмбриоземе гумусово-аккумулятивном, находящемся на поздней стадии эволюции, процессы гумификации преобладают над процессами минерализации, то в черноземе выщелоченном эти процессы находятся в равновесном состоянии, что вполне соответствует климаксной стадии почвообразования

Во всех исследованных эмбриоземах и в профиле выщелоченного чернозема, активность гумификационных процессов с глубиной падает Однако в эмбриоземах это падение очень резкое, что свидетельствует о недостаточном развитии биогенных процессов и неразвитости вследствие этого почвенного профиля. Лишь наиболее лабильные соединения, и особенно водорастворимые вещества и фульвокислоты, способны накапливаться в нижних слоях корнеобитаемого горизонта

Оценивая роль растительных остатков в гумусообразовательном процессе, можно отметить, что злаковая растительность более способствует формированию устойчивых гумусовых кислот, чем бобовые Последние хотя и быстро гу-мифицируются, но так как эти гумусовые кислоты слабо конденсированные и малоустойчивые, то они активно минерализуются.

Все формирующиеся гумусовые кислоты эмбриоземов, по сравнению с черноземами, менее зрелые, азотистая часть их еще неразвита, в элементном составе заметно больше углерода.

Выводы:

1 Процессы минерализации и гумификации растительных остатков в эмбриоземах имеют стадийный характер, изменяясь сингенетично стадиям посттехногенного почвообразования

2 На органо-аккумулятивной стадии в условиях недостатка растительного опада и слаборазвитой педогенной структуры биоценозов преобладают процессы выщелачивания и минерализации

3 На дерновой стадии развития эмбриоземов активность процессов разложения и гумусообразования невелика, что ведет к аккумуляции остатков растительной биомассы в верхних биогенных горизонтах Минерализация и выщелачивание органических веществ преобладают над процессами гумификации

4 На поздних стадиях почвообразования (эмбриозем гумусово-аккумулятивный) сингенетично сукцессии растительности усиливается интенсивность гумификации, и начинают развиваться гумусово-аккумулятивные процессы.

5 Характер трансформации органических веществ и гумусово-аккумулятивных процессов, даже на поздних стадиях развития эмбриоземов, отличается от таковых в зональных почвах (черноземах выщелоченных) несбалансированностью

6 Сингенетичность и стадийность биологических и почвенных процессов проявляется и в функциональных различиях процессов трансформации органического вещества различного происхождения На ранних стадиях эволюции эмбриоземов активно минерализуется корневая масса бобовых трав; на средних -начинают гумифицироваться злаковые; на поздних - гумификационные и гуму-сово-аккумулятивные процессы особенно активизируются при трансформации смеси и бобовых, и злаковых трав.

7 Интенсивность гумификации и минерализации в эмбриоземах с глубиной слабо дифференцирована Однако продукты разложения корневой массы в эмбриоземах ранних и средних стадий перемещаются в нижние горизонты корне-обитаемого слоя, а в эмбриоземах поздней стадии они преимущественно аккумулируются в верхних десяти сантиметрах.

Список опубликованных работ:

1 Овсянникова С В , Батурина В.Б Первичное почвообразование в технозе-мах на биологическом этапе рекультивации // Взаимодействие научно-образовательных, промышленных, предпринимательских и административных структур Правовые и экономические аспекты ■ материалы науч -практ. конф., Новокузнецк, 8-10 апр , 1999 -Новокузнецк, 1999. -С 15-16 (0,1 п Л./0.05)

2 Овсянникова С В , Батурина В Б Специфика начального почвообразования в техноземах на биологическом этапе рекультивации // Сб. науч. тр - Кемерово, 2000. - С. 87-90. (0,2 п.л./0,1)

3 Батурина В Б Процессы трансформации подземных органов многолетних трав в молодых почвах техногенных экосистем // Внедрение ресурсосберегающих технологий в сельском производстве • материалы науч.-практ. конф., Новокузнецк, 13-16 февраль, 2001. - Новокузнецк, 2001. - С. 35-37. (0,1 п.л.)

4 Батурина В Б Целлюлозолитическая активность эмбриоземов Моховского разреза Беловского района // Научные основы развития АПК • материалы I науч -практ. конф молодых уч КГСХИ, посвящ 60-летаю Кемеровской обл , Кемерово, 28 апр , 2002. - Кемерово, 2002 - С 5-8. (0,2 п.л )

5 Овсянникова С В , Батурина В Б Особенности гумификации подземных частей злаковых и бобовых трав и их смесей при биологической рекультивации нарушенных земель // Вестн КемГУ. Вып 2(10) - Кемерово • ООО «Компания ЮНИТИ», 2002. - С. 27-32. (0,3 п л./0,15)

6. Овсянникова С В., Батурина В.Б. Физические свойства и гумусовое состояние молодых почв при рекультивации // Наука - техника - технологии : сб.

материалов IV Междунар науч.-практ конф - Находка, 2002 - С 90-94 (0,2 п.л./0,1)

7. Батурина В.Б. Направленность процесса гумусообразования на нарушенных почвах с лесной рекультивацией // Экологическая безопасность регионов России и риск от техногенных аварий и катастроф : сб. материалов Всерос. на-уч.-техн. семинара, Пенза, 24-25 апр., 2003. - Пенза, 2003,- С. 95-97. (0,2 п.л.)

8 Батурина В.Б., Пухова О.Н. Направленность процесса гумусообразования на нарушенных почвах с лесной рекультивацией // Красноярский край : освоение, развитие, перспективы : тез. докл. регион, студ. науч. конф. Ч. 2. - Красноярск, 2003. - С. 20-21. (0,1 п.л./0,08)

9. Батурина В.Б. Особенности минерализации и гумификации корней трав // Вестн. КГСХИ. - Кемерово : AHO ИПЦ «Перспектива», 2004. - № 1. - С. 78-81. (0,2 п.л.)

10. Батурина В.Б., Пухова ОН Влияние биологической активности и особенностей растительного покрова зональной и нарушенной почв на процесс гумусообразования // Достижения молодежной науки Кузбассу : материалы II науч.-практ. студ. конф. гуманитарно-педагогического факультета, Кемерово, 9 апр. 2004 -Кемерово, 2004. - С. 62-63. (0,1 п.л./0,08)

11. Курачев В.М., Батурина В.Б. Темпы разложения растительных остатков в почвах техногенных ландшафтов // Сибирский экологический журнал. - 2005. -№ 5. (0,3 п.л./0,23) (в печати)

»15198

РНБ Русский фонд

2006-4 11706

Подписано к печати 22.08.2005 г. Формат 140x200. Бумага офисная. Печать лазерная. Тираж 150 экз. Заказ № 3614. Типография ООО РПК "Радуга", тел. 58-75-47.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Батурина, Виктория Борисовна

ВВЕДЕНИЕ.

1 Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Глава 3. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННО, СТИ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ.

Глава 4. СПЕЦИФИКА УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ

ГУМУСОВЫХ ВЕЩЕСТВ В ЭМБРИОЗЕМАХ.

4.1. Особенности растительного покрова на эмбриоземах.;.

4.2. Основные физические условия формирования гу* мусовых веществ.

4.3. Кислотно-щелочные условия формирования гумусовых веществ.

4.4. Некоторые особенности органического вещества эмбриоземов. 1 4.5. Общий азот и отношение С/Ы в эмбриоземах. й 4.6. Рельефообусловленные факторы.

4.7. Гидротермические условия.

Глава 5. ТЕМПЫ РАЗЛОЖЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОС

ТАКОВ.

Глава 6. МИНЕРАЛИЗАЦИЯ И ГУМИФИКАЦИЯ РАСТИ

I ТЕЛЬНЫХ ОСТАТКОВ.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Особенности гумификации и минерализации корневой массы в почвах техногенных ландшафтов"

Ландшафты, базовые компоненты которых (рельеф, породы) сформированы техногенным путем, называются техногенными. В литературе они известны также под названием нарушенные земли. Наиболее распространенным способом их формирования являются горно-технические работы. Во многих случаях техногенные ландшафты отличаются от естественных специфическим почвенным и растительным покровом. Часто эти покровы отсутствуют вообще. В последнем случае техногенные ландшафты оказываются техногенными пустынями. Поскольку техногенные ландшафты встречаются практически во всех странах мира, то проблема восстановления в них почвенного и растительного покровов имеет глобальное значение. Особенно актуальна эта тема в Кемеровской области, где ежегодно в результате ведения горных работ, строительства дорог, производственных и иных объектов постоянно происходит разрушение естественного покрова. Средняя площадь ежегодно нарушаемых в регионе земель - 1118 га, но в настоящее время она еще больше, вследствие, проходящего процесса реструктуризации угольной отрасли и закрытия многих предприятий [Доклад., 2002].

Рано или поздно горные породы, вынесенные на дневную поверхность в результате добычи полезных ископаемых, окислятся и дезагрегируются. По мере развития этих процессов они вовлекаются в биологический круговорот и почвообразование. Часть веществ иногда токсичных, содержащихся в породах, внутрипочвенными и поверхностными стоками могут быть перенесены на прилегающие территории. В случае их фито-токсичности эти явления приведут к изменению экологического состояния окружающей среды. Для предотвращения этого необходимо формирование биогеохимического барьера, способного затормозить развитие негативных экологических последствий.

Для ликвидации техногенных пустынь и негативных последствий их функционирования необходимо в возможно большей степени интенсифицировать развитие процессов формирования в техногенных ландшафтах почвенного и растительного покровов. Комплекс мер, направленных на формирование почвенного и растительного покровов и предотвращение негативных экологических последствий называется рекультивацией.

Понятно, что свойства и функции преобразованного рекультивацией техногенного ландшафта определяются способом формирования этого ландшафта и способом рекультивации. По этой причине, важно изучить свойства формирующейся почвы с целью дальнейшего прогнозирования процессов педогенеза и оценки возможности управлять ими. Особенно важно обратить внимание на способность почвы техногенного ландшафта накапливать биогенное органическое вещество и преобразовывать его до гумусовых веществ и подвижных форм минеральных соединений. При этом роль гумусовых веществ в восстановлении экологического функционирования рекультивированного ландшафта особенно существенна. Гумусовые вещества являются потенциальным источником минеральных соединений, сдерживают миграционную способность тяжелых металлов, являются источником энергии в различных почвенных процессах, влияют на формирование почвенного профиля, усиливают микробиологическую активность, а так же рост и развитие растений. В случае сельскохозяйственной рекультивации содержание гумусовых веществ будет определять основное свойство почвы — плодородие.

Однако чтобы стимулировать при рекультивации процессы гумусо-образования необходимо выяснить особенности гумификации поступающего в субстрат органического вещества, связь этих процессов с химическими, физико-химическими и иными свойствами пород и формирующихся на них почв.

Цель исследований. Выявить в различных почвенно-литологических условиях техногенных ландшафтов Кузбасса особенности гумификации и минерализации подземных органов злаковых и бобовых трав, а так же их смеси.

Задачи исследований:

1. Изучить характер гумусообразования в различных типах эмбрио-земов, отличающихся условиями почвообразования.

2. Выявить связь характера гумусообразования со свойствами и составом поступающего в почву органического вещества.

Научная новизна. Впервые в техногенных ландшафтах Сибири изучались разложение, минерализация и гумификация корневых масс, экспонировавшихся в эмбриоземах, отличающихся стадией почвообразования. Выявлена функциональная связь свойств экофакторов с направленностью гумусообразовательных процессов. Определена роль остатков злаковых и бобовых трав и их смеси в накоплении устойчивых гумусовых кислот.

Защищаемые положения:

1. Гумусообразовательный процесс в техногенных ландшафтах протекает сингенитично стадиям эволюции эмбриоземов.

2. На ранней стадии почвообразования (эмбриоземы органо-аккумулятивные) превращение органического вещества связано главным образом с минерализацией и выщелачиванием продуктов разложения в нижние горизонты, лишь на поздней стадии (эмбриоземы гумусово-аккумулятивные) органическое вещество активно гумифицируется и накапливается в корнеобитаемом слое

Теоретическая и практическая значимость. Теоретические выводы, полученные в результате исследований, позволяют прогнозировать эффективность рекультивации, совершенствовать ее систему, путем создания условий почвообразования с заданными параметрами, а также активизировать формирование свойств, режимов и функций почв с целью улучшения экологического состояния техногенных ландшафтов.

Вклад автора. Автору принадлежит выполнение всех полевых работ, включая закладку опыта. Им же в лабораторных условиях определялись агрохимические, физические и биологические свойства почвы. Соискателем проанализированы почвенные образцы на показатели реакции почвенной среды, общий органический углерод и содержание карбонатов, а также определены темпы гумификации и минерализации растительной массы, заложенной в почвы. Все полученные данные статистически обрабатывались и обобщались диссертантом.

Апробация работы. Основные положения работы доложены на региональных научно-практических конференциях Новокузнецка (Новокузнецк, 1999), Красноярского края (Красноярск, 2003) и Кузбасса (Кемерово, 2004), а также на международной конференции в Находке (Находка,2002) и всероссийском научно-техническом семинаре в Пензе (Пенза,2003).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 11 научных работах, в том числе в одном рецензируемом печатном издании «Сибирский экологический журнал».

Выражаю свою особую благодарность научному руководителю доктору биологических наук В.М. Курачеву за поддержку оказанную при выполнении и написании диссертационной работы, а так же заведующей кафедрой химии и агрохимии КемГСХИ кандидату химических наук М.М. Колосовой и сотрудникам этой кафедры за помощь и содействие при проведении лабораторных анализов.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Батурина, Виктория Борисовна

ВЫВОДЫ

Исследования, проведенные нами, по изучению особенностей разложения, минерализации и гумификации корневых остатков трав в эм-бриоземах, отличающихся стадией педогенеза, рядом эдафических условий и растительным покровом, позволило выявить следующее:

1. Процессы минерализации и гумификации растительных остатков в эмбриоземах имеют стадийный характер, изменяясь сингенетично стадиям посттехногенного почвообразования.

2. На органо-аккумулятивной стадии в условиях недостатка растительного опада и слаборазвитой педогенной структуры биоценозов преобладают процессы выщелачивания и минерализации.

3. На дерновой стадии развития эмбриоземов активность процессов разложения и гумусообразования невелика, что ведет к аккумуляции остатков растительной биомассы в верхних биогенных горизонтах. Минерализация и выщелачивание органических веществ преобладают над процессами гумификации.

4. На поздних стадиях почвообразования (эмбриозем гумусово-аккумулятивный) сингенетично сукцессии растительности усиливается интенсивность гумификации, и начинают развиваться гумусово-аккумулятивные процессы.

5. Характер трансформации органических веществ и гумусово-аккумулятивных процессов, даже на поздних стадиях развития эмбриоземов, отличается от таковых в зональных почвах (черноземах выщелоченных) несбалансированностью.

6. Сингенетичность и стадийность биологических и почвенных процессов проявляется и в функциональных различиях процессов трансформации органического вещества различного происхождения. На ранних стадиях эволюции эмбриоземов активно минерализуется корневая масса бобовых трав; на средних - начинают гумифицироваться злаковые; на поздних — гумификационные и гумусово-аккумулятивные процессы особенно активизируются при трансформации смеси и бобовых, и злаковых трав.

7. Интенсивность гумификации и минерализации в эмбриоземах с глубиной слабо дифференцирована. Однако продукты разложения корневой массы в эмбриоземах ранних и средних стадий перемещаются в нижние горизонты корнеобитаемого слоя, а в эмбриоземах поздней стадии они преимущественно аккумулируются в верхних десяти сантиметрах.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Батурина, Виктория Борисовна, Новосибирск

1. Агрохимические методы исследований почв / отв. ред А. В. Соколов. М.: Наука, 1975. - 656 с.

2. Адерихин П. Г., Дудкин Ю. И., Михайлова Т. Н. и др. Органическое вещество молодых почв на сульфидосодержащих отвалах Курской магнитной аномалии // Почвоведение. 1986. - № 1. - С. 38-44.

3. Александрова Л. Н. О номенклатуре, применяемой в учении о почвенном гумусе // Почвоведение. 1975. - № 2. - С. 61-66.

4. Александрова Л. Н. Органическое вещество и процессы его трансформации. Л.: Наука, 1980. - 288 с.

5. Александрова Л. Н., Новицкий М. В., Крупинина Г. И. Моделирование процессов превращения органического вещества почвы в лабораторных и полевых условиях // Тр. биол. НИИ Ленингр. ун-та. 1984. -№ 35. - С. 8-26.

6. Андроханов В. А. Сингенез почвенно-генетических и биологических процессов в техногенных ландшафтах Кузбасса // Вестн. ТГУ. Сер. биол. науки (приложение). 2003. - № 7. - С. 16-23.

7. Андроханов В. А., Куляпина Е. Д., Курачев В. М. Почвы техногенных ландшафтов: генезис и эволюция. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2004.-151 с.

8. Андроханов В. А., Овсянникова С. В., Курачев В. М. Техноземы: свойства, режимы, функционирование. Новосибирск : Наука, 2000. — 200 с.

9. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. — М. : Изд-во МГУ, 1970. 487 с.

10. Ю.Аристовская Т. В. Микробиология процессов почвообразования. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1980. - 187 с.

11. П.Артамонова В. С. Микробиологические особенности антропогенно преобразованных почв Западной Сибири. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2002. - 225 с.

12. Баранник Л. П., Кандрашин Е. Р. Лесообразование на породных отвалах угольных разрезов Южного Кузбасса // Почвообразование в техногенных ландшафтах. Новосибирск : Наука, 1979. - С. 172-179.

13. Брылев В. К. Почвы Кузбасса и пути повышения их плодородия. -Кемерово, 1967. 84 с.

14. Будникова Г. П. Сосновые леса Кузнецкой котловины : Автореф. дис. . канд. биол. наук. Новосибирск, 1973. --19 с.

15. Булаткин Г. А., Ковалева А. Е. Целлюлозолитическая активность серых лесных почв // Почвоведение. 1984. - № 11. - С. 67-72.

16. Бурыкин А. М. Темпы почвообразования в техногенных ландшафтах в связи с их рекультивацией // Почвоведение. 1985. - № 2. - С. 81-93.

17. Бурыкин А. М., Засорина Э. В. Процессы минерализации и гумификации растительных остатков в молодых почвах техногенных экосистем // Почвоведение. 1989. - № 2. - С. 61-69.

18. Вадюнина А. Ф., Корчагина 3. А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986. - 416 с.

19. Возбуцкая А. Е. Химия почвы. — М. : Изд-во Высш. школа, 1968. — 427 с.

20. Воронин А. Д. Основы физики почв : учеб. пособие. М. : Изд-во Моск. ун-та, 1986. - 244 с.

21. Гаджиев И. М., Курачев В. М., Андроханов В. А. Стратегия и перспективы решения проблем рекультивации нарушенных земель. Новосибирск : ЦЭРИС, 2001. - 37 с.

22. Гамзиков Г. П. Азот в земледелии Западной Сибири. М. : Наука, 1981.-267 с.

23. Ганжара Н. Ф. Концептуальная модель гумусообразования // Почвоведение. 1997. - № 9. - С. 1075-1080.

24. Гришина А. А., Орлов Д. С. Система показателей гумусного состояния почв // Тез. докл. на V делегатском съезде Всесоюз. об-ва почвоведов Минск, 1977. - Т. 2. - С. 42-47.

25. Гришина Л. А. Гумусообразование и гумусное состояние почв. М. : Изд-во МГУ, 1986. - 244 с.

26. Гришина Л. А., Копцик М. И., Макаров Г. Н. Трансформация органического вещества почв : учеб. пособие. М.: Изд-во МГУ, 1990. - 87с.

27. Громова В. С. Разложение растительного опада сухостепной зоны под влиянием различных факторов : Автореф. дис. . канд. биол. наук. -М., 1973.-25 с.

28. Дергачева М. И. Система гумусовых веществ почв (пространственные и временные аспекты). — Новосибирск : Наука. Сиб. отд-ние, 1989. — 110 с.

29. Дмитриев Е. А. Почва и почвоподобные тела // Почвоведение. — 1996. -№3.-С. 310-319.

30. Добровольский Г. В., Шеремет Б. В., Афанасьева Т. В. и др. Почвы. Энциклопедия природы России. М.: АВР, 1998. - 368 с.

31. Доклад «О состоянии окружающей природной среды Кемеровской области в 2000 году» // Эко-бюллетень. 2002. - № 6 (77). - С. 4-6.

32. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1979. — 416 с.

33. Дудкин Ю. И. Гумусовое состояние и его трансформация при известковании молодых почв на отвалах КМА // Тез. докл. VIII Всесоюз. съезда почвоведов. Новосибирск, 1989. - С. 188.

34. Дюшофур М., Гайффе М. Методы фракционирования гумуса, его типы, роль в агрегатообразовании // Почвоведение. 1992. - № 4. - С. 112-121.

35. Ежукова В. И. Ветровой режим Кемеровской области // Природа Кузбасса. Новокузнецк, 1973. - С.20-25.

36. Ермакова О. Д. Влияние структуры фитоценоза на скорость разложения растительных остатков в буроземах Байкальского заповедника // Чтения памяти проф. В. В. Станчинского. Смоленск, 2000. - Вып. 3. - С. 256-259.

37. Ершов Ю. И. Органическое вещество биосферы и почвы. Новосибирск : Наука, 2004. - 104 с.

38. Иенни Г. Факторы почвообразования. М. : Гос. изд-во иностр. лит., 1948.-348 с.

39. Качинский Н. А. Механический и микроагрегатный состав почвы, методы его изучения. М.: Изд-во АН СССР, 1958. - 192 с.

40. Качинский Н. А. Структура почвы (итоги и перспективы изучения вопроса). М.: Изд-во МГУ, 1963.-100 с.

41. Клевенская И. Л., Трофимов С. С., Таранов С. А. и др. Сукцессии и функционирование микробоценозов в молодых почвах техногенных экосистем Кузбасса // Микробоценозы почв при антропогенном воздействии. Новосибирск : Наука. Сиб. отд-ние, 1985. - С. 3-21.

42. Кленов Б. М. Устойчивость гумуса автоморфных почв Западной Сибири. Новосибирск : Изд-во СО РАН, ф-л «Гео», 2000. - 176 с.

43. Козыбаева Ф. Е. Почвообразование в техногенных ландшафтах юга и востока Казахстана : Автореф. дис. . док. биол. наук. Ташкент, 1994. - 38 с.

44. Колобков М. Н. Кемеровская область. Природные и экономические ресурсы и перспективы развития хозяйства // Очерки экономической географии Сибири. Новосибирск, 1950. — Вып. 2. - 205 с.

45. Кононова М. М. Органическое вещество почв. Его природа, свойства и методы изучения. М.: Изд-ва АН СССР, 1963. - 314 с.

46. Кононова М. М., Александрова И. В. Участие целлюлозных миксо-бактерий в процессе гумификации растительных остатков. О биохимизме процесса разложения целлюлозы миксобактериями (I) // Микробиология. 1949. - Т. XVIII, вып. 1. - С. 42-52.

47. Корягин Ю. В., Иванов А. И., Надежкин С. М. и др. Почвенная биология. Пенза: РИО ПГСХА, 2001. - 280 с.

48. Куминова А. В. Растительность Кемеровской области. Новосибирск, 1949.-167 с.

49. Куранов В. Н. К вопросу о разложении растительных остатков в почве // Почвоведение. 1961. - № 3. - С. 78-83.

50. Люжин М. Ф. Минерализация и гумификация растительных остатков в почве : Автореф. дис. канд.с.-х. наук. Ленинград : Пушкин, 1968 а. - 24 с.

51. Люжин М. Ф. Минерализация и гумификация растительных остатков в почве // Зап. Ленингр. с.-х. ин-та. 1968 б. - Т. 117, вып. 1. — С. 6268.

52. Малыгина Т. П., Мироненко Л. М. Динамика процессов минерализации и гумификации клевера в модельных условиях // Почвоведение. -1990.-№8.-С. 61-72.

53. Махонина Г. И. Состав гумуса почв, образующихся на буроугольных отвалах при естественном зарастании // Проблемы рекультивации земель в СССР. Новосибирск : Наука Сиб. отд-ние, 1974. - С. 205-209.

54. Методы почвенной микробиологии и биохимии: учеб. пособие / под ред. Д. Г. Звягинцева. М.: Изд-во МГУ, 1991.-277 с.

55. Мишустин Е. Н., Петрова А. Н. Образование свободных аминокислот на разрушающейся в почве целлюлозе // Микробиология. — 1966. Т. XXXV, вып. 3. - С. 491-495.

56. Мишустин Е. Н., Петрова А. Н. Определение биологической активности почвы // Микробиология. 1963. - Т. XXXII, вып. 3. - С. 479-483.

57. Мытарей А. А. Экономико-географические особенности и природа Кузбасса // Природа Кузбасса. Новокузнецк, 1973. — С. 5-19.

58. Найденова О. А. К вопросу о природе гуминов почвенного гумуса // Ученые записки ЛГУ. Сер. биол. наук. 1951, вып. 27. - № 140. - С. 69-85.

59. Наплекова Н. Н. Аэробное разложение целлюлозы микроорганизмами в почвах Западной Сибири. Новосибирск : Наука. Сиб. отд-ние, 1974. - 250 с.

60. Наплекова Н. Н., Лащинский Н. Н., Ронгинская А. В. Аэробное разложение целлюлозы в почвах и ризосфере дикорастущих растений // Изв. СО АН СССР. Сер. биол. наук. 1972, вып. 2. - № 10. - С. 10-16.

61. Наплекова Н. Н., Стебанова С. К., Кандрашин Е. Р. и др. Роль микро-бо- и зооценозов в деструкции опада техногенных экосистем Кузбасса // Техногенные экосистемы. Организация и функционирование. — Новосибирск : Наука, 1985 а. С. 70-85.

62. Наплекова Н. Н., Титлянова А. А. Биологическая активность почв в природных условиях // Структура, функционирование и эволюция системы биогеоценозов Барабы. — Новосибирск : Наука, 1976. Т.2. -С. 375-384.

63. Орлов Д. С. Гумусовые кислоты почв. М.: Изд-во МГУ, 1974. - 333с.74.0рлов Д. С. Химия почв. М.: Изд-во МГУ, 1985. - 376 с.

64. Орлов Д. С., Бирюкова О. Н., Суханова Н. И. Органическое вещество почв Российской Федерации. М.: Наука, 1996. - 256 с.

65. Переверзенцев В. Н. Интенсивность разложения растительных остатков и гумусообразования в почвах Хибинских гор // Почвоведение. — 1988.-№2.-С. 69-77.

66. Перспективы улучшения экологической ситуации в Кемеровской области // Эко-бюллетень. 1999. - № 5 (40). - С. 2-6.

67. Пономарева В. В., Плотникова Т. А. Гумус и почвообразование (методы и результаты изучения). Л.: Наука, 1980. - 222 с.

68. Пошон Ж., Бартак Ге. Д. Почвенная микробиология. М., 1960. -560с.

69. Практикум по земледелию / под ред. С. А. Воробьева. М. : Колос, 1971.-312 с.

70. Практикум по почвоведению / под ред. И. С. Кауричева. — 4-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1986. - 336 с.

71. Путеводитель экскурсии по Кузнецкому бассейну. М.: Наука, 1975. -148 с.

72. Рагим-заде Ф.К., Трофимов С.С., Щербатенко В.И., Баранник Л.П. Гипергенез и эволюция техногенного рельефа Кузбасса // Восстановление техногенных ландшафтов Сибири (теория и технология). Новосибирск : Наука. Сиб. отд-ние, 1977. - С. 14-26.

73. Рассохина В. В. Влияние обменных катионов на процессы гумификации растительных остатков и поглощение водорастворимых продуктов гумификации минеральной частью почвы : Автореф. дис. канд. с.-х. наук. М., 1977. - 17 с.

74. Ревердатто В. В. Растительность Сибири. Новосибирск, 1931. -174с.

75. Саловарова В. П., Козлов Ю. П. Эколого-биологические основы конверсии растительных субстратов. М.: Изд-во РУДН, 2001. - 331 с.

76. Симонова Е. А. Анализ зависимости скорости разложения органических остатков от климатических факторов // Кризис почвенных ресурсов : причины и следствия : Тез. докл. Междунар. студ. конф. СПб, 1997.-С. 115-116.

77. Сляднев А. П. Географические основы климатического районирования и опыт их применения на юго-востоке Западно-Сибирской равнины // География Западной Сибири. Новосибирск, 1965. - 318 с.

78. Соколовский А. Н. Сельскохозяйственное почвоведение. — М. : Гос. изд-во с.-х. лит., 1956. 337 с.

79. Стриганов Б. Р. Роль животных в трансформации органичекого материала в почве // Деструкция органического вещества в почве. Вильнюс, 1989.-С. 57-61.

80. Сэги Й. Методы почвенной микробиологии / пер. с венг. И. Ф. Куренной; под ред. Г. С. Муромцева. М.: Колос, 1983. - С. 244-246.

81. Таймуразова Л. X. Почвообразование при естественной эволюции отвалов и на рекультивированных землях // Экологические основы рекультивации земель. М.: Наука, 1985. - С. 69-75.

82. Танасиенко А. А., Путилин А. Ф. Потери углерода из пашни в Западной Сибири в результате почворазрушающих процессов // Сиб. экол. ж. 2002. - № 3. - С. 293-304.

83. Тейт III Р. Органическое вещество почвы : Биологические и экологические аспекты. — М.: Мир, 1991. 400 с.

84. Титлянова А. А., Косых Н. П., Миронычева-Токарева Н. П. Корни, как компонент биоты почв Сибири в травяных экосистемах // Почвоведение. 1994. - № 12. - С. 43-50.

85. Титлянова А. А., Миронычева-Токарева Н. П., Наумова Н. Б. Круговорот углерода в травяных экосистемах при зарастании отвалов // Почвоведение. 1988. - № 7. - С. 164-174.

86. Трофимов С. С. Экология почв и почвенные ресурсы Кемеровской области. Новосибирск : Наука. Сиб. отд-ние, 1975. - 300 с.

87. Трофимов С. С., Наплекова Н. Н., Кандрашин Е. Р. и др. Гумусообра-зование в техногенных экосистемах. Новосибирск : Наука, 1986. -168 с.

88. Трофимов С. С., Таранов С. А. Особенности почвообразования в техногенных экосистемах И Почвоведение. — 1987. № 11. - С. 95-99.

89. Туев Н. А. Микробиологические процессы гумусообразования. -М.: Агропромиздат, 1989. 239 с.

90. Тюрин И. В. Органическое вещество почв и его роль в почвообразовании и плодородии. Учение о почвенном гумусе. М. ; Л. : Сель-хозгиз, 1937. - 285 с.

91. Ужегова И. А., Махонина Г. И. Начальные процессы почвообразования на отвалах Первоуральского месторождения железных руд // Почвоведение. 1984. - № 11. - С. 14-21.

92. Хан Д. В. Органо-минеральные соединения и структура почвы. -М. : Наука, 1969. 142 с.

93. Хмелев В. А. Лессовидные черноземы Западной Сибири. — Новосибирск : Наука Сиб. отд-ние, 1989. 201 с.

94. Хмелев В. А., Танасиенко А. А. Черноземы Кузнецкой котловины (историко-эволюционные и генетико-производственные аспекты). — Новосибирск : Наука, 1983. 256 с.

95. Частухин В. Я., Николаевская М. А. Биологический распад и ре-синтез органических веществ в природе. Л. : Наука Ленингр. отд-ние, 1969.-325 с.

96. Чернова H. М. Экологические сукцессии при разложении растительных остатков. М. : Наука, 1977. - 199 с.

97. Шубников А. К., Хрисанфова А. И., Захаров А. Н. и др. Ингибиторы, предотвращающие или замедляющие процесс окисления и самовозгорания ископаемых углей // Окисление и хранение твердых горючих ископаемых. М., 1958. - С. 61-82.

98. Щербакова T. A. Ферментативная активность почв и трансформация органического вещества (в естественных и искусственных фито-ценозах). Мн. : Наука и техника, 1983. - 222 с.

99. Экология и рекультивация техногенных ландшафтов / под ред. В. М. Курачева. Новосибирск : Наука. Сиб. отд-ние, 1992. - 305 с.

100. Якутии М. В., Стебаева С. К., Половинко Г. П. Влияние некоторых факторов на разложение корней и динамику их деструкторов // Сукцессии и биологический круговорот. Новосибирск : Наука. Сиб. отд-ние, 1993.-С.112-124.

101. Berg В. Litter decomposition and organic matter turnover in northern forest soils // Forest Ecol. and Manag. 2000. - № 1-2. - P. 13-22.

102. Bremner J. M. Nitrogenous compounds // Soil Biochemistry. 1967. -P. 19-67.

103. Enwezor W. O. The mineralization of nitrogen and phosphoreus in organic materials of varying C/N and C/P rations // Plant and soil. -1976, vol 44.-№ 1.- P. 7-10.

104. Kola? L., Pezlarovâ J. Transformace primârnich organickych lâtek na humus a moznosti jejiho ovlivnëni // Sb. Agron. fak. Cesk. Budejovicich. Fytotechn. R. Praha. - 1989. - № 2. - P. 97-111.

105. Mayadon J. Stabilisation biologique des proteines 14C dans le sol // Isotopes and radiation in soil organic matter studies. Vienna. — 1968. - P. 177-188.

106. Pérez-Harguindeguy N., Diaz S., Cornelissen Johannes H.C. and oth. Chemistiy and toughness predict leaf litter decomposition rates over a widespectrum of functional types and taxa in central Argentina // Plant and Soil. -2000. -№1-2. -P. 21-30.

107. Tesarova M., Gloser J. Total C02 output from alluvial soils with two types of grassiand communities // Pedobiologia. 1976. - № 16. - P. 364372.

108. Walker N. Soil microorganisms and plant protection chemicals // Soil biology. London; New York. - 1967. - P. 57-80.

109. Young J.L., Spycher G. Water-dispersible soil organic mineral particles : I. Carbon and nitrogen distribution // Soil Sci. Soc. Am. 1979. - J. 43. -P. 324-328.