Особенности трансформации гумусовых веществ в разных условиях землепользования

Овчинникова, Мария Федоровна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Особенности трансформации гумусовых веществ в разных условиях землепользования
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Особенности трансформации гумусовых веществ в разных условиях землепользования"

На правах рукописи

Овчинникова

Мария Федоровна

Особенности трансформации гумусовых веществ в разных условиях землепользования

(на примере дерново-подзолистой почвы)

Специальность03.00.27 -почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

ООЗОВВ224

Москва- 2007

003066224

Работа выполнена в лаборатории почвенно-эколоютеского мониторинга учебно-опытного почвенно-экологаческого центра Московского государственного университета им М.В. Ломоносова

Официальные оппоненты — доктор биологических наук, профессор

Л.О.Карпачевский

доктор биологических наук, профессор Н.Ф.Ганжара

доктор биологических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ В.И Никигашен

Ведущая организация- Почвенный институт им. В .В.Докучаева, Москва

Защита состоится 2007г. в 15час30мин в

аудитории М-2 факультета почвоведения МГУ на заседании диссертационного совета Д 501.001 57

Адрес 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, факультет почвоведения.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ.

Автореферат разослан

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании диссертационного совета Д.501.001.57. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ, факультет почвоведения Ученый совет.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

А.С Никифорова

Общая характеристика работы

Актуальность. В условиях нерационального использования агроландшафтов, приводящего к деградации почв и изменению структуры почвенного покрова, возрастает актуальность изучения признаков антропогенной деградации гумуса Гумусовая система способна быстро и адекватно трансформироваться при изменении условий гумификации Понятие "трансформация" рассматривается в двух аспектах 1) трансформация деградационная как отражение негативных изменений условий гумификации и характеристик гумуса и 2) трансформация реградационная, т.е восстановление утраченных качеств гумуса с помощью агроприемов Обобщение имеющейся в отечественной и зарубежной литературе информации по результатам исследования деградационной трансформации с применением широкого набора химических и физико-химических методов позволяет охарактеризовать признаки антропогенной деградации гумуса при действии разных факторов. Однако, сравнительная оценка глубины деградационных изменений в зависимости от антропогенной нагрузки, ранняя индикация признаков деградации и прогноз динамики их развития осложняются отсутствием в большинстве работ информации об исходном состоянии гумуса и условиях проведения исследований Один из характерных признаков деградации — дегумификация во многих случаях оценивается лишь как потеря гумуса без характеристики структуры потерь и механизма деградации. Применение современных инструментальных высокочувствительных методов позволяет изучать особенности агрогенной трансформации гумусовых кислот на уровне молекулярных структур с обоснованием механизма деградации. К сожалению, подобного рода исследования немногочисленны, их результаты в основном фрагментарны, интерпретация результатов не всегда является четкой и однозначной (Панкратова и др., 2005), а фиксируемые изменения параметров не всегда адекватны смене экологической ситуации (Solomon et al., 2002).

В целом, современное состояние проблемы характеризуется отсутствием единого методического подхода к оценке признаков деградации гумуса, разобщенностью результатов разных авторов, отсутствием системы диагностических показателей гумусного состояния деградированных почв Вследствие сложного гетерогенного состава гумусовых веществ и их неоднозначной реакции на внешние воздействия целесообразно проведение исследований на разных уровнях структурной организации гумуса с применением комплекса методов

Настоящая работа является итогом многолетнего изучения признаков деградации гумуса при действии факторов разной природы На примере чувствительных к неблагоприятным воздействиям дерново-подзолистых почв изучены химическая, физико-химическая, биохимическая деградация, фиксируемая при агрогенных и природно-агрогенных воздействиях, и механическая деградация, проявляющаяся при водно-эрозионных и техногенных воздействиях.

Цель работы. Изучение закономерностей трансформации гумусовых веществ при нарушении условий гумификации дня количественной оценки

деградационных изменений гумуса на разных уровнях его структурной организации и для обоснованного выбора способов оптимизации гумусного состояния деградированных почв Задачи работы:

1 Оценить степень устойчивости (предрасположенности) к деградации гумуса, сформированного в разных условиях, на основе сравнительной характеристики состава, структурных особенностей и свойств гумусовых кислот Обосновать методологические принципы изучения антропогенной деградации гумуса.

2 Изучить признаки и выяснить механизм химической, физико-химической, биохимической деградации гумуса под действием факторов агрогенного и природно-агрогенного происхождения.

3 Изучить специфику механической деградации гумуса при водно-эрозионных и техногенных воздействиях.

4. Изучить особенности реградации утраченных качеств гумуса агрогенно- и техногеннонарушенных почв

5.Выявить общие и специфические признаки деградации гумуса при действии факторов разной природы; разработать систему диагностических показателей и оценить степень их информативности

Научная новизна.

1. Обоснована возможность применения метода пространственных аналогий для выявления внутренних механизмов потенциальной устойчивости гумуса к деградации и для количественной оценки признаков устойчивости на основе сравнительной характеристики гумуса, сформированного в разных условиях. На примере дерново-подзолистых почв применен системный подход к изучению признаков деградации на уровнях общей совокупности органических веществ почвы и элементарных почвенных частиц, групп, фракций и молекулярных структур гумусовых кислот. Изучены факторы агрогенного, природно-агрогенного и техногенного происхождения, различающиеся по формам проявления и специфике нарушения условий гумификации; выявлены общие и специфические признаки деградации, дана количественная оценка степени их выраженности в зависимости от уровня и вида деградации.

2 Выявлен главный признак деградации гумуса при действии всех факторов - дегумификация, которая впервые рассматривается в широком значении понятия как ослабление процесса гумификации на разных стадиях, приводящее к снижению содержания и изменению состава гуминовых кислот, упрощению их структуры, усилению признака фульватного характера превращения органических веществ, в конечном итоге, ухудшению качества и потере определенного количества гумуса

3 Доказана ведущая роль в проявлении признаков деградации и реградации гумуса первой и второй фракций гуминовых кислот, ответственных за обеспечение ценных качеств гумуса и рефлекторных к смене экологических условий Выявлена адекватная реакция высокомолекулярных структур ГК на изменение условий гумификации. Впервые обоснована целесообразность применения показателей количественного соотношения ГК1 и ГК2 с

соответствующими фракциями ФК для оценки интенсивности процесса гумификации на стадии новообразования ГК (Сгк1/Сфк1) и на стадии полимеризации и усложнения гумусовых структур, или формирования гуматов (Сгк2/Сфк2). Фульвокислоты (за исключением фракции 1а) рассматриваются при этом как предшественники ГК или как продукты их деструкции

4 Выявлены различия гранулометрических фракций по роли в процессах гумификации, в детерминировании характеристик гумуса и гумусовых кислот и в проявлении признаков их деградации Впервые установлено, что признаки химической, физико-химической и биохимической деградации, обусловленной деструкцией молекулярных структур ПС, отчетливо проявляются в наиболее подверженных трансформации тонкодисперсных частицах; выявлены различия в механизме деструкции и направленности изменений подвижности гумусовой системы в зависимости от конкретных форм агрогенных воздействий и специфики нарушения условий гумификации Экспериментально обосновано, что водно-эрозионная и техногенная деградация гумуса связана с перераспределением наиболее вариабельных в количественном отношении фракций ЭПЧ (без их трансформации).

5.Разработан комплекс показателей для диагностики признаков химической, физико-химической, биохимической и механической деградации гумуса Обоснована перспективность его применения для ранней диагностики признаков, прогнозирования тенденции их развития, характеристики степени выраженности на разных уровнях деградации, для оценки реградационных изменений свойств гумуса под влиянием агромероприятий. Проведена оценка информативности показателей в зависимости от уровня и вида деградации. Выявлены показатели, характеризующие ранние симптомы деградации, и показатели, предельные значения которых свидетельствуют о необратимости деградационных изменений. Защищаемые положения.

1 Устойчивость (или предрасположенность) гумуса к деградации как отражение природных условий гумусообразования, определяющих параметры состояния гумусовой системы и характер ответных реакций отдельных компонентов на неблагоприятные воздействия Главные характеристики гумуса, определяющие степень его устойчивости: уровень накопления гуминовых кислот, относительная доля гуматов в их составе, степень бензоидности ГК, содержание туминового азота, в том числе азота устойчивых гетероциклов.

2 Дегумификация, или ослабление процесса гумификации на разных стадиях формирования гуминовых кислот и усиление фульватного характера превращения органических веществ — общий признак антропогенной деградации гумуса независимо от природы факторов и конкретных форм их проявления Специфичность признаков в зависимости от вида деградации и негативных изменений факторов гумификации.

3. Целесообразность применения показателей Сгк1/Сфк1 и Сгк2/Сфк2 для оценки интенсивности процесса гумификации на разных стадиях

формирования гуминовых кислот и для диагностики признаков деградации гумуса.

4 Неоднозначная роль гранулометрических фракций в процессах гумификации, детерминировании характеристик гумуса и гумусовых кислот, проявлении признаков деградации. Показатели количественного соотношения гумуса и гуминовых кислот, аккумулированных в пылеватых и илистых частицах, как отражение степени выраженности признаков гуматности (фульватности) гумуса и степени зрелости ПС.

5 Проявление признаков химической, физико-химической и биохимической деградации гумуса в условиях дефицита гумусообразователей, декальцинации, подкисления, ингибирования биологических процессов при агрогенных воздействиях — результат деструкции молекулярных структур гуминовых кислот. Последствия неоднозначного характера деструктивных процессов, отчетливо выраженных в тонкодисперсных частицах, в отношении характеристик ГК Механическая деградация гумуса при водно-эрозионных и техногенных воздействиях - следствие перераспределения наиболее вариабельных в количественном отношении фракций элементарных почвенных частиц.

Практическая значимость. На примере дерново-под золистых почв разработан комплекс показателей для диагностики признаков антропогенной деградации гумуса. Обоснована перспективность его применения в целях мониторинга гумусного состояния почв в условиях несбалансированного земледелия, в том числе для ранней диагностики признаков деградации и прогнозирования тенденции развития деградационных процессов, для характеристики степени выраженности признаков на разных уровнях деградации, для выбора оптимальных способов восстановления утраченных качеств 1умуса Все показатели характеризуют важнейшие свойства почв, тесно связанные с обеспечением плодородия и экологической стабильности; отличаются информативностью, рефлекторностыо к изменению условий среды; относительной простотой в определении и расчетах, т.е отвечают требованиям к показателям, контролируемым в ходе почвенного мониторинга Комплекс показателей, разработанный на примере дерново-подзолистых среднесуглинистых почв подзоны южной тайги, может быть применен для диагностики признаков антропогенной деградации гумуса более широкого ряда почв Нечерноземной зоны (при идентичности механического состава и почвообразующих пород)

подзолистых почв" с практическими рекомендациями по оптимизации гумусного состояния деградированных почв.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены на Всесоюзном совещании кураторов проблем П 5-летнего плана развития агрофитоценологии в СССР (Москва, 1979), Всесоюзном совещании "Комплексное изучение и рациональное использование природных ресурсов" (Калинин, 1980), Всесоюзной конференции "Мелиорация, использование и охрана почв Нечерноземной зоны" (Москва, 1980), зональной научной конференции (Горький, 1980), Всесоюзном симпозиуме "Микроорганизмы как компонент биогеоценоза" (Алма-Ата, 1982), межфакультетской научно-практической конференции "МГУ - сельскому хозяйству" (Москва, 1982), VIII и IX Международных симпозиумах "Гумус и растения" (Прага, 1983; 1988), Всесоюзной конференции "Микроорганизмы в с -х" (Москва, 1986), Всесоюзном совещании "Агрофитоценозы и экологические пути повышения их стабильности и продуктивности" (Ижевск, 1988), съездах общества почвоведов (Санкт-Петербург, 1996; Новосибирск, 2004), международной научно-практической конференции "Приемы повышения плодородия почв, эффективности удобрений и средств защиты растений" (Горки, 2003), Международной научно-практической конференции "Экологические проблемы с -х производства" (Воронеж, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 78 работ, в составе которых 58 статей в отечественных и международных изданиях, учебное пособие "Химия гербицидов в почве", обзор "Взаимодействие гербицидов с почвами", монография "Дегумификация дерново-подзолистых почв". Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов, изложена на 306 стр. машинописного текста, включает

56 таблиц, б А рисунка и список литературы из-428 наименований. Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность своему учителю Д С.Орлову, под руководством которого работа начиналась на кафедре химии почв ф-та почвоведения МГУ и в дальнейшем была продолжена в лаборатории УО ПЭЦ МГУ "Чашниково". Автор благодарен и признателен А С.Владыченскому, М.И.Макарову, НВ.Стасюк, С.Я.Трофимову, В.ГМинееву, ПНБалабко за ценную консультативную помощь, конструктивные критические замечания, благожелательный интерес и поддержку в завершении работы, коллективам сотрудников кафедр ф-та почвоведения и лаооратории центра за совместное участие в полевых исследованиях в период летней студенческой практики и предоставленную возможность проведения исследований на производственных и опытных полях УОПЭЦ

Глава 1. Антропогенная деградация гумуса и особенности её проявления в разных почвенно-климатическнх зонах

Понятие деградация гумуса до настоящего времени не имеет четкого унифицированного определения, несмотря на возрастающую значимость изучения характеристик гумуса и нарушения его функций при

неблагоприятных воздействиях. Во многих работах деградация гумуса оценивается односторонне лишь как потеря гумуса, которую часто называют детумификацией (Макунина, 1987; Розанов и др., 1990; Жуков, 1991; Щербаков и др, 1996, Лях, 2001, Ефимов, Иванов, 2001; Деградация , 2002). При этом остаются открытыми такие вопросы, как структура потерь гумуса, механизм деградации, изменения качества и последствия этих изменений в отношении агрономической и экологической ценности гумуса. 1.1. Факторы н виды антроаогеяной деградации гумуса

Среди факторов, вызывающих деградационные изменения свойств почв, различают факторы природного, агрогенного и техногенного происхождения (Кузякова, 1995; Ведерников, Ворожкова, 1997, Карманов, Булгаков, 1998) Деградация гумуса в почвах агроландшафтов наиболее часто проявляется при совместном воздействии природных и антропогенных факторов с возможным усилением негативного влияния одного или обоих факторов (Кузякова, 1995; Черников и др, 1995) Информация, имеющаяся в литературе, позволяет различать два основных вида деградации гумуса 1) химическую, физико-химическую и биохимическую, обусловленную трансформацией молекулярных структур гумусовых веществ при действии факторов агрогенного и природно-агрогенного происхождения, 2) физическую и механическую, связанную с перемещением почвенного материала при водно-эрозионных и техногенных воздействиях (табл 11)

Таблица 1 1 Факторы антропогенной деградации гумуса и категории деградированных почв.

Факторы деградации Характер атропогеиных воздействий Вид деградации Категории деградированных почв

1 .Агрогенные Многолетнее с -х использование почв без агрохимических средств Химическая, физико-химическая, биохимическая Агрогенно-деградированные

Длительное применение минеральных удобрений

Химическая обработка почв Биологическая и биохимическая

2Природно-агрогенные а) гидрологический б) водно-эрозионный Пашня в условиях микрорельефа Химическая, физико-химическая, биохимическая Природно-агрогенно-деградиро ванные

Пашня в условиях мезорельефа Физическая и механическая Природно-атрогенно-эродированные (смытые)

3_Агротехногенные Строительство осушительных мелиоративных систем Физическая и механическая Агротехногенно-нарушенные

4 Техногенные Строительство магистральных трубопроводов Физическая и механическая Техногеннонарушенные

Наиболее распространенными во всех климатических зонах (по территориальному признаку) являются агрогенные и водно-эрозионный факторы, потери гумуса, фиксируемые нередко при их совместном проявлении на значительных территориях, преобладают в общей структуре потерь гумуса в масштабе страны (Мамаева, 1996; Ковалева, Танасиенко, 1996; Кирюхина, Пацукевич, 2004) В последнее 10-летие в разных регионах страны отмечается увеличение площади пахотных почв с признаками гидроморфизма и деградации гумуса как отражение негативных изменений гидрологического режима агроландшафтов (Зайдельман, 2000; 2002; Ахтырцев и др., 2002); возрастание техногенного давления на почвенный покров в связи с расширением строительства магистральных трубопроводов (Гельцер и др., 1993; Деградация , 2002). Проявление агротехногенной деградации гумуса, обусловленное строительством осушительных мелиоративных систем, характерно для почв гумидных ландшафтов (Симакова, Гельцер, 1992; Гагарина, Матинян, 1993; Зайдельман, 1994, Большаков и др., 1995). 1.2. Изменение характеристик гумуса зональных почв при действии факторов разной природы

Наибольшее количество исследований выполнено по проблеме агрогенной деградации гумуса, обусловленной длительным землепользованием без применения агрохимических средств или с односторонним применением минеральных удобрений (МУ). Обширная информация, полученная в длительных полевых опытах на фиксированных объектах, в подавляющем большинстве случаев ограничена набором параметров, которые использовались при закладке опытов (как правило, это — общее содержание гумуса, характеристики ППК, в ряде случаев — уровень биопродуктивности) Обобщение этой информации позволяет выявить ряд закономерностей в проявлении признаков деградации на уровне общей гумусированности 1) неоднозначный характер в изменении общего содержания гумуса в вариантах с МУ, 2) заметные потери гумуса (от 0,4 до 3,3 т/га в год практически во всех зональных почвах при их использовании без агрохимических средств 3) увеличение размеров потерь - с возрастанием периода землепользования (но не более 20-25лет, т.е. по достижении почвой стационарного равновесия), в условиях монокультуры (особенно пропашной), на почвах легкого механического состава; 4) снижение потерь - в условиях севооборотов, особенно при насыщении их многолетними травосмесями. В идентичных условиях проведения полевых опытов наибольшая устойчивость к минерализационным процессам выявлена для гумуса типичных мощных черноземов, наименьшая — для гумуса почв подзолистого ряда.

Независимо от направленности в изменении общего уровни гумусированности при длительном использовании почв лесной и лесостепной зон без удобрений или с применением МУ зафиксировано ухудшение состояния ППК; в ряде опытов прослежено усиление подкисляющего и декальцинирукицего действия МУ (особенно физиологически кислых форм) с возрастанием дозы и длительности применения (Лукьянчикова, 1980; Стулин, Золотарева, 1988,Лукин и др, 1994; Ивойлов и др., 1995; Бровкин, 1996; Мазур,

1999, Кольцова, Стеколышков, 2001, Минеев и др, 2004). В аналогичных опытах на почвах степной зоны в условиях нейтральной и слабощелочной реакции отмечено относительно стабильное состояние ГОЖ (Бижоев, 1988, Шапошникова, 1990; Лукин, 2003).

Специфика агрогенной трансформации гумусовых веществ в почвах разных климатических зон во многом определялась состоянием ППК В условиях относительного стабильного состояния ППК в степных черноземах существенных изменений качественных характеристик гумуса не наблюдалось (Шапошникова, 1990; Безуглова, 2001) В почвах лесной и лесостепной зон часто отмечается повышение относительной доли подвижных соединений, как правило, адекватное степени выраженности процессов подкисления и декальцинации; во многих случаях возрастание количества подвижных форм гуминовых кислот было сопряжено с деструкцией хуматов (Лукьянчикова, 1980, Никитишен, Егорова, 1986, Куцыкович и др., 1986; Стулин, Золотарева, 1988, Шевцова, 1988; Кравец, 1991; Кохуг, 1996; Минеев и др, 2004, Надежкин, Жеряков, 2005). Признаки агрогенной трансформации гумуса прослежены в ряде работ также на уровне групп гумусовых веществ (Блащик, 1988; Кравец, 1991; Носко и др 1992); ЭПЧ (Травникова и др., 1992, Травникова, 2002, Титова и др, 1995; 2000, 2005); молекулярных структур ГК (Щевцова, 1988, Кравец, 1991,Кончиц и др, 2005, Поляков и др, 2005) К сожалению, в подавляющем большинстве работ отсутствует информация о состоянии гумуса исходной почвы, в ряде случаев — об условиях проведения опытов, что наряду с противоречивостью результатов и зачастую их методической несопоставимостью затрудняет оценку реального эффекта агроприемов

Признаки агрогенной деградации гумуса в связи с применением гербицидов зафиксированы преимущественно в почвах подзолистого ряда, характеризующихся низким уровнем биогенности и детоксицирующей способности, проявление признаков прослежено на уровнях общей гумусированности, групп и фракций гумусовых кислот (Бельков, 1973; Цветкова, 1973, Мочалова 1981, Блиев, 1983, Терешенкова и др., 1984; Кузякова, 1995), в отдельных опытах - на уровне молекулярных структур ГК (Раскатов, 2002) Негативный эффект гербицидов, как правило, усиливался с возрастанием дозы и длительности применения Активное разрушение гумуса (более 50%) и ухудшение его качества существенно ослабляют протекторные свойства почвы и её способность к самовосстановлению (Терешенкова и др, 1984), что указывает на опасность применения повышенных доз гербицидов на почвах с низким уровнем биогенности

Влияние гидрологического фактора на состояние гумуса характеризуется разной направленностью, обусловленной различиями в характере и степени увлажнения, в свойствах почвообразующих пород, характере угодий При избыточном поверхностном увлажнении и длительном превалировании восстановительных условий в почвах разных климатических зон наблюдаются заметные потери гумуса и ухудшение его качества, проявляющееся в ослаблении признака гуманности и усилении фульватного характера (Ахтырцев, 1985; Зайдельман, Никифорова, 1986, Бенидовский, Бенидовская,

1987, Ахтырцев, Яблонских, 1995; Ахтырцев, 2002), по результатам отдельных исследований - в упрощении структуры гумусовых кислот (Ковалева, Ковалев, 2003) В целом, многие аспекты этой проблемы, в частности, особенности трансформации гумусовых веществ при нарастании гидроморфизма и оглеения, остаются малоизученными Практически не изучены изменения характеристик гумусовых кислот и их молекулярных структур в тонкодисперсных частицах, наиболее подверженных влиянию избыточного увлажнения и оглеения

Признаки водно-эрозионной деградации гумуса в почвах разных климатических зон охарактеризованы преимущественно по масштабам потерь гумуса, изменению его группового и фракционного состава, потерям гуминовых кислот из верхней части профиля (Грызлов и др, 1975; Скрябина, 1980, Опенлендер, 1980, Мукатанов и др, 1982; 1984; Шурикова, 1987, Кириллов, Хазиев, 1993, Русанова, 1995, Ковалева, Танасиенко, 1996, Танасиенко, 2002); лишь в отдельных работах содержатся сведения о деградации гумуса на уровне элементарных почвенных частиц (Танасиенко, 1977, 1981; Макарова и др , 1985) и молекулярных структур гуминовых кислот (Скрябина, 1980, Глсгпаг et а1., 1985; 1988). Среди зональных почв наименее изученными являются почвы лесной зоны, несмотря на их меньшую противозрозионную стойкость по сравнению с почвами степной и лесостепной зон (Кузнецов, 1981).

Многими авторами изучено изменение физических, химических, физико-химических и биологических свойств почвы при агротехногениых воздействиях, вызванных строительством осушительных мелиоративных систем, в то же время литературные сведения о влиянии дренажа на состояние гумуса немногочисленны и часто противоречивы Противоречивость результатов, полученных разными авторами, может быть связана с различиями в способах осушения и в свойствах осушаемых почв. К тому же в ряде работ последствия дренажа рассматриваются в комплексе с агроприемами по восстановлению мелиорированной почвы, что затрудняет оценку реального вклада мелиоративного фактора в изменение характеристик гумуса. Зафиксированные некоторыми авторами деградационные изменения гумуса прослежены преимущественно на уровне общей гумусированности (Паас, 1985; Пестряков, Литвинович, 1987; Филон, 1989, Симакова, Гельцер, 1992; Азаренок, 2003) и лишь в единичных работах содержатся сведения об изменении состава гумуса и некоторых характеристик гумусовых кислот (Зайдельман, Ковалев, 1994).

Наименее изученным является вопрос о влиянии на состояние гумуса техногенных воздействий, вызванных строительством трасс магистральных трубопроводов (МТ) Отдельными авторами изучено изменение физических, химических, биологических свойств и биопродуктивности почвы после строительства МТ; выявлена зависимость морфологии профиля, состава и свойств техногенной почвы от степени разбавления материалом минеральных горизонтов, материнской и подстилающей пород. Вследствие более глубокого нарушения почвенного покрова в техногенных почвах фиксируются значительно большие размеры потерь гумуса по сравнению с

мелиорированными почвами (Гельцер и др., 1990,1993) Изменение качественных характеристик гумуса при техногенных воздействиях не изучено Анализ имеющейся в литературе информации о влиянии разных факторов на состояние гумуса свидетельствует об отсутствии системного подхода к изучению признаков деградации. Отмеченные при изучении практически каждого из факторов фрагментарность, разобщенность и противоречивость результатов в значительной мере затрудняют их обобщение и выявление надежных критериев для оценки признаков деградации Глава 2. Объекты и методы исследования

Для выявления внутренних механизмов устойчивости (или чувствительности) гумуса к неблагоприятным воздействиям на основе сравнительной характеристики его компонентного состава, структурных особенностей и свойств гумусовых кислот разного происхождения исследовались контрастные по типу гумусообразования почвы дерново-подзолистая (Московская обл., Дмитровский р-н, стЛуговая, ВНИИ кормов им.В РЛЗильямса), типичный мощный чернозем (Курский Центральночерноземный заповедник), типичный серозем (Ташкентская обл., Ак-Кавакская агротехническая опытная станция) Во всех регионах отбирались образцы целинных и окультуренных почв, сформированных на близких по происхождению и механическому составу почвообразуюгцих породах -лессовидных суглинках различной степени карбонатности. Образцы окультуренных почв каждого типа отбирались на опытных полях, однородных по рельефу и почвенным условиям, но занятых с.-х. культурами с разными биологическими особенностями и агротехникой возделывания (пропашной, зерновой, бобовой , злаково-бобовой травосмесью) В образцах почв изучались групповой состав гумуса по схеме И В Тюрина (1965) в модификации Д.С.Орлова (1975) с раздельным определением групп специфических ГК и ФК (по Форсшу), веществ неспецифической природы (входящих в состав спирто-бензольного экстракта и остающихся в растворе после отделения собственно ФК), нерастворимого остатка. ГК и ФК характеризовали по элементному составу, степени гидролизуемости (по С и Ы), содержанию ароматических продуктов окислительной деструкции КМп04, содержанию N в устойчивых гетероциклах ядра, характеру спектров поглощения в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях (Орлов, Гришина, 1981), [1]. Состав и свойства ароматических продуктов, полученных при окислении ядерной части ГК, изучались сочетанием методов хроматографии на бумаге, УФ-спектроскопии, элементного анализа [5].

Особенности трансформации гумусовых веществ в разных условиях землепользования, созданных действием факторов агрогенного, природно-агрогенного и техногенного происхождения и системой агромероприятий по восстановлению утраченных качеств гумуса, изучались на примере дерново-подзолистых среднесуглинистых почв, сформированных на покровных суглинках, подстилаемых тяжелосуглинистой мореной (Московская обл, Солнечногорский р-н, УО ПЭЦ МГУ "Чашниково"). По дифференциации почвенного покрова, характеру рельефа, гидрологии и почвообразуюгцих пород

территория Чашниково типична для подзоны южной тайги. Изучались почвы залежи (на подвергавшейся вспашке в течение 5 лет) и производственных полей 4-польного зернотравопропашного севооборота с 5-м выводным клином

Агрогенные факторы 1 Обработка залежной почвы симазином (1976-1981гт)- 2,5 кг/га однократно (1976г.), 2,5 кг/га 3-кратно (1976, 1977, 1978гг); 50 кг/га (1976г.) В 1979г. на половину делянок, обработанных симазином в дозе 50 кг/га, внесен ТНК, 60 т/га

2. 4-лет.возделывание кукурузы (1982-1985гг) Опытные делянки размером 100м2 в 3-кратной повторности для каждого варианта в пределах выводного производственного поля (16га), приуроченного к выровненному слабо пологому склону водораздела Варианты: а) без удобрений и извести, б) минеральная система: за 4 года внесено на 1га N270P150K460, известкование не проводилось, в) органоминеральная система- за 4 года внесено на 1га N270P150K460 и 180т ТНК, проведено 1-кратное известкование по 1г к.

Гидрологический фактор Пашня (16га) в условиях развитого микрорельефа: около 20% площади занимают замкнутые микропонижения, или западины, диаметром от 3 до 20м, глубиной от 5 до 30см с характерным режимом избыточного поверхностно-застойного увлажнения Почвенные разрезы были заложены в глубоких местах западин и на прилегающих к ним повышенных участках; в самой глубокой западине заложен почвенно-геоботанический профиль протяженностью 9м. С,-х культуры в годы исследования (1986-1998гг): подсолнечник, овес, травы, ячмень

Водно-эрозионный фактор

Пашня (11га) в условиях мезорельефа (с разницей высот 15-20м) на склонах СВ и В-экспозиции, к частям склонов крутизной не более 3° приурочены слабосмытые почвы; 3-5® и более — среднесмытые. С-х. культуры в годы исследования (1996-2003гг) ячмень, одно- и многолетние травы, вико-овсяная смесь

Агротехногенный фактор

Пашня (12га), слабопологий склон водораздела, примерно 1/3 площади занимают микропонижения в форме потяжин с характерным режимом избыточного поверхностно-проточного увлажнения. 1987г — по всей площади поля построена осушительная система в виде закрытого гончарного дренажа, дрены заложены на глубине 0,8-0,9м с междренным расстоянием 15-20м С.-х культуры в годы исследования (1987-1993гг). оз пшеница, картофель, ячмень, травы. Агромероприятия: 1989 - ТНК, 40т/га; 1989 и 1990гг - известкование по 1г.к. и 0,5г.к, 1988-1993гг - N260P90K270

Техногенный фактор Пашня (17га), слабо пологий склон водораздела, 1985г. - проложена траншея магистрального трубопровода глубиной 2,0-2,Зм, шириной 2м. На разрезе траншеи на глубине 100-140см видна морена, на которой по неровной, но четкой границе залегают покровные суглинки. Наряду с образцами почвы отбирали образцы почвообразующей и подстилающей пород. С.-х. культуры в

годы исследования (1985-2000гг). ячмень, подсолнечник, овес, травы Агромероприятия: 1986г - ТНК, бОт/га; 1987-1990гг и 1993-2000гг -травосеяние, 1987 и 1994гг — известкование по 0,75 и 0,5 г.к ; 1986-1995гт -N340P300K360.

Для изучения пространственной изменчивости свойств почвы на всех объектах проводился отбор образцов методом скважин (1 скважина на 1га до глубины 80-100см) и прикопок (1 прикопка на 0,25-0,5га до глубины 40см). Для сведения к минимуму пестроты данных за счет сезонной изменчивости образцы почвы отбирались в один и тот же срок — в июне В образцах почвы всех исследованных объектов определялись влажность (гигроскопическая и полевая), рН, гидролитическая кислотность, содержание обменных Са и Mg, гумуса, азота — общепринятыми методами (Практикум по агрохимии 2001), групповой и фракционный состав гумуса по методу Тюрина в модификации Пономаревой и Плотниковой (1980); гранулометрический состав (Айдинян, 1947; Вадюнина, Корчагина, 1973). Фракции ЭПЧ характеризовали по содержанию гумуса, обменных Са и Mg, групповому и фракционному составу гумуса. Для характеристики гумусовых кислот, выделенных из почв и фракций ЭПЧ, применяли методы спектроскопии и гель-хроматографии Специфика нарушения условий гумификации охарактеризована дополнительными показателями — интенсивности дыхания по Макарову (1975), каталазной активности по Айеру и Уайльду (1974) в модификации Овчинниковой и Орлова [10], ОВП (Зырин, Орлов, 1964), содержания подвижных FeO и Fe203 (Александрова, Найденова, 1976). Деградацию гумуса оценивали 4-мя степенями (нулевая, слабая, средняя, сильная) по размерам потерь запаса гумуса в 40-см слое (Методика.. , 1994); [44]. Проводилась оценка биопродуктивности почвы по величине урожая с.-х. культур

Полученные результаты обрабатывались методами вариационного, корреляционного и дисперсионного анализов.

Глава 3. Основы экологической устойчивости гумуса и критерии оценки его деградационной трансформации

Степень выраженности признаков деградации гумусовых веществ при неблагоприятных воздействиях определяется характером воздействий, спецификои нарушения условии гумификации и природой самого гумуса, составом и свойствами компонентов, различающихся по степени устойчивости к биодеградации Выявлению основ природной устойчивости гумуса и обоснованию критериев для оценки признаков его деградационной трансформации способствовало применение метода пространственных аналогий, позволяющего сравнительно оценить характеристики гумуса, сформированного в разных биоклиматических условиях.

3.1. Приоритетная роль гуминовых кислот в обеспечении устойчивости гумуса и в диагностике признаков его деградации

Экологическая устойчивость гумуса и его агрономическая ценность ассоциируются с гуминовыми кислотами (ГК) — наиболее зрелыми и специфичными представителями гумусовых веществ. Отчетливо выраженное

закономерное изменение количественных и качественных характеристик ГК в зонально-генетическом аспекте (при оптимальных значениях в типичных чернозёмах), адекватная реакция фракций ГК на изменение экологической ситуации [2, 5; 21, 28; 32, 43, 44] нараду с ведущей ролью ПС в обеспечении ценных качеств гумуса и активным участием в обменных биохимических процессах определяют приоритетность изучения именно этой группы гумусовых веществ в условиях возрастающего антропогенного давления. По результатам многолетних исследований, изменение содержания фульвокислот (ФК), находящихся в составе сложноэфирных соединений с ГК, тесно связано с изменением содержания соответствующих фракций ГК, что дает основание рассматривать эти формы ФК как предшественники ГК или как продукты их деструкции Среди фракций ФК самостоятельное значение имеют только свободные формы и комплексы с подвижными К2Оз, содержание которых изменяется адекватно смене экологической ситуации и является одним го показателей степени выраженности кислотных свойств гумуса. В варьировании содержания органических веществ нерастворимого остатка в зависимости от различных факторов не выявлено отчетливо выраженных закономерных изменений [2; 5, 11, 21, 32-36; 44], что не дает оснований для применения показателя в качестве критерия оценки природных качеств гумуса и их изменений при неблагоприятных воздействиях

Особая роль ГК в обеспечении экологической стабильности гумуса обусловлена их структурными особенностями, многообразием форм и специфичностью свойств органоминеральных производных, среди которых наибольшей устойчивостью к разлагающему действию микроорганизмов характеризуются комплексно-гетероцолярные соли . прочно связанные с Са, Бе, А1, или так называемые металлогуматы, скорость их минерализации в почвенных условиях исчисляется сотнями и даже тысячами лет (Орлов, 1992; Травникова, Шаймухаметов, 2000) Гуминовые кислоты, прочно закрепленные глинистыми минералами в составе нерастворимого остатка, могут сохраняться в почве до нескольких десятков лет, еще менее устойчивы к биодеградации подвижные формы фульвокислот и неспецифические органические соединения, которые разлагаются в период от нескольких месяцев до нескольких лет (Титова, 2000, Травникова и др., 1992; 2000)

3.2. Специфика структуры ГК, роль азота в обеспечении её устойчивости и оценке направленности гумификации.

На примере почв, представляющих контрастные типы гумусообразования (подзолистый, чернозёмный и пустынно-степной), показано, что повышение степени зрелости и соответственно биохимической и термодинамической устойчивости ГК, достигающее максимального выражения в типичных черноземах, связано с возрастанием относительной доли центральной ядерной части, степени ее конденсированное™, содержания азота негидролизуемых соединений, в том числе устойчивых к окислению гетероциклических форм, на фоне обеднения азотом гидролизуемых структур и за счет этого исходных препаратов (рис.3 1) Отмеченная закономерность подтверждена показателями элементного состава, интенсивности светопоглощения в видимой и УФ-

областях [1; 5]. характером ИК-спектров исходных препаратов ГК и ароматически* продуктов окислительной деструкции их вегидролизувмых остатков (рис.3.2). Гетерогенность ароматических продуктов окисления и Присутствие среди них гетероциклических соединений азота подтверждены результатами хроматографии на бумаге в сочетании с У Ф-с пектр оско пией (рис.3.3), показателями элементного состава, атомных отношений С/О и С/К, молярных коэффициентов погашения [5]. В пределах каждого из

исследованных типов почв возрастание относительной доли N нептдролизуемых соединений, в том числе N гетероциклов, при сохранении высокого уровня абсолютных запасов N в подвижных формах выявлено под бобовыми культурами, что коррелирует с более высокими показателями степени конденсированное™ ГК, позитивной направленностью процесса гумификации (рис.3.4) и является основой положительного баланса гумуса высокого качества и более высокой агрогенной устойчивости гумуса в севооборотах, насыщенных злакобобовыми травосмесями [2; 4-6; 32].

1 2 3 А, Содержание ароматических продуктов в гидролнзуемой части ГК (а).негндро-лизуемой части (б), исходных препаратах ГК (в),

Г'нс,3.1. Характеристика ПС и их структур по степени ковденеиронанности (А) и содержанию азота (Б). [5]. Почвы; 1 - дерн ово-п < от о листая; 2 типичный мощный чернозем; 3 типичный серозем.

1 г 3 Б. Содержание азота в устойчивых гетеро-циклах ядра (а), в яд|)е (б), 1) шдролизу-смой части (в), исходных препаратах ГК (г)

При изучении структурных особенностей ГК в зависимости от экологической ситуации выявлена высокая эффективность методов гель-хроматографии и спектроскопии. Повышение в составе ГК относительной доли оптически плотных среднемолекулярных компонентов (СМК) при соразмерном соотношении с содержанием лабильных высокомолекулярных компонентов (ВМК) свидетельствует о позитивной направленности процесса гумификации, что подтверждается характером ММ-распределения гуматов хорошоо культурен ной дерново-подзолистой почвы; нарушение оптимального соотношения структур, отчетливо выраженное в слабоокульчуреш[ой почве, является признаком деградационных изменений ГК (рис.3.5).

Рис 3 3 Хроматограмма и УФ-спектры ароматических соединений, полученных окислением гуминовой кислоты [5] 1-6 — пиррол- и бензолкарбоновые кислоты различного характера и степени замещения

Рис.3.4. Влияние с.-х. кушлуры ва отношение N не!адрояязуемый/ N гндролизуемий (А) И глубину гумификации (С): а - пропашная; б- зерновая; в- травосмесь. 1,2,3 -названия почв, ем.рис.ЗД. [2-6],

Т>е&о

йд* 0-20

4а-во

СМ

о-га 20-40 40-50

Рис.3.5. Гель-хроматограммы 1уматои из смабоокуяь туренной (А), среднеокультуреаной №) и хорошоокулыуренной (В) дерново-подзолистых почв. [26,32].

3.3. Значение фракционного состава гумусовых кислот в оценке направленности гумификации

По данным гель-хроматографии и спектроскопии среди фракций ГК дерново-подзолистых почв наиболее зрелыми и ароматичными являются гуматы; наиболее обогащенными алифатическими структурами - ГКЗ (рис.3 6)

Ш80

■а-в-б—л—в

Рис 3 6 Гель-хроматограммы ГК1(а), ГК2(б), ГКЗ(в) из дерново-подзолистой залежной почвы (AI) [16,18,24].

Аналогичная закономерность прослежена в других зональных почвах, наиболее отчетливо - в типичном черноземе, характеризующемся максимальным накоплением гуматов и ярко выраженным гуматным составом второй фракции гумусовых кислот при многократном превышении количества высококонденсированных, обогащенных гетероциклическими соединениями N гуматов над фульватами. Учитывая эту закономерность и рассматривая ФК как предшественники ГК, можно полагать, что отношение Сгк2/Сфк2 является отчетливым отражением второго этапа гумификации, для которого характерны усложнение структуры ГК, возрастание степени конденсированности, уменьшение ММ. Аналогичным образом, отношение Спс1/Сфк1 мы рассматриваем как отражение первого этапа гумификации, или процесса новообразования ГК. В ряду дерново-подзолистых почв: слабо-, средне- и хорошоокультуренная — отмечено закономерное возрастание обеих величин, свидетельствующее об интенсификации процессов и новообразования ГК, и усложнения их структуры; прослежено соответствие показателей характеру MM-распределения и Е-величинам ГК [32,58].

3.4. Роль фракций ЭПЧ в детерминировании характеристик гумуса и гумусовых кислот и в проявлении признаков их деградации

Гумусовые вещества, аккумулированные в илистых и пылеватых частицах, существенно различаются по составу, свойствам, формам связи с минеральными компонентами, функциональным особенностям (Титова и др, 1987; 1989, 1995; Blair et. al., 1997; Tarchitzky et. al., 2000; Laird et al, 2001; Chefetz etal, 2002); [25; 37; 56]. Илистые частицы характеризуются очень низкой активностью процесса гумификации на обеих стадиях формирования

гуминовых кислот, фульватным составом гумуса, доминированием среди ПС фракций ГК1 и ГКЗ, представленных слабоконденсированными незрелыми формами (рис.3.7). В мелко- и среднепылеватых частицах отмечено существенное повышение интенсивности процесса полимеризации гумусовых структур, сопряженное с возрастанием относительной доли Са в составе обменных катионов, гуматный или фульватно-гуматный состав гумуса; доминирование среди гуминовых кислот наиболее зрелых оптически плотных ПС1 и ГК2. Количественное соотношение гумуса пылеватых и илистых частиц адекватно характеризует степень выраженности его гуматности (или фульватности), изменение соотношения при смене экологических условий является одним их важнейших признаков деградации или реградации гумуса и гумусовых кислот на уровне фракций ЭПЧ

Рис 3.7 Некоторые свойства фракций ЭПЧ дерново-подзолистой почвы

А - содержание обменных оснований; Б — содержание гуматов и фульватов, В - отношения Са М^, Сгк2 - Сфк2, Спс • Сфк, Г - Е-величипы ГК1, ГК2, ГКЗ

На основании приведенных материалов можно заключить, что наиболее высокой потенциальной устойчивостью к деградации практически по всем параметрам характеризуется гумус типичных чернозёмов, наибольшей предрасположенностью — гумус почв подзолистого ряда Характерными признаками гумуса, чувствительного к неблагоприятным воздействиям, являются: фульватный или гуматно-фульватный состав, слабая степень гумификации (при уровне накопления специфических гуминовых кислот не более 20%), очень низкая (или крайне низкая) доля гуматов в составе ГК (менее

20%), преобладание среди компонентов ГК структур алифатической природы (60-70%), среди азотсодержащих соединений — гидролизуемых форм (60-70%); низкая (в 3-4 раза уступающая типичному чернозёму) доля азота устойчивых гетероциклов в составе ядра (12-15% гуминового азота) В этом аспекте дерново-подзолистые почвы можно рассматривать как наиболее подходящий объект для изучения деградации гумуса с целью ранней индикации признаков и выявления надежных критериев их оценки на разных уровнях деградации.

Глава 4, Особенности деградации гумуса как отражение специфики нарушения условий гумификации.

Ответные реакции гумусовых веществ на агрогенные, природно-агрогенные и техногенные воздействия изучены на примере дерново-подзолистых почв, гумусовая система которых чрезвычайно чувствительна к изменению условий гумификации. В работе применен системный подход к изучению признаков деградации гумуса на разных уровнях его структурной организации во взаимосвязи со спецификой нарушения условий гумификации и с обоснованием механизма деградации 4.1. Специфика агрогенной деградации гумуса.

В последние годы отмечается возрастание масштабов агрогенной деградации гумуса в связи с сокращением объемов применения агрохимических средств, нарушением систем земледелия, применением агромероприятий, неадекватных зональным условиям гумусообразования. 4.1.1. Особенности трансформации гумусовых веществ в условиях многолетнего использования почвы без агрохимических средств или с применением минеральных удобрений.

После 4-летнего возделывания кукурузы на слабокислой дерново-подзолистой почве без применения агрохимических средств или с односторонним применением минеральных удобрений (МУ) нами зафиксированы негативные изменения условий гумификации ( дефицит гумусообразователей, подкисление, обеднение ПГЖ обменными основаниями) и ухудшение характеристик гумуса (рис.41) вследствие усиления минерализационных процессов и некомпенсируемого выноса элементов питания с урожаем кукурузы Одним из характерных и специфичных признаков деградации, определяемой как химическая и биохимическая деградация, является ослабление процесса полимеризации гумусовых структур и деструкция гуматов, максимально выраженная в подзолистом горизонте, где отмечено изменение реакции среды от среднекислой до сильнокислой [44]. По данным гель-хроматографии деструкция гуматов происходит преимущественно за счет высокомолекулярных структур, отчасти за счет среднемолекулярных при незначительном возрастании количества низкомолекулярных компонентов (рис.4.2). Четко выраженное перераспределение среди фракций гумусовых кислот с возрастанием количества подвижных соединений отмечено на фоне менее существенных изменений общего содержания и группового состава гумуса По размерам потерь гумуса почва диагностирована как недеградированная или слабодеградированная; потери ГК в общей структуре

Рис.41. Показатели химических свойств и направленности процесса гумификации в дерново-подзолистой почве после 4-летнего возделывания кукурузы а - исходная почва; б — контроль без удобрений; в - N270? 150К460,

0280

мл

—♦—а —»—б —*— в

Рис 4.2. Гель-хроматограммы гуматов дерново-подзолистой почвы (Апах) а - исходная почва, б - контроль без удобрений, в - ИРК.

потерь гумуса составили около 60 %, при этом более половины потерь (53 %) приходится на гуматы [44; 49, 56]. Негативные изменения направленности процесса гумификации дополнительно охарактеризованы показателями степени агрессивности ФК, фракционного распределения ГК [33; 34, 40; 44], количественного соотношения гумуса, аккумулированного в пылеватых и

илистых частицах [56] По большинству показателей в обоих вариантах опыта отмечены однонаправленные негативные отклонения от исходных значений. В то же время при сопоставлении самих вариантов выявлена устойчивая тенденция к позитивной направленности процесса гумификации в варианте с ЫРК по таким показателям как степень и глубина гумификации, степень зрелости гуматов, их оптические свойства и относительная доля в их составе более ароматичных и более оптически плотных среднемолекулярных компонентов (табл.4.1); это может быть связано с положительной ролью N в процессе гумификации и формировании более устойчивых структур ГК

Таблица 4 1 Состав гумусовых кислот и свойства гуматов дерново-подзолистой

почвы в зависимости от системы удобрений (Апах)

Показатель Исходная почва Кукуруза, 4сод& НСР05

без удобрений низвести N270P150K460

Гумус, % 3,09 2,83 2,85 0,19

Сгк, % от Собщ 32,9 28,8 31,1 1,5

Сгк.Сфк 0,94 0,78 0,83 0,05

Сгк2, % от Собщ 8,5 5,8 6,9 1,1

Cncl Сфк1 1,26 1,14 1,39 0,09

Сга2Сфк2 0,63 0,45 0,47 0,05

ММ-распределе-ние гуматов ВМК,% СМК,% НМК,% ВМКСМК 52а 33,5 14,3 1,56 46.2 30,5 23.3 1,51 45,5 32,1 22,4 1,42 1,5 0,6 2,0 0,03

Е-величины гуматов 0,078 0,063 0,069 0,006

4.1.2. Изменение гумусного состояния почв под влиянием химической обработки.

Нарушение процесса гумификации при обработке почв гербицидами связано с дефицитом гумусообразователей и ослаблением общей напряженности биологических процессов, которую оценивали по интенсивности дыхания (ИД), каталазной активности (Ка), численности и видовому составу микроорганизмов [9; 10, 13-15; 17, 24, 44] Выявлена зависимость глубины подавления ИД и Ка от степени фитотоксического действия и последействия симазина, отмечен близкий характер сезонной и многолетней динамики показателей в вариантах с полным сведением разнотравья химической и ручной прополками (рис.4 3). Более глубокое ингибирование биологических процессов наблюдали в варианте с химической прополкой, что обусловлено непосредственным микробоцидным действием экстремальной дозы симазина в отношении некоторых групп

1977г 1978т 1979т 1980т 1981т

1977т 1978т 1979т 1980т 1961т

12,5 кг/га (1976г ), ■ - симазвн 2,5хг/га (1976-1978), А - ручная прополка, х-симазин 50кг/га (1976г) Динамика среднесезонных отклонений от контроля интенсивности дыхания (А) и каталазной активности (Б) залежной дерново-подзолистой почвы.

+ 30

§ +10 §

ЕВ

* "1°

0 ш

1 -зо

-50

О---.

ГОПОя >

1981т.

Влияние симазина (50 кт/га) на динамику отклонений от контроля содержания ГК1(а), ГК2(б), ФК1(в), ФК2(г), негидролизуемого остатка (д)

« а » « и «онп --КОНТРОЛЬ " " " " * "»

—■— симаэин А ручн прополка

Гель-хроматограммы гуминовых кислот Рис 4 3 Влияние химической и ручной прополки на свойства почвы, характеристики гумуса и гумусовых кислот

микроорганизмов [17]. На фоне снижения численности чувствительных к препарату видов наблюдалась активизация устойчивых мутантов, способных к

разложению и гербицида, и гумусовых веществ почвы при недостаточном поступлении (или отсутствии) свежих органических остатков Характер многолетней динамики содержания гумусовых соединений свидетельствует о быстрой деструкции подвижных фракций в начальный период и снижении на более поздних этапах содержания прочно связанных с минеральной частью гуматов и гумина (рис.4.3) В варианте с экстремальной дозой симазина почва диагностирована как среднедеградированная; около 30 % потерь гумуса обусловлено снижением содержания ГК, преимущественно их подвижных фракций (46 %), в меньшей степени - ГК2 (26 %) и ГКЗ (28 %). По данным гель-хроматографии деструкция всех фракций ГК независимо от способа сведения разнотравья происходит преимущественно за счет высокомолекулярных структур (рис 4 3) Возрастание (или тенденция к возрастанию) величин оптической плотности ГК в вариантах с прополкой является результатом увеличения относительной доли более ароматичных и оптически плотных среднемолекулярных компонентов (табл.4 2) Полное исключение фитофакгора из компонентов биоценоза и ослабление биологической деятельности привели к существенному снижению интенсивности процесса гумификации и на стадии новообразования ГК, и на стадии усложнения их структур, смене туматно-фульватного типа гумуса на фульватный (табл 4.2) Вследствие более выраженной деструкции подвижных соединений формировалась более инертная система гумусовых кислот, находящаяся в равновесии с изменившимися условиями среды [18; 22; 25,44].

Таблица 4 2 Влияние химической и ручной прополки на состав и свойства гумусовьв. _ кислот (0-10см) ___1__

Вариант Запас т/га 0-10 см Сгк Сфк Сгк1 Сфк1 Сгк2 Сфк2 вмк-смк Е-величины

гумус ГК ГК1 ГК2 ПО ГК1 ГК2 ГКЗ

Контроль 40,3 5,1 0,87 0,94 0,81 1,45 1,24 2,39 0,047 0,056 0,050

Ручная прополка 33,8 4,0 0,71 0,76 0,66 1,10 1,07 2,11 0,060 0,068 0,058

Симазин, 50 кг/га 31,2 3,5 0,57 0,59 0,58 1,12 1,05 1,71 0,049 0,079 0,068

НСР05 3,3 0,4 0,10 0,10 0,07 0,11 0,06 0,20 0,004 0,007 0,005

4.2. Признаки деградации гумуса в условиях избыточного поверхностного увлажнения.

При избыточном поверхностном увлажнении, характерном для отрицательных элементов рельефа (в условиях развитого микрорельефа), наблюдается нарушение гидрологического режима, щелочно-кислотного равновесия, превалирование анаэробных восстановительных условий, что приводит к формированию поверхностно-оглеенных почв с характерными признаками химической, физико-химической и биохимической деградации гумуса Морфологические признаки оглеения наиболее отчетливо выражены в почвах замкнутых микропонижений — западин По ряду показателей выявлено

усиление признаков оглеения от мелкой западины к глубокой и от окраины к центру по мере ухудшения водно-воздушного режима (рис,4 4; табл.4 3.) Оглеение, развивающееся даже при кратковременном, но периодическом затоплении микропонижений, существенно ослабляет процесс гумификации вследствие усиления реакций гидролиза, резкого снижения активности окислительных ферментов — фенолоксидаз и усиления действия редуцирующих ферментов анаэробной микрофлоры, способствующей накоплению в почве водорастворимых органических соединений с кислотными свойствами, что приводит к существенной потере гумуса и ухудшению его качества [28, 30; 40, 43; 44] По снижению запаса гумуса в сравнении с автоморфными разностями оглеенные почвы охарактеризованы как сильнодеградарованные 35-40% потерь гумуса приходится на гуминовые кислоты и преимущественно на их подвижные формы (более 50%). Характерной особенностью деградационной трансформации гумусовых веществ в условиях избыточного увлажнения является ослабление процесса новообразования гуминовых кислот и глубокая деструкция ГК1, сопряженная с упрощением их структуры. Изменения характеристик ГК2, более устойчивых в условиях переувлажнения и оглеения, выражены не столь значительно (табл.4.4).

Деструктивные процессы гуминовых кислот локализованы в тонкодисперсных частицах, наиболее подверженных деградационной трансформации. Снижение интенсивности процесса гумификации на стадии новообразования ГК отчетливо проявилось в илистых и мелкопылеватых частицах, на стадии формирования гуматов — в мелко- и среднепылеватых частицах Во фракции мелкой пыли наблюдали заметное снижение Е-величин подвижных ГК (результат деструкции алифатических и ароматических структур) и некоторое возрастание Е-величин гуматов, что свидетельствует о деструкции их высокомолекулярных структур (рис 4.4) Именно на мелко- и среднепылеватые частицы приходится большая часть потерь гуминовых кислот и гумуса в целом

Вследствие преимущественных потерь подвижных соединений и, возможно, периферических структур гуматов в оглеенных почвах формируется мало подвижная инертная группа ГК

4.3, Признаки деградации гумуса при действии водно-эрозионного фактора.

Специфика процесса гумификации в условиях мезорельефа тесно связана с особенностями перераспределения по элементам рельефа склонов разнокачественных по содержанию и составу гумуса тонкодисперсных частиц, а также со степенью разрушения гумусово-аккумулятивного горизонта и припахивания к нему почвенного материала из нижележащих горизонтов, как правило, менее гумусированных, с иным соотношением фракций ЭПЧ и менее благоприятным составом гумуса.

Свойства минеральных горизонтов, материнских и подстилающих пород, которые приближаются к дневной поверхности при активном проявлении водно-эрозионных процессов, во многом определяют специфику профильного распределения показателей гранулометрического состава, химических свойств,

Признаки оглеения в почве западины глубиной 30 см

а—бурые конкреции, ед обилия, б - голубоватые пятна, % от площади, в - охристые пятна, то же, г - темные серые конкреции, ед обилия.

Сги1:0гк1 Сгк2.С«<2

Содержание РеО в почвах западин (1-3) и повышений (4-6)

Е- величины г* 2

гхЗ

0| О й

т; (-3 5-и 10-50 <1 1-5 5« 114« 'I 1-1 5-В *-» Ч 1-5 5И Я» 1-5 Ш в-Я

Состав гумусовых кислот и Е-величины гуминовых кислот во фракциях ЭПЧ почвы повышенного участка (а) и западины (б), Апах Рис 4 4 Влияние избыточного поверхностного увлажнения на свойства почвы и характеристики гумусовых кислот

Таблица 4 3 Величины ОВП (Апах )

Таблица 4 4 Е-величины ПС в профиле почвы

Элемент рельефа Прикопка, № ОВ1 I, мВ Элемент рельефа Горизонт, глубина, см Е-величины

июль август ГК1 ГК2 ГКЗ

Повышения 1 2 3 477 476 472 486 483 485

Повышение Ар 0-23 0,070 0,086 0,033

Е 23-40 0,069 0,084 0,040

Западины глубина 10см 20см 30см 4 5 6 398 360 332 404 378 358 В 40-60 0,045 0,106 0,027

Западина Apg 0-20 0,056 0,086 0,025

Е§ 20-40 0,040 0,102 0,041

НСР05 12 Bg 40-60 0,035 ОД 05 0,040

гумусного состояния Для смытых почв характерны, утяжеление механического состава за счет илистых и отчасти мелкопылеватых частиц, обеднение

пахотного слоя частицами средней пыли [45]; ухудшение химических свойств; нарушение свойственного дерново-подзолистым почвам характера профильного распределения обменных оснований (рис.4.5).

Гуну?

Парипячлойая кжолггиооть

вд-экв/ХООг личш

иг£т

«Г—V *ТТ1/Г0С Г 1Т5ЧВЦ

Изменение показателей химических свойств в профиле почвы

е^и^ -С™ --

—Цв-М ~~й ££ '< « г-« >»

Роль фракций ЭПЧ в изменении качества гумуса под алинянем подпои эрозии.

па

гкг

<1 -г. 0-5 а и- га,о-ю я

<1 1,0-6 5,0-10 10,0- >50 60

Оптическая плотность ]уминовых кислот фракций ЭПЧ (Ар). Рис,4.5. Влияние водной эрозии на химические свойства почвы. Характеристики П'чуса и гумусовых кислот: а - несмытая почва; б - слабосмытая: в - среди еемьпая.

Важеыы диагностическим признаком смытых почв наряду с изменением морфологии профиля и характеристик П11К является потеря гумуса, по размерам которой слабо- и среднесмытые почвы охарактеризованы как слабо- и сред не деградированные; 45-48 % общих потерь гумуса составляют ГК.

преимущественно их подвижные формы (51-60%) Изменение оптических характеристик свидетельствует об упрощении структуры ГК смытых почв [45].

Негативные изменения характеристик гумуса и ГК детерминированы спецификой количественного перераспределения гранулометрических фракций, что подтверждает механическую природу деградации Для смытых почв характерно снижение показателей количественного соотношения гумуса и ГК, аккумулированных в пылеватых и илистых частицах (рис.4 5), что свидетельствует об усилении признаков фульватности гумуса и снижении степени зрелости ГК Наибольшие потери ГК (в том числе ПС1и ГК2) зафиксированы во фракции средней пыли (рис.4.5), что связано с уменьшением её количества и ухудшением качественных показателей. По характеру изменения Е-величин ГК в зависимости от размера фракций ЭПЧ можно полагать, что упрощение структуры ГК1 и ГК2 в смытых почвах происходит в основном за счет илистых и мелкопылеватых частиц вследствие их разбавления частицами из нижележащих горизонтов. В отношении ГКЗ отмечена относительная стабильность Е-величин во всех исследованных разностях почв, генетических горизонтах [45] и фракциях ЭПЧ.

4.4. Деградациоиные изменения гумуса под влиянием агротехногенного фактора

Строительство осушительной мелиоративной системы способствовало оптимизации гидрологического режима, уменьшению плотности , увеличению пористости верхних слоев почвы, сглаживанию различий в свойствах поверхностно-оглеенных почв и их автоморфных аналогов [35; 40; 43, 44], в то же время нарушение почвенного покрова при прокладывании дренажных траншей (до глубины 0,8-0,9м) и извлечение на поверхность малоплодородного почвенного материала из нижних горизонтов способствовали проявлению механической деградации гумуса, связанной с негативными изменениями таких факторов гумификации, как состав минеральной части и гранулометрический состав почвы. Через год после проведения дренажных работ наблюдали утяжеление механического состава за счет илистых и мелкопылеватых частиц снижение содержания средней пыли (рис.4.6). В обеих разностях почвы зафиксированы негативные изменения характеристик ППК, снижение содержания гумуса, отчетливо выраженные в местах прохождения дренажных траншей, либо в непосредственной близости от них Снижение запаса гумуса из 40-см слоя осушенных почв составило 11-15 %, что позволило охарактеризовать их как слабодеградированные; запас ГК снизился на 30-40 % преимущественно за счет ГК1 (42-53 %) и ГК2 (33 %), табл.4 5. Ослабление процесса гумификации, прослеженное на обеих стадиях (новообразования ГК и полимеризации гумусовых структур), происходит исключительно за счет тонкодисперсных частиц, в отношении которых выявлены количественные изменения (рис.4 6). Вследствие перераспределения фракций ЭПЧ и изменения количественных и качественных характеристик аккумулированного в них гумуса в обеих разностях мелиорированной почвы наблюдалось возрастание роли илистой фракции и снижение долевого участия мелко- и среднепылеватых

и «

»ДО мм* у ,4» Ж*

Гранулометрический состав деряовотподзолистоа почвы (довьипеяный участок) а — до мелиорация, 6 — через 1 год после мелиорации

1ЧД0ОДК*КЧ«окалс

нг-ыт/ЮОг оочвн мр-амДвОг потвк ЛХ> хя 14

Показатели химических свойств в профиле почвы повышенного участка (а, б) и микропонижения (в, г) а,в - до мелиорации; 6,г - после мелиорации

V-

ТЗ ^мГяйб гг Й Гв юм. 11«

Показатели направленности гумификации в профиле почвы и фракциях ЭПЧ (Ар), повышенный участок: а—до мелиорации; б - после мелиорации * "-ЧЗГ ГХ5 »

мм «агикии пл те шз

М и» (Нал «3» »5*ч Г5 ШшЯнкк

Б- величины ПС в профиле почвы (А) и фракциях ЭПЧ (Б), повышенный участок, а - до мелиорации; 6 - после мелиорации.

Рис 4 6 Влияние осушительной мелиорации на свойства почвы, показатели направленности гумификации и оптическую плотность ПС почвы и фракций ЭГГЧ

частиц в балансе гумуса и ГК, что отчетливо диагностировано показателями С|.к/С^1 и Сгкмо/Сгк^, Проявление отмеченной закономерности свидетельствует об усилении признака фульватности гумуса и ухудшении качества ГК, Роль илистой фракции в балансе ПС возросла в большей мере за счет упрощенных форм ГК1 , в меньшей степени - за счет ГК2; в тоже время снижение роли пылеватьтх частиц происходит в значительной степени за счет гуматов и оптически плотных ГК1 {рис.4.6; 4.7). Изменение показателей оптической плотности разных фракций ГК мелиорированной почвы в сравнении с исходной является интегральным отражением характера профильного распределения показателей и их изменения в зависимости от размера фракций Э11Ч (рис.4.6).

ГК] ГК1

ш ■ - "---Г1 | - ■ Р 1> ЛО— - — I 1 • -1

Рис.4.8. Влияние строительства магистрального трубопроиода иа химические свойства и направленность гумификации в дерново-подшлистой почве; а -исходна« почва (контроль), 1985г.; С контроль, 2000г.; в трасса, 1 год; г-трасса, 15лет.

Рис,4.7. Роль фракций ЭГГТ в балансе ГК1 и ГК2 почвы повышенного участка до мелиорации (а) и после мелиорации (б)

тсугам к .нп I оо, „а

Таблица 4 5 Влияние техногенных факторов на запас гуминовых кислот и их фракций

Фактор Запас ГК в слое 0-40см, т/га

ГК1 ГК2 гкз сумма

Строительство Повышенные 23.4 16.1 14.5 54.0

осушительной участки 14,6 9,4 9,9 33,9

мелиоративной Микро- м 6Д М 20.5

системы понижения 5,4 4,1 5,0 14,5

Строительство магистрального 12.4 42 5.4 22.0

трубопровода 2,6 0,6 2,0 5,2

Примечание над чертой — исходная почва,

под чертой - деградированная почва

Признаки деградации гумуса мелиорированной почвы в целом имели однотипный характер независимо от микрорельефа. Различия в глубине негативных изменений характеристик гумуса в почвах повышенных и пониженных участков обусловлены неодинаковой степенью разбавления верхней части профиля почвенной массой из иллювиальных горизонтов и исходной неоднородностью показателей

4.5. Изменение гумусного состояния дерново-подзолистой почвы после строительства магистрального трубопровода

Преимущественное нарушение условий гумификации после прокладывания трассы магистрального трубопровода (МТ) на глубине около 2м и проявление механической деградации гумуса связаны с изменением состава минеральной части и гранулометрического состава почвы Нарушение имеет более глубокий характер в сравнении с действием агротехногенного фактора вследствие перемешивания не только почвенных горизонтов, но и материнской, и подстилающей пород, неблагоприятные свойства которых в значительной степени определили свойства образовавшейся техногенной почвы Через год после строительства МТ в верхней части техногенного профиля отмечены утяжеление механического состава за счет илистой фракции, снижение содержания частиц мелкой, средней и крупной пыли, повышение плотности; более глубокие негативные изменения характеристик ППК и большие масштабы потерь гумуса и ГК по сравнению с агротехногенно-нарушенной почвой [40; 43; 44] По снижению запаса гумуса в 40-см слое техногенная почва охарактеризована как сильнодеградированная. Более 60% потерь гумуса приходится на пылеватые частицы, что связано с уменьшением их количества и снижением уровня гумусированности. Долевое участие фракций пыли в общем балансе гумуса в пределах 40-см слоя снизилось от 51 до 28 %, в то же время долевое участие ила возросло от 19 до 46 % Интегральным отражением перераспределения роли фракций ЭПЧ в балансе гумуса и ухудшения его качества является 3,0-3,6- кратное снижение показателя Сцо/Сс! (рис 4 8). Ослабление признака гуматности гумуса и усиление фульватного характера

проявились в снижении степени и глубины гумификации (с изменением уровня признаков и неблагоприятной сменой типа гумуса), усилении признака подзолистого типа фракционного распределения гуминовых кислот, возрастании степени агрессивности фульвокислот [40, 43; 44], ослаблении процессов новообразования ПС и полимеризации гумусовых структур (рис.4.8) Снижение запаса ПС из 40-см слоя составило 76 % к исходному уровню, что в 2-2,6 раза превысило относительные размеры потерь ПС в мелиорированной почве (табл.4.5) Большая часть потерь приходится на ПО (58 %), меньшая - на ПС2 (22 %) и ПО (20 %).

Результаты многолетнего изучения состояния гумуса при неблагоприятных воздействиях дают основание характеризовать деградацию гумуса как ослабление процессов гумусообразования и гумификации, приводящее к негативным изменениям характеристик гумуса на разных уровнях его структурной организации. Главным и наиболее характерным признаком деградации гумуса, общим для всех видов неблагоприятных воздействий, является дегумификация. В широком значении понятие «дегумификация» рассматривается как ослабление процесса гумификации на разных стадиях формирования гуминовых кислот, приводящее к снижению содержания, изменению состава и упрощению структуры ПС. Степень выраженности деградационных изменений гумуса на разных иерархических уровнях, характер ответных реакций гумусовых кислот, направленность в изменении их свойств четко детерминированы природой факторов и спецификой нарушения условий гумификации. Химическая, физико-химическая и биохимическая деградация гумуса, фиксируемая при агрогенных воздействиях, связана с трансформацией ПС на уровне молекулярных структур, механическая деградация, фиксируемая при водно-эрозионных и техногенных воздействиях, обусловлена в основном количественным перераспределением фракций ЭПЧ, характеризующихся разнокачественным гумусом

Глава 5. Способы оптимизации гумусного состояния деградированных дерново-подзолистых почв

Традиционным способом сравнительно быстрого восстановления гумусного состояния деградированных дерново-подзолистых почв является применение органических удобрений (ОУ), при необходимости в сочетании с известкованием С этой целью нами использован торфонавозный компост (ТНК, при соотношении компонентов 1.1), содержащий гумифицированные и полугумифицированные вещества в оптимальном соотношении, щелочноземельные основания, азот (табл.5.1). Торф содержит больше ПС в сравнении с навозом, в то же время ПС навоза являются более ароматичными (рис.5.1)

Применение известково-органоминеральной системы удобрений при 4-летнем возделывании кукурузы способствовало сохранению, а по ряду показателей — улучшению свойств почвы по сравнению с исходным

состоянием. Положительные изменения условий гумификации - увеличение количества гумусоооразователеи и обменных оснований, снижение

Таблица 5 1 Свойства и состав компонентов

Показатели Навоз Торф

1 рНсол 6,5 6,8

2 Са,мг-экв/100г сухого вещества 8,3 59,8

3 М&тоже 10,2 7,4

4 Азот, % к сухому веществу 0,5 1,5

5 Органическое вещество, то же 25,5 51,7

%кСорг

6 Водорастворимые вещества 3,9 1,8

7 Гумусовые кислоты 47,1 67,7

8 Г^миновые кисиоты 17,1 44,5

9 Вещества, гидрояизуемые 7,8 4,0

1НН2804

10 Вещества, гидрояизуемые 11,5 5,3

80%-ной НгЭО«

11 Негидролизуемый остаток 29,7 21,2

12 Сгк Сфк 0,57 1,92

13 вмк-СМК 0,79- 1,88-

1,11 2,71

Рис 5 3 ГЧхгп^хромэтшраммы гуминовых кислот, выделенных из торфа (а) н навоза (б)

кислотности — благоприятствовали накоплению гумуса и улучшению его качества [33; 34, 40; 44; 49]. Применение ОУ и извести сдерживало процессы дезагрегирования тонкодисперсных частиц, способствовало аккумуляции гумуса в мелко- и среднепылеватых частицах. На фоне сохраняющейся тенденции большего участия илистой фракции в балансе гумуса в варианте с ТНК зафиксировано возрастание роли пылеватых частиц и соответственно отношения Сыо/С<1 [56]. Позитивные изменения направленности процесса гумификации проявились в активизации обеих стадий — новообразования ГК и полимеризации гумусовых структур, что соответствует доминирующей роли ПС (56 %) и, главным образом, первой и второй фракций, в пополнении запаса гумуса в пределах 40-см слоя По данным гель-хроматографии наиболее отзывчивыми на агромероприятия являются периферические лабильные структуры ПС (рис 5.2). Отчетливо выраженное в пахотном слое возрастание относительной доли ВМК в составе ГК может быть связано как с активизацией микробиологической деятельности, так и с привнесением высокомолекулярных структур с ОУ. Среди фракций ПС оптимальным сочетанием лабильной (периферической) и стабильной (ядерной) структур характеризуются ГК1 и ПС2, что обусловливает их доминирующую роль в обеспечении ценных качеств гумуса Во всех фракциях ГК независимо от варианта опыта с глубиной уменьшается количество ВМК и возрастает относительная доля СМК, что связано с естественной трансформацией органических веществ в профиле почвы и снижением интенсивности биохимических процессов [44]. Положительные изменения практически всех параметров плодородия в варианте с известково-органоминеральной системой коррелируют с максимальной продуктивностью агроценоза кукурузы (рис.5 3). В ряду

агроцеаозав кукурузы с разным уровнем продуктивности выявлена тесная положительная корреляционная взаимосвязь урожая зеленой массы кукурузы с

ГК1

0-20см

20-40см

40-60см

10 30 ЭО 40 »

30 44 И I

0-2 Осм

ГК2

20^0ем

40-60см

а- 0; б - а

Рис.5.2. Гель-хрома'] с и раммы ГК после 4-летней культуры кукурузы [32,44]. а контроль без шр< химических средств; б-ТНК, 45т/га, Ы70Р40К115, изпеео, во I т.к.

3-й г^д

Рис.5.3. Урожай зеленой массы кукурузы (ц/га) в зависимости от системы удобрений;

А - контроль без удобрений и извести; Б минеральная система без иэпести; В - орган ом ииеральная система + известь

содержанием гумуса, рНсол, суммой обменных оснований, суммарным содержанием ПС, отношением Сцо/С^; среди фракций ПС наибольшим положительным влиянием на урожай кукурузы характеризуются ПС1 и ГК2, взаимосвязь с фракцией ФК1а и суммарным содержанием ФК — отрицательная [32].

В опыте с экстремальной дозой симазина (50кг/га) в залежной дерново-подзолистой почве через 21 месяц после внесения ТНК (60 т/га) наблюдалось восстановление каталазной активности, процесса новообразования ПС, показателей состава гумуса (рис.5.4), что связано с активизацией микробиологической деятельности, а также наличием гумусовых веществ в составе ТНК, содержание негидролизуемого остатка может возрастать за счет полугумифицированных соединений — лигнина и целлюлозы. Остаточное токсическое последействие симазина прослеживалось в отношении интенсивности дыхания (в связи с сохраняющимся фитотоксическим эффектом) и процесса полимеризации гумусовых структур Методом гель-хроматографии установлено, что восстановление содержания подвижных ПС происходит за счет компонентов с разной молекулярной массой, в большей мере — за счет ВМК (рис 5 4) Направленность многолетней динамики свойств почвы в вариантах с симазином без применения ТНК и с его применением позволяет говорить об обратимости почвенных процессов, нарушенных гербицидом [14; 17; 18, 22, 24, 25]

10 20 30 40 50 60 ил

- симазен, 50 кг/га

- симазин, 50 кг/га + ТНК, 60 т/га

а - контроль б - симазин, 50 кг/га в - симазин, 50 кг/га + ТНК,60 т/га Рис 5 4 Влияние ТНК на свойства почвы, обработанной симазином, и ММ-распределение подвижных ГК

Применение комплекса агромероприятий (внесение органических и минеральных удобрений, известкование, возделывание многолетних трав) позволило достаточно быстро — в период от 2 до 5 лет - восстановить химические свойства (рис 5 5) и характеристики гумуса агротехногеннонарушенной почвы в пределах каждого из исследованных элементов рельефа [35;40,43,44]. Быстрое восстановление прослежено в отношении процесса новообразования ПС, замедленное - в отношении полимеризации гумусовых структур (рис 5 6). Восстановление количества ГК в

целом обеспечивалось преимущественно (на 75-83% ) за счет ГК1 и ГК2 при заметном обогащении их высокомолекулярными структурами, о чем 0-20« т-40 т

- т -г 1 I . 4—ф—*-ф—

—*—*—*—* 1 • • « ' I I

Шг

/88?!

ти

тЗг №7г

1989.

«ОТ* Шг

Рис 5 5 Химические свойства почвы повышенного участка (а) и микропонижения (б) до мелиорации (1987г ) и после мелиорации (1988 - 1993гг )

свидетельствует снижение Е-величин (рис.5 6) Несмотря на сглаживание различий в свойствах поверхностно-оглеенных почв и их автоморфных аналогов, существенное влияние микрорельефа на характеристики гумуса прослеживалось до конца периода наблюдений. От 64 до 98 % изменчивости содержания гумуса, 76-86 % варьирования количества ПС и 55-60 % варьирования Сгк/Сфк в пределах 40-см слоя обусловлены влиянием микрорельефа и только 2-33 %, 10-18 % и 30-35 % - влиянием агроприемов. Через 6 лет после мелиорации почвы микропонижений оставались

Рис 5.6 Показатели направленности гумификации и Е-величины ПС почвы повышенного участка (а) и микропонижения (б) до мелиорации (1987г.) и после мелиорации (1988-1993гт).

сильнодеградированными, как и до мелиорации; сохранялись морфологические признаки оглеения, более низкие показатели степени и глубины гумификации, интенсивности новообразования ПК и их усложнения (рис 5 6), более низкий уровень биопродуктивности (рис 5.7) Это свидетельствует о недостаточной эффективности проведенных мелиоративных работ и необратимости деградационных изменений свойств гумуса в сохраняющихся условиях избыточного увлажнения и оглеения.

1901 1992

■повыцммные участки (А) Пмифопою«сания(&|

ПвГ 1*18 1М»

Рис 5 7 Урожай зеленой массы травосмеси до (1987г) и после (1990-1992гт) проведения осушительной мелиорации А — повышенные участки Б - микропонижения

Рис 3 9 Урожай зеленой массы травосмеси после строительства трубопровода А—участки, не нарушенные строительством Б - трасса. 1987,1988,1989 - выпад с-х культур

0-20см

1985т 19вбг 1095т 2000т

20-40см

5 1

1905т 1И0Г 1905т 2000т

Таблища 5.2 Последействие строительства МТ на Е-величины ГК

Глубина, см Е-величины

ГК1 | ГК2 | ГКЗ

Контроль, 2000т

0-20 0,068 0,071 0,041

20-40 0,071 0,090 0,045

Трасса, 15 лет (2000г )

0-20 0,052 0,076 0,048

20-40 0,030 - 0,020

Рис 5 8 Изменение содержания гуматов после строительства МТ а — участей, не нарушенные строительством б-трасса

Мероприятия по рекультивации техногенной почвы, образовавшейся после строительства магистрального трубопровода (МТ) — выравнивание поверхности поля после засыпки траншеи, возвращение на исходное место гумусированного слоя, внесение органических и минеральных удобрений, известкование, посев

однолетних и многолетних трав — способствовали улучшению свойств верхнего техногенного слоя с характерным контрастным режимом увлажнения. Через 15 лет после строительства зафиксированы признаки формирования гумусово-аккумулятивного горизонта светло-серого цвета, отмечены возрастание уровня его гумусированности, позитивные изменения характеристик ППК, улучшение качества гумуса [43,44] Восстановлению полноценного почвенного профиля препятствовало образование вдоль трассы вымочек шириной до 5-12м и развитие поверхностного оглеения, что явилось следствием оседания насыпной толщи и крайне низкой водопроницаемости слагающего ее материала. В местах образования вымочек техногенная почва приобрела черты поверхностно-оглеенной с характерными морфологическими признаками, очень низкой активностью биохимических процессов на стадии полимеризации гумусовых структур в верхнем слое и практически полным ингибированием этого процесса в нижележащих слоях гуматы обнаружены только в верхнем 20-см слое в количестве 12-13 % от суммы ГК и отсутствовали в нижних слоях (рис 5 8), где вторая фракция гумусовых кислот представлена исключительно фульватами Своеобразная направленность процесса гумификации в техногенной почве прослежена также по характеру профильного изменения Е-величин ГК (табл.5 2) До конца периода наблюдений во всех техногенных слоях сохранялась более высокая степень агрессивности ФК по сравнению с ненарушенными участками [44]. Чрезвычайно низкий уровень биопродуктивности техногенной почвы (рис.5.9), неблагоприятная направленность изменений морфологических, физико-химических, биохимических свойств нижних слоев вследствие развития вторичных деградационных процессов, сохранение сильной степени деградации (по запасу гумуса и ПС в 40-см слое) не дают оснований говорить об обратимости деградационных изменений, по крайней мере, на данном этапе

Приведенные результаты позволяют заключить, что деградационные изменения гумуса, зафиксированные на уровне слабой и средней степени, являются обратимыми Свойства гумуса, нарушенные в сильной степени (в условиях продолжительного избыточного увлажнения, а также при техногенных воздействиях, осложненных проявлением вторичных деградационных процессов и развитием поверхностного оглеения) не поддаются направленному регулированию с помощью агроприемов Характерными признаками необратимости деградационных изменений гумуса являются ярко выраженная фульватная направленность процессов превращения органических веществ (2-4-кратное снижение показателя Сыо/СсО, глубокое ингибирование процесса гумификации на стадии полимеризации гумусовых структур (50-80%), 2-4-кратное снижение запаса ГК в 40-см слое. Глава 6. Диагностические показатели гумусного состояния деградированных дерново-подзолистых почв и оценка их информативности

Для всесторонней оценки особенностей трансформации гумусовых веществ при действии факторов агрогенного, природно-агрогенного и техногенного

происхождения использован комплекс показателей, отражающих общие и специфические признаки деградации гумуса в зависимости от характера и интенсивности воздействий (табл.6.1; 6 2). Оценка деградационных изменений

юйлицаб 1 Диагностические показатели состояния гумуса деградированных дерново-подзолистых почв

Показатели Слой, см, Оптимальные Направлен- Отклонение показателей от исходного уровня, %

горизонт значения ность Степень деградации

изменений нулевая слабая средняя сильная

Химическая, физи ко-химическая, биохимическая деградация

Запас гумуса 0-40 130-180т/га Отрицат 5-10 10-15 20-25 40-45

Запас ГК 0-40 20-30т/га Тоже 15-20 25-30 50-60

Сгк/Сфк Ар 0,8-1,1 Тоже 10-20 25-35 25-40

Е 0,6-0,8 20-25 - 45-50

С1 ю/С<1 Ар 1,9-2,3 Тоже 25-30 - 35-40

Е 1,7-1,9 35-40 - 60-65

Сгк1/Сфк1 Ар 1,0-1,5 Тоже 5-10 - 35-40 30-35

Е 0,8-1,0 20-25 - - 40-45

Сгк2/Сфк2 Ар 0,6-0,8 Тоже 25-30 25-35 20-50

Е 0,4-0,7 20-30 - 45-65

ВМК/СМКгк2 Ар 1,2-1,6 Тоже 5-15 15-20 -

Е-велич гк2 Ар 0,064),08 Разнонапр 410-20) +(35-40) -

ФК!а (отн.) Ар 6-8 Положит 20-40 10-20 10-50

Е 8-10 Тоже 3040 - 20-50

Механическая деградация

Запас гумуса 0-40 130-180т/га Отрипат - 10-20 25-30 55-65

Загас ГК 0-40 20-30т/га Тоже - 30-40 35-40 75-80

Сгк/Сфк 0-20 0,8-1,1 Тоже - 15-40 5-15 55-60

20-40 0,6-0,8 - 5-40 20-30 30-40

0-20 1,9-2,3 Тоже - 40-50 30-40 70-75

20-40 1,7-1,9 - 40-60 50-60 65-70

Сгкь10/Сгх<1 Ар 3,0-5,0 Тоже - 40-60 30-40 -

Сгк1/Сфк1 0-20 1,0-1,5 Тоже - 20-40 30-40 45-55

20-40 0,8-1,0 - 30-45 50-60 50-55

Сгк2/Сфк2 0-20 0,6-0,8 Тоже - 50-60 - 75-80

20-40 0,4-0,7 - 35-40 - 65-70

Е-велич гк2 0-20 0,06-0,08 Разнонапр - +(15-20) 430-50) -

20-40 0,07-0,08 Тоже - +(10-15) <45-55) -

ФК 1а (отн ) 0-20 6-8 Положит 30-80 75-80 35-45

20-40 8-10 Тоже - 30-35 50-60 60-70

проведена по отклонению показателей от исходного уровня, характерного для оптимальных условий (т.е по ослаблению или усилению определенных признаков) Общим признаком деградации гумуса при всех видах неблагоприятных воздействий является детумификация, или ослабление процесса гумификации на разных стадиях формирования гуминовых кислот, приводящее к изменению состава, упрощению структуры, снижению содержания ГК, в конечном итоге - к ухудшению качества и потере определенного количества гумуса. На гуминовые кислоты приходится от 40 до 60 % общих потерь гумуса, в основном за счет ПС1 и ГК2, рефлекторных к изменению условий их формирования. Ингибирование процесса гумификации

в большинстве случаев прослежено на обеих стадиях — новообразования ГК и полимеризации гумусовых структур (или формирования гуматов), для характеристики которых применены показатели Спс1/Сфк1 и Сгк2/Сфк2 ФК (кроме фракции 1а) рассматриваются как предшественники ГК или как продукты их деструкции Применение отношения Спс2/Сфк2 для оценки

Таблица 6 2 Признаки антропогенной деградации гумуса дерново-подзолистой почвы в зависимости от характера землепользования

Характер землепользования Преимущественное нарушение условий гумификации Признаки проявления деградации

Агрогенная химическая физико-химическая и биохимическая деградация

Многолетнее использование почвы без извести иудобрений Дефицит гумусо~ образователей, декальцинация Подкнсление, уменьшение &>бм, усиление признаков подзолистости, снижение интенсивности новообразования ГК и полимеризации гумусовых структур, деструкция гуматов, возрастание подвижности ПС, усиление признака фульватности гумуса, смена типа гумуса в гор.Е (ГФ—>Ф), потеря запаса ПС при незначительном снижении содержания гумуса.

Длительное применение минеральных удобрений без извести Негативные изменения характеристик ППК Подкисление, уменьшение Бобм, усиление признаков подзолистости, ослабление процесса полимеризации ГК, деструкция гуматов, возрастание подвижности ПС, усиление признака фульватности гумуса, смена типа гумуса в гор Е (ГФ—>Ф), потеря запаса ГК при незначительном снижении содержания гумуса

Агрогенная биологическая и биохимическая деградация

Обработка почв гербицидами Дефицит гумусо-образователей, снижение биологической активности Снижение биологической актавности, ослабление процессов новообразования и полимеризации ГК, деструкция ВМК ПС, смена типа гумуса (ГФ—>Ф), снижение подвижности ГК, потеря гумуса и ГК

Природно-агрогенная химическая, физико-химическая и биохимическая деградация

Пашня в условиях избыточного поверхностного увлажнения Негативные изменения гидрологического и ОВ режимов, кислотно-щелочного равновесия,состава микроорганизмов Подкисление, трансформация тонкодисперсных частиц с ослаблением процессов новообразования и полимеризации ГК, деструкция ГК1 и упрощение структуры ГК2, смена типа гумуса, в почве ГФ—>Ф, Ф-ЮФ, во фракциях ЭПЧ Г-*РГ, ФГ->ГФ, Ф-»ОФ, возрастание роли ила и снижение роли пылеватых частиц в балансе гумуса и ПС, снижение подвижности ГК, потеря гумуса и ПС

Природно-агрогенная механическая деградация

Использование склонов под пашню в условиях действия водно-эрозионного фактора Изменение гранулометрического состава, состава обменных катионов Подкисление, нарушение профиля и характера профильного распределения обменных оснований, уменьшение доли Са в их составе, усиление признака подзолистости, возрастание роли ила и снижение роли пылеватых частиц в балансе гумуса и ГК, снижение интенсивности новообразования ПС (за счет пылеватых частиц), упрощение структуры ГК1 и ГК2 (<1,1-5), потеря гумуса и ГК

Агротехиогенная механическая деградация

Строительство осушительной мелиоративной системы Изменение гранулометрического состава почвы вследствие смешивания горизонтов Нарушение профиля, ухудшение химических свойств, снижение показателей интенсивности новообразования и полимеризации ПС {за счет тонкодисперсных частиц), смена типа гумуса, в почве Г->ГФ, ГФ—»Ф, во фракциях ЭПЧ Г—>ФГ, ФГ—>ГФ, ГФ—>Ф, возрастание роли ила и снижение роли пыли в балансе гумуса и ГК, упрощение структуры ГК1 мелкой, и ср пыли, потеря гумуса и ГК

Техногенная механическая деградация

Строительство магистрального трубопровода Изменение гранулометрического состава почвы вследствие перемешивания горизонтов, материнской и подстилающей пород Нарушение стратиграфии почвенного профиля, ухудшение химических свойств, усиление признаков под золистости, снижение показателей интенсивности новообразования и полимеризации ГК, снижение высокой (средней) степени гумификации до слабой, смена типа гумуса (ГФ—>Ф, Ф—ЮФ), возрастание роли ила и снижение роли пыли в балансе гумуса, потеря гумуса и ГК

интенсивности процесса полимеризации и усложнения гумусовых структур основано на закономерном изменении показателя в зонально-генетическом ряду почв и максимальном значении в типичном черноземе, характеризующемся наиболее высокой интенсивностью этого процесса. Целесообразность применения показателя Сгк1/Сфк1 для условной оценки интенсивности новообразования ГК, по крайней мере, в дерново-подзолистых почвах, обоснована закономерным изменением показателя в ряду дерново-подзолистых почв разной степени окультуренности Снижение интенсивности новообразования ГК прослежено при действии всех факторов деградации кроме 4-летнего применения ИРК, где отмечена активизация первой стадии и в то же время замедление второй стадии гумификации по сравнению с исходной почвой Снижение интенсивности формирования туматов наблюдали во всех случаях, кроме смытых почв, где отмечен специфичный характер изменения состава второй фракции гумусовых кислот [44; 45]. Дегумификация во всех случаях сопряжена с возрастанием степени агрессивности ФК и усилением фульватного характера гумуса, диагностируемым показателем Сцо/Ссь При агрогенных и природно-агрогенных воздействиях и проявлении химической, физико-химической и биохимической деградации гумуса величины отрицательных отклонений от исходного уровня запаса ГК в 40-см слое, степени и глубины гумификации, интенсивности новообразования ГК и полимеризации гумусовых структур, количественного соотношения гумуса пылеватых и илистых частиц (Сыо/С<1) в целом соответствовали степени деградации гумуса, характеризуемой по масштабам его потерь в 40-см слое При водно-эрозионных и техногенных воздействиях и проявлении механической деградации гумуса прослежен более высокий уровень отклонений большинства показателей и не всегда выраженное соответствие степени деградации (табл.6 1).

Изменение всех перечисленных выше показателей позволяет надежно охарактеризовать признаки деградации гумуса на уровне средней и сильной степени, изменение показателей С1-ю/С<1 и Сгк2/Сфк2 существенно на всех уровнях деградации. В то же время отклонения от исходных значений показателей общего содержания и группового состава гумуса (ГСГ) в слабодеградированных почвах, как правило, незначительны. Большая информативность выявлена для показателей фракционного состава гумуса (ФСГ). Изменения в содержании и количественном соотношении отдельных фракций гумусовых кислот, адекватно отражающие специфику нарушения условий гумификации, могут рассматриваться как ранние симптомы негативных изменений качественных характеристик гумуса даже на уровне нулевой и слабой степени деградации [44]

Изменения количественных и качественных характеристик гумуса на уровне исходной почвы, групп и фракций гумусовых кислот не позволяют, однако, объяснить механизм трансформации гумусовых кислот при действии разных факторов Негативные изменения таких условий гумификации, как количество и состав поступающих в почву органических остатков, биологическая

активность, структура и видовое разнообразие микробоценозов, характеристики ППК, водно-воздушный и окислительно-восстановительный режимы, фиксируемые при агрогенных и некоторых видах природно-агрогенных воздействий, приводят к развитию химической, физико-химической и биохимической деградации гумуса с характерными признаками деструкции молекулярных структур ГК (табл,6.2) Специфика деградационной трансформации молекулярных структур ГК в разных экологических условиях охарактеризована показателями оптических свойств, молекулярно-массового распределения, соотношения высоко- и среднемолекулярных компонентов Неоднозначный характер в изменении показателей в зависимости от специфики нарушения условий гумификации свидетельствует о различии в механизме деструкции молекулярных структур ГК. Различия в характере и степени деструктивных изменений и относительной доле отдельных фракций ПС в структуре общих потерь определяют направленность изменений качественных характеристик и подвижности группы ГК. При выраженной деструкции ГК1 и ингибировании процесса новообразования ПС (более 30 %) формируется инертная, малоподвижная система ГК. Деструкция гуматов, как следствие выраженной декальцинации, и доминирование их в структуре потерь ПС приводит к повышению подвижности группы ГК. Согласно информации, полученной при изучении состава и свойств гумусовых кислот во фракциях ЭПЧ, деструктивные процессы, характеризуемые по снижению интенсивности новообразования и усложнения гумусовых структур и изменению Е-величин ПС, локализованы преимущественно в наиболее подверженных трансформации тонкодисперсных частицах.

Механическая деградация, фиксируемая при действии водно-эрозионного, агротехногенного и техногенного факторов, обусловлена преимущественно изменением состава и соотношения гранулометрических фракций вследствие разбавления верхней части профиля материалом из нижележащих горизонтов и почвообразующих пород (при водно-эрозионных процессах также вследствие вымывания из гумусово-аккумулятивного горизонта тонкодисперсных частиц). Признаки механической деградации гумуса диагностируются на профильном уровне (по изменению морфологии гумусового профиля) и комплексом показателей, приведенных в табл.6.1. Наиболее существенные отклонения от исходных значений на разных уровнях деградации отмечены для показателей запаса ГК в 40-см слое, Сыо/С<ъ Сгкм0/Сгк<ь Сгк1/Сфк1, Сгк2/Сфк2 (кроме смытых почв), содержания ФК1а. Специфичность признаков механической деградации гумуса в каждом конкретном случае диагностируется показателями оптических свойств ГК, являющихся интегральным отражением особенностей распределения показателей в профиле почвы и по фракциям ЭПЧ. Негативные изменения характеристик гумуса и направленности гумификации ассоциируются, как правило, с вариабельными в количественном отношении фракциями ЭПЧ, что подтверждает механическую природу деградации и подчеркивает значимость показателей гранулометрического состава при оценке признаков механической деградации гумуса.

Комплекс общих и специфических признаков антропогенной деградации гумуса использовали для дифференцированного выбора способов оптимизации гумусного состояния деградированных почв Позитивная направленность в изменении условий гумификации, интенсивности процессов новообразования ГК и полимеризации гумусовых структур, качественных и количественных характеристик гумуса и гумусовых кислот под влиянием комплекса агромероприятий позволяет говорить об обратимости деградации гумуса агрогенно- и агротехногеннонарушенных почв на уровне слабой и или средней степени деградации Свойства гумуса, нарушенные в сильной степени (в поверхностно-оглеенных почвах при продолжительном избыточном увлажнении, при техногенных воздействиях, осложненных проявлением вторичных деградационных процессов и развитием поверхностного оглеения) не поддаются восстановлению с помощью агромероприятий. Характерными признаками необратимости деградации являются доминирование фульватной направленности процессов превращения органических веществ, 2-3-кратное снижение запаса ГК в 40-см слое, глубокое ингибировангие процесса гумификации на стадии конденсации гумусовых структур (50-80%).

Восстановление запасов ГК, как и их снижение, происходило преимущественно за счет ГК1 и ГК2 и в большей мере их лабильных высокомолекулярных структур, что диагностировано показателями ММ-распределения ПС и оптических свойств

Негативные и позитивные изменения свойств гумуса коррелировали с уровнем биопродуктивности почв. Доминирующая роль ПС1 и ПС2 в обменных биохимических процессах подтверждена их положительной корреляционной связью (от средней до сильной) с урожаями кукурузы и травосмеси. За счет этих фракций обеспечивается сильная корреляционная связь показателей биопродуктивности с общим уровнем гумусированности и суммарным содержанием ГК. Во всех случаях прослежена сильная положительная корреляционная связь урожая культур с показателем Сцо/Сс!, что с учетом высокой информативности на разных уровнях деградации позволяет рассматривать показатель в качестве универсального критерия при оценке признаков антропогенной деградации и реградации гумуса и уровня плодородия в целом Заключение и основные выводы

На основании результатов многолетнего исследования предложен системный подход к изучению признаков антропогенной деградации гумуса на разных уровнях его структурной организации, разработан комплекс показателей, позволяющих оценить характер и степень выраженности признаков в зависимости от природы факторов, характера антропогенной нагрузки, вида деградации, специфики нарушения условий гумификация Комплекс разработан на дерново-подзолистых среднесутлинистых почвах подзоны южной тайги, сформированных на покровных суглинках, подстилаемых мореной, и может быть применен для изучения признаков деградации гумуса более широкого ряда почв Нечерноземной зоны (при

идентичности механического состава и почвообразующих пород). Основные результаты отражены в следующих выводах.

1. Устойчивость (или предрасположенность) гумуса к деградации при неблагоприятных воздействиях является отражением природных условий гумусообразования, определяющих параметры гумусовой системы и характер ответных реакций ее компонентов. Главную роль в обеспечении устойчивости гумуса и в диагностике признаков его деградации выполняют гуминовые кислоты, что обусловлено особенностями их структуры, разнообразием форм и специфичностью свойств органоминеральных производных, рефлекторностью к смене экологической ситуации. Повышение экологической устойчивости гумуса связано с накоплением гуминовых кислот и возрастанием в их составе относительной доли устойчивых к биодеградации гуматов, ароматических конденсированных структур, гуминового азота, в том числе азота неокисляемых гетероциклов на фоне снижения содержания азота периферических структур. По всем параметрам гумус подзолистого типа уступает гумусу черноземного и пустынно-степного типов образования, что определяет повышенную сенсорность дерново-подзолистых почв к неблагоприятным воздействиям.

2. Признаки деградации гумуса в дерново-подзолистых почвах и их механических частицах зафиксированы при действии ряда факторов агрогенного, природно-агрогенного и техногенного происхождения на разных уровнях структурной организации общей совокупности органических веществ, групп гумусовых веществ, фракций гумусовых кислот, молекулярных структур гуминовых кислот. Степень выраженности общих и специфических признаков деградации определялась природой факторов, конкретной формой их проявления, видом деградации, спецификой нарушения условий гумификации

3 Общим признаком деградации гумуса независимо от природы изученных факторов и вида деградации является дегумификация, которая рассматривается как ослабление процесса гумификации на разных стадиях формирования гуминовых кислот, приводящее к изменению фракционного состава ПС, снижению их содержания, упрощению структуры и, как следствие, к ухудшению качества и потере определенного количества гумуса.

4. В общей структуре потерь гумуса на долю гуминовых кислот приходится от 40 до 60% Снижение запасов ГК, как и их восстановление, в основной массе (70-90%) происходит за счет фракций ГК1 и ГК2, преимущественно их высокомолекулярных структур, наиболее чувствительных к неблагоприятным воздействиям и наиболее отзывчивых на агромероприятия Обоснованы приоритетность изучения фракций НС1 и ГК2 для характеристики агрономических и экологических качеств гумуса и их изменения в условиях антропогенной нагрузки, также целесообразность применения показателей количественного соотношения фракций с соответствующими фракциями ФК при оценке интенсивности процессов новообразования ГК и полимеризации гумусовых структур

5. Гранулометрические фракции существенно различаются по значимости в процессах гумификации и детерминировании характеристик гумуса и

гумусовых кислот Главную роль в процессах новообразования ГК и формирования гуматов, соответственно, аккумуляции гумуса гуматного типа и наиболее зрелых, оптически плотных ГК выполняют мелко- и средне пылеватые частицы; отчетливо выраженный фульватный состав гумуса и сосредоточение основной массы незрелых слабоконденсированных форм ГК характерны для илистых частиц. Зафиксированное в деградированных почвах снижение показателей Сыо/С«! и Сгк(.10/Сгк<1 свидетельствует о негативной направленности в изменении соотношения признаков гуматности — фульватности гумуса и упрощении структуры ГК

6. Химическая, физико-химическая и биохимическая деградация гумуса как следствие дефицита гумусообразователей, декальцинации, подкисления и других негативных изменений факторов гумификации при агрогенных и природно-агрогенных воздействиях обусловлена деструкцией молекулярных структур ГК, характер деструктивных изменений определяется спецификой нарушения условий гумификации, деструктивные процессы ГК локализованы в наиболее подверженных трансформации тонкодисперсных частицах. 7 Механическая деградация гумуса как следствие изменения гранулометрического состава почвы при водно-эрозионных и техногенных воздействиях обусловлена количественным перераспределением фракций ЭПЧ с возрастанием роли ила и снижением роли пылеватых частиц в балансе гумуса и гумусовых кислот Специфика направленности изменений качественных характеристик ГК диагностирована показателями оптических свойств, являющихся интегральным отражением особенностей их распределения в профиле почвы и по фракциям ЭПЧ.

В. Различия в характере и степени деструктивных изменений ГК и относительной доле отдельных фракций в структуре потерь ГК детерминируют направленность в изменении подвижности группы В условиях выраженной деструкции и (или) ингибирования процесса новообразования ПС при агрогенных воздействиях и преимущественных потерь подвижных соединений при водно-эрозионных воздействиях формируется инертная мало подвижная система; деструкция гуматов как следствие декальцинации и доминирование их в структуре потерь ГК приводит к повышению подвижности группы. При техногенных воздействиях однозначной четко выраженной закономерности в изменении подвижности группы ГК не выявлено.

9. Разработан комплекс показателей для диагностики признаков химической, физико-химической, биохимической и механической деградации гумуса. Обоснована перспективность его применения для ранней диагностики признаков и прогнозирования тенденции их развития, для характеристики степени выраженности признаков на разных уровнях деградации, для оценки реградационных изменений характеристик гумуса под влиянием агромероприятий. Одним из наиболее информативных является показатель количественного соотношения гумуса пылеватых и илистых частиц (Сцо/СсО, позволяющий надежно диагностировать деградационные изменения на всех уровнях независимо от природы факторов и механизма деградации. Во всех случаях отмечена наиболее устойчивая сильная положительная связь

показателя с уровнем биопродуктивности почв Достаточно информативным в большинстве случаев (кроме смытых почв) является показатель интенсивности полимеризации гумусовых структур (Сгк2/Сфк2).

10 Изменения показателей гумусного состояния, зафиксированные на уровне слабой и средней степени деградации, являются обратимыми применение системы агромероприятий способствовало восстановлению утраченных качеств гумуса. Свойства гумуса, нарушенные в сильной степени (в условиях продолжительного избыточного увлажнения, при техногенных воздействиях, осложненных проявлением вторичных деградационных процессов и развитием поверхностного оглеения) не поддаются восстановлению с помощью агромероприятий. Характерными признаками необратимости деградации являются доминирование фульватной направленности процессов превращения органических веществ (2-4-кратное снижение показателя Смо/Со)» глубокое ингибирование процесса гумификации на стадии полимеризации гумусовых структур (50-80%), 2-4-кратное снижение запаса ГК в 40-см слое

Основные работы, опубликованные по теме диссертации

1. Орлов Д С, Денисова (Овчинникова) М.Ф. Об ароматической природе ядра гуминовых кислот нз чернозема и дерново-подзолистой почвы // Научные доклады Высшей школы, сер Биологические науки, 1962 №3. С.184-188.

2 Овчинникова М.Ф, Орлов Д С. Распределение азота по фракциям органических веществ почвы//Вестник МГУ Сер. Почвоведение. 1964 №3 С.11-20

3 Зырин Н Г , Овчинникова М.Ф, Орлов Д С Аминокислотный состав гуминовых кислот и фульвокислот некоторых типов почв // Агрохимия 1964. №4 с 108-120

4 Овчинникова МФ. Формы органических соединений азота в некоторых фракциях почвенного гумуса//Вестник МГУ Сер Почвоведение. 1965 №4 С 75-85

5 Овчинникова МФ Органические соединения азота в гумусовых веществах почв // Автореф дисс .. канд биол наук М - МГУ. 1965 24с

6 Орлов Д С., Овчинникова М Ф. Различные формы соединений азота в сероземе, черноземе и дерново-подзолистой почве//Агрохимия. 1966 №1 С 35-44.

7 Яковлев А.П, Овчинникова М Ф Некоторые биохимические особенности гетерозисных

с-х культур//С,-х биология 1968.ТЗ №5.С.676-679

8 Овчинникова М Ф Динамика некоторых свойств дерново-подзолистой почвы в связи с применением снмазина и прометрина//Агрохимия 1976 №11 С 108-115

9 Овчинникова М Ф, Орлов Д.С, Ерёмина Г В Влияние триазинов на некоторые свойства целинной и окультуренной дерново-подзолистой почв // Агрохимия. 1978 №1 С 128-138

10Овчинникова М.Ф., Орлов ДС К методике определения каталитического потенциала почвы//Агрохимия 1978 №3 С 137-159.

11 Овчинникова М Ф., Ерёмина Г В, Орлов Д.С Особенности группового состава гумуса и сезонной динамики некоторых свойств целинной и окультуренной дерново-подзолистых почв//Вестник МГУ Сер Почвоведение. 1978 №3 С.38-46.

12-Овчинникова М Ф, Орлов Д С Особенности гумификации и динамики некоторых свойств дерново-подзолистой почвы в связи с применением гербицидов // Вестник МГУ Сер. Почвоведение. 1980 №1 С 38-45. 13.0вчинншеова МФ, Орлов ДС Изменение биологической активности и некоторых других свойств дерново-подзолистой почвы в связи с применением триазиновых гербицидов//Агрохимия. 1980 №1 С 109-118 14 Овчинникова М.Ф Действие и последействие симазина на процесс гумификации и антитоксидную способность дерново-подзолистых почв//Агрохимия 1982. №5 С 101-107.

15 Овчинникова М Ф Изменение каталазной активности дерново-подзолистых почв под влиянием симазина. // Химия в сельском хозяйстве. 1982 №9. С 56-59

16 Ovchinnikova Mana F Peculiarities of seasonal changes and group composition of humus as affected by chemical and mechanical clearing of weeds // Transactions of the Vm"1 international symposium "Humus et Planta" Prague-CSSR 1983 P 167-169

17 Овчинникова М.Ф Изменение биологической активности дерново-подзолистой почвы под влиянием химической и ручной прополки // Агрохимия 1984. №5. С 58-62.

18.Овчинникова МФ., Аммосова ЯМ Влияние органических удобрений на содержание, состав и свойства гумусовых веществ дерново-подзолистой почвы, обработанной симазином//Агрохимия 1984 №11 С.94-98

19Раскин МН, Виленчук С.Ф., Овчинникова МФ, Орлов ДС Сравнительные характеристики фульвокислот и продуктов окисления гидролизного лигнина азотной кислотой и их действие на растения // Известия высших учебных заведений "Лесной журнал" 1984 №4 С.92-98

20 Гомонова Н.Ф, Овчинникова М Ф. Влияние длительного применения минеральных удобрений и известкования на химические свойства, групповой и фракционный состав гумуса дерново-подзолистой почвы // Агрохимия. 1986. №1 С 85-90.

21 Овчинникова МФ, Орлов ДС. Гумусное состояние целинных и окультуренных почв учебно-научной станции "Чашниково" // Вестник МГУ Сер Почвоведение 1986. Xsl С 11-21

22 Овчинникова М Ф. Охрана почв в связи с их химической обработкой // Пути повышения эффективности удобрений и плодородия почв в Нечерноземной зоне М МГУ 1986 С 122-129

23 Овчинникова М Ф Взаимодействие гербицидов с почвами // Агрохимия 1987. №5. С 118-139

24,Овчинникова М Ф. Химия гербицидов в почве Учебное пособие М-МГУ 1987 109 с

25 Орлов Д С., Овчинникова М Ф, Аммосова Я М Изменение гумусного состояния дерново-подзолистых почв под влиянием различных факторов // Сб. "Комплексная химическая характеристика почв Нечерноземья". Ред Орлов Д С. М. МГУ. 1987 С 43-58

26 Овчинникова М Ф Гумусное состояние и биопродуктивность дерново-подзолистых почв различной степени окулыуренности // Тезисы докл. IX Международного симпозиума "Гумус и растения" Прага 1988 0.111.

27Минеев В Г, Гомонова НФ, Овчинникова МФ. Улучшение гумусного состояния дерново-подзолистых почв после длительного применения минеральных удобрений // Доклады ВАСХНИЛ. 1988 №11. С 9-12

28 Овчинникова М.Ф. Гумусное состояние гидроморфных почв АБС "Чашниково" // Вестник МГУ Сер Почвоведение 1989 Ksl С 7-14.

29.Гомонова Н.Ф, Зенова ГМ, Овчинникова М.Ф, Черных И.Н Изменение химико-биологических свойств дерново-подзолистой почвы при длительном применении удобрений и извести // Вестник МГУ СерЛочвоведение 1989 №3 С 57-64.

30 Овчинникова М Ф., Самойлова Е.М, Волкова О.Ф Влияние микрорельефа на химические свойства и гумусное состояние дерново-подзолистых окультуренных почв // Вестник МГУ. Сер Почвоведение. 1990 №1 С 9-16

31.0vchinnikova MF. The influence of different factors on properties, humus status and bioproductivity of soddy podzolic soils // Transaction of the X international symposium "Humus et Planta" Prague 1991

32,Овчинникова М.Ф Гумусное состояние и биопродуктивностъ дерново-подзолистых почв разной степени окультуренное™ // Почвоведение 1992 №4 С 50-58

33 Овчинникова М Ф Гумусное состояние дерново-подзолистой почвы при 4-легаем возделывании кукурузы в выводном поле севооборота//Агрохимия 1993 №6 С 51-60

34Овчинникова МФ. Изменение свойств дерново-подзолистой почвы при многолетнем возделывании пропашной культуры/ЛВестник МГУ Сер Почвоведение 1994 №4.С.20-26

35 Овчинникова М Ф. Влияние осушительной мелиорации и агромероприятий на химические свойства и гумусное состояние дерново-подзолистой почвы // Почвоведение 1996 №11. С 1361-1366.

36 Овчинникова М.Ф. Баланс гумуса в дерново-подзолистой почве в зависимости от структуры севооборота // Вестник МГУ Сер. Почвоведение 1997. №3 С.26-31.

37 Овчинникова М Ф. Содержание и состав гумуса в пахотных дерново-подзолистых почвах и их механических фракциях в зависимости от рельефа // Вестник МГУ Сер Почвоведение 1997 №3 С 20-26

38 Овчинникова М Ф Мониторинг гумусного состояния пахотной дерново-подзолистой почвы // "Почвенно-экологические аспекты рационального землепользования" М 1997 С.24-30

39 Овчинникова МФ Мониторинг гумусного состояния дерново-подзолистой почвы под смешанным лесом // "Почвенно-экологические аспекты рационального землепользования". М 3997. С 126-134

40Овчинникова МФ. Влияние различных факторов на гумусное состояние пахотной дерново-подзолистой почвы II Сб "Развитие иочвенно-эколошческих исследований" (Ред.Минеев В.Г, Головков А.М ). М МГУ 1999 С 154-162

41 .Овчинникова МФ., Карева О В Изменение некоторых свойств и биопродуктивности дерново-подзолистой почвы в зависимости от экспозиции склонов // Агрохимия 2000. №3 С 5-11

42 Соболева-Докучаева И И, Чернышев В.Б., Афонина В М, Овчинникова М Ф, Тимохов АВ Факторы, определяющие размещение Coleóptera на поле с с-х культурой и его обочинах //Зоологический журнал. 2000. Т.79 №9 С 1067-1072

43 Овчинникова М Ф Влияние факторов природного и техногенного происхождения на свойства и биопродуктивность дерново-подзолистой почвы//Агрохимия 2001 №8 С 18-26

44.0вчинникова М.Ф Дегумификация дерново-подзолистых почв М • МГУ. 2002.120с

45 Овчинникова М.Ф Влияние водной эрозии на химические свойства и гумусное состояние пахотной дерново-подзолистой почвы на двучленных отложениях // Вестник МГУ. Сер Почвоведение 2003 №1 С 36-41.

46 Минеев В.Г, Гомонова Н Ф, Овчинникова М Ф. Устойчивость созданного длительным применением агрохимических средств плодородия дервово-подзояистой почвы // Агрохимия 2003. №2. С.5-9.

47 Овчинникова М Ф, Гомонова Н Ф , Минеев В Г Содержание, состав и подвижность гумусовых веществ дерново-подзолистой почвы и уровень её биопродуктивности при длительном применении агрохимических средств // Доклады Россельхозакадемии

2003. №5. С 22-25.

48 Овчинникова М Ф, Гомонова Н Ф, Минеев В Г. Действие и последействие длительного применения агрохимических средств на гумусное состояние и биопродуктивность дерново-подзолистой почвы//Вестник МГУ Сер. Почвоведение 2003 №4 С 41-44

49 Овчинникова М.Ф Свойства почвы и продуктивность агроценоза кукурузы в зависимости от системы удобрений // "Приемы повышения плодородия почв, эффективности удобрений и средств защиты растений". Материалы международной научно-практической конференции, г Горки, 27-29 мая 2003 С 117-118

50 Минеев ВТ, Гомонова Н Ф., Овчинникова М Ф Плодородие и биологическая активность дерново-подзолистой почвы при длительном применении удобрений и их последействии //Агрохимия 2004 №7 С5-10

51 Гомонова НФ, Овчинникова МФ. Оценка эффективности действия и последействия различных систем удобрений на основе комплексной характеристики показателей плодородия дерново-подзолистой почвы// Сборник "Агрохимия в вузах" 2004 С 319-324

52 Овчинникова М Ф, Карева О.В Дифференциация свойств и биопродукгивносга дерново-подзолистой почвы в зависимости от экспозиции склонов//"Экологические проблемы с -х производства". Воронеж 2004 С 68-73

53.Минеев В .Г., Гомонова Н.Ф, Овчинникова М Ф. Плодородие и биопродуктивность дерново-подзолистой почвы в период применения агрохимических средств и после их отмены. Плодородие. 2004. №6. С.12-13.

54 Овчинникова М.Ф., Гомонова Н.Ф, Зенова Г.М. Изменение свойств и биопродуктивности дерново-подзолистой почвы при длительном применении агрохимических средств и их последействие // Эколого-агрохимические проблемы воспроизводства плодородия почв в современных условиях М, 2004 С.25-34.

55.0вчинникова МФ, Карева О В. Гумусное состояние и биопродукгавность эродированной дерново-подзолистой почвы // Эколого-агрохимические проблемы воспроизводства плодородия почв в современных условиях М 2004. С 35-42.

56.0вчинникова М.Ф. Плодородие дерново-подзолистой почвы в зависимости от системы удобрений // Эколого-агрохимические проблемы воспроизводства плодородия почв в современных условиях М 2004. С. 15-24

57.0вчинникова М.Ф., Гомонова Н.Ф, Зенова Г.М. Изменение свойств почвы и продуктивности агроценозов при длительном применении различных систем удобрений //Почвоведение 2005.№1.С 104-112.

58,Овчшшикова М Ф, Гомонова Н Ф, Минеев ВГ. Специфика состава и свойств гумусовых веществ в дерново-подзолистых почвах разной степени окультуренности // Доклады Россельхозакадемии. 2006 №6. СХ27-30

Издательство ЦПИ при механико-математическом факультете

МГУ им М В Ломоносова

Подписано в печать /Ст

Формат 60 х 90 1 / 16 Уел печ л. Д О

Тираж 100 экз Заказ г/

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Овчинникова, Мария Федоровна

Введение.

Глава 1. Антропогенная деградация гумуса и особенности её проявления в разных почвенно-климатических зонах

1.1 Факторы и виды антропогенной деградации гумуса.

1.2 Изменение характеристик гумуса зональных почв при действии факторов разной природы.

1.2.1. Агрогенные воздействия.

1.2.2. Гидрологический фактор.

1.2.3. Водно-эрозионный фактор.

1.2.4. Агротехногенные воздействия.

1.2.5. Техногенные воздействия.

Глава 2. Природные условия гумусообразования, объекты и методы исследования, условия землепользования.

2.1. Природные условия гумусообразования и направленность процесса гумификации в почвах разного генезиса.

2.2. Объекты по изучению особенностей трансформации гумусовых веществ в разных условиях землепользования.

Глава 3. Основы экологической устойчивости гумуса и критерии оценки признаков его деградационной трансформации.

3.1. Компонентный состав гумуса; приоритетная роль гуминовых кислот в обеспечении устойчивости гумуса и в диагностике признаков его деградации.

3.2.Специфика структуры гуминовых кислот и критерии оценки её устойчивости.

3.2.1. Роль азота в формировании структуры гуминовых кислот, обеспечении её устойчивости и в оценке направленности гумификации.

3.2.2. Критерии оценки качества гумуса и признаков его деградации на уровне молекулярных структур гуминовых кислот.

3.3. Значение фракционного состава гумусовых кислот в оценке направленности и интенсивности процесса гумификации.

3.4. Роль фракций элементарных почвенных частиц в детерминировании характеристик гумуса и гумусовых кислот и в проявлении признаков их деградации.

Глава 4. Особенности деградации гумуса как отражение специфики нарушения условий гумификации.

4.1 Специфика агрогенной деградации гумуса.

4.1.1.Особенности трансформации гумусовых веществ в условиях многолетнего использования почвы без агрохимических средств или с применением минеральных удобрений.

4.1.2.Изменение гумусного состояния почв под влиянием химической обработки.

4.2. Признаки деградации гумуса в условиях избыточного поверхностного увлажнения.

4.3. Признаки деградации гумуса при действии водно-эрозионного фактора.

4.4. Деградационные изменения гумуса под влиянием агротехногенного фактора.

4.5. Изменение гумусного состояния дерново-подзолистой почвы после строительства магистрального трубопровода.

Глава 5. Способы оптимизации гумусного состояния деградированных дерновоподзолистых почв.

Глава 6. Диагностические показатели гумусного состояния деградированных дерново-подзолистых почв и оценка их информативности.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Особенности трансформации гумусовых веществ в разных условиях землепользования"

Актуальность. В условиях нерационального использования агроландшафтов, приводящего к деградации почв и изменению структуры почвенного покрова, возрастает актуальность изучения признаков антропогенной деградации гумуса. Гумусовая система способна быстро и адекватно трансформироваться при изменении условий гумификации. Понятие "трансформация" рассматривается в двух аспектах: 1) трансформация деградационная как отражение негативных изменений условий гумификации и характеристик гумуса и 2) трансформация реградационная, т.е. восстановление утраченных качеств гумуса с помощью агроприемов. Обобщение имеющейся в отечественной и зарубежной литературе информации по результатам исследования деградационной трансформации с применением широкого набора химических и физико-химических методов позволяет охарактеризовать признаки антропогенной деградации гумуса при действии разных факторов. Однако, сравнительная оценка глубины деградационных изменений в зависимости от антропогенной нагрузки, ранняя индикация признаков деградации и прогноз динамики их развития осложняются отсутствием в большинстве работ информации об исходном состоянии гумуса и условиях проведения исследований. Один из характерных признаков деградации - дегумификация во многих случаях оценивается лишь как потеря гумуса без характеристики структуры потерь и механизма деградации. Применение современных инструментальных высокочувствительных методов позволяет изучать особенности агрогенной трансформации гумусовых кислот на уровне молекулярных структур с обоснованием механизма деградации. К сожалению, подобного рода исследования немногочисленны, их результаты в основном фрагментарны, интерпретация результатов не всегда является четкой и однозначной (Панкратова и др., 2005), а фиксируемые изменения параметров не всегда адекватны смене экологической ситуации (Solomon et al., 2002).

В целом, современное состояние проблемы характеризуется отсутствием единого методического подхода к оценке признаков деградации гумуса, разобщенностью результатов разных авторов, отсутствием системы диагностических показателей гумусного состояния деградированных почв. Вследствие сложного гетерогенного состава гумусовых веществ и их неоднозначной реакции на внешние воздействия целесообразно проведение исследований на разных уровнях структурной организации гумуса с применением комплекса методов.

Настоящая работа является итогом многолетнего изучения признаков деградации гумуса при действии факторов разной природы. На примере чувствительных к неблагоприятным воздействиям дерново-подзолистых почв изучены химическая, физико-химическая, биохимическая деградация, фиксируемая при агрогенных и природно-агрогенных воздействиях, и механическая деградация, проявляющаяся при водно-эрозионных и техногенных воздействиях.

Цель работы. Изучение закономерностей трансформации гумусовых веществ при нарушении условий гумификации для количественной оценки деградационных изменений гумуса на разных уровнях его структурной организации и для обоснованного выбора способов оптимизации гумусного состояния деградированных почв. Задачи работы:

1. Оценить степень устойчивости (предрасположенности) к деградации гумуса, сформированного в разных условиях, на основе сравнительной характеристики состава, структурных особенностей и свойств гумусовых кислот. Обосновать методологические принципы изучения антропогенной деградации гумуса.

2. Изучить признаки и выяснить механизм химической, физико-химической, биохимической деградации гумуса под действием факторов агрогенного и природно-агрогенного происхождения.

3. Изучить специфику механической деградации гумуса при водно-эрозионных и техногенных воздействиях.

4. Изучить особенности реградации утраченных качеств гумуса агрогенно- и техногеннонарушенных почв.

Научная новизна.

2. Выявлен главный признак деградации гумуса при действии всех факторов - дегумификация, которая впервые рассматривается в широком значении понятия как ослабление процесса гумификации на разных стадиях, приводящее к снижению содержания и изменению состава гуминовых кислот, упрощению их структуры, усилению признака фульватного характера превращения органических веществ, в конечном итоге, ухудшению качества и потере определенного количества гумуса.

3. Доказана ведущая роль в проявлении признаков деградации и реградации гумуса первой и второй фракций гуминовых кислот, ответственных за обеспечение ценных качеств гумуса и рефлекторных к смене экологических условий. Выявлена адекватная реакция высокомолекулярных структур ГК на изменение условий гумификации. Впервые обоснована целесообразность применения показателей количественного соотношения ГК1 и ГК2 с соответствующими фракциями ФК для оценки интенсивности процесса гумификации на стадии новообразования ГК (Сгк1/Сфк1) и на стадии полимеризации и усложнения гумусовых структур, или формирования гуматов (Сгк2/Сфк2). Фульвокислоты (за исключением фракции 1а) рассматриваются при этом как предшественники ГК или как продукты их деструкции.

4. Выявлены различия гранулометрических фракций по роли в процессах гумификации, в детерминировании характеристик гумуса и гумусовых кислот и в проявлении признаков их деградации. Впервые установлено, что признаки химической (физико-химической, биохимической) деградации, обусловленной деструкцией молекулярных структур ГК, отчетливо проявляются в наиболее подверженных трансформации тонкодисперсных частицах; выявлены различия в механизме деструкции и направленности изменений подвижности гумусовой системы в зависимости от конкретных форм агрогенных воздействий и специфики нарушения условий гумификации. Экспериментально обосновано, что водно-эрозионная и техногенная деградация гумуса связана с перераспределением наиболее вариабельных в количественном отношении фракций ЭПЧ (без их трансформации).

5.Разработан комплекс показателей для диагностики признаков химической (физико-химической, биохимической) и механической деградации гумуса. Обоснована перспективность его применения для ранней диагностики признаков, прогнозирования тенденции их развития, характеристики степени выраженности на разных уровнях деградации, для оценки реградационных изменений свойств гумуса под влиянием агромероприятий. Проведена оценка информативности показателей в зависимости от уровня и вида деградации. Выявлены показатели, характеризующие ранние симптомы деградации, и показатели, предельные значения которых свидетельствуют о необратимости деградационных изменений.

Защищаемые положения.

1 .Устойчивость (или предрасположенность) гумуса к деградации как отражение природных условий гумусообразования, определяющих параметры состояния гумусовой системы и характер ответных реакций отдельных компонентов на неблагоприятные воздействия. Главные характеристики гумуса, определяющие степень его устойчивости: уровень накопления гуминовых кислот, относительная доля гуматов в их составе, степень бензоидности ГК, содержание гуминового азота, в том числе азота устойчивых гетероциклов.

2. Дегумификация, или ослабление процесса гумификации на разных стадиях формирования гуминовых кислот и усиление фульватного характера превращения органических веществ - общий признак антропогенной деградации гумуса независимо от природы факторов и конкретных форм их проявления. Специфичность признаков в зависимости от вида деградации и негативных изменений факторов гумификации.

3. Целесообразность применения показателей Сгк1/Сфк1 и Сгк2/Сфк2 для оценки интенсивности процесса гумификации на разных стадиях формирования гуминовых кислот и для диагностики признаков деградации гумуса.

4. Неоднозначная роль гранулометрических фракций в процессах гумификации, детерминировании характеристик гумуса и гумусовых кислот, проявлении признаков деградации. Показатели количественного соотношения гумуса и гуминовых кислот, аккумулированных в пылеватых и илистых частицах, как отражение степени выраженности признаков гуматности (фульватности) гумуса и степени зрелости ГК.

5. Проявление признаков химической, физико-химической и биохимической деградации гумуса в условиях дефицита гумусообразователей, декальцинации, подкисления, ингибирования биологических процессов при агрогенных воздействиях — результат деструкции молекулярных структур гуминовых кислот. Последствия неоднозначного характера деструктивных процессов, отчетливо выраженных в тонкодисперсных частицах, в отношении характеристик ГК. Механическая деградация гумуса при водно-эрозионных и техногенных воздействиях -следствие перераспределения наиболее вариабельных в количественном отношении фракций элементарных почвенных частиц.

6. Сравнительная оценка информативности показателей, характеризующих общие и специфические признаки химической, физико-химической, биохимической и механической деградации гумуса. Ранние симптомы деградации; показатели и их предельные значения, свидетельствующие о необратимости деградационных изменений. Практическая значимость. На примере дерново-подзолистых почв разработан комплекс показателей для диагностики признаков антропогенной деградации гумуса. Обоснована перспективность его применения в целях мониторинга гумусного состояния почв в условиях несбалансированного земледелия, в том числе для ранней диагностики признаков деградации и прогнозирования тенденции развития деградационных процессов, для характеристики степени выраженности признаков на разных уровнях деградации, для выбора оптимальных способов восстановления утраченных качеств гумуса. Все показатели характеризуют важнейшие свойства почв, тесно связанные с обеспечением плодородия и экологической стабильности; отличаются информативностью, рефлекторностью к изменению условий среды; относительной простотой в определении и расчетах, т.е. отвечают требованиям к показателям, контролируемым в ходе почвенного мониторинга. Комплекс показателей, разработанный на примере дерново-подзолистых среднесуглинистых почв подзоны южной тайги, может быть применен для диагностики признаков антропогенной деградации 1умуса более широкого ряда почв Нечерноземной зоны (при идентичности механического состава и почвообразующих пород).

По материалам многолетних исследований подготовлены учебное пособие "Химия гербицидов в почве", на его основе - учебный лекционный спецкурс для студентов ф-та почвоведения МГУ; монография "Дегумификация дерново-подзолистых почв" с практическими рекомендациями по оптимизации гумусного состояния деградированных почв. Апробация работы. Результаты исследований были доложены на Всесоюзном совещании кураторов проблем II 5-летнего плана развития агрофитоценологии в СССР (Москва, 1979), Всесоюзном совещании "Комплексное изучение и рациональное использование природных ресурсов" (Калинин, 1980), Всесоюзной конференции "Мелиорация, использование и охрана почв Нечерноземной зоны" (Москва, 1980), зональной научной конференции (Горький, 1980), Всесоюзном симпозиуме "Микроорганизмы как компонент биогеоценоза" (Алма-Ата, 1982), межфакультетской научно-практической конференции "МГУ - сельскому хозяйству" (Москва, 1982), VIII и IX Международных симпозиумах "Гумус и растение" (Прага, 1983; 1988), Всесоюзной конференции "Микроорганизмы в с.-х." (Москва, 1986), Всесоюзном совещании "Агрофитоценозы и экологические пути повышения их стабильности и продуктивности" (Ижевск, 1988), съездах общества почвоведов (Санкт-Петербург, 1996; Новосибирск, 2004), международной научно-практической конференции "Приемы повышения плодородия почв, эффективности удобрений и средств защиты растений" (Горки, 2003), 8

Международной научно-практической конференции "Экологические проблемы с.-х. производства" (Воронеж, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 78 работ, в составе которых 58 статей в отечественных и международных изданиях, учебное пособие "Химия гербицидов в почве", обзор "Взаимодействие гербицидов с почвами", монография "Дегумификация дерново-подзолистых почв". Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность своему учителю Д.С.Орлову, под руководством которого работа начиналась на кафедре химии почв ф-та почвоведения МГУ и в дальнейшем была продолжена в лаборатории УО ПЭЦ МГУ "Чашниково". Автор благодарен и признателен

A.С.Владыченскому, М.И.Макарову, Н.В.Стасюк, С.Я.Трофимову,

B.Г.Минееву, П.Н.Балабко за ценную консультативную помощь, конструктивные критические замечания, благожелательный интерес и поддержку в завершении работы, коллективам сотрудников кафедр ф-та почвоведения и лаборатории центра за совместное участие в полевых исследованиях в период летней студенческой практики и предоставленную возможность проведения исследований на производственных и опытных полях УО ПЭЦ.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Овчинникова, Мария Федоровна

Основные выводы

На основании результатов многолетнего исследования предложен системный подход к изучению признаков антропогенной деградации гумуса на разных уровнях его структурной организации, разработан комплекс показателей, позволяющих оценить характер и степень выраженности признаков в зависимости от природы факторов, характера антропогенной нагрузки, вида деградации, специфики нарушения условий гумификации. Комплекс разработан на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах подзоны южной тайги, сформированных на покровных суглинках, подстилаемых мореной, и может быть применен для изучения признаков деградации гумуса более широкого ряда почв Нечерноземной зоны (при идентичности механического состава и почвообразующих пород). Основные результаты отражены в следующих выводах.

1. Устойчивость (или предрасположенность) гумуса к деградации при неблагоприятных воздействиях является отражением природных условий гумусообразования, определяющих параметры гумусовой системы и характер ответных реакций её компонентов. Главную роль в обеспечении устойчивости гумуса и в диагностике признаков его деградации выполняют гуминовые кислоты, что обусловлено особенностями их структуры, разнообразием форм и специфичностью свойств органоминеральных производных, рефлекторностью к смене экологической ситуации. Повышение экологической устойчивости гумуса связано с накоплением гуминовых кислот и возрастанием в их составе относительной доли устойчивых к биодеградации гуматов, ароматических конденсированных структур, гуминового азота, в том числе азота неокисляемых гетероциклов, на фоне снижения содержания азота периферических структур. По всем параметрам гумус подзолистого типа уступает гумусу черноземного и пустынно-степного типов образования, что определяет повышенную сенсорность дерново-подзолистых почв к неблагоприятным воздействиям.

2. Признаки деградации гумуса в дерново-подзолистых почвах и их механических частицах зафиксированы при действии ряда факторов агрогенного, природно-агрогенного и техногенного происхождения на разных уровнях структурной организации: общей совокупности органических веществ, групп гумусовых веществ, фракций гумусовых кислот, молекулярных структур гуминовых кислот. Степень выраженности общих и специфических признаков деградации, определялась природой факторов, конкретной формой их проявления, видом деградации, спецификой нарушения условий гумификации.

3. Общим признаком деградации гумуса независимо от природы изученных факторов и вида деградации является дегумификация, которая рассматривается как ослабление процесса гумификации на разных стадиях формирования гуминовых кислот, приводящее к изменению фракционного состава ГК, снижению их содержания, упрощению структуры и, как следствие, к ухудшению качества и потере определенного количества гумуса,

4. В общей структуре потерь гумуса на долю гуминовых кислот приходится от 40 до 60%. Снижение запасов ГК, как и их восстановление, в основной массе (70-90%) происходит за счет фракций ГК1 и ГК2, преимущественно их высокомолекулярных структур, наиболее чувствительных к неблагоприятным воздействиям и наиболее отзывчивых на агромероприятия. Обоснованы приоритетность изучения фракций ГК1 и ГК2 для характеристики агрономических и экологических качеств гумуса и их изменения в условиях антропогенной нагрузки, также целесообразность применения показателей количественного соотношения фракций с соответствующими фракциями ФК при оценке интенсивности процессов новообразования ГК и полимеризации гумусовых структур.

5. Гранулометрические фракции существенно различаются по значимости в процессах гумификации и детерминировании характеристик гумуса и гумусовых кислот. Главную роль в процессах новообразования ГК и формирования гуматов, соответственно, аккумуляции гумуса гуматного типа и наиболее зрелых, оптически плотных ГК выполняют мелко- и средне-пылеватые частицы; отчетливо выраженный фульватный состав гумуса и сосредоточение основной массы незрелых слабоконденсированных форм ГК характерны для илистых частиц. Зафиксированное в деградированных почвах снижение показателей Ciio/C<i и Сгкыо/Сгкс! свидетельствует о негативной направленности в изменении соотношения признаков гуматности — фульватности гумуса и упрощении структуры ГК.

7. Механическая деградация гумуса как следствие изменения гранулометрического состава почвы при водно-эрозионных и техногенных воздействиях обусловлена количественным перераспределением фракций ЭПЧ с возрастанием роли ила и снижением роли пылеватых частиц в балансе гумуса и гумусовых кислот. Специфика направленности изменений качественных характеристик ГК диагностирована показателями оптических свойств, являющихся интегральным отражением особенностей их распределения в профиле почвы и по фракциям ЭПЧ.

8. Различия в характере и степени деструктивных изменений ГК и относительной доле отдельных фракций в структуре потерь ГК детерминируют направленность в изменении подвижности группы. В условиях выраженной деструкции и (или) ингибирования процесса новообразования ГК при агрогенных воздействиях и преимущественных потерь подвижных соединений при водно-эрозионных воздействиях формируется инертная мало подвижная система; деструкция гуматов как следствие декальцинации и доминирование их в структуре потерь ГК приводит к повышению подвижности группы. При техногенных воздействиях однозначной четко выраженной закономерности в изменении подвижности группы ГК не выявлено.

9. Разработан комплекс показателей для диагностики признаков химической, физико-химической, биохимической и механической деградации гумуса. Обоснована перспективность его применения для ранней диагностики признаков и прогнозирования тенденции их развития; для характеристики степени выраженности признаков на разных уровнях деградации; для оценки реградационных изменений характеристик гумуса под влиянием агромероприятий. Одним из наиболее информативных является показатель количественного соотношения гумуса пылеватых и илистых частиц (Ci.m/C<i), позволяющий надежно диагностировать деградационные изменения на всех уровнях независимо от природа факторов и механизма деградации. Во всех случаях отмечена наиболее устойчивая сильная положительная связь показателя с уровнем биопродуктивности почв. Достаточно информативным в большинстве случаев (кроме смытых почв) является показатель интенсивности полимеризации гумусовых структур (Сгк2/Сфк2).

10. Изменения показателей гумусного состояния, зафиксированные на уровне слабой и средней степени деградации, являются обратимыми: применение системы агромероприятий способствовало восстановлению утраченных качеств гумуса. Свойства гумуса, нарушенные в сильной степени (в условиях продолжительного избыточного увлажнения, при техногенных воздействиях, осложненных проявлением вторичных деградационных процессов и развитием поверхностного оглеения)) не поддаются восстановлению с помощью агромероприятий. Характерными признаками необратимости

263 деградации являются доминирование фульватной направленности процессов превращения органических веществ (2-4-кратное снижение показателя Ci„io/C<i), глубокое ингибирование процесса гумификации на стадии полимеризации гумусовых структур (50-80%), 2-4-кратное снижение запаса ГК в 40-см слое.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Быстрая и адекватная реакция гумусовой системы дерново-подзолистых почв на изменение внешних условий убеждает в необходимости постоянного контроля за состоянием гумуса, особенно в условиях современного несбалансированного земледелия, и в то же время характеризует эти почвы как наиболее подходящий объект исследования в целях ранней индикации признаков деградации и разработки комплекса диагностических признаков разной степени деградации гумуса.

Повышенная чувствительность к неблагоприятным воздействиям гумуса дерново-подзолистых почв среди других почв зонально-генетического ряда (по крайней мере, его северной ветви) выявлена при сопоставлении количественных и качественных характеристик гумуса, сформированного в разных биоклиматических условиях. На основе классических представлений о закономерной смене типов гумуса во времени и пространстве в соответствии с конкретным сочетанием факторов гумификации выявлены внутренние механизмы потенциальной устойчивости гумуса к деградации и определены параметры, позволяющие количественно оценить степень устойчивости (или чувствительности) к деградации гумуса, сформированного в разных биоклиматических условиях. Среди характеристик гумуса, позволяющих оценить его потенциальную устойчивость в природных условиях, следует выделить: компонентный состав и прежде всего относительную долю гуминовых кислот; состав и соотношение фракций гумусовых кислот, структурные особенности и свойства гуминовых кислот, с которыми ассоциируются основополагающие свойства гумуса. Закономерное изменение количественных и качественных характеристик гуминовых кислот в зонально-генетическом и профильно-генетическом аспектах в соответствии с изменением условий гумификации определяют приоритетную роль гуминовых кислот также в диагностике признаков деградации гумуса.

Особая роль гуминовых кислот в обеспечении качества гумуса и экологической устойчивости почвы в целом обусловлена своеобразием гумусовой структуры, непременным участием азота в её формировании и соотношением форм соединений азота, многообразием форм и специфичностью свойств органо-минеральных производных. На примере почв, представляющих контрастные типы гумусообразования (дерново-подзолистой, типичного чернозема, типичного серозема)^ показано, что усложнение природы, повышение степени зрелости и соответственно биохимической и термодинамической устойчивости гуминовых кислот, достигающие максимального выражения в типичных черноземах, связаны с усилением процесса полимеризации гумусовых структур и возрастанием относительной доли наиболее устойчивой к биодеградации центральной (ядерной) части. Положительная роль азота в обеспечении устойчивости гуминовых кислот проявляется в усилении процесса гумификации на разных стадиях формирования гумусовых структур, повышении содержания азота и в лабильных (периферических), и в стабильной (ядерной) структурах на фоне возрастания относительной доли азота негидролизуемых соединений (или гуминового азота), в том числе устойчивых к биодеградации гетероциклических форм.

Среди орган&Хшнеральных производных гуминовых кислот наибольший интерес с точки зрения обеспечения экологической устойчивости гумуса представляют гуматы - гетерополярные и комплексно-гетерополярные соли, или металлогуматы, чрезвычайно устойчивые к микробиологическому разложению. Высокое качество гуминовых кислот типичного чернозема и их устойчивость в природных условиях обусловлены преимущественным содержанием этой фракции в составе ГК (60-85% от суммы ГК). В то же время низкий уровень аккумуляции гуматов и доминирование более простых, менее зрелых форм - подвижных ГК (БГК) в дерново-подзолистых почвах вследствие неблагоприятных биоклиматических условий в значительной мере определяет предрасположенность гумуса этих почв к деградационным изменениям при нарушении условий гумификации. Специфичность структуры и свойств фракций ГК1 и ГК2, взаимодополняемость по функциональным особенностям, адекватная реакция на изменение условий гумификации определяют значимость именно этих фракций ГК в обеспечении качества гумуса и в диагностике признаков его деградации. На основании закономерного изменения параметров фракционного состава гумусовых кислот первой и второй фракций в зональных почвах и в ряду дерново-подзолистых почв разного уровня окультуренности предложено характеризовать интенсивность процесса гумификации на стадиях новообразования гуминовых кислот и их усложнения соответственно показателями Сгк1/Сфк1 и Сгк2/Сфк2.

На примере дерново-подзолистых почв показано, что при неблагоприятных воздействиях разной природы и негативных изменениях условий гумификации в большинстве случаев наблюдается ослабление процесса гумификации на обеих стадиях формирования гуминовых кислот. Снижение интенсивности образования гуминовых кислот, сопряженное с изменением их фракционного состава и упрощением структуры ГК, прослежено на уровне всей группы, отдельных фракций ГК, элементарных почвенных частиц, молекулярных структур ГК. Установлено, что ослабление процесса гумификации, характеризуемое показателями Сгк 1/Сфк 1 и Сгк2/Сфк2, и деструкция молекулярных структур ГК (по данным гель-хроматографии и спектроскопии) при проявлении химической (физико-химической, биохимической) деградации сопряжены с деградационной трансформацией тонкодисперсных частиц, наблюдаемой в условиях отчетливо выраженной декальцинации и усиления окислительных минерализационных процессов либо в условиях избыточного увлажнения при усилении признаков восстановительных процессов. Деструкции подвержены в первую очередь высокомолекулярные структуры ГК, менее устойчивые к изменению условий гумификации. Отклонение от оптимальных значений содержания как лабильных, высокомолекулярных, так и более устойчивых, среднемолекулярных компонентов, и нарушение их количественного соотношения являются признаками деградационных изменений ГК.

Ослабление процесса гумификации, диагностируемое показателями количественного соотношения гуминовых кислот и фульвокислот первой и второй фракций, и упрощение структуры гуминовых кислот (по данным спектроскопии) при проявлении механической деградации, вызванной водно-эрозионными и техногенными воздействиями, прослежены преимущественно в тонкодисперсных частицах, наиболее вариабельных в количественном отношении.

На основании результатов многолетнего изучения количественных и качественных характеристик гумуса дерново-подзолистой почвы при действии факторов агрогенного, природно-агрогенного и техногенного происхождения разработан комплекс диагностических показателей, отражающих общие и специфические признаки деградации гумуса в зависимости от специфики нарушения условий гумификации; проведена оценка информативности показателей на каждом из уровней структурной организации гумуса и в зависимости от степени деградации.

Комплекс общих и специфических признаков антропогенной деградации гумуса использован для дифференцированного выбора способов оптимизации гумусного состояния деградированных почв. Определены параметры количественных и качественных характеристик гумуса и гумусовых кислот, позволяющие оценить обратимость или необратимость деградационных изменений.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Овчинникова, Мария Федоровна, Москва

1. Азарёнок Т.Н. Изменение состава и свойств торфяно-болотных почв под влиянием осушительной мелиорации // Приёмы повышения плодородия почв, эффективности удобрений и средств защиты растений. Горки. 2003. С.7-10.

2. Айдинян Р.Х. Выделение почвенных коллоидов без химической обработки // Коллоидный журнал. 1947. т.9. Вып.1. С.3-12.

3. Александрова JI.H. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л., Наука. 1980. 287с.

4. Александрова Л.Н., Найденова О.А. Лабораторно-практические занятия по почвоведению. Л., Колос. 1976.280с.

5. Аммосова Я. М., Бенедиктова А.И., Орлов Д.С. Влияние коры и короминеральных компостов на гумусное состояние и свойства гуминовых кислот аллювиальной дерново-глеевой почвы // Агрохимия. 1995. №11. С.42-50.

6. Андреева Д.Б. Состав и свойства гуминовых кислот низинного торфа // Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции 8-12 июля 2002г. Москва, МГУ, с.73.

7. Аристовская Т.В. Микробиология глеевого процесса // Микробиология процессов почвообразования. Л.: Наука. Ленинградское отделение. 1980. С.75-88.

8. Ахтырцев А.Б. Влияние поверхностного оглеения на гумусное состояние почв в лесостепи // Почвоведение. 1985. №4. С.17-23.

9. Ахтырцев Б.П. Агрогенная трансформация черноземов Центральной России // Тезисы докл. Междун. Конф. "Проблемы антропогенного почвообразования". М. 1997. т.2. С. 140-143.

10. Ахтырцев А.Б., Ахтырцев Б.П., Яблонских Л.А. Влияние глееобразования на подвижность гумусовых кислот в гидроморфных почвах//

11. Тезисы доклада Всероссийской научно-практической конференции 8-12 июля 2002г. М., 2002. С.6.

12. Ахтырцев А.Б., Самойлова Е.М. Влияние гидроморфизма на распределение, накопление и состав гумуса в почвах лесостепи // Вестн. Моск. ун-та, сер.17. Почвоведение. 1983. №2. С.3-11.

13. Ахтырцев А.Б., Яблонских JI.A. Гумусное состояние аллювиальных луговых почв лесостепи // Почвоведение. 1995. №12. С. 1460-1468.

14. Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М,: МГУ. 1989. 336с.

15. Багаутдинов Ф.Я., Хазиев Ф.Х., Мукатанов А.Х., Сосновский В.А. .Влияние минеральных удобрений на гумусное состояние типичного чернозема и урожайность культур // Почвоведение. 1986, №6. С.74-78.

16. Багринцева В.Н., Крестьянинова Н.Н., Ходжаева Н.А. Содержание гумуса в каштановой почве в зависимости от севооборота и удобрений // Агрохимия. 2000. №3. С.12-15.

17. Баканина Ф.М., Эрозионные процессы и динамика земельных угодий в Горьковской области // Генезис и плодородие земледельческих почв. Горький. 1983. С.92-93.

18. Бакина Л.Г., Орлова Е.Н. Основные критерии оценки антропогенной деградации гумусового состояния почв // Антропогенная деградация почвенного покрова и меры её предупреждения. М. 1998. т.1. С.26-27.

19. Бакина Л.Г., Плотникова Г.А. Взаимодействие гуминовых кислот дерново-подзолистой почвы с кальцием// Агрохимия. 1992. №1. С.72-79.

20. Балаганская Е.Д. Трансформация органических удобрений в подзолистой почве // Тезисы докладов Респ. конф. молодых ученых, специалистов и студентов. Петрозаводск, 1990. С.7-8.

21. Барановская В.А., Околелова А.А. Природа гуминовых кислот южных черноземов // Тез.докл. 8 Всес. съезда почвоведов. Кн.2. Новосибирск, 1989. С.20.

22. Барановская В.А., Чижикова Н.П., Градусов Б.П., Аверьянова О.В. Роль различных фракций ила в прогнозе изменения черноземов при орошении // Почвоведение. 1988. №1. С.84-93.

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

24. Безуглова О.С. Гумусное состояние почв юга России. Ростов-на-Дону. Изд-во СКНЦВШ, 2001. 228с.

25. Бельков В.П. О регулировании кругооборота элементов корневого питания с целью повышения продуктивности насаждений // Сб. «Химический уход за лесом». Л., 1973. С.65-69.

26. Бенидовский А.А., Бенидовская С.Г. Изменение качественного состава гумуса подзолистых почв разной степени гидроморфности при с.-х. использовании // Актуал. вопр. генезиса и мелиор. почв. М., 1987. С. 10-14.

27. Бижоев В.М. Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы, баланс питательных веществ и продуктивность севооборота в степной зоне Кабардино-Балкарской АССР // Агрохимия. 1988. №5. С.37-44.

28. Блащик В.Ю. Трансформация органического вещества водопрочных агрегатов при использовании высоких доз минеральных удобрений // Тр. Кубан. СХИ, 1988. Т.286. С.47-57.

29. Блиев Ю.К. Влияние глифосата на содержание и состав гумуса дерново-подзолистых почв // Почвоведение. 1983. №2. С.41-51.

30. Бобров В.А., Сафронов А.Г. Гидроморфные почвы грунтового увлажнения Северного Казахстана // Почвоведение. 1985.№2. С.5-14.

31. Большаков В.А., Орлова Л.П., Симакова М.С., Муромцев Н.А., Кахнович З.Н., Резников И.В. Влияние осушения и агротехники на химические свойства дерново-подзолистых глееватых почв, дренажных и почвенных вод // Почвоведение. 1995. №4. С.438-445.

32. Бровкин В.И. Влияние удобрений на продуктивность культур и свойства почвы в третьей ротации зернового севооборота на выщелоченном черноземе Тульской области. // Агрохимия. 1996. №11. С.61-68.

33. Быковская Т.К., Ковалева Н.С., Парамонова Т.А. Экологические проблемы с.-х. производства и состояние почв России // Аграр. наука. 1999. №7. С.25-26.

34. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. М.: Высшая школа. 1973. 399с.

35. Варшалл Г.М., Велюханова Т.К., Кощеева И .Я. Геохимическая роль гумусовых кислот в миграции элементов.// Гуминовые вещества в биосфере. М.: Наука. 1993. С.97-117.

36. Васенев И.И., Щербаков А.П. Сравнительно географический анализ устойчивости черноземов ЦЧО к процессам дегумификации // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям. М., 2002. С.358.

37. Васильевская В.Д., Шварова Т.Ю. Подзолистые почвы Вологодской области. // Вестник Моск. ун-та. Сер.17, Почвоведение. 1985. №4. С. 15-24.

38. Васильевская В.Д., Шварова Т.Ю. Особенности гумусово-аккумулятивного горизонта дерново-подзолиСтых почв на северном пределе их распространения // Почвоведение. 1987. №12. С.25-33.

39. Ведерников В.В., Ворожцова E.JI. Прогнозирование водного режима почв с учетом их техногенного уплотнения // Почвоведение. 1997. №6. С.711-716.

40. Володарская И.В. Агрогенная трансформация гумуса дерново-подзолистых почв на основе исследования информации длительных опытов // Автореф. дис.канд. биол. наук. М.: ВНИИ удобр. и агропочвовед. 2001. 20с.

41. Воробьёв В.Б., Седукова Г.В. Изменение оптических свойств гумусовых веществ под действием удобрений и известкования II Современные проблемы использования почв и повышения эффективности удобрений. Горки. 2001. 4.1. С.45-46.

42. Воронин А.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв. М.: МГУ, 1984. 204с.

43. Воронов С.И., Мамытова Б.А., Токтагулова Ж., Джекшембаев Р.С., Гумусное состояние почв Чуйской долины и его изменение при с.-х. использовании // Сб. научных трудов Кирг.НИИ почвоведения. 1983. в. 15. С.89-100.

44. Гагарина Э.И. К вопросу о податливости почв эрозии // Мелиорация, использование и охрана почв Нечернозёмной зоны. М.: МГУ, 1980. С. 159.

45. Гагарина Э.И., Матинян Н.Н. Химико-минералогический состав илистых фракций осушаемых почв на ленточных глинах // Почвоведение. 1993. №3. С.55-63.

46. Галкович А.В., Галкович Н.С., Бондарович А.И. Вынос основных питательных веществ в севоообротах на дерново-подзолистых супесчаных почвах БССР // Агрохимия. 1988. №9. С.34-40.

47. Гамзиков Г.П., Кулагина М.Н. Изменение содержания гумуса в почвах в результате с.-х. использования. Обзор информации ВНИИТЭИагропром. Сер. « Земледелие, агрохимия, с.-х. мелиорация ». М., 1992. 49с,

48. Ганжара Н.Ф. Условия гумусообразования и гумусовое состояние зональных типов почв // Изв. ТСХА. 1986. Вып.5. С.84-89.

49. Ганжара Н.Ф., Кирюшин В.И. Изменение гумусного состояния почв в процессе трансформации естественных фитоценозов в агроценозы // Концепция оптимизации режима органического вещества почв в агроландшафтах. М.: МСХА, 1993. С.39-50.

50. Гарифуллин Ф.Ш., Ашимов Э.Г., Кольцова Г.А. Состав гумуса почв Предуралья Башкирии.//Агрохимия. 1977. №12. С.74-83.

51. Гарифуллин Ф.Ш., Ашимов Э.Г., Кольцова Г. А. Особенности дифференциации профилей почв Предуралья Башкирии // Почвоведение. 1980. №11. С.43-55.

52. Гасанов A.M., Розанов Б.Г. Влияние осушительной мелиорации на пестроту свойств почв // Почвоведение. 1986. №9. С.83-89.

53. Гельцер Ю.Г., Гельцер В.Ю. Изменение свойств дерново-подзолистых почв агроценозов при строительстве магистральных трубопроводов // Почвоведение. 1993. №10. С.71-77.

54. Гельцер Ю.Г., Гельцер В.Ю., Веремеева А.Г. Лесорастительные свойства дерново-подзолистых почв, нарушенных строительством трубопроводов // Антропогенные воздействия на лесные экосистемы степной зоны. Днепропетровск, 1990. С.87-95.

55. Герасименко В.П. Среднемноголетний смыв на пашне в различных природных и с.-х. условиях // Почвоведение. 1995. №5. С.608-616.

56. Герасимов И.П. Опыт генетической диагностики почв СССР на основе элементарных почвенных частиц // Почвоведение. 1975. №5. С.3-9.

57. Герасимова М.И., Караваева Н.А., Таргульян В.О. Деградация почв: методология и возможности картографирования // Почвоведение. 2000. №3. С.358-365.

58. Гетманец А .Я., Лебедь Е.М., Пашова В.Г., Суворинов A.M., Усенко Ю.И., Загорулько Ю.П. Плодородие почвы и баланс питательных веществ в кукурузных севооборотах короткой ротации // Агрохимия. 1986. №11. С50-54.

59. Глущук Н.М., Ройченко Г.И. Плодородие почв Подолья за последние ЮОлет // Почвоведение. 1985. №2. С.58-65.

60. Гомонова Н.Ф. Действие повторного известкования при длительном применении минеральных удобрений на кислотность дерново-подзолистой почвы в метровом слое // Химия в с. х. 1982. №9. С.18-22.

61. Гомонова Н.Ф., Зенова Г.М., Овчинникова М.Ф., Черных И.Н. Изменение химико-биологических свойств дерново-подзолистой почвы при длительном применении удобрений и извести // Вестн. МГУ. Сер.17. Почвоведение. 1989. №3. С.57-64.

62. Гомонова Н.Ф., Овчинникова М.Ф. Влияние длительного применения минеральных удобрений и известкования на химические свойства, групповой и фракционный состав гумуса дерново-подзолистой почвы // Агрохимия. 1986. №1. С.85-90.

63. Гомонова Н.Ф., Овчинникова М.Ф. Оценка эффективности действия и последействия различных систем удобрений на основе комплексной характеристики показателей плодородия дерново-подзолистой почвы // Агрохимия в вузах. М.: МГУ, 2004. С.319-324.

64. Горбунов Н.И., Зарубина Т.Г. Экспериментальные исследования почв // Почвоведение. 1982. №8. С.44-52.

65. Гортлевский А.А., Швецова Н.А. Устранение деградации почв предгорий Западного Кавказа // Горные и склоновые земли России, пути предотвращения деградации и восстановления их плодородия. Владикавказ. 1998. С.63-65.

66. Горшкова Е.И., Саакян В.Г. Окислительно-восстановительный режим почв АБС "Чашниково" // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 1985. №4. С.42-48.

67. Грандберг И.И. Органическая химия. М.: Дрофа, 2004. 672 с.

68. Гришина JI.A., Орлов Д.С. Система показателей гумусного состояния почв // Проблемы почвоведения. М.: Наука, 1978. С.42-47.

69. Грызлов Е.В., Миронченко Ф.А., Полуэктов Е.В. О составе гумусовой части эродированных южных черноземов // Почвоведение. 1975. №8. С. 111118.

70. Деградация и охрана почв. Под редакцией акад. РАН Г.В.Добровольского. М.: МГУ, 2002. 570с.

71. Дергачева М.И. Экологические функции гумуса. Тезисы докл. II Международной конф. "Гуминовые вещества в биосфере". Москва Санкт-Петербург, 2003. с. 13-14.

72. Жаркова Ю.Г. Влияние с.-х. использования на эрозию почв в Нечернозёмной зоне // Мелиорация, использование и охрана почв Нечернозёмной зоны. М.: МГУ, 1980. С.161.

73. Джафаров Ш.М. Плодородие и продуктивность каштановых и сероземных почв. М.: Изд-во МГУ, 1999. 301с.

74. Добровольский Г.В., Урусевская И.С. География почв. М.: МГУ, 1984. 416с.

75. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1973. 336с.

76. Дьяков И.П. Влияние дренажа на почвенные процессы и плодородие осушаемых земель // Интенсификация земледелия и растениеводства Дальнего Востока. Новосибирск. 1988. С.9-16.

77. Дьяконова К.В. Органическое вещество и плодородие почв // Органическое вещество почв и методы его исследования. JL, 1990. С.4-10.

78. Дьяконова К.В. Критерии оценки деградации почв (почвенного покрова) по содержанию и качеству гумуса // Антропогенная деградация почвенного покрова и меры её предупреждения. М., 1998. т.1. С.37-38.

79. Дьяконова К.В., Когут Б.М. Система показателей гумусового состояния для моделей плодородия черноземов // Науч. тр. Почв.ин-та им. В .В.Докучаева. М., 1990. С.211-217.

80. Дюшофур Ф., Гайффе М. Методы фракционирования гумуса, его типы, роль в агрегатообразовании // Почвоведение. 1992. №10. С.112-121.

81. Емельянов А.Г., Дорофеев А.А. Изменение природных комплексов под влиянием осушения в условиях Калининской области // Природно-мелиоративный мониторинг в СССР. М., 1984. С.99-108.

82. Ефимов В.Н., Иванов А.И. Деградация хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв России в условиях кризиса в земледелии // Почвы и их плодородие на рубеже столетий. Минск, 2001. Кн.1. С.80-82.

83. Жилко В.В., Болдышев B.C., Чистик О.В., Хох Н.Я. Некоторые вопросы диагностики и классификации эродированных дерново-подзолистыхпочв Белоруссии // Эрозия почв и научные основы борьбы с ней. М., 1985. С.85-91.

84. Жуков А.И. Воспроизводство гумуса в интенсивном земледелии // Агрохимия. 1991. №3. С.121-123.

85. Завьялова Н.Е. Плодородие дерново-подзолистой почвы Предуралья при различном использовании // Плодородие. 2006. №4. С.26-28.

86. Завьялова Н.Е., Косолапова А.И., Митрофанова Е.М. Влияние извести на показатели плодородия дерново-подзолистой почвы // Плодородие. 2005. №1. С.26-28.

87. Заикин В.П., Полякова Н.В. Влияние чередования культур на динамику гумуса в светло-серых лесных почвах Горьковской области И Генезис и плодородие земледельческих почв. Горький, 1983. С.89-91.

88. Зайдельман Ф.Р. Глееобразование и его роль в почвообразовании гумидных ландшафтов итоги и перспективы исследований // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 1985. №4. С.7-15.

89. Зайдельман Ф.Р. Эколого-мелиоративное почвоведение гумидных ландшафтов. М.: Агопромиздат. 1991. 328 с.

90. Зайдельман Ф.Р. Современные проблемы мелиорации почв и пути их решения // Почвоведение. 1994. №11. С.16-23.

91. Зайдельман Ф.Р. Влияние осушения и агромелиорации на химический состав дренажного стока и грунтовых вод // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 1996. №4. С.30-37.

92. Зайдельман Ф.Р. Гидрологический фактор антропогенной деградации почв и меры её предупреждения // Почвоведение. 2000. №10. С. 1272-1284.

93. Зайдельман Ф.Р. Гидроморфные почвы генезис, мелиорация, экология // Гидроморфные почвы - генезис, мелиорация и использование. Пленарные доклады Всероссийской научно-практической конференции 8-12 июля 2002г. Москва, МГУ, 2002. С.3-20.

94. Зайдельман Ф.Р., Данилова Г.А. Влияние степени гидроморфизма на состав гумуса тяжелых дерново-подзолистых почв // Вестн. МГУ, сер.17, почвоведение. 1988. №3. С.25-37

95. Зайдельман Ф.Р., Данилова Г.А. Влияние степени гидроморфизма на состав гумуса целинных и освоенных дерново-подзолистых почв на тяжелых покровных суглинках //Вестн. МГУ, сер.17, почвоведение. 1989. №4. С.52-57.

96. Зайдельман Ф.Р., Данилова Г.А. Изменение органического вещества тяжелых дерново-подзолистых почв под влиянием глееобразования // Вестн. МГУ, сер.17, почвоведение. 1992. №4. С.25-36.

97. Зайдельман Ф.Р., Ковалёв И.В. Гумус светло-серых оглеенных почв и его изменение под влиянием заболачивания и дренажа // Вестник МГУ, сер.17, почвоведение. 1994. №4. С.27-35.

98. Зайдельман Ф.Р., Никифорова А.С. Диагностика степени гидроморфизма светло-бурых и дерново-подзолистых почв // Почвоведение. 1986. №2. С. 5-14.

99. Зайдельман Ф.Р., Никифорова А.С. Влияние дренажа на свойства железо-марганцевых конкреций // Почвоведение. 1995. №3. С.337-343.

100. Зайдельман Ф.Р., НикифороваА.С. Генезис и диагностическое значение новообразований почв лесной и лесостепной зон. Изд. Моск. ун-та. 2001. 216с.

101. Зайдельман Ф.Р., Рыдкин Ю.И., Коломиец А.В. Водный режим серых лесных почв, их агроэкологическая оценка // Почвоведение. 1985. №2. С.ЗЗ-47.

102. Зайдельман Ф.Р., Плавинский В.А., Белый А.В. Влияние глубокого мелиоративного рыхления на физические свойства почв на тяжелых покровных суглинках и урожай II Вестник МГУ. Сер.17, почвоведение. 1986. №2. С. 10-16.

103. Зайдельман Ф.Р., Санжаров А.И., Полонская Л.И. Кутаны и ортнггейны дерново-подзолистых неоглеенных и оглеенных почв на ленточных глинах и их диагностическое значение // Почвоведение. 1982. №11. С.17-25.

104. Заславский М.Н. Эрозия почв и земледелие на склонах. Кишинёв, 1966. 494с.

105. Заславский М.Н. Об интерпретации данных оценки смытости почв // Эродированные почвы и повышение их плодородия. М., 1985. С.11-15.

106. Звягинцев Д.Г., Зеннова Г.М., Гомонова Н.Ф., Малык Е.А. Комплекс почвенных актиномицетов как показатель нарушения и самовосстановления агроэкосистемы // Развитие почвенно-экологических исследований. М.: МГУ, 1999. С.66-78.

107. Звягинцев Д.Г., Шаповалов А.А., Пуцикин Ю.Г., Степанов А.А., Лысак Л.В., Буланкина М.А. Устойчивость гуминовых кислот к микробной деструкции // Вестник Моск. ун-та. Сер.17, почвоведение. 2004. №2. С.44-47.

108. Зезюков Н.И., Дедов А.В. Содержание лабильного органического вещества в пахотных черноземах Центрально-черноземной зоны // Почвоведение. 1994. №10. С.54-57.

109. Зимина А.В., Аммосова Я.М. Закономерности сорбции симазина гуминовыми кислотами // Почвоведение. 1996. №6. С. 1027-1031.

110. Золотарева Б.Н., Демкина Т.С., Мироненко Л.М. Изменение гумусного состояния черноземов и дерново-подзолистых почв при длительном с.-х. использовании // Естественная и антропогенная эволюция почв. Пущино. 1988. С.127-134.

111. Зырин НХ, Орлов Д.С. Физико-химические методы исследования почв. М.: МГУ, 1964. 348с.

112. Иванов И.А. Гумусное состояние пахотных дерново-подзолистых почв Северо-Запада России и его трансформация в современных условиях // Агрохимия. 2000. №2. С.22-26.

113. Ивойлов А.В., Бессонова М.Н., Наумова Г.П. Влияние различных систем удобрения зернопропашного севооборота на баланс питательных веществ, агрохимические и биологические свойства чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого // Агрохимия. 1995. №7. С.3-14.

114. Идрисова З.Н., Гарифуллин Ф.Ш., Ишемьяров А.Ш. Допустимый уровень разбавления гумусового слоя выщелоченного чернозёма вскрышной породой при строительстве магистральных трубопроводов // Почвоведение. 1987. №6. С.82-88.v AoH&iTeeg^j,

115. Ильина Л.И. О гуминовых кислотах мочаристых почв Восточногсгк^/ Почвоведение. 1992. «1. С.84-87.

116. Капилевич Ж.А., Целищева Л.К., Высоченко А.В. Природа водопроницаемости тяжёлых почв//Почвоведение. 1989. №4. С.55-64.

117. Караванова Е.И., Белянина Л.А. Состав почвенных растворов основных типов почв ЦЛГПБЗ // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2007. №2. С.23-29.

118. Карманов И.И., Булгаков Д.С. Деградация почв: предложения по совершенствованию терминов и предложений // Антропогенная деградация почвенного покрова и меры её предупреждения. М. 1998. Т.1. С.5-7.

119. Карпачевский Л.О. Динамика свойств почвы. Москва. ГЕОС. 1997. 170с.

120. Карпова Д.В. Изучение содержания и состава гранулометрических фракций серых лесных почв Владимирского ополья // Совершенствование технологий возделывания с.-х. культур в Верхневолжье. 2002.В.4. С.41-45.

121. Кауричев И.С. Элювиально-глеевый процесс и его проявление в некоторых типах почв // Современные почвенные процессы. Москва, 1974. С.5-17.

122. Кауричев И.С. Влияние элементарных процессов почвообразования на трансформацию органического вещества и гумусное состояние почв //

123. Концепция оптимизации режима органического вещества почв в агроландшафтах. М.: МСХА, 1993. С.26-34.

124. Кауричев И.С., Яшин И.М. Влияние идей А.А.Роде на формирование гипотез о генезисе подзолистых почв таёжной зоны // Почвоведение. 1996. №5. С.552-563.

125. Кёршенс М. Значение содержания гумуса для плодородия почв и круговорота азота//Почвоведение. 1992.№10. С.122-131.

126. Кириллов С.С., Хазиев Ф.Х. Гумусное состояние эродированных серых лесных почв Предуралья и его изменение под влиянием многолетних трав // Почвоведение. 1993. №4. С.89-95.

127. Кирюхина З.П., Пацукевич З.В. Эродируемость почв Европейской части Советского Союза // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 1989. №1. С.50-57.

128. Кирюхина З.П., Пацукевич З.В. Эрозионная деградация почвенного покрова России // Почвоведение. 2004. №6. С.752-758.

129. Кирюхина З.П., Ларионов Г.А., Литвин. Л.Ф., Пацукевич.З.В. Смытые почвы: современное состояние и прогноз изменения // Почвоведение. 1991. №5. С.100-108.

130. Кирюшин А.В., Соколова Т.А., Глебова Г.И. Содержание и состав органического вещества в тонкодисперсных фракциях лесных подзолистых и болотно-подзолистых почв // Вестник Моск. ун-та. Сер.17, почвоведение. 2002. №33. С.18-21.

131. Кирюшин А.В., Соколова Т.А., Дронова Т.Я. Емкость катибнного обмена тонких гранулометрических фракций подзолистых и болотно-подзолистых почв лесного заповедника // Почвоведение. 2005. №1. С.56-64.

132. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. М. Колос, 1996. 367с.

133. Кирюшин В.И. О методологии оценки и предотвращения деградации почв и агроландшафтов // Антропогенная деградация почвенного покрова й меры её предупреждения. М., 1998. т.1. С.8-10.

134. Кирюшин В.И., Лебедева И.Н. Гумус и азот механических фракций черноземной зоны Казахстана// Агрохимия. 1985. №1. С.70-76.

135. Китаева Л.И. О классификации смытых почв. Почвоведение. 1983. №4. С.112-115.

136. Китаева Л.И., Зейлигер Д.О., Февралева А.Т., Мельников В.И. Влияние эрозионных процессов на количественный и качественный состав гумуса серых лесных почв // Вопр. почвовед, и агрохимии. Саратов, 1982. С. 11-22.

137. Клименко Н.А., Веремеенко С.И. Окислительно-восстановительный режим осушаемых дерново-подзолистых почв Полесья УССР // Почвоведение. 1988. №4. С.31-37.

138. Ковалёв И.В., Сарычева И.В. Соединения железа в серых лесных гидроморфных почвах // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2007. №2. С.336.

139. Ковалева Н.О., Ковалев И.В. Особенности органического вещества железисто-марганцевых конкреций серых лесных почв (по данным С" ЯМР-спектроскопии) // Вестн. Моск.ун-та. Сер. 17. 2003. №2. С.23-31.

140. Ковалева С.Р., Танасиенко А.А. Влияние антропогенного воздействия на содержание и качество гумуса оподзоленных почв Присалаирья // Почвоведение. 1996. №8. С.980-988.

141. Когут Б.М. Изменение содержания, состава и природы гумусовых веществ при с.-х. использовании мощного чернозема. Автореф. дис.канд. с.-х. наук. М. 1982. 24с.

142. Когут Б.М. Трансформация гумусового состояния черноземов при их с.-х. использовании Автореф. дис. д-ра с.х. наук. Почв, ин-т им. В.В.Докучаева. М., 1996. 45с.

143. Когут Б.М., Дьяконова К.В., Травникова J1.C. Состав и свойства гуминовых кислот различных вытяжек и фракций типичного чернозема // Почвоведение. 1987. №7. С.38-45.

144. Козак Н.В., Козак Н.И. Влияние длительного применения минеральных удобрений на фракционно-групповой состав гумуса темно-серой лесной почвы и контроль за его состоянием Н Агрохимия. 1996. №11. С.10-19.

145. Кольцова О.М., Стекольников К.Е. Агроэкологическое состояние выщелоченных чернозёмов ЦЧО // Агроэкологические проблемы современности. Курск, 2001. С.7-12.

146. Кононова М.М. Органическое вещество почвы. М.: изд-во АН СССР, 1963.315с.

147. Кононова М.М. Органическое вещество и плодородие почвы // Почвоведение. 1984. №8. С.6-20.

148. Кононова М.М., Бельчикова Н.П. Ускоренные методы определения состава гумуса минеральных почв // Почвоведение. 1961. №10. С.75-87.

149. Кончиц В.А., Абубакер Сирадж, Мамонтов В.Г., Быканова О.М. Влияние органических удобрений на термическую характероистику лабильного гумуса почвы // Плодородие. 2005. №1. С.15-17.

150. Кочергин А.Е., Комиссаров И.Д. Потери и трансформация гумуса в почвах бессменного пара и под монокультурой кукурузы // Пробл. гумуса в земледелии. Новосибирск, 1986. С.22-24.

151. Кравец Т.Ф. Трансформация гумусовых веществ черноземов левобережной лесостепи Украины при применении удобрений // Автореф. дис.канд.с.-х. наук. Харьков. 1991. 21с.

152. Крупеников И.А. Эродированные черноземы // Черноземы СССР. Т.1. М.: Колос, 1974. С.482-488.

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

154. Крыщенко B.C., Рязанова Э.Ф., Вигугова А.Я, Рыбянец Т.В. Распределение гумуса по гранулометрическим фракциям черноземов обыкновенных при различной антропогенной нагрузке // Изв. вузов. СевероКавказский регион. Естественные науки. 2001. №3. С.64-68.

155. Кудеярова А.Ю. Об информативности электронных спектров гумусовых веществ // Почвоведение. 2001. № 11. С. 1323-1331.

156. Кузнецов М.С. Противоэрозионная стойкость почв М.: Изд-во Моск. ун-та. 1981. 135с.

157. Кузнецов М.С., Глазунов Г.П. Эрозия и охрана почв. Изд. Моск. ун-та. 1996. 335 с.

158. Кузнецова З.А., Човжик А.Д., Фетисова Н.Ф. Влияние минеральных удобрений, навоза и извести при длительном применении на урожай культур севооборота, качество продукции и плодородие дерново-подзолистой почвы //Агрохимия, 1984,№10. С.32-41.

159. Кузьмич В.П. Проблемы и пути мелиорации земель с резко выраженным микрорельефом // Роль мелиорации в природопользовании. Владивосток, 1990. С. 117-118.

160. Кузякова И.Ф. Влияние естественных и агрогенных факторов на пространственное распределение некоторых почвенных показателей в длительном опыте на дерново-подзолистой почве // Агрохимия. 1995. №10. С.28-42.

161. Куликова Н.А., Перминова И.В., Лебедева Г.Ф. Связывание атразина гуминовыми кислотами некоторых почв // Почвоведение. 2003. №10. С. 12071212.

162. Лазарев В.И. Динамика эффективного плодородия типичного чернозема в различных агроэкосистемах в условиях Курской области // Агрохимия. 1997. №6. С.5-9.

163. Лапухин Г.П., Бахаев Ю.Р., Пьянкова Н.А. Влияние длительного применения удобрений на гумусное состояние каштановых почв Бурятии // Тр. Бурят, гос. сельхозакадемии, 1999, Вып.39, ч.2. С.30-32.

164. Липкина Г.С., Ржезникова Н.Ю. Почвообразование под лесом и на пашне в различных условиях рельефа // Почвоведение. 1987. №3. С.82-93.

165. Литвин Л.Ф. Современная эрозия почв на с.-х. землях России // Почвоведение. 1997. №5. С.592-599.

166. Ломов С.П., Ишмуратова А.Д. Чернозёмы и лугово-чернозёмные почвы Пензенской области и вопросы повышения их плодородия Н Вопросы совершенствования с.-х. производства. Пенза. 1995. 4.1. С.131-149.

167. Лукин С.В. Изменение плодородия черноземов Белгородской области при длительном с.-х. использовании // Доклады РСХА, 2003. №5. С.25-27.

168. Лукин Л.Ю., Косилова А.Н., Дубанина Г.В. Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы, зимостойкость и продуктивность озимой пшеницы на типичном черноземе // Агрохимия. 1994. №4. С.38-43.

169. Лукьянчикова З.И. Содержание и состав гумуса в почвах при интенсивном земледелии // Почвоведение. 1980. №6. С.78-91.

170. Лыков A.M. К методике расчетного определения гумусового баланса почвы в интенсивном земледелии //Известия ТСХА. 1979. Вып.6. С.14-20.

171. Лыков А.М. Воспроизводство плодородия почв в Нечерноземной зоне. М.: Россельхозиздат. 1982. 142 с.

172. Лыков A.M. Воспроизводство органического вещества почвы при интенсивном земледелии // Химиз. с.х. 1989. С. 27-31.

173. Лыков A.M., Боинчан Б.П., Вьюгин С.М. Органическое вещество и плодородие почвы в интенсивном земледелии. М.: ВНИИТЭИСХ, 1984. 58 с.

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

175. Лях Т.Г. Дегумификация интегральный показатель деградации черноземов Республики Молдова // Почвы и их плодородие на рубеже столетий. Минск, 2001. Кн.З. С.86-88.

176. МазурТ. Деградация почвы в результате несбалансированного удобрения // Резервы повышения плодородия почв, Эффективности удобрений и средств защиты растений. Горки. 1999. С. 146-153.

177. Макаров Б.Н. Определение интенсивности выделения СО2 из почвы (дыхания почвы) // Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. С.336-339.

178. Макарова Г.П. К вопросу определения степени эродированности почв // Эрозия почв и научные основы борьбы с ней. М., 1985, с.91-96.

179. Макарова Г.П., Шурикова В.И., Косоножкин В.И. Отражение структуры почвенного покрова и уровня плодородия в классификациях смытых почв // Эродированные почвы и повышение их плодородия. Новосибирск: Наука, 1985. С.81-86.

180. Макунина Г.С. Географические факторы гумусообразования и дегумификации почв // Геогр. и природ, ресурсы, 1987. №4. С.97-103.

181. Мамаева Г.Г. Об опасности усиления процессов эрозии и дегумификации почв в России // Агропромышленное производство: опыт, проблемы и тенденции развития. 1996. №2. С.34-39.

182. Мамаева Г.Г. Деградация с.-х. угодий России // Аграрная наука. 1998. №2. С.9-18.

183. Мамонтов В.Г., Родионова Л.П., Бугаев П.Д., Абрамова О.В.^Сирадж Абубакер. Содержание и состав лабильного органического вещества в дерново-подзолистой почве при внесении низких доз органических удобрений // Изв. ТСХА. 2004. Вып.2. С.52-60.

184. Мамонтов В.Г., Родионова Л.П., Быковский Ф.Ф., Абубакер Сирадж. Лабильное органическое вещество, номенклатурная схема, методы изучения и агроэкологические функции // Изв. Тимирязевской с.-х. акад. 2000. Вып.4 С.93-108.

185. Матвеев Ю.М. Собрционно-десорбционное взаимодействие пиклорама с почвой и его влияние на активность гербицида при почвенном применении. Автореф. дисс.канд биол наук. М.: МГУ. 1982. 25с.

186. Матинян И.Н. Естественная и антропогенная эволюция глинистых поверхностно-элювиально-оглеенных почв // Гидроморфные почвы — генезис, мелиорация, экология. М.: МГУ, 2002. С.21.

187. Матинян И.Н., Дергачёва М.И. Гумусовый профиль полугидроморфных почв на ленточных гинах // Вестн. ЛГУ. Биол. 1988. №2. С.90-96.

188. Методика определения размеров ущерба от деградации почв и земель. М., 1994.

189. Минеев В.Г. Повышение плодородия дерново-подзолистых почв путем систематического применения удобрений // Продуктивность почв Нечерноземной зоны и пути её увеличения. М.: МГУ, 1984. С.11-24.

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

191. Минеев В.Г., Гомонова Н.Ф., Овчинникова М.Ф. Устойчивость созданного длительным применением агрохимических средств плодородия дерново-подзолистой почвы // Агрохимия. 2003. №2. С.5-9.

192. Минеев В.Г., Гомонова Н.Ф., Овчинникова М.Ф. Плодородие и биологическая активность дерново-подзолистой почвы при длительном применении удобрений и их последействии И Агрохимия. 2004. №7<?JC.5-10.

193. Минеев В.Г., Гомонова Н.Ф., Овчинникова М.Ф. Плодородие и биопродуктивность почвы при длительном действии и последействии агрохимических средств // Плодородие. 2004$№6. С .12-13.

194. Минина Т.Н. Влияние удобрений на гумусное состояние дерново-подзолистой почвы // Свойства почв, их изменение при окультуривании и влияние на урожай в Сев.-Зап. зоне РСФСР. JI. 1984. С.14-19.

195. Морозов В.И., Куликова А.Х., Подсевалов М.И., Петухов Е.А., Вандышев И.А. Влияние севооборотов на баланс гумуса в выщелоченном черноземе лесостепи Поволжья // Агрохимия. 1994. №10. С.3-10.

196. Мочалова Т.К. Устойчивость органического вещества почвы при воздействии химических средств ухода за лесом // Роль науки в создании лесов будущего. Пушкино, JI. 1981. С.34-35

197. Мукатанов А.Х., Багаутдинов Ф.Я. Состав гумуса эродированных почв Предуралья Башкирии и его изменение под влиянием органических добавок //Агрохимия. 1982. №2. С.80-87.

198. Мукатанов А.Х., Халиуллина JI.P., Черных И.В. Зависимость состава гумуса от степени проявления эрозионных процессов // Эрозия почв Южного Приуралья. Уфа, 1984. С.55-60.

199. Муртазина С.Г. Динамика азота и ферментативной активности под влиянием эрозии в почвах республики Татарстан // Агрохимический вестник. 2006. №6. С.6-7.

200. Надежкин С.М., Жеряков Е.В. Содержание и состав гумуса в зависимости от севооборота и удобрений // Плодородие. 2005. №1.С. 17-18.

201. Назаренко И.И., Вахняк B.C. Экологические проблемы интенсификации использования осушенных минеральных почв Предкарпатья

202. Проблемы землепользования на современном этапе перестройки. Киев, 1989. Вып.З. С.103-105.

203. Назаренко И.И., Филон В.И., Свиридов А.Н. Изменение содержания органического вещества в мелиорируемых и интенсивно удобряемых дерново-подзолистых почвах Предкарпатья // Пути повышения плодородия почв Нечернозёмной зоны УССР. Харьков. 1987. С.126.

204. Назарова А.В. О трансформации гуминовых кислот в почвах // Органическое вещество почв и методы его исследования. Л., 1990. С.11-19.

205. Небольсин А.Н., Небольсина Э.П. Оптимальные для растений параметры кислотности дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 1977. №6. С.19-26.

206. Никитин Б,А. Методика определения содержания гумуса в почве // Агрохимия. 1972. №З.С. 123-125.

207. Никитишен В.И., Егорова Е.Ф. Эколого-агрохимические основы эффективного применения азотных удобрений в интенсивном земледелии // Экологические и экономические проблемы интенсификации сельского хозяйства. Кишинев, 1986. С.96-99.

208. Носко Б.С., Бацула А.А., Деревянко Р.Г., Чесняк Г.Я. Изменение гумусного состояния почв и потребность в органических удобрениях в земледелии Украины // Тр. АН Уз.ССР. Ин-т почв, и агрох. 1987. Т.31. С.51-60.

209. Носко Б.С., Бацула А.А., Чесняк Г.Я. Гумусовое состояние почв Украины и пути его регулирования if Почвоведение. 1992. №10. С.33-39.

210. Овчинникова М.Ф. Органические соединения азота в гумусовых веществах почв. Автореф. дие.канд.биол.наук. М.: МГУ. 1965.23с.

211. Овчинникова М.Ф. Изменение каталазной активности дерново-подзолистой почвы под влиянием симазина // Химия в с.х., 1982. №9. С.56-59.

212. Овчинникова М.Ф. Химия гербицидов в почве. М.: МГУ, 1987. 109с.

213. Овчинникова М.Ф. Гумусное состояние и биопродуктивность дерново-подзолистых почв разной степени окультуренности И Почвоведение. 1992. №4. С.50-58.

214. Овчинникова М.Ф. Гумусное состояние дерново-подзолистой почвы при четырехлетнем возделывании кукурузы в выводном поле севооборота // Агрохимия. 1993. №6. С.51-60.

215. Овчинникова М.Ф. Изменение свойств дерново-подзолистой почвы при многолетнем возделывании пропашной культуры Н Вестник Моск. ун-та. Серия 17, почвоведение. 1994. №4. С.209-26.

216. Овчинникова М.Ф. Влияние осушительной мелиорации и агромероприятий на химические свойства и гумусное состояние дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 1996. №11. С.1361-1366.

217. Овчинникова М.Ф. Содержание и состав гумуса в пахотных дерново-подзолистых почвах и их механических фракциях в зависимости от микрорельефа // Вестн. Моск. ун-та. Серия 17, почвоведение. 1997. №3. С.20-26.

218. Овчинникова М.Ф. Влияние различных факторов на гумусное состояние пахотной дерново-подзолистой почвы // Сб."Развитие почвенно-экологических исследований". М.: МГУ, 1999. С. 154-162.

219. Овчинникова М.Ф. Влияние факторов природного и техногенного происхождения на свойства и биопродуктивность дерново-подзолистой почвы // Агрохимия. 2001. №8. С. 18-26.

220. Овчинникова М.Ф. Дегумификация дерново-подзолистых почв. М.: МГУ, 2002. 120с.

221. Овчинникова М.Ф. Влияние водной эрозии на химические свойства и гумусное состояние пахотной дерново-подзолистой почвы на двучленных отложениях // Вестн. Моск. ун-та. Серия 17, почвоведение. 2003. №1. С.36-41.

222. Овчинникова М.Ф, Плодородие дерново-подзолистой почвы в зависимости от системы удобрений // Эколого-агрохимические проблемы воспроизводства плодородия в современных условиях. М., 2004. С. 15-24.

223. Овчинникова М.Ф., Зенова Г.М. Изменение биологической активности и продуктивности биоценозов под влиянием химической обработки // Микроорганизмы как компонент биогеоценоза. Материалы Всес. симп. Алма-Ата, 27-29 сентября 1982. Алма-Ата, 1982. С.95.

224. Овчинникова М.Ф., Гомонова Н.Ф., Зенова Г.М. Изменение свойств почвы и продуктивности агроценозов при длительном применении различных систем удобрений // Почвоведение. 2005. №1. С.104-112.

225. Овчинникова М.Ф,, Гомонова Н.Ф., Минеев В.Г. Содержание, состав и подвижность гумусовых веществ дерново-подзолистой почвы и уровень её биопродуктивности при длительном применении агрохимических средств защиты К Доклады РСХА. 2003. №5. С.22-25.

226. Овчинникова М.Ф., Гомонова Н.Ф., Минеев В.Г. Специфика состава и свойств гумусовых веществ в дерново-подзолистых почвах разной степени окультуренности // Доклады Россельхозакадемии. 2006. №6. С.27-30.

227. Овчинникова М.Ф., Орлов Д.С. К методике определения каталитического потенциала почвы//Агрохимия. 1978. №3. С. 137-139.

228. Овчинникова М.Ф., Орлов Д.С. Гумусное состояние целинных и окультуренных Почв учебно-научной станции "Чашниково" // Вестник МГУ. Сер. Почвоведение. 1986. №1. С. 11-21.

229. Овчинникова М.Ф., Самойлова Е.М., Волкова О.Ф. Влияние микрорельефа на химические свойства и гумусное состояние дерново-подзолистых окультуренных почв // Вестник МГУ. Сер. 17, почвоведение. 1990. №1. С.9-16.

230. Опенлендер И.В. Потери и накопление гумуса в эродированных почвах //Вестн. с.-х. науки. 1980. №9. 34-39.

231. Орлов А.Д., Танасиенко А.А. О месте эродированных черноземов в единой классификационной схеме почв // Эродированные почвы и повышение их плодородия. Новосибирск: Наука, 1985. С. 19-27.

232. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв. М.: МГУ, 1974. 334с.

233. Орлов Д.С. Вопросы идентификации и номенклатуры гумусовых веществ // Почвоведение. 1975. №2. С.48-60.

234. Орлов Д.С. О возможности использования некоторых биохимических показателей для диагностики и идентификации почв // Проблемы и методы биологической диагностики и идентификации почв. М.: МГУ, 1980. С.4-15.

235. Орлов Д.С. Принципы и организация почвенного мониторинга сопряженных ландшафтов Убсунурской котловины // Информационные проблемы изучения биосферы. Сб.научн.трудов Пугцино, 1986. С.6-16.

236. Орлов Д.С. Биогеохимические принципы и правила гумусообразования //Почвоведение. 1988. №7. С.83-91.

237. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.: МГУ, 1990. 325с.

238. Орлов Д.С. Химия почв. М.:МГУ. 1992. 400с.

239. Орлов Д.С. Гуминовые вещества в биосфере // Соросовский образоват. журнал, 1997. №2. С.56-63.

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

241. Орлов Д.С., Барановская В.А., Околелова А.А. Степень бензоидности гуминовых кислот и способ её определения // ДАН СССР. 1987. Т.293. №6. С.1479-1482.

242. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н. Гумусное состояние почв как функция их биологической активности // Почвоведение. 1984. №8. С.39-49.

243. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Розанова М.С. Дополнительные показатели гумусного состояния почв и их генетических горизонтов // Почвоведение. 2004. №8. С.918-926.

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

245. Орлов Д.С., Горшкова Е.И., Суханова Н.И., Осипова Н.Н. Химическая характеристика условий почвообразования и почв агробиостанции Чашниково // Развитие почвенно-экологических исследований. М.: МГУ, 1999. С.51-65.

246. Орлов Д.С., Гриндель Н.М. Спектрофотометрическое определение содержания гумуса в почве // Почвоведение. 1967. №1. С. 112-122.

247. Орлов Д.С., Гришина JI.A. Практикум по химии гумуса. М.: МГУ, 1981.272с.

248. Орлов Д.С., Кречетова Е.В. Некоторые особенности гуминовых кислот сапропелей // Агрохимия. 1995. №2. С.63-72.

249. Орлов Д.С., Лозановская И.Н., Суханова Н.И., Розанова М.С., Бирюкова О.Н. Типизация гумусных профилей главных почв Европейской России // Мелиорация антропогенных ландшафтов. Т. 15. Экологические аспекты природопользования. Новочеркасск. 2001. С.3-26.

250. Орлов Д.С., Милановский Е.Ю. Гель-хроматография в почвоведении -возможности и ограничения метода // Современные физические и химические методы исследования почв. М.: МГУ, 1987. С.94-118.

251. Орлов Д.С., Овчинникова М.Ф., Аммосова Я.М. Изменение гумусного состояния дерново-подзолистых почв под влиянием различных факторов // Комплексная характеристика почв Нечерноземья. М.: МГУ, 1987. С.43-58.

252. Орлов Д.С., Осипова Н.Н. Оценка относительной устойчивости гуминовых веществ по электронным и молекулярным спектрам // Гуминовые вещества в биосфере. М.: Наука. 1993. С.227-232.

253. Орлов Д.С., Садовникова JI.K., Лозановская И.Н. Экология и охрана биосферы при химических загрязнениях. М.: Высшая школа, 2002. 334с.

254. Орлова В.К., Сулиневич Н.В., Трубникова Н.Д., Флесс А.Д. Особенности эрозионных процессов и свойств эродированных почв южной части Клинско-Дмитровской гряды // Развитие почвенно-экологических исследований. М.: МГУ. 1999. С. 119-133.

255. Паас А.Ю. Изменение запаса гумуса в заболоченных почвах при осушении и освоении // Почвоведение. 1985. №5. С.91-97.

256. Паас А.Ю. Изменение агрохимических показателей заболоченных почв при осушении и освоении // Почвоведение. 1986. №9. С.79-83.

257. Панкова Е.И., Новикова А.Ф. Деградационные процессы на с.-х. землях России // Почвоведение. 2000. №3. С.366-379.

258. Панкратова К.Т., Щелоков В.И., Сазанов Ю.Г. Обзор современных методов исследования гуминовых кислот И Плодородие.2005. №4. С. 19-24.

259. Панов Н.Д., Мамонтов В.Г., Диалло А., Шевченко А.В. Элементный состав гуминовых кислот темно-каштановых почв при длительном орошении // Известия ТСХА. 1987. №4. С.94-98.

260. Переверзев В.Н., Алексеева Н.С. Органическое вещество в почвах Кольского полуострова. Л.: Наука, 1980.227с.

261. Пестряков В.К., Кобрин Н.Д. Влияние осушения на водно-физические свойства и окислительно-восстановительные условия минеральных переувлажнённых почв // Машинное осушение в зоне затопляемых земель. Л., 1980. С. 157-162.

262. Пестряков В.К., Лшвинович А.В. О минералогическом составе целинных и пахотных дерново-подзолистых почв // Вестн. ЛГУ. 1986. 3;. С.73-79.

263. Пестряков В.К., Литвинович А.В. Использование валового химического состава почв для диагностики почвообразования в мелиоративно освоенных почвах// Докл.ВАСХНИЛ. 1987. №9. С.9-12.

264. Пестряков В.К., Литвинович А.В., Семёнов А.А. Влияние мелиоративного освоения на почвообразование в дерново-подзолистых полугидроморфных почвах // Гумус и почвообразование в Нечернозёмной зоне. Л.: ЛГУ, 1985. С.67-78.

265. Пестряков В.К., Ковш Н.В., Попов А.И., Цыпленков В.П., Чуков С.Н. О трансформации органических веществ при компостировании в дерново-подзолистых почвах // Почвоведение. 1987. №4. С.54-63.

266. Плотникова Т.А., Орлова Н.Е. Использование модифицированной схемы Пономаревой Плотниковой для определения состава, природы и свойств гумуса почв. // Почвоведение. 1984. №8. С. 120-130,

267. Позняк Т.В., Лашукевич О.М., Малей Е.С. Длительное применение минеральных удобрений в севообороте и азотный режим дерново-подзолистой суглинистой почвы // Почвовед, и агрохимия. Минск.1986. №22. С.94-100.

268. Поляков А.М., Мамонтов В.Г., Антонов Е.М., Кончиц В.А., Мухина С.В. Характеристика лабильного гумуса черноземов естественного и антропогенного ценозов // Плодородие. 2005. №5. С.24-26.

269. Пономарева В.В. Теория подзолообразовательного процесса. M.-JL: Наука, 1964.390с.

270. Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Методические указания по определению содержания и состава гумуса в почвах. JL; Наука. 1975. 105с.

271. Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Гумус и почвообразование. JL: Наука, 1980. 221с.

272. Почвенно-агрономическая характеристика АБС Чашниково. Часть I. М.: МГУ, 1986. 93с.

273. Практикум по агрохимии. М.: Изд-во. МГУ, 2001. 689с.

274. Приходько В.Е. Содержание и запасы гумуса в почвах Волгоградской обл. // Почвоведение. 1994. №10. С.65-74.

275. Раскатов В.А. Критерии оценки и структурные параметры трансформации гумусовых веществ почв агроландшафтов // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям. Москва, 2002. С.35.

276. Рекомендации для исследования баланса и трансформации органического вещества при сельскохозяйственном использовании и интенсивном окультуривании почв. М., 1984. 96 с.

277. Родионов B.C., Высоцкая П.Н. Содержание и качественный состав гумуса эродированных серых лесных почв // Почвоведение. 1967. №2. С.74-81.

278. Рожанец М.И. К вопросу о классификации почв // Почвоведение. 1939. №2. С.51-64.

279. Розанов А.Б., Розанов Б.Г. Экологические последствия антропогенных изменений почв // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Серия почвоведение и агрохимия. 1990. Т.7.154с.

280. Розанов Б.Г. Морфология почв. М.: МГУ. 1982. 320с.

281. Русанов A.M. Экология гумусообразования почв степной зоны Урала. Автореф.дис. .докт.биол.наук. Екатеринбург. 1995.38с.

282. Рыжова И.М. Анализ устойчивости почв на основе теории нелинейных динамических систем. // Почвоведение. 2003 №5. С.583-590.

283. Саввинова Е.Н. Изменение свойств пахотно-подзолистых почв под влиянием эрозии // Почвоведение. 1969. №2. С.105-118.

284. Сальников В.Г. Исследование органического вещества почв методом гелевой и пиролиз-газожидкостной хроматографии в целях диагностики и идентификации почв. Автореф. дисс.канд.биол.наук. М.: МГУ, 1988. 25с.

285. Сапожников П.М., Березин П.Н. Изменение структурно-водно-физических свойств дерново-подзолистых почв при оглеении // Почвоведение. 1982. №5. С. 121-126.

286. Сдобникова О.В., Яговенко JI.JI. Систематическое применение удобрений, продуктивность культур севооборота и плодородие серой лесной почвы // Агрохимия. 1987. №8. С. 17-21.

287. Сель-Бекман И .Я., Рабинович В.А., Куровская О.В. Профильные кривые окислительно-восстановительного потенциала в связи с условиями почвообразования // Почвоведение. 1960. №6. С.66-70.

288. Сергеенко В.Т. Содержание и распределение глинистых минералов в почвах полугидроморфного ряда // Почвоведение и агрохимия (Минск). 1987. №23. С.16-22.

289. Сидоров М.И., Стороженко Н.В. Плодородие выщелоченного чернозема после 10 лет возделывания культур бессменно и в севообороте // Эффективность севооборотов в повышении плодородия почв. Каменная степь. 1984. С. 11-18.

290. Сизов А.П. Влияние карбоната Са на гумусообразование в условиях модельного опыта // Вестн. Моск. ун-та.Сер 17, почвоведение. 1990. №3. С.21-25.

291. Симакова М.С., Гельцер В.Ю. Изменение свойств дерново-подзолистых суглинистых глееватых почв после осушения // Почвоведение. 1992. №8. С.97-107.

292. Синявский В.А. Содержание в сухом веществе и вынос урожаем кормовых культур азота, фосфо^ра и калия при систематическом применении удобрений в севообороте //Агрохимия. 1986. №4. С.35-42.

293. Скрябина О.А. Качественный состав и оптические свойства гумуса как диагностические показатели эродированных почв Пермской области // Вопросы агрохимии и почвоведения. Пермь. 1980. С.28-31.

294. Смирнова Н.А. Изменение микростроения дерново-подзолистых почв при длительном применении удобрений // Докл. ВАСХНИЛ. 1991. №6. С.60-64.

295. Соболев С.С. Развитие эрозионных процессов на территории Европейской части СССР и борьба с ними. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1948. Т.1 307с.

296. Соколова Т.А., Соляник Г.М. Минералогический состав илистых фракций черноземов Краснодарского края и некоторые вопросы количественного определения глинистых минералов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 1984. №1. С.21-29.

297. Солнцева И.Э. Изменение химического состава гумусовых веществ при разложении микроорганизмам/// Бюл. ВНИИ с.-х. микробиологии. 1988. Т.49. С.21-25.

298. Спиридонов Ю.Я., Шестаков В.Г., Матвеев Ю.М., Козлова И.И. Сорбция гербицидов основными компонентами почвы. Возможные механизмы взаимодействия тербацила с почвой. // Агрохимия. 1985. №10. С. 102-108.

299. Спиридонов Ю.Я., Шестаков В.Г., Матвеев Ю.М., Шабанов А.К. Сорбция гербицидов основными компонентами почвы. Исследованиесорбции-десорбции пиклорама фракциями органического вещества почвы // Агрохимия. 1981. №3. С.121-127.

300. Степанова Т.С. Диагностика стеЦени гидроморфизма почв // Принципы оценки плодородия почв. Новосибирск, 1990. С.71-82.

301. Стригутский В.П., Навоша Ю.Ю., Смычник Г.П., Бамбалов Н.Н. И следование структуры гуминовых кислот методом нелинейной ЭПР-спектроскопии//Почвоведение. 1992. №1. С. 147-151.

302. Стулин А.Ф., Золотарева Б.Н. Влияние 20-летнего интенсивного применения удобрений на агрохимические свойства чернозема. // Агрохимия. 1988. №7. С.31-38.

303. Суюндуков Я.Т. Изменение агрофизических свойств обыкновенных черноземов Зауралья при орошении. //Почвоведение. 1995. №7. С.856-861.

304. Сюняев Х.Х. Радиоиндикаторное исследование трансформации и миграции симазина в почвах подзолистого и черноземного типов. Автореф. дисс.канд. биол. наук. М.; 1984.15с.

305. Талашкина В.Д., Чуков С.Н. Физиологическая и биопротекторная функция гумусовых веществ почвы в условиях антропогенного воздействия // Гуминовые вещества в биосфере. Москва-Санкт-Петербург, 2003. С.27-28.

306. Танасиенко А.А. Некоторые физико-химические свойства гранулометрических фракций эродированных выщелоченных черноземов Кузнецкой котловины // Эродированные почвы Сибири и пути повышения их производительности. Новосибирск: Наука. 1977. С. 104-115.

307. Танасиенко А.А. Органическое вещество Предылистой и илистой фракций эродированных выщелоченных черноземов Кузнецкой котловины // Защита почв Сибири от эрозии и дефляции. Новосибирск: Наука. 1981. С.141-151.

308. Тарарико.А.Г., Пироженко Г.С. Баланс гумуса и питательных веществ в системе контурно-мелиоративного земледелия // Агрохимия. 1991. №8. С.25-31.

309. Таргульян В.О., Бирина А.Г. Профилеобразующая роль оглеения в суглинистых почвах таежной зоны ETC И Геогр. и генезис антропогенно-измен, и естественных почв. М., 1986. С. 14-24.

310. Тарноруцкий С.А. Особенности классификации и диагностики эродированных почв горных территорий // Эрозия почвы и научные основы борьбы с ней. М., 1985, с.77-85.

311. Тейт P.JI. Органическое вещество почвы. М.: Мир, 1991. 349с.

312. Терешенкова И. А., Жигунов А. В., Козлова Л. М., Александрова И. Е. Влияние гербицидов, применяемых в лесном хозяйстве, на состояние органического вещества дерново-подзолистых почв // Вестник ЛГУ. 1984. № 15. С. 114-118.

313. Титова Н. А., Куваева Ю. В. Состав органического вещества тонкодисперсных частиц дерново-подзолистых почв разной степени окультуренности // Органическое вещество пахотных почв. Науч. тр. Почвенного института им. В. В. Докучаева. М., 1987. С.69-75.

314. Титова Н. А., Травникова Л. С., Куваева Ю. В., Володарская И. В. Состав компонентов тонкодисперсных частиц пахотной дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 1989. №6. С. 89-97.

315. Титова Н.А., Травникова Л.С., Когут Б.М., Холодов В.А. Ответ органического вещества легких фракций на длительное применение удобрений//Плодородие. 2005. №5. С.26-30.

316. Титова Н.А., Травникова Л.С., Шаймухаметов М.Ш. Развитие исследований по взаимодействию органических и минеральных компонентов почв //Почвоведение. 1995. №5. С.639-646.

317. Травникова J1.C. Продукты органо-минерального взаимодействия и устойчивость почв к деградации: методологические принципы и критерии // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям. М., 2002. С.31.

318. Травникова Л.С. Закономерности гумусонакопления: новые данные и их интерпретация // Почвоведение. 2002. №7. С.832-843.

319. Травникова Л.С., Титова Н.А. Состав и распределение глинистых минералов по фракциям <5мкм почв солонцового комплекса Калмыцкой степи // Почвоведение. 1978. №11. С.109-121.

320. Травникова Л.С., Титова Н.А., Шаймухаметов М.Ш. Роль продуктов взаимодействия органической и минеральной составляющих в генезисе и плодородии почв // Почвоведение. 1992. №10. С.81-96.

321. Травникова Л.С., Шаймухаметов М.Ш. Продукты органо-минерального взаимодействия и устойчивость почв к деградации // Современные проблемы почвоведения. М., 2000. С.356-368.

322. Троицкий Е.П. Химические основы процесса гумификации. Докторская дисс. М.: МГУ, 1941.

323. Трубецкой О.А., Трубецкая О.Е., Резникова О.И., Афанасьева Г.В. Весовое распределение и оптические свойства почвенных гуминовых кислот, фракционированных сочетанием гель-хроматографии и электрофореза // Изв. АН, сер биол. 2000. № 1. С.84-88

324. Тюрин И.В. Органическое вещество почв и его роль в почвообразовании и плодородии. М.-Л.: Сельхозгиз, 1937. 287с.

325. Тюрин И.В. Органическое вещество почвы и его роль в плодородии. М.: Наука, 1965. 320с.

326. Урусевская И.С. Микроэлементы в серых лесных почвах Среднерусской возвышенности // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение, 1997. №4. С.41-52.

327. Урусевская И.С., Щипихина JI.C. Содержание и состав гумуса почв различной степени оглеенности в условиях дерново-подзолистой зоны // Науч. докл. высш. школы. Биол. науки. 1978. №10. С.127-133.

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

329. Филон В.И., Стрелец С.В. Гумусовое состояние мелиорированных дерново-подзолистых почв Предкарпатья // Плодородие почв при интенсивном земледелии. Харьков, 1989. С.16-22.

330. Фокин А.Д. Почва, биосфера и жизнь на Земле. М.: Наука, 1986. 177с.

331. Фокин А.Д. Методические подходы и рекомендации по оценке главных составляющих гумусового баланса почв //Органическое вещество пахотных почв. М., 1987. С.34-44.

332. Хитров Н.Б. Деградация почвы и почвенного покрова: понятия и подходы к получению оценок // Антропогенная деградация почвенного покрова и меры её предупреждения. М., 1998, т.1. С.20-26.

333. Хлесткова Е.А. Использование некоторых показателей гумусного состояния почв в целях диагностики // Почвоведение. 1991. №6. С.38-46.

334. Хлыстовский А.Д., Чижикова Н.П., Градусов Б.П., Корнеенко Е.Ф. Влияние разных доз удобрений на пептизируемость илистой фракции и её минералогический состав в дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве. // Агрохимия. 1988. №3. С.65-68.

335. Цветкова С.Д. Влияние применения пропазина на плодородие дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почв // «Химический уход за лесом». JL, 1973. С.188-196.

336. Целищева Л.К., Капилевич Ж.А., Власенко В.А. Влияние осушительной мелиорации на свойства тяжёлых дерново-подзолистоглеевых почв (на ленточных глинах Витебской области) // Бюлл. Почв, ин-та. 1989. №51. С.15-16.

337. Цыпленков В.П., Растворова О.Г., Терешенкова И.А. Зависимость молекулярной массы гуминовых кислот от условий гумификации // Тезисы докладов 6-го Делегат. Съезда Всес. о-ва почвоведов. Тбилиси. Кн.2. Тбилиси, 1981/ С.12-13.

338. Цыпленков В.П., Терешенкова И.А. Новые представления о трансформации органического вещества почвы в связи с её с.-х. использованием // Тезисы докладов 7-го Делегат. Съезда Всес. о-ва почвоведов, Ташкент, 1985. С.45.

339. Черемисинов Г.А. Агрохимическая характеристика эродированных почв // Агрохимия. 1972. №8. С.136-149.

340. Черников В.А. Структурно-групповой анализ как показатель трансформации гуминовых кислот интенсивно используемой дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 1984. №5. С. 48-55.

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

342. Черников В.А, Старых С.Э., Кончиц В.А., Хлыстовский А.Д., Птицина О.А. Изменение качественного состава гумуса дерново-подзолистой почвы при длительном применении удобрений // Изв. Тимирязев, с.-х. акад. 1988. №4. С. 52-57.

343. Черников В.А., Яшин И.М. Некоторые принципы химической диагностики продуктов деградации гумусовых соединений // Изв. Тимирязев, с.-х. академии. 1995. Вып.1.С.87-100.

344. Чесняк Г.Я. Определение параметров свойств черноземов типичных мощных разного уровня плодородия // Теоретические основы и метода определения оптимальных параметров свойств почв. М.1980. С.42-50.

345. Чижикова Н.П. Изменение состава и свойств тонкодисперсных минералов дерново-подзолистых почв под влиянием удобрений // Вестник с.-х. науки. 1990. №7. С.128-131.

346. Чуян Г.А. Закономерности изменения реакции почвенной среды на склоновых землях // Экологические проблемы сохранения и воспроизводства почвенного плодородия. Курск. 1989. С. 116-126.

347. Шаймухаметов М.Ш., Титова Н.А., Травникова Л.С., Лабенец Е.М. Применение физических методов фракционирования для характеристики органического вещества почв // Почвоведение. 1984. №8. С. 131—141.

348. Шевцова Л.К. Гумусное состояние и азотный фонд основных типов почв при длительном применении удобрений // Автореф. дисс.докт. биол. наук. Москва, МГУ. 1988.48с.

349. Шевцова Л.К., Сидорина С.И., Столба П.Д., Володарская И.В. К вопросу исследования гумуса в длительных опытах с удобрениями // Тр. Уз. ССР. Ин-т почв, и агрох., 1987. Т.31. С.127-133.

350. Шеин Е.В., Боровинская Л.Б., Хайдапова Д.Д., Тюгай З.Н., Початкова Г.Н., Карева О.В., Смагин А.В. Исследование физических свойств и процессов в почве УО ПЭЦ МГУ // Развитие почвенно-экологических исследований. М.: МГУ. 1999. С.36-50.

351. Шишов Л.Л., Дьяконова К.В., Титова Н.А. Органическое вещество и плодородие почв // Органическое вещество пахотных почв. М. 1987. С.5-11.

352. Штиканс Ю.А., Кажоциньш В.Э. Влияние извести и минеральных удобрений на потери элементов питания растений при осушении дерново-подзолистой почвы//Почвоведение. 1993. №3. С.50-54.

353. Штырхунов В.Д., Конончук В.В., Тимошенко С.М., Лисенко Е.Н. Значение биологического азота многолетних бобовых трав // Агрохимический вестник. 2006. №3. С.11-12.

354. Шурикова В.И. Диагностика и классификация эродированных почв // Эродированные почвы и эффективность почвозащитных мероприятий. М., 1987. С.88-96.

355. Щапова Л.Н. Экологические проблемы дегумификации почв в условиях современного землепользования И Научн. и прикладные вопр. мониторинга земель Дал.Востока. Владивосток. 1993. С.176-184.

356. Щеглов Д.И. Особенности агрогенной эволюции черноземов центра Русской равнины // Проблемы антропогенного почвообразования. М., 1997. Т.2. С.140-143.

357. Щеглов Д.И., Брехова Л.И. Гумусовый профиль черноземов и его деградационная устойчивость // Агроэкологическая оптимизация земледелия. ВНИИ земл. и защиты почв от эрозии. Курск. 2004. С.477-479.

358. Щербаков А.П., Васенев И.И., Козловский Ф.И., Крупеников И.А., Лебедева И.И., Щеглов Д.И. Вековая динамика, экологические проблемы и перспективы использования черноземов. Курск Воронеж, 1996.42с.

359. Якименко О.С., Трофимов С.Я. Специфика гумусного состояния почв археологического комплекса // Гуминовые вещества в биосфере. Москва — С.-Петербург. 2003. С.73-74.

360. Amir S., Hafidi М., BaillyJ.R., Revel J.C. Characterization of humic adds extracted from sewage sludge during composting and their Sephadex gel fractions // Agronomie. 2003. V.23. P.275-289.

361. Anderson D.W., Paul E.A., StArnaud R.I. Extraction and characterization of humus with reference to clay-associated humus // Carl. J. Soil Sci. 1974. V.54. №3. P.317-323.

362. Anderson D.W., Saggar S., Bettany Y.K., Stewart Y.W.B. Particle size fractions and their use in studies of soil organic matter. The nature and distributionof fprms of carbon, nitrogen and sulfur // Soil Sci. Soc. Am. J. 1981. V.45. №4. P.767-772.

363. Barancikova G. Changes in humic acids structure on selected key monitoring localities of arable soils// Rostl. Vyr. 2002. V.48. №1. P.40-44.

364. Blair G.J., Lefroy R.D.B., Singh B.P., Till A.R. Development and use of a carbon management index to monitor changes in soil С pool size and turnover rate // Driven by nature: Plant litter quality and decomposition. 1997. P.273-382.

365. Catroux G., Schnitzer M. Chemical, spectroscopic and biological characteristics of the organic matter in pacticle size fractions separated from Aquoll // Soil Sci. Soc. Amer. J. 1987. V.51. №5. P.1200-1207.

366. Chefetz B.,Tarchitzcy J., Deshmukh A.P., Hatcher P.G., Chen Y. Structural characterization of humic adds in particle-size fraction an agricultural soil // Soil Sci. Soc. Am. J. 2002. V.66. №1. P.129-141.

367. Collaud G., Ryser J.P. Le chaulage // Rev. Suisse agr. 1991. V.23. №1. P.41-47.

368. De Nobili M., Chen J. Size exclusion chromatography of humic substances: limits perspectives // Soil Set.1999. V.164. №11. P.825-833.

369. Dostal P. Kvantifikace factoru soucaneho stavu pudniho humusu // Rostl. Viroba. 1990. V.36. №1. P.107-112.

370. Fabbri D., Chiavari G.,Galletti G.C. Characterization of soil humin by pyrolysis (methylation) gas chromatography / mass spectrometry; structural relationships with humic acids // J. Anal. Appl. Pyrolysis. 1996. V.37. P.161-172.

371. Fedoroff N. The production potential of soils. Sensitivity of principal soil types to the intensive agriculture in North-Western Europe // Scientific basis for soil protection in the European Community. 1987. P.65-85.

372. Flaig W., Beutelcpacher H. Ph^sikalische Chemie der Huminsauren // Landbowkund. Tijdschrift. 1954. V.66. №5/6. P.306-336.

373. Flaig W., Schulze H., Kuster E., Biergans H, Zur Chemie Huminsauren // Landbowkundig. Tijdschrift.

374. Francioso O., Sanchez-Cortes S., Tugnoli V., Ciavatta C., Sitti L., Gessa. C. Infrared, Raman and NMR-spectroscopy in the study of fractions of peat humic acids // Appl. Spec. 1996. V.50. №9.

375. Gaffney J.S., Marly N.A., Clark S.B. Humic and fulvic acids and organic colloidal materials in the environment // Humic and Fulvic Acids. Isolation, Structure, Environmental Role.Amer. Chem. Soc. Washington. 1996.

376. Gawronska A., Kulinska D., Woitkowiak. Long-term monoculture of maize versus biological properties of soil // Agrokem. Es talajt. 1990. V.39. №3-4. P.430-432.

377. Gupta S.R., Singh J.S. Soil respiration in a tropical grassland. // Soil. Biol. And Biochem. 1981. V.13. №4. P.261-268.

378. Haider K. The synthesis and degradation of humic substances in soil // Trans. 13 Congr. Int. Soc. Soil Sci., Hamburg, 13-20 Aug., 1987. Vol.6. P.644-656.

379. Hatcher P.G., Dria K.J., Kim S., Frazier W. Modern analytical studies of humic substances // Soil Sci. 2001. V.166. №11. P.770-794.

380. Hayes T.H.B. Structures of humus substances // Organic matter and rice. JRRJ. 1984. P.93-116.

381. Hayes M.H.B., Clapp C.E. Humic substances: considerations of composition, aspect of structure and environmental influences // Soil Sci. 2001. V.166. №11. P.723-737.

382. Hayes M.H.B., Malcolm R.L. Structures of humic substances // Humic Substances and Chemical Contaminants. Madison. 2001. P.3-40.

383. Iyer J.G., Wilde S.A. Catalytic reactions as a criterion for the appraisal of raw humus layers of forested soils // Univers. of Wiskons., For.Res.Notes. 1974. V.182. P. 1-4.

384. Jenkinson D.S., Rayner J. H. The turnover of organic matter in some of Rothamsted classical experiment // Soil Sci., 1977. V.123. №5. p.298-305.

385. Khan S.U. Distribution and characteristics of bound residues of prometryn in an organic soil // J. Agr. And Food Chem. 1982,V.30. №1. P. 175-179.

386. Knicker H., Hatcher P.G. Survival of protein in an organicrich sediment. Possible protection by encapsulation organic matter // Naturwissenschaften. 1997. Y.84. P.231-234.

387. Knicker H., Ludemann H.D. N15 and CB CPMAS and solution NMR studies of N15 enriched plant material during 600 days of microbial degradation // Org. Geochem. 1995. V.23. P.329-341.

388. Knicker H., Schmidt M.W.J., Kogel-Knatfer J. Nature of organic nitrogen in fine particle separates of sandy soils of highly industrialized areas as revealed by NMR spectroscopy // Soil Biol. Biochem. 2000. V.32. P.241-252.

389. Kuiter A.T., Mulder W. Gel permeation chromatography and Cu-binding of watersoluble organic substances from litter and humus layers of forest soil // Geoderma. 1992. V.52. №1. P.l.

390. Kujawinski E.B., Freitas M.A., Zang X., Hatcher P.G., Green-Church K.B., Jones R.B. The application of electrospray ionization mass spectrometry to the structural characterization of natural organic matter // Org. Geochem. 2002. V.33. P.171-180.

391. Laird D, Nature of clay-humic complexes in a agricultural soil: Scanning electron microscopy analysis // Soil Sci. Soc. Amer. J. 2001. V.65. №5. P.1419-1425.

392. Laird D.A., Martens D.A., Kingery W.L. Nature of clay-humic complexes in an agricultural soil: chemical, biochemical and spectroscopic analysis // Soil Sci. Soc. Amer. J. 2001. V.65. №5. P.1423-1418.

393. Licznar M., Drozd J. Wplyw erosji wlasciwosci zwiazkow prochniczych w niectorich jednostkach systematycznych gleb // Rocz. Glebozn. 1985. 36. №3. P.189-199.

394. Licznar M., Drozd J, Licznar S. Humus compounds of chernozem soils as a indicator of their flexibility to the erodibility of a Soil // Proc. Prague, 1988. 120s.

395. MacCarthy P. The principles of humic substances // Soil Sci. 2001. V.166. №11. P.73 8-751.

396. Maqueta C., Morillo E., Perez J.L. Adsorption of chlordimeform by humic substances from different soils // Soil Sci. 1990. Vol.150. №1. P.43.

397. Martin D., Srivastava P.C., Ghosh D., Zech W. Characteristics of humic substances in cultivated and natural forest soil of sikkin // Geoderma. 1998. V.84. P.345-362.

398. Nearpass D.C. Adsorption of picloram by humic acid and humin // Soil Sci. 1976. V.121. №5. P.272-277.

399. Piccolo A. The supramolecular structure of humic substances // Soil Sci. 2001. Vol. 166. №11. P. 810-832.

400. Piccolo A., Celano G., De Simont C. Interaction of atrazine with humic substances of different origin and their hydrolysed products // Sci. Total Env. 1992. Vol. 117/118. P. 403-412.

401. Piccolo A., Conte P., Cozzolino A. Cinematographic and spectrophotometric properties of dissolved humic substances compared with macromolecular polymers // Soil Sci. 2001. V.166. №3. P.174-185.

402. Piccolo A., Mbagwu J.S.C. Effects of different organic waste amendments of soil microaggregates stability and molecule sizes of humic substances // Plant Soil. 1990. V.123, P.27-37.

403. Ramunni A., Scialdone R., Pignalosa V., Di Gennaro A. Genetic relationships amond the main classes of soil humic compounds // Sci. Total Environ. 1987. V.62. P.419-422.

404. Rice J.A. Humin// Soil Sci. 2001. V.166. №11. P.848-857.

405. Rice J. A., Mac Carthy P. A model of humin // Environ. Sci Technol. 1990. V.24. P. 1875-1877/

406. Scharpenseel H.W., Neue H.U. Use of isotopes in studying the dynamics of organic matter in soils // Organic matter and rice. JRRJ. 1984. P.273-310.

407. Schiavon M., Jacquin F., Goussault C. Blocade de molecules s-triaziniques par la matiere organique // Soil Organ. Matter, Stud. V.2. Vienna. 1977. P.327-332.

408. Schnitzer M. Organic matter characterization // Methods of soil analysis. P.II. 1982. P.581-594.

409. Schnitzer M., Ripmeester J.A., Kodama H. Characterisation of the organic matter associated with a soil clay // Soil Sci. 1988. V.145. №6. P.448-458.

410. Schulten H.R., Schnitzer M. The chemistry of soil organic nitrogen // A review. Biol. Fertil. Soils. 1998. V.26. №1 P.l-15.

411. Senesi N. Aggregation patterns and macromolecular morphology of humic substances: a fractal approach // Soil Sci. 1999. V.164. №11. Pe 841-856.

412. Senesi N., Testini C. Physico-chemical investigations of interaction mechanisms between s-triazine herbicides and soil humic acids // Geoderma. 1982. V.28. №2. P. 129-146.

413. Simon M., Garcia J., Gil C., Polo A. Characteristics of the organic matter of Mediterranean high-mountain soils // Geoderma. 1994. V.51. №1/2. P.l 19-131.

414. Simpson A.J. Multidimensional solution state NMR of humic substances: A practical guide and review // Soil Sci. 2001. V.166. №11. P.795-809.306

415. Solomon D., Fritzsche F., Tekalign M., Lehmann J., Zech W. Soil organic matter composition in the subhumid Ethiopian Highland as influenced by deforestation and agricultural management // Soil Sci. Soc. Am. J. 2002. V.66. №1. P.68-82.

416. Stevart J.W. Soil degradation // Agrologist. 1985. V.l4. №2. P.21-22.

417. Stevenson F.J. Humus Chemistry. John Willy and Sons. New York. 1994. 443p.

418. Tarchitzky J., Hatcher P.G., Chen J. Properties and distribution of humic substances and inorganic structure-stabilizing components in particle-size fractions of cultivated Mediterranean soils // Soil Sci. 2000. V.165. №4. P.328-342.

419. Tsutsuki K., Kuwatsuka S. Molecular size distribution of humic acids as affectedMhe ionic strength and the degree of humiflcation // Soil Sci. and Plant Nutr. 1984. V.30. №2. P.151-162.

420. Uiftmane A., Dorazio В., Hafidi M., Revel J.C., Senesi N. Elemental and spectroscopic characterization of humic acids fractionated by gel permeation chromatography //Agronomie. 2000. V.20. P.491-504.

Информация о работе

Овчинникова, Мария Федоровна
доктора биологических наук
Москва, 2007
ВАК 03.00.27

Диссертация

Особенности трансформации гумусовых веществ в разных условиях землепользования - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы