Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОЦЕНКА РАЗЛАГАЕМОСТИ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПОЧВ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ОЦЕНКА РАЗЛАГАЕМОСТИ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПОЧВ"

Й-2907У

государственный агропромышленный Комитет ссср

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи ЗИВЕРТ КРИСТИАН

удк 631.417.631.455.24

ОЦЕНКА РАЗЛАГАЕМОСТИ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПОЧВ

Специальность 06.01.03 — почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1988

Работа выполнена на кафедре почвоведения ТСХА и В филиале Бад-Лаухштадт исследовательского центра плодородия почв Академии сельскохозяйственных наук ГДР.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Савич В. И., доктор агрономических наук Кершенс М.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Л. А. Гришина, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Кашкнн А, М. _

Ведущее предприятие: Почвенный институт им. В. В. Докучаева.

Защита состоится 21 ноября 1988 г. в-«V." . час на заседании специализированного совета К.120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес; 127550 Москва И-550, Тимирязевская, 49, ученый совет,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТСХА,

Автореферат разослан . 1988 г.

Ученый секретарь

специализированного совета — канд. биол, наук

Саблияа С М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Органическое вещество почв является важной составной > частью, определяющей плодородие. Особенно важна его роль при экстремальных погодных условиях и в ¡пернод;"интенсивной химизации. Однако, несмотря на зна-ч!1тельное- количество работ, посвященных изучению гумусового состояния .почв, баланса органического вещества, углубленной характеристике физико-химических свойств отдельных фракций органических соединений," вопросы агрономной оценки органического вещества почв освещены недостаточно,'Нерешенной остается задача прогноза разлагаемости органических соединений почв в течение вегетационного шериода," что 'определяет лоступление, из них в почву элементов питания. Неизученным является вопрос'о генетической и агрономической роли «инертной» части гумусовых соединений почв. Почти, не освещена в литературе агрономическая характеристика фракций органических веществ : почв,- выделяемых по В. В. Вильямсу.

Цель и. задачи исследований. Целью исследования являлась разработка технологически приемлемого метода определения легкоразлагаемого органического вещества почвы, по результатам которого можно было бы корректировать дозы удобрений с* учетом элементов питания, освобождающихся в течение вегетационного периода из гумуса почвы. При этом планировалось "изучение разлагаемости органического вещеетва: лочв, но не предлагалось исследование разлагаемости растительных остатков, имеющихся в почве. В задачу исследования™ входило: 1) определение компонентов органического вещества почвы, оказывающих значительное влияние на ее дыхание; 2) изучение разлагаемости фракций органических веществ, выделяемых из почв по методике В. В. Виль* ямса; 3) сопоставление данных по разлагаемости органического-вещества с5 годичной динамикой содержания углерода н азота в почве и выбор оптимального" метода определения легкоразлагаемого'органического вещества дочвы.

Научная -новизна работы.-4ТрЙ1дожен1Г Методики оценки

| и&с:гьте::л ■ - 1

I СС-''Ь.. Г'. 'Т * П *701П~7/1

устойчивости гумусовых веществ почвы к разложению на'ос-^с -;

, нове выделения СОг в строго контролируемых ус л о в и яхо цен^ ки устойчивости органических веществ лочвы, органических :;':, остатков к/разложению на основе данных де р 11 в а то г р а ф н л л. -Установлены" закономерности динамики минерализации отдельных фракций гумусовых кислот чернозема и дерново-; -.-■ . подзолистой почвы. Оценены закономерности изменения ско-/.; рости их разложения. Доказано, что разложение не ,подчи- Г;

, няется э кап он ен ци а л ьн о м у закону. Установлены зависимости свойств отдельных фракций гумусовых кислот от типа ноч», вносимых- удобрений, агротехники. Показано, что типовые ч отличия (почв"определяют начальную скорость разложения.7 л Свойства органических веществ отдельных фракций отлнча-" : [ются "больше, чем органическое вещество почв, подвергав-.:'? шихся различной степени антропогенного воздействия^ Пред-: Слагается и доказывается гипотеза; объясняющая влияние «инертной» части гумусовых веществ на стабилизацию.гуму-сового состояния, устойчивость вновь образующихся органи-"?; ческих соединений к'разложению. . ::

Практическая значимость. Разработанные методики реко"-^мендуются к испытанию в системе агрохимической службы. ? 'Установленные закономерности разложения "органических : веществ "лочвы, органических остатков и органических, удоб-;;'^ прений' рекомендуется использовать лрн разработке приемов ?-; ^новышення"1плодородня почв.лри разработке 'бно технологи-;., "чёскнх .приемов/переработки органических^удобреннн,. вГкур: ;се почвоведе)¡и я'.* '

"" Главные защищаемые положения. Из всех гумнфициро-^;, ванных органических веществ в .почве неспецифические орга-' ^ ^шческие соединения .н фульвановые кислоты, по В. Р. Внль- ^ 'ямсу имеют наибольший вклад в" количество разлагаемых*; --; компонентов. Для их определения рекомендуется применять' * . предлагаемый, метод./При разработке'методов качественной;^ оценки?.влияния минерализации органического вещества^на)к :динамику/"высвобождения элементов .питания .стедует учиты-■ ^ ^вать. количественные и качественные /параметры инертного;. . гумуса.. Решающим' свойством инертных" веществ, влияющим г . на", плодородие" почвы'и особенно на процессы 'иревраще!ш я ' органнческнх'веществ, является степень выраженности *"нх ф "защитных ^механизмов к разложению вновь образующихся4 [органических соединений, структурообразующая способность.

,' Апробация 'работы. Диссертация рассмотрена |прекомен-"л; .дована'к' защите на заседании кафедры, почвоведения .ТСХА^у .Материалы" диссертации были доложены на '3> коллоквиумах!;^ в.*исследовательском центре .плодородия ГДР, на 2 выстав-;--; ках молодых ученых исследовательского* центра* ГДР,'нав международном- симпозиуме «Гумус и"растение» в Праге в

.„^Д.. .......' ■ .Л. Г'/'.';-.:®

1983^ г;, на" симпозиуме. к80 • л етн го; ст а т астиче с кого, оп ы т а - в тч;:' ■ Бад-Лаухштадте. '„<■:У ■ . ."■"■ У^У yv Ч/ -"У- у-У'У/:.У : у'--.-у г Структура н объем диссертации. Дисосртационная работа ; ' -состоит.; из 7 глав, - содержит 122 :страницы -машитшшгсного. ^ текста, .20 .таблиц4и 74 рисунка: Список использованной ли«'"'. . . тературы' включает-в себя 503 - источника," из них 218- на-иностранных языках. • ' - - . -У-

Объекты и-методы исследований. В основу работы легли, главным образом," многолетние опыты Полевой станции Тими-,- ./ул рязевской сельскохозяйственной академии, (Москва) и нссле*'- чУ ' довательского центра плодородия Мюнхеберг филиала Бад- . Г Лаухштадта (ГДР). Подробиыс;.иселедовашш проводились с ; . почвенными образцами статистического опыта в Бад-Лаухштадтс {год заложения 1902, номер-опыта 120). опыта, за- - ; ложенного Кершснсом в 1984 г., для изучения влияния экстре- . ' мальных доз навоза на урожайность' и почвенное плодоро-дне (опыт 494) н опыта Гриценко (1956) Полевой станции1 -ТСХА- по изучению влияния основных способов обработки И ; ■ ' применения минеральных удобрений на плодородие■иГуро- 'л жайность ;с.-х. культур. Изучены дерново^подзолнетая почва' -Полевой опытной станции ТСХА и чернозем опытной станции; У-; Бад-Лаухштадта (ГДР), ■ ■ . *•'

- Методика исследования состояла: 1 Г

у í)r в теоретической разработке отдельных вопросов гумусового состояния почв; ■ ■ / ч- , ó .'.у

2) в-оценке, агрохимических, физических, физико-химиче- 1 'у скнх, свойств почв; - 'у

3)кв выделении отдельных фракций гумусовых соединений; у--' и; их характеристике; ; У ■ ■: .

4) в оценке" разлагаемости гумусовых- соединений почв ^ различными;методами;- у •-';

5) в сопоставлении полученных данных но разлагаемости ■ с;динамикой;содержания элементов питания в почвах и уро- У'А-'-жа-гм.. .: у ' -.' , /У

Гранулометрический состав, физические, агрохимические, физико-химические свойства, отдельные параметры гумусо* - ' -.;: вого состояния .почв определены по общепринятым методикам- У-;л (Возбуцкая; 1982, Орлов, Гришина,-Ерошичева, 1969, В а дю-нина, Корчагина 1986, Агрохимические: методы исследования /■■ "vi-почв, 1986)... : - ^ -V

Дополнительно;при определении наиболее важных пока- -У

зателен были;использованы.следующие: методы. - ; . ,v;

Валовое. " содержание углерода: .сухое сжигание "(по.у " • Штренлейну). и -метод/ Тюрина- в собственной' модификации -с фотоколориметричсским окончанием; Нитратный -и аммнач- : '" -.ный азот:был;определен, колориметрическим-путем на автома- у Í* тс; -АД М-300. u i ро и з вод ст в a j ГДР. с;Выдслениед.и - разделение ■■" .у

■■ Д'""-. -у у У ~ - "■' 1 " ¿з - vy -■-.

препаратов гумусовых кислот проводилось по Тюрину {1959),-; '

: - Вильямсу (1965) и Семеновой (1977, 1978, 1983)..Для опре-.; • деления разлагаемости. гумусовых кислот был применен ви-

- донзмененный метод Грейлнха, Франко, Клнманек (1978) на ? основе газового круговорота. Данные термогравимстрических анализов получены на кафедрах почвоведения ТСХЛ (рас- v

; тигельные вещества) и физической и коллоидной хнмни (гут л ус ов ие кислоты) на венгерском дер нватогр а фе. Отделение'.-, легкой фракции гумуса проводилось по рекомендациям Ган- ,* ; жары (1987). По полученным данным с применением ЭВМ ^ рассчитаны коэффициенты корреляции, проведена оценка ;rv достоверности данных, днеперцнонный анализ. ^^ '

- Основные вопросы трансформации органического вещества V"

почвы я характеристика известных методов изучения - •

В работе рассматриваются наиболее важные современные, ", * представления о свойствах гумнфицнровэнного органического ' ' вещества (гумуса), состав н функции неспецифических соединений почвы, методы изучения гумуса и вопросы годичных изменений свойств почвы в связи с поставленной задачей.*;: '' При этом отмечается -несомненное..разнообразие гумусовых соединении н связанная с этим наивы-сшая степень нспозна-васмостн структуры (Клейнхемпсл, : 1968) гу м усо в ы х-вс -■ ществ и трудности их изучения. Излагаются известные и наиболее типичные черты гумусовых соединений, которые тесно связаны с условиями почвообразования. На основания х;-'1 теоретического обобщения литературных данных отвергается широко принятое в ГДР мнение о том, что трудноразлагае-.-мые соединения гу микшируются, а легкоразлагаемые прс-имущественно минерализуются. '.-г';'-

-Расматриваются уста но пленные особенности строения мо-_ ; лекул гумусовых кислот и их сходство со строением коллои- •'• дов, существующие гипотезы процесса гумификации. и неко-; торые вопросы зональных изменений состава гумуса; - - :

Результаты исследований.

Определение компонентов органического вещества почвы,:;-оказывающих значительное влияние на дыханнс почвы,

■Изложены результаты количественных н качественных анализов препаратов гумусовых кислот,. которые''позволили.^: оценить роль отдельных фракций гумуса в дыхании почвы и выявить ряд. ванных свойств, связанных,с.вопросами мине-i-;-■ ралнзации. и .трансформации. - - ■ • - ".u^'-v^Ví

Получена оценка общей разлагаемости гумусовых кислот исследуемых почв при инкубации в оптимальных . условиях.

. Независимо от типа почвы способность к разложению.изменяется по следующему ряду: серые гуминовые кислоты—.-.

бурые гуминовые; кислоты- (ульминовые) - (лнгпофульвоно-: вые кнслоты)л—- фульвиповые кислоты — фульвеновые кислоты— фульвановые лшслоты — (цеспецифичсскис- "органические вещества); Разлагаемость фульвокнслот декальцнна-■ та 'определяется поУ полученным данным, качественным'составом содержащихся фульвокнслот. Общая разлагаемость -гумусовых кислот в отдельных вариантах изменяется в. зависимости от типа почвы и вариантов многолетних опытов. Двадцати двухлетнее применение минеральных удобрений и "различных способов обработки почвы оказало большое влияние на гетерогенность свойств фракции гумуса дерново-подзолистой почвы, чем восьмидесятилетнее нспользованнс?экстремальных систем применения удобрений на черноземе. Cono-'ставлсниг результатов инкубации с количественным, анализом содержания отдельных фракций гумуса в изученных почвах . позволило' доказать решающую роль , в процессах трансформации "органического вещества ннзкомолекулярных соединений,- неспецнфнческнх органических соединений почвы и фульвановых: кислот; Степень участияфульвановых кислот "*в периодических процессах минерализации и восстановления зависит от особенностей почвообразования'{рис. I), Это соответствует их большому влиянию на выделения СОз и на вариабельность выделении СОг по вариантам в черноземечю сравнению с дерново-подзолистой почвой. Проведенное нссле^ дованне процессов разложения в динамике подтвердило 'целесообразность условного [подразделения молекул гумуса на "две части (периферические разлагаемые н ядерные устойчивые компоненты) при изучении всех процессов трансформации различных фракции гумусовых веществ."

Несмотря на отсутствие существенных различий в суммарной разлагаемостнизученных гумусовых фракции по почвам • (из-за вариации по вариантам в случае с дерново-нодзоли-;стой .почвой) исследования минерализации в динамике очень четко отражали видовые особенности почвообразования "(рис. 2). Они проявляются в различной скорости начальной фазы минерализации у изученных почв многолетних опытов: Установленные закономерности по вариантам и чпочвам.яо-'зволяют выделить новый ^параметр оценки гумусового состояния и органического, вещества почв—способность гумуса почвы, к защите внесенных в почву легкоразлагаемых гумусовых соединений от минерализации. Такой способностью могут обладать как составные части гумуса и в первую 'очередь «инертный» гумус/так и органо-мннеральные' и глино-гуму--совые комплексы. Данный параметр предлагается внести -в математические модели трансформации органического вещет ства [Почвы, он должен быть относительно устойчивым-по времени, малозависимым от антропогенныхфакторов н'отра-

жать.видовые особенности гумусоообразования, Разработанные Ыпотезы позволяют теоретически объяснить сущность, некоторых типичных для почвы реакций равновесных состоя-; ний.;: Различная выраженность в отдельных типах почв'защитных'механизмов и специфические для определенного типа почво- или" гумусообразования пределы изменения .защитных" механизмов .под влиянием агрономических приемов отражаются в изменениях качества и количества периферических и ядерных компонентов—наиболее инертных гумусовых -соединений. Этой функцией инертного органического вещества, почвы обусловлена различная направленность и скорость процессов превращения поступающих в почву органических, веществ, потребление содержащихся в них энергетических и вещественных запасов сельскохозяйственными культурами.;

Как показали проведенные расчеты, динамика суммарной разлагаемое™ извлекаемого гумуса может быть охарактеризована зависимостью представленной на рис. 2. Общая раз-'лагаемость органического вещества почвы (с учетом, содержания углерода в почве) тем не менее у изученных лочв почти одинакова. Полученные результаты имеют существенное сходство с ходом разложения органического вещества почвы при инкубации почвенных образцов, установленных Кли-манеком и Кершенсом (1982). Влияние минерализации специфических гумусовых соединений, кроме фульвановых кислот, на количестно освобожденных элементов питания незначительно, ~ 4

- Годичная динамика содержания углерода и азота в почве на примере Чернозема на лессе (опыт 494, Бад-Лаудштадт)

В качестве второго л ути выявления ..главных закономерностей количественных изменений содержания разлагаемых соединений почвенного органического вещества в ходе.веге-тационных периодов изучались сезонные колебания валового содержания азота и углерода, содержание карбонатов й минерализованных форм азота (N03). Исследования проведены на^черноземс в Бад-Лаухштадте,

" Многочисленные анализы .потвердили литературные'данные о том, что происходит некоторое существенное снижение содержания "валового азота и углерода в теплом периоде и повышение в зимнем полугодии. Общие выявленные закономерности видны из рнс, 3, 4. В качестве метода математической-'обработки данных применялся дисперсионный анализ. На основании экспериментальных материалов получены новые выводы, о статистических закономерностях рассматриваемых процессов. При одновременном .проведении 1 анализов/всех образцов в конце года яо, сравнению с определе-- 6 ' .'

lau сод«pmwvi » SOIM * гдосоик. ««от m оами дша

доч»* t * лдршцвг мл*л«нж* COg до m i ^рюю-

* OOJO^JDICTOf ИР«*

дад« бдоданя*

» 9Ô4M

latt • oOatu лпаиш аочву

Aw » uDum mm* ВДи до »i гам *

] /с»?**/ Я*С40«К .

3 удитмо»м< ifftflofy

1 jnrKotyxbfliotKMiM ж*ълст*. ItyXkMKO**«« »fSJWIÜ

тми

] îriUUQAtt : тыик*

фуЛЫиНГСДО*!! JVUAOWAÎ*

i мсомоИи^фсиж» oprjuin^ciü

«wn» mm» та

i I ,

Ч4ПНЭЧМ1

...... f^i fupQbnHKb

lejwnBa-íB «застегал тчва

........ôm» уя&рзнжл /nenia™

__мт. iiaüv, /»«я»

____«я.ГЛОЙО. /jaeiwDBHH»

Дкиамиха осдоряаная углерода » опита 494 в % Ш>, Бад Дауиптйят, 1395г., 2, год опита, 0-20си

Дгнамкка солопягшня азота в оинте 4Э4 в "С ГДР, Бад Да ухитят, 1985г., 2. год опыта, 0-20сч

число взятия образков

Динамика паэмяров коэ^нгшнгоа корреляция между потер ;тя'Л1

Дикам-лка паз'-! о по в коэффициентов корпел лши метлу потчтэаго'я веса и разлагаемое ты) гтря различной дательное?'! инкубации, гумусовые киолоты

W)t> f

:t»i)0

ш v.: ют . .: мм

температура

BOO

IODO

нием в;ходе недели наблюдалось уменьшение установленных достоверных, различий между вариантами и увеличение размера-случайных ошибок, Была установлена некоторая зависимость дисперсии случайных отклонений от внесенного колн-честванавоза. Учитывая случайность погодных условии и зависимость. величины случайных ошибок от внесенных доз навоза {табл.-1), можно говорить об ограниченности применения дисперсионного анализа для оценки сезонных колебаний содержания изучаемых веществ в почве.

Л-' \ Таблица!

Зависимость вариации данных анализа содержания углерода и азота от внесенного количества навоза (влияние остальных факторов усреднено), %

Кол.навоза в т/га С Аэог

0 50 100 200 0 50 100 200

1984+1985: 1986 - 1,39 0,09 1,58 0,16 1,84 0,25 2,16 0,59 0,05 1,46 0,71 0,88 0,80 0,26 0,37 0,67:

■ ■-'.■ Результаты корреляционных анализов также не показали существенных различий рассматриваемых зависимостей по срокам.

, Очевидно, доказательств наличия'необъяснимых минерализацией и гумификацией колебаний содержания валового углерода и азота не существует, хотя размеры установленных различий .по срокам и уровень точности ^проведенных анализов вполне соответствуют литературным сведениям. Полученные результаты математических обработок говорят о невозможности количественного определения той части гумуса, которая ежегодно разлагается и восстанавливается (но литературным результатам в необъяснимых с учетом обычных процессов трансформации пределах), путем изучения сезонных изменений содержания азота и углерода в почве. V В качестве обусловливающих данный вывод причин следует назвать и низкую точность методов определения валового азота и углерода (включая и методы взятия и 'переработки образцов), и отсутствие возможности количественной оценки и выявления источников систематических ошибок при проведении анализов из-за отсутствия полной рендомнзации аналнзного процесса, начиная со взятия образцов, определения влажности и кончая вопросами хранения до самого определения.

•. :; : Определение разлагаемой част 11 органического вещества-; -:1л

■ - разделе рассматриваются;основные ^приемы выбора'мс-'^г ' годов определения разлагаемой .чаЪтичэрганического веществ г: -

ва !Почв. .К изученным-путям относятся количественное опре- " ; деление разлагаемой . части общего - углерода экстратрова-> ^ Г'-Ч" ние'м водными растворами электролитов, определение онтиче-. ' ; ских свойств экстрактов гумусовых:веществ, отделение легко- -;",/.

разлагаемых соедннений от почвы по плотности (метод Ган-' ; Жары) и оценка "устойчивости к разложению по данным тер; .Мического анализа. Некоторые из указанных методов одновременно были использованы для лознания^сущности отдель-~ных процессов трансформации органического^ вещества й поч- : \

" ^ - ВЭХ« \ \ -„л .,'.-.";.'.. ч- "{' .' .»,. л , - ': "■ "л -

-'-Рассматривается применяемость различных методов эк- ;.„ ■ 1 страгнрования гумусовых компонентов водными растворами," 4 ^ включая классические методы, выделения и разделения гуму-^ ;; \ совых кислот и извлечения водой.:Иа основе л о л у ч енн ы х~д а н -;; ; пых: делаются выводы о необходимых приемах экстрагнро-. - вання для наиболее точного ^отражения. содержания разлад .-'.'• К^гаемых гумусовых комшонентов н предлагается метод суммар- V "4 ного количественного определения>содержания в почве'-не- -; . ^ специфических органических веществ .и фульваиовьйх кислот щелочной вытяжки после декальцинирования. Для отделения ';■■* *'неспецнфпческих органических всщсствот. трудноразлагае--мых компонентов водной н кислотной вытяжки, а также, для; С "- отделения фульвоновых. кислот; от остальных кислотнораст- . о.';воримых органических- сое д 111 к ни и ще л очной : вы тяжки при-:,';;","

меняются нонпообменные смолы по методике Семеновой ;.. (1977,- 1978, 1982). ■ гг. - ' ; ' - Г ""Л "V1 ' ■'•-"1-^; . V г Выбор указанного метода обосновывается" тем, что, :с од--^ V 'пой стороны, при применении ..чистой -воды1 в качестве экстра-;*',/,. •;. ' • гейта нельзя -полностью, выделить часть соединений, которые -

находятся в почве шо разным причинам в'закрепленном со, • ■ 'стоянии. С другой стороны, :прим<;нение ; более агрессивных '" "' ■: реагентов приводит к увеличению выхода веществ, не являю-^ •. "щихся в нормальных у сл о в ия х дост у.и н ым и м н к р оо р га и и з м а м - , -по ^лричнне трудной-- разлагаем ости, '.пространственной недо- ;; -. ступности ■ пли химической несвязности;' с'лт руд по р а з л а г а > мыми-соединениями. При"разработке методики -учтен вероят-Х" .-.нын 'урооеиь точности предлагаемого метода, который-опре-.' ; делает"его применение в тех или иных целях.: В работе оце- • - - нены/ вышеназванные "преимущества и ограничения - методов --химического экстрагирования, - шолучены'экспериментальные = ^ ■■■''-данные выделения гумуса-по'.методам Тюрина, Внльямса и. -;■ Семеновой. • - -■'-- --5.'' " " '.., г'.;--

качестве упрощенного варианта.определення разлагае^; Г'.

: " ■■ '.■-. -•К

мой ^астй органического~вещества рекоменду<ется;.количест- \ венное определение "водорастворимого гумуса без'учета "кол и-чества фульвановых кислот. На^основе полученных данных,. учитывая сравнительно высокую трудоемкость метода онре-.: деления разлагаемой части органического вещества .почв в щелочной вытяжке после декальцинировашш рекомендуется (при небольших значениях минерализации специфических гумусовых веществ) определять разлагаемость углерода почвы но количеству растительных остатков, неспецнфических. органических соединений с учетом «защитных» свойств ниерт-, ного- гумуса.

г Доказывается, что полученные в опытах и* имеющиеся и литературе высокие коэффициенты корреляции (до 0,8) между водоизвлекаемым углеродом и данными выделения СОг при инкубации почвенных образцов объясняются влиянием налнчня;трудноразлагаемых соединений в экстрактах и различным5 действием защитных механизмов инертных соединений при инкубации и извлечении.

Разработанные представления о решающей роли защитных механизмов инертных соединений в отношении легкоразла-гаемых соединений могут быть использованы для объяснения влияния различных фракций гумуса по Тюрину на урожайность н плодородие почв. Па примере фракциоино-грушювого состава гумуса ., изученных вариантов статистического оиы-та-.в Бад-Лаухштадте и опыта Гриценко Полевой станцнн: ТСХА'- анализируются возможные связи между отдельными компонентами почвенного гумуса, структуры почв и уровнем урожайности. Используя данные динамики минерализации гумусовых веществ обеих ночи, рассчитали вероятные изменения в динамике высвобождения эломентов пита* ния'.-.при . минерализации органических веществ, которые обусловлены количественными характеристиками типов гумусообразовательных .процессов. При изучении оптических свойств" гумусовых кислот выявлены корреляционные связи ' этого' показателя с разлагаемостью на уровне тенденций. - Непостоянность по разным видам почв параметров устаиов-' ленных взаимосвязей, высокая зависимость от методов выделения и трудоемкость необходимых методов экстрагирования . не позволяют рекомендовать использование этого .подхода для практических целей.

Как доказывают .полученные данные, минерализация специфических для почвы гумусовых соединений имеет неболь-*шое'значение для общей суммы минерализованных элементов *питания; Для оценки роли растительных остатков, находя-"Щнхся в почве в полуразложившемся состоянии, в динамике ^высвобождения элементов питания были проведены количественные определения легкой фракции гумуса по мсто*

/^/ду.Га 11 ж а р ы .вой р а з цах : м но го лет н их ^ оп ито в/ Г ДР г С опоета в ^ лешге результатов с-данными- выделения СОз при - инкубации почвенных; образцов';, в"/ оптимальных ^'условиях;' не лноказало'*-; .^-V наличие существенных взаимосвязей; ' V <• г-'-"-'; .••

/ Показано,';что^/разлагаёмость/?органических ' соединений.^,:/-!

определяется- соотношением в; них (ароматических и алнфати-/-/^ V,': ; чес к их группировок;--рассчитаны 'коэффициенты, корреляции ; ; - между, 'данным/ ■ н о казатслем / и - потере й веса растительных-;^ "

остатков в .ходе ихгумифнкации.в почве. На о с 11 о в e n р ед л о ¿' ценного в литературе условного" подразделения молекул ry-v^ /с; мусовых кислот îia .периферические: и 'ядерные компоненты-у .. ^ и полученныххсведений.о: значении для минерализации: рас--,

; твори м их соединений ■ соотношения" этих компонентов.друг-" ; -к другу предложен .новый принцип определения разлагаемой-"^'-^ /-.^Гдоли гумусовых веществ. На /рисунках: 5, G , представлены не ~::t сколько ■ примероврассчитанных;/коэффициентов корреляции-, у--" между потерей веса/растительных остатков и гумусовых, вс- / • Г-.' ществ н их- разлагаем остью в оптимальных условиях в завн- . . - снмости от, повышения^тем^ератяуры при термическом îраз-/ :;>'" .ложешш ипродолжителыюстнинкубащш. ■-'

.. .-■,.:-■-■' : 1 ■■ .-. - .'■. v 3. 'Защитные ^механизмы у инертных гумусовых' соединений,/.; >,-. вызывающие временное торможение минерализации ^ ■ :

• : г' ■ . • .. разлагаемых соединений ' • //Ч;^

В л и я i п ¡с. и I le рт i i и хг уму совы х ■ веще ст в почвы на процессы . -v" 'минерализации- органических' соединении и тем самым . на .7 .. динамику высвобождения; элементов*.питания р а стен и й ред-;г -

-//'ставляет несомненный ;йнт<ерсс ; как" Практический,* так и/ тео-/ Q Еретический. Для доказательства. наличия функциональных;'.;-;' .. возможностей /защиты: растворимых органических соединений ' '• •

• • от микробиологического,'разложсния некоторыми-компонента^ -Пт:

ми органического вещества: иочвыбы л нпостаБЛ сны специаль- . . , / ньге инкубационные опыты. В- качество разлагаемых- соеди^ / '//. нений использовали: смесь* глюкозы с; валшюм (соотношение с": ; N в смеси равно/8) ¡/и" препараты ' ф у льва н о в ы х/к i i сл от. • /п ■ Проверено изменение^разлагаемЬсти^различных гуминовых.jiv.//:^ ^'фульвокислот при совместной и н ку ба ции'с, н с с и е ц и ф и ч с с к и ми / -/' ■ органическими^, ссединешшмн и фульвановыми кислотами по ■//' сравнению •синкубаи.и'ей 'без д о б ав л е ни яд р у г н хк о мп оненто в. , -: Примеры ,п 6 л у чен 11 ых. р ез ул ьт а т о в/п р е дета в л е н ына- ри с У 8 : /

.Доказано влнян/не; изученных : компонентов друг на друга : в :: Т, •: ходе процессовгих/минерализации./Показана роль-'установ-/; -/ • ленных качественных"особенностей строения наиболее/инерт-///: rvV;Hbix гумусовых; соединений ; для^ разложения легкораствори-ч. 7-_мых в воде: и. разлагаемых^ соединений. Наиболее-значимые./:/; О д л яз а щит ных -м ехан нзмо в качеств ей н ы ef из м ене i шя инертного?///

г-умуса''¿тесно"связаны^с/генетическими • процессами. -гумусо- ' ; ' рбразов'ашш;/^ «."Л' "•'•'" ' ^ .'• ■

;Подтверждено;)что замедление реакции разложения'орга- .* '

ннчёского- материала до установления :равновесного состоя-' -- *щя ррусловле1ю временным уменьшением доступности микро--организмам разлагаемых соединений за счет защитных функ- ' цнй инертного гумуса. -•'

'■.:'.".: . •• ••. • Выводы. . ,

1.'Обшая разлагаемость отдельных групп и фракций гуму- ; _ сошх кислот, выделенных из почв но Тюрину и Впльямсу, ' отличается друг,от друга и.зависит от вариантов многолетних . опытов. Независимо от этих факторов способность к минера-■лнзашш .по фракциям снижается в следующем ряду: (НОС—): -:фульвановые кислоты — фульвеновые кислоты — фульвино- . " вые^кислоты— (лигнофульновые кислоты) —серые гумлно-^ -. вые и бурые, (ульминовые) кислоты.

: 2! При .количественной оценке^ разлагаемости почвенного .. ; . органического вещества решающее значение имеет содержание неспецифических органических соединений н фульвановых -кислот. Для точного количественного определения разлагаемой доли органического вещества рекомендуется разработанный ¡метод.. Для массовых анализов определения разлагаемое™ органического вещества и его трансформации рекомен-. -дуется оценка данного параметра по содержанию неспецн-' фических органических веществ, извлекаемых водой. ; ■-/7 З.-Разлнчные группы гумусовых кислот отличаются "¡по ■ суммарной разлагаемостн в длительных инкубационных опы-: ;тах; Гумус различных типов имеет различную скорость мн- V 1 нерализацш! в начальных фазах инкубации. ,^'4.' Судя по данным изменения скорости минерализации -;; гумусовых кислот при инкубации в оптимальных условиях, -'-Гдля.математического описания процессов разложения не следует, применять время полумннерализацин. При изучении > вопросов трансформации органического вещества в почвах целесообразно, условное разделение гумусовых веществ по г данным ДТА и ДТГ на периферические более разлагаемые ,и ядерные устойчивые компоненты.

. Влияние инертных гумусовых соединений на динамику ' г высвобождения элементов питания осуществляется через за- '

щитные^ механизмы, которые обеспечивают временные изме-^нения - доступности микроорганизмам, разлагаемых соедине-у^ний. ^Предлагается- оценка инертных гумусовых веществ по V способности к временной -защите разлагаемых и раствори-у' мыхв воде органических соединений.

Г^б.^Способность к защите легкоразлагаемых соединений от

во з деист в ия ^ ми кр оорг а н из мовсоп р о вож д а е тс я изменениями в структуре гумусовых соединений, которая тесно связана с генетическими процессами ^почвообразования. Специфическим выражением ^наличия защитных.-механизмов; является высо-; кая начальная скорость минерализации гумусовых кислот лри быстром снижении ее в ходе инкубации. ' ч : ■ 7. В тесной связй;свыраженностью-защитных механизмов находится „ структурообразующая способность отдельных' фракций- гумусовых кислот,-которая: предполагает сочетание трудной растворимости в водных растворах с высокой поверхностной активностью. , ' • -У:* .

Рекомендации производству --ч;

При расчегте-'доз удобрений 'предлагается учитывать" содержание элементов .питания, освобождающихся в ^течение -вегетационного периода лрй разложении органического вещества почвы. Оденку^данного параметра рекомендуетсял-про*' водить по содержанию "неспецифйческих органическихЧ ве-" • ществ, извлекаемых водой." ¿У-.V4-'

Объем п. л.1.'. • Заказ 2391. Тираж 100

Ткпограбил Московской с.-х. академии им: К. А. Тимирязева у ^ 127650, Москва И-550^ Тимирязевская ул., 44 \