Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Свободные аминокислоты в эродированных типичных сероземах междуречья Чирчик-Келес

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Свободные аминокислоты в эродированных типичных сероземах междуречья Чирчик-Келес"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ЗЕМЕЛЬНЫМ РЕСУРСАМ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ И АГРОХИМИИ

На правах рукописи УДК: 631.4 + 631.411.5 + 577 + 547. 466

РАИМБАЕВА ГУЛЬЗИРА ШАРИПОВНАР Г Б ОД

2 В Ш 2303

СВОБОДНЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ В ЭРОДИРОВАННЫХ ТИПИЧНЫХ СЕРОЗЕМАХ МЕЖДУРЕЧЬЯ ЧИРЧИК-КЕЛЕС

Специальность : 03.00.27 - Почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ТАШКЕНТ-2000

Работа выполнена на кафедре почвоведения Ташкентского Государственного аграрного университета в 1996-1999 г.г.

Научный руководитель:

Доктор биологических наук, профессор Л.А.Гафурова

Офицальные оппоненты:

1. Доктор биологических наук, профессор Л.Т.Турсунов.

2. Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник И.А.Зиямухамедов

Ведущая организация: Узбекский научно-исследовательский институт

хлопководства /УЗНИИХ/

с

Зашита состоится « tl.il » /->'Г &_2000 г. в /3 часов

на заседании Специализированнбго Совета Д.015.20.01. по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук в Государственном научно-исследовательском институте почвоведения и агрохимии Госкомзема Республики Узбекистан.

Адрес: 700179, Ташкент, ул. Камарнисо, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного научно-исследовательского института почвоведения и агрохимии Госкомзема Республики Узбекистан.

Автореферат разослан« » ¿Ъ^/.^ибЯ 2000 г.

-7~

Ученый секретарь Специализированного Совета, кандидат сельскохозяйственных наук

ПоЬЧЛ

Л ?

зу, о

Баиров А.Ж.

I. Общая характеристика работы.

1. Актуальность темы. В создании и повышении плодородия почв важная роль принадлежит непрерывно протекающим биохимическим процессам, изучение которых позволит шире и глубже познать сущность протекающих в почве разнообразных процессов, деятельность микроорганизмов, активность ферментов, значение витаминов, сущность гумусообра-зования и других явлений в почве и их роли в повышении ее плодородия. Таким образом, биологическим и биохимическим исследованиям почв принадлежит особое место в познании сущности почвообразования.

В почве, населенной живыми организмами-бактериями, актиномицетами, грибами, водорослями, микроскопическими и обычными животными и пронизанной корнями растений, непрерывно происходят процессы синтеза и распада белков и аминокислот. Аминокислоты занимают особое место в органическом комплексе почвы. Они играют важную роль в плодородии почвы являясь элементами азотного питания и биологически активными веществами, а также составной частью гумусовых веществ.

Наличие аминокислот в больших или меньших количествах имеют связь с плодородием почвы и урожайностью сельскохозяйственных культур (Казиев, Авезов, 1973). Аминокислоты почвы являются не только одним из ближайших резервов азотного питания растений, но и «главным мостиком», благодаря которому идут процессы минерализации азотистых соединений в почве. Основная роль в накоплении и превращении аминокислот и других азотистых соединений принадлежит почвенным микроорганизмам, поэтому содержание аминокислот характеризует и активность почвенной микрофлоры (Донос, Кордуняну, 1978). Свободные почвенные аминокислоты, как одно из звеньев в цепи круговорота азота в почве, привлекали внимание многих ученых, однако и сейчас сведения о них ограничены. Анализ литературных источников показал, что аминокислотный состав почв изучен недостаточно. Недостаточно изучен аминокислотный состав сероземных почв, сформированных на различных почвообразующих породах, а также подверженных эрозионным процессам и антропогенному воздействию, отсутствуют углубленные исследования, выполненные по единой программе и методике.

В связи с вышеизложенным, очевидна необходимость изучения аминокислотного состава почв, что • позволит научно-обоснованно регулировать почвенное плодородие в конкретных природных условиях и позволит установить прогноз производительной способности почвы при проявлении процессов эрозии и при проведении тех или иных агротехнических мероприятий, при внедрении новых технологий с улучшением сельскохозяйственного использования почв.

2. Цель и задачи исследований. Целью работы являлось: изучить особенности состава, распределения и динамики свободных аминокислот в типичных сероземах с учетом их почвообразующих пород и подверженности эрозионным процессам, установить количественные зависимости аминокислотного состава от важнейших свойств почв.

Для разрешения данной цели исследований было запланировано решить следующие задачи: обобщить научные данные о современном состоянии изученности аминокислотного состава почв; сделать анализ экологических условий, выявить ведущие факторы почвообразования; дать характеристику морфогенетическим особенностям и агрофизическим свойствам эродированных типичных сероземов, сформированных на разных почвообразующих породах; изучить их агрохимические, химические, физико-химические и микроэлементный состав; изучить ферментативную активность, распределение витаминов в эродированных почвах; изучить влияние почвообразующих пород на состав и распределение свободных аминокислот в почвах; выявить влияние эрозионных процессов на состав и распределение свободных аминокислот в почвах; изучить влияние сельскохозяйственного использования почв на состав и динамику свободных аминокислот; установить корреляционные связи между свойствами почв и их аминокислотным составом.

3. Теоретический вклад и научная новизна. Проведенные исследования позволили установить ряд новых теоретических положений по вопросам биохимии эродированных сероземных почв. Впервые изучен количественный и качественный состав свободных аминокислот в почвах, сформированных на отложениях неогена и лесса, выявлены влияние на них эрозионных процессов и антропогенного фактора, установлены коррелятивные зависимости между свободными аминокислотами и азотом, гумусом, физической глиной, микроэлементами - Си, Хп, Мп, активностью ферментов - протеазы и уреазы, витаминами - тиамином, рибофлавином и биотином. Показаны принципиальные отличия почв, сформированных на отложениях неогена, от аналогичных почвенных образований, развитых на лессовых аккумуляциях по биологическим свойствам - составу и количеству свободных аминокислот, по ферментативной активности и запасу витаминов. Изучение биохимический активности почв с учетом подверженности их эрозионным явлениям ../едставляет научный интерес в связи с тем, что в результате эрозии, а также под влиянием хозяйственной деятельности человека происходят существенные изменения в морфологии, вещественном составе и направленности биохимических явлений, т.е. эродированные почвы представляют собой своеобразную экосистему и характеризуются разнообразием экологических условий для хода почвообразовательных процессов.

4. Защищаемые положения: выявление закономерностей изменения почвенно-экологических условий под влиянием эрозионных явлений и антропогенного фактора, выявление особенностей биохимических свойств почв в зависимости от почвообразующей породы, степени эродированности и сельскохозяйственного использования.

5. Практическая значимость. Результаты исследований по биохимии эродированных сероземов могут служить теоретической основой повышения производительности почвы в связи с законами развития почвообразовательных процессов, рационального использования и охраны почв от эрозии, а также теоретической основой практического решения вопросов восстановления и повышения плодородия эродированных почв. Материалы по изучению генезиса, агрохимических и агрофизических свойств, химических и физико-химических свойств, микроэлементного состава, ферментативной активности, состава свободных аминокислот и витаминов в срезе эрозии и антропогенного воздействия могут быть использованы при чтении лекций по курсу почвоведения и агрохимии в сельскохозяйственных курсах.

6. Апробация. Проведенные исследования и их результаты ежегодно проверялись и оценивались апробационной комиссией Университета. Материалы работы ежегодно докладывались и обсуждались в виде научных отчетов и докладов на научных конференциях профессорско-преподавательского состава ТашГАУ /1996-1999 г./, на совещаниях и конференциях (гг.Ташкент, Карши, Нукус).

7. Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ.

8. Объем и структура диссертации.

Работа изложена на 202 страницах машинописного текста. Состоит из введения, V глав, выводов и библиографического указателя, включающего 101 названий отечественных авторов и 40 иностранных, 65 таблиц, 30 рисунков, приложения.

II. Состояние изученности вопроса.

Из анализа отечественной и зарубежной литературы Bremner (1950), Sowden (1955), Ратнер(1958), Putnam, Schmidt (1959), Paul, Schmidt (1961), Пейве (1961), Ивашкевич, Купревич, Щербакова (1962,1963), Mazur(1963), Мишустин, Петрова (1963), Асеева, Великжанина (1966), Першина, Яковлева (1966), McLaren, Peterson (1967), Мамченко( 1969,1970), Адерихин, Щербакова(1970), Сапаралиева (1971), Умаров, Асеева (1971), Лазарева (1972), Казиев, Авезов (1973), Емцева, Хазиев, Агафарова (1975), Карамшук (1975), Шакирова, Хазиев(1978), Донос, Кордуняну (1978), Горщенова (1984), Гельцер (1990), Мухамеджанов, Закиров, Теслинова, Каюмова (1991) и др., следует, что. почвы в зависимости от условий почвообразования характеризуются наличием определенного, количества свободных аминокислот, что они играют важную роль в плодородии

почвы. Следует отметить, что свободные аминокислоты, как один из элементов плодородия почвы привлекали внимание многих ученых, однако сведения о них ограничены. Свободные аминокислоты в почвах Узбекистана изучены недостаточно и слабо освещении в литературе. Вовсе не изучены количественный и качественный состав свободных аминокислот почв, сформированных на третичных отложениях; а также почв, подверженных эрозионным процессам; почв в зависимости от их сельскохозяйственного использования.

III. Природные условия исследуемой территории.

Исследуемая территория находится в междуречье Чирчик-Келес, занимает предгорные равнины Западного Тянь-Шаня и располагается в правобережной части долины среднего течения реки Чирчик, где изучены почвы, сформированные на третичных отложениях неогена и отложениях лесса. В Приташкентском районе морские палеогеновые отложения покрываются мощным комплексом красноцветных континентальных неогеновых осадков. Обычно они выполняют синклинали, но в южной части площади, где складчатые структуры погружаются на большие глубины, отложения неогена приобретают /под покровом четвертичных отложений/ сплошные распространения, выступая в размытых сводах брахиантиклиналей на дневную поверхность. Территория объекта исследования сложена однородными лессами или лессовидными породами большой мощности, но местами покров очень тонкий и под ним открываются третичные глины, песчаники и конгломераты. Грунтовые воды залегают глубоко и на почвообразование не влияют.

Современная климатическая обстановка характеризуется засушливостью, обилием тепла, света и континентальностью, которая выражается в большой межгодовой и внутригодовой изменчивости почти всех климатических элементов, -выраженной контрастностью гидротермического режима с двумя обособленными фазами. Климатические условия наряду с рельефом создают на исследуемой территории различную степень эрозионной опасности земель.

Как отмечает Коровин (1934), растительность предгорной равнины представлена своеобразными сообществами предгорных эфемерово-эфемероидных низкотравных полусаванн. Следует отметить, что каждый субстрат отбирает свой специфический состав видов в зависимости от их природы, сложившейся исторически в процессе приспособления растений к определенным типам местообитания. Поэтому в составе флоры третичных отложений отмечены учеными ботаниками оригинальные эндемичные и географически локализованные виды. Многие эндемичные виды являются реликтами когда-то процветавшей в Средней Азии флоры, что является доказательством их относительной древности /Алланазаров, Бутков, Набиев, 1976/. В целом почвы, сформированные на третичных

красноцветных отложениях, характеризуется тем. что все растения здесь невысокие, приземистые, сильно изреженные. Запасы фитомассы, в изучаемых почвах сравнительно меньшее по сравнению с типичными сероземами на лёссах и зависит от степени эродированности, экспозиции склона и физико-химических свойств почв и породы.

На возделываемых землях среди культурной растительности распространены зерновые, люцерна, хлопчатник, бахчевые и др. культуры, а также сады и виноградники.

IV. Объект и методика исследований

Объектом исследования являются почвы, сформированные на лессовых и неогеновых отложениях сероземного пояса, в пределах Чирчик-Келесского междуречья.

Решение вопросов генезиса, изучения различий в морфологическом строении, физических, химических и биологических свойств проведено путем сравнения показателей состава и свойств почв, сформированных на третичных красноцветных отложениях, и почв на лессах, путем сравнения почв на разных элементах склона, почв в зависимости от типа сельскохозяйственного использования. Поставленные задачи решались на основе сравнительно-географического, сравнительно-аналитического и стационарного методов исследования почвенного покрова. В процессе выполнения работы было заложено 34 опорных почвенных разреза с учетом материнской породы, рельефа местности, экспозиции и элементов склона, типа сельскохозяйственного использования, где были изучены строение профиля, физические свойства почв, биопродуктивность и взяты образцы почв на изучение агрохимических, химических, физико-химических свойств, ферментативной активности, содержание витаминов и аминокислотный состав почв.

Анализы образцов были выполнены по общепринятым методикам аналитического центра Института почвоведения и агрохимии Государственного Комитета по земельным ресурсам Республики Узбекистан /согласно методики СОЮЗНИХИ, 1977/, руководства по химическому анализу почв Аринушкиной /1970/ и методов исследования физических свойств почв и грунтов Вадюниной и Корчагиной (1973).

Качественный и количественный состав свободных аминокислот в почве определили по методу Гильберта и Альтмана в модификации Казиева и Авезова, активность почвенных протеаз по Хазиеву, Агафаровой, уреаз - по Ромейко и Малинского модификации Ивлевой (1992), почвенных витаминов по методике исследования биохимических показателей по Девятниной (1954).

Экспериментальные данные обработаны по Доспехову с использованием методов корреляционно - регрессивного анализа.

V. Характеристика основных элементов плодородия сероземов, сформированных на разных почвообразующих породах, и влияние на них эрозионных процессов Морфологическое строение почв. Известно, что профиль почвы характеризует изменение всех свойств, по вертикали, связанных с взаимодействием почвообразовательного процесса на материнскую горную породу (Розанов, 1983).

Целинная несмытая почва, развитая на лессах, покрыта густой растительностью. Верхний горизонт серый с буроватым оттенком, книзу по профилю желто-палевый. Верхний горизонт уплотненный, книзу сложение становится менее плотным.. С 58 до 85 см обнаруживается максимальное скопление карбонатов и минимальное количество корешков. По механическому составу средний суглинок. Целинная несмытая почва на красноцветных третичных отложениях неогена слабо покрыта растительностью, верхние горизонты имеют серовато-коричневый цвет, книзу по профилю - красновато -коричневый, сложение плотное, ясно выраженный карбонатный горизонт вскрывается с 45 см. В верхних горизонтах встречаются корни растений. Механический состав - тяжелый суглинок.

Эрозионные процессы наложили свой отпечаток на морфологическое строение исследованных почв: почвы склона по сравнению с почвами плакорных условий характеризуются меньшей глубиной гумусовой прокраски, приближением границы скопления карбонатов и гипса, механический состав у почв на лессах облегчен, а у почв на третичных отложениях - утяжелён. Почвы шлейфа подвергались более глубоким изменениям по сравнению с почвами плакорных условий и, особенно, с почвами склонов, здесь произошло значительное накопление гумуса, несколько' опустилась верхняя■ граница карбонатов и гипса, повышено содержание влаги.

Агрохимические и химические свойства почв. Почвы, сформированные на третичных отложениях, отличаются более низкими показателями уровня плодородия в сравнении с сероземами на лессах и содержат меньше гумуса, элементов питания, более карбонатны, несколько более гипсированы, более щелочны. Эродированные среднесмытые почвы характеризуются меньшими значениями:" муса, чем несмытые почвы. Намытые почвы образовались на шлейфа.^ ^клонов и для них характерны более мощный гумусовый профиль и более высокое содержание гумуса, что обусловлено мощным развитием растительности, большей биопродуктивностью, несколько большей влажностью, относительно менее интенсивной минерализацией органического вещества, привносом с верхних частей склона частиц, богатых органическими веществами. Гумусовый профиль намытых почв наиболее растянут, содержание гумуса с глубиной по профилю снижается постепенно. Содержание гумуса в

верхних горизонтах несмытых почв на лессах составляет 1,13-2,01. среднесмытых - 0,98-1,10, намытых -1,30-2.60%. А почвы, сформированные на отложениях неогена, характеризуются меньшим содержанием гумуса, значения которого составляют у несмытых почв 0,891,11 среднесмытых - 0,52-0,70, намытых - 0,99-1,56 %. Азота в почвах, пропор-ционально значениям гумуса, выявлено в большем количестве у сероземов на лессах, чем у почв на третичных отложениях, и у почв по степени эродированности убывает от намытых и несмытых к среднесмытым и составляет, соответственно у первых почв - 0,104-0,123; 0,098-0,116; 0,082-0,096%, а у вторых - 0,092-0,110; 0,084-0,096; 0,0540,075%. Содержание фосфора валового состав-ляет, у почв на лессе у несмытых почв 0,148-0,166, среднесмытых - 0,116-0,136 , намытых - 0,1980,220 %, а у почв на третичных отложениях у несмытых - 0,084-0,096 , среднесмытых - 0,054-0,075 , у намытых - 0,092-0,110 %.

В исследованных почвах содержание карбонатов у почв на лессах составляет в верхних горизонтах 6,1-6,5 %, а в карбонатных горизонтах -6,7-8,1%, а у почв на третичных отложениях в верхних горизонтах - 7,4-8,7 %, а к карбонатным горизонтам повышается местами до 10,1-11,6%, т.е. содержание С02 карбонатов у почв по третичных выше, а среди эродированных почв СС>2 карбонатов больше уже с поверхности у смытых почв и меньшее у несмытых и намытых. Содержание БС^ гипса у почв на третичных отложениях невысокое - составляет 0,376-0,590 %, а у почв на лессах - 0,147-0,224%. Исследования показали, что почвы насыщены поглощенными Са++ и с преобладанием в верхних горизонтах

профиля кальция. С глубиной доля кальция уменьшается, а магния -увеличивается. Почвы на третичных отложениях характеризуются более резким снижением Са++ по профилю и повышением

Агрофизические свойства почв. Почвы, сформированные на разных почвообразующих породах и подверженных в разной степени эрозионным процессам, различаются по механическому составу. Так, почвы, сформированные на лессах, по механическому составу относятся к пылеватым средним суглинкам. Почвы и породы обогащены крупнопылеватой фракцией до 52,0-54,2 %, содержание средней и мелкой пыли составляет 24,8-28,0 %, а илистой фракции - 6,4-9,8 %. Значения мелкопесчаной фракции колеблются от 9,8 до 15,1 %, а содержание средне- крупнопесчаной фракции незначительное и составляет 1,8-2,8 %. По профилю содержание пылеватых фракций к почвообразующией породе увеличивается. Эрозионные процессы также налагают свой отпечаток на механический состав почв и в результате у смытых почв процент пылеватых и песчаных фракций в верхних горизонтах увеличивается.

Почвы, сформированные на третичных отложениях, по механическому составу более тяжелые, чем почвы на лессах и

характеризуются как тяжелосуглинистые, где физической глины до 43,057,2 %, в то время как у почв на лессах эта величина составляет 31,2-35,4 %. Содержание крупнопылеватых фракций меньше, чем у почв на лессах и равна 32,0-39,3 %, средне и тонкопылеватых фракций - 27,0-31,5 %, а илистой фракции - до 11,5-28,6 %, т.е. выше, чем у почв на лессах. Количество мелкопесчаной фракции составляет 9.0-11,0 %. а средне- и крупно песчаной фракции - до 10,7-13,6%.

Таким образом, для почв, сформированных на третичных отложениях, характерно повышенное' значение илистой фракции, пониженное - пылеватых фракций и некоторая опесчаненность профиля. Характерно и некоторое утяжеление механического состава почв к нижней части профиля. Эрозионные процессы, влияют на состав почвы и наблюдается слабое облегчение верхней части профиля, но в целом, почвы в отличие от почв на лессах в результате эрозии утяжеляются.

Исследования показывают, что в зависимости от почвообразующей породы, степени эродированности, состава почв-плотность твердой фазы почв варьирует от 2,60 до 2,72 г/см3 и составляет в верхних гумусированных горизонтах 2,59-2,61 г/см3, а в нижних - 2,67-2,72 г/см ', причем у почв на третичных отложениях значения несколько выше. Плотность исследуемых почв колеблется в пределах 1,28 - 1,59 г/см3, достигая меньших величин в верхних горизонтах почв на лессах. а у почв на третичных отложениях эти показатели достигают наибольших величин. Таким образом, типичный серозем, сформированный на третичных неогеновых отложениях, отличается от сероземных почв, сформированных на лессах, более плотным сложением, повышенной удельной массой и пониженной порозностью.

Закономерности распределения микроэлементов. Почвы, сформированные на третичных отложениях, отличаются по содержанию подвижных Zn, Си.Мп от сероземных почв на лессах, и в зависимости от элементов склона, экспозиции склона, степени окультуренности микроэлементный состав, характер распределения по профилю почв под влиянием эрозионных процессов заметно изменяется. Почвы по доступной меди и цинка - ниже "предельных чисел" Кругловой, Мп - несколко выше "предельных чисел".

В изучаемых почвах доступные микроэлементы аккумулируется в перегнойно-аккумулятивном горизонте, а по мере увеличения степени смытости содержание их уменьшается, а намытые - обогащаются.

Активность ферментов протеазы и уреазы в эродированных почвах, сформированных на разных почвообразующих породах. Почвы, сформированные на третичных отложениях, характеризуются меньшей уреазной и протеазной активностью, чем почвы на лессах, что обясняется более экстремальными режимами первых. У несмытых почв

уреазная активность в верхних горизонтах составляет 3,50-4,20; у среднесмытых - 2,05-2,55; у намытых - 4,00-4,85 мг N-N114 1г. почвы за 24 часа. В этих почвах содержание протеазы в верхних гopизoнtax несмытых почв составляет 0,072-0,127 среднесмытых - 0,053-0,092 и в намытых -0,102-0,158 мг на 1 г. почвы. Значение этого фермента уменьшается по профилю к нижним горизонтам. Если у несмытых почв на поверхности протеазы 0,127, то на глубине 100 см - 0,022, у среднесмытых, соответственно 0,092 и 0,010, а у намытых, на глубине - 0,158 и 0,030, мг на 1 г. почвы, причем у смытых и несмытых уменьшается с глубиной более резче, чем у намытых почв. По уреазной и протеазной активности почвы можно расположить в следующий убывающий ряд: намытая - несмытая -среднесмытая. Уровень активности изученных ферментов характеризуются различием экологических условий почв, сформированных на лессовых отложениях и третичных неогеновых глинах. Таким образом, ферментативная активность почв коррелирует со следующими характеристиками -содержанием гумуса, азота, физической глины, плотности, рН; и наибольшая активность ферментов проявляется в верхних гумусовых слоях почвы. У почв на лессах активность изученных ферментов выше, чем у почв третичных отложениях. В весенний период определено ферментов в большем количестве, чем в осенний период.

Витамины в эродированных почвах, сформированных на разных почвообразующих породах. В исследованных почвах значения витаминов - тиамина /В]/, рибофлавина /В2/ и биотина (Н), зависели от почвообразующей породы и степени эродированности почв. По профилю почвы распределение витаминов имеет свою закономерность - уменьшаясь от верхних к нижним горизонтам. Эрозионные процессы влияют на содержание и запас витаминов в почвах. Так, в почвах сформированных на лессах содержание тиамина в верхних горизонтах несмытых почв достигает 0,0026-0,0038, среднесмытых 0,0020-0,0026, и намытых 0,00280,0042 мг на 1 кг почвы; рибофлавина составляет у несмытых почв 1,0281,096; среднесмытых 0,660-0,920 и намытых 1,066-1,104 мг на 1 кг почвы; биотина составляет у несмытых почв 1,061-1,475; среднесмытых 0,7500,982 и намытых 1,127-1,581 мг на 1 кг почвы.

Почвы на красноцветных отложениях характеризуется меньшими значениями витаминов. Так, в несмытых почвах содержание тиамина верхнего горизонта достигает 0,0020-0,0025; среднесмытых 0,0012-0,0018; в намытых 0,0024-0,0032 мг на 1 кг почвы; рибофлавина у несмытых составляет 0,960-1,078; среднесмытых 0,620-0,800; намытых 1,036-1,092 мг на 1 кг почвы; биотина составляет у несмытых почв 1,010-1,219; среднесмытых 0,694-0,916 и намытых 1,072-1,204 мгна 1 кг почвы, то есть в этих почвах содержание витаминов также уменьшаются от намытых почв к несмытым и смытым почвам. По профилю показатели содержание

витаминов уменьшаются от верхних горизонтов к нижним горизонтам, причем уменьшается более плавно у намытых, чем у несмытых и, особенно, чем у среднесмытых. Таким образом, содержание витаминов в исследуемых почвах коррелирует с показателями гумуса, питательных элементов, химическими, физическими и биологическими свойствами почвы; и почвы сформированных на лессах характеризуются большими запасами витаминов, чем почвы на третичных отложениях, а также по запасам витаминов все исследуемые почвы можно расположить в следующий убывающий ряд: намытые - несмытые - среднесмытые почвы.

VI. Свободные аминокислоты в типичных сероземах, сформированных на красноцветных отложениях неогена и лесса.

В исследованных почвах выявлено до 20 аминокислот: аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, глицин, аланин, серии, лизин, валин, пролин, аргинин, лейцин, изолейцин, тирозин, треонин, глута-мин, аспарагин, гистидин, метионин, иистин, фенилаланин, триптофан.

Исследования показали, что в типичных сероземах, сформированных на лессах в наибольших количествах встречаются, аспарагиновая и глутаминовая кислота, глицин, аланин, серии, валин, аргинин, лизин, изолейцин и тирозин; гумусированный горизонт характерен большим количеством и разнообразием аминокислот; к нижней части профиля глутамин, аспарагин, серин, треонин, пролин, гистидин, аргинин, валин, тирозин, метионин, цистин, фенилаланин, триптофан, исчезают или встречаются в виде «следов». Значения и качественный состав аминокислот уменьшаются от весны к осени и суммарное количество их осенью в почвах в 1,3-1,5 раз меньше, чем весной и многие аминокислоты уже в середине профиля встречаются в виде «следов», но в то же время осенью такие аминокислоты как серин, метионин, цистин, лизин, обнаруживаются в больших количествах, чем весной. Типичный серозем, сформированный на третичных красноцветных отложениях в связи с меньшими Запасами гумуса и элементов питания, отрицательными агрофизическими свойствами (высокая плотность, тяжелый механический состав и др.), повышенным содержанием поглощенного магния, повышенной щелочностью характеризуются:меньшими запасами свободных аминокислот; более резким уменьшением суммы аминокислот по профилю почвы; меньшим набором аминокислот в средней и нижней части профиля; более резким уменьшением суммы свободных аминокислот к осени; преобладанием в данных почвах, по сравнению с почвами на лессах -треонина, пролина и лизина, равными количествами - аспарагино-вой и глутаминовой кислот, глутамина, аспарагина, серина, аланина, гистидина, метионина, цистина, триптофана и меньшими количествами -глицина, аргинина, тирозина, лейцина, изолейцина, фенилаланина, валина.

Влияние степени эродированное™, на состав распределение, динамику свободных аминокислот в типичных сероземах, сформированных на разных почвообразующих породах. Исследования показывают, что эрозионные процессы влияют и на аминокислотный состав почв. Так, в почвах, сформированных на лессовых отложениях, общее количество аминокислот в верхних горизонтах несмытых почв

Таблица 1.

Свободные аминокислоты в типичном сероземе на лёссах., Весна, (мг/100 г. почвы)

Аминокислоты Pi-Не смытая

Г л у б. и н а, см

0-4 4-16 16-58 58-66 66-94 94-112 112-160

Asp 0,50 0,34 0,18 0,15 0,10 0,10 0,05

Glu 0,60 0,46 0,29 0,23 0,17 0,14 0,05

Gin 0,06 0,04 0,02 0,01 «сл» - -

Asn 0,05 0,08 0,05 0,03 «сл» - -

Ser 0,20 0,15 0,13 0,05 0.02 «сл» -

Gly 0.40 0.34 0.18 0.15 0.13 0.10 0.05

Thr 0,10 0,05 0,03 0,03 0,01 «сл» -

Ala 0,28 0,15 0,12 0,11 0,10 0,08 0,04

Pro 0,11 0,06 0,05 0,03 0,02 «сл» -

His 0,05 0,03 0,02 0,02 0,01 «сл» -

Arg . 0,18 0,10 0,10 0,03 0,03 0,01 «сл»

Val 0,20 0,12 0,10 0,06 0,05 «сл» «сл»

Туг 0,13 0,08 0,05 0,03 0,02 0,01 -

Met 0,05 0,04 0,02 0,09 «сл» «сл» -

Cys 0,06 0,04 0,04 0,03 0.02 «сл» -

Ley 0,15 0,10 0,08 0,05 0,03 0,02 0,01

Ile 0,14 0,12 0,10 0,09 0,05 0,05 0,01

Phe 0,05 0,03 0,03 0,02 0,01 «сл» «сл»

Trp 0,05 0,03 0,03 0,02 0,02 «сл» -

Lys 0,15 0,12 0,11 0,10 0,08 0,05 0,02

Неиденти-фицировные аминокислоты 0,14 0,10 0,08 0,02 0,02 0.01 «сл»

Всего: 3,65 2,58 1,83 1,40 0,89 0,57 0.23

составляет 2,58-3,65, у смытых 1,63-2,28,.а у намытых 3,35-5,35 мг/100 г. почвы, т.е. в результате эрозии происходит перераспределение аминокислот в почве, уменьшаясь от намытых к несмытым и среднесмытым. (таблица 1,2)По профилю содержание аминокислот более плавно уменьшается у намытых почв, чем у несмытых и смытых. Во всех почвах определено в верхних горизонтах 20 аминокислот и значение их уменьшается к нижним горизонтам-у намытых обнаружено 17 аминокислот, из них 6-«следы», у несмытых- 18 аминокислот, из них 9-«следы», а у смытых обнаружено 15 аминокислот, из них 4-«следы».Во

влажный весенний гидротермический период выявлено наибольшее количество аминокислот, к осеннему ксеротермическому периоду наблюдается уменьшение количества и состава свободных аминокислот, причем их значение по профилю в осенний период уменьшается более резко, чем в весенний период, и выявлены, в основном, в виде «следов»; такая же закономерность уменьшения свободных аминокислот по мере увеличения степени эродированности сохраняется и в осенний период.

Почвы, сформированные на третичных красноцветных отложениях, характеризуются меньшими запасами аминокислот, что коррелирует с обеспеченностью почв с. гумусом, элементами питания, механическим составом почвы и др., которые ещё более дифференцируются под влиянием эрозионных процессов. Так, намытые почвы содержат 2,28-3,56, несмытые - 2,04-3,25, среднесмытые- 1,59-2.11 мг/100 г. почвы т.е. уменьшается от намытых-несмытых к среднесмытым (таблица 3,4). По профилю суммарное содержание свободных аминокислот более плавно уменьшается у намытых почв, чем у несмытых и смытых. Максимум свободных аминокислот наблюдается у эродированных почв в весенний период до 3,25-3,56 мг/100 г. почв, меньшие значения характерны для осеннего периода - 1,53-1,88 мг/100 г. почвы. Причем, в осенний период содержание свободных аминокислот по профилю резко уменьшается и к нижним горизонтам проявляется в виде «следов». Эта закономерность особенно контрастно выявляется у смытых почв.

Таким образом, общее содержание свободных аминокислот в почвах зависит от почвообразующей породы, степени эродированности и различий гидротермического режима почв.

В почвах, сформированных на лёссах, в наибольшем количестве встречаются глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота, глицин, аланин, серин, валин, аргинин, лейцин, изолейцин, лизин, пролин, треонин, у смытых почв встречаются эти же аминокислоты в наибольшем количестве, только пролин, треонин, аланин, встречаются в значительно меньшем количестве, чем у несмытых почв. У намытых почв к вышеуказанному набору свободных аминокислот прибавляются метионин, тирозин, аспарагин, глутамин, в больших количествах, чем в почвах несмытых и смытых. Значения всех вышеуказанных свободных аминокислот выше у намытых почв, чем у несмытых, и в особе;...хти, у смытых почв.

Исследования показывают, что в верхних горизонтах несмытых почв, сформированных на лессах, содержание валина, аргинина, лейцина, тирозина больше, чем у почв, сформированных на третичных отложениях, а лизина, пролина, треонина меньше.

К нижним горизонтам содержание аспарагиновой кислоты и глутаминовой кислоты у обоих почв выравнивается, а содержание глицина, аланина, лейцина, по сравнению с эродированными почвами на лессах у

Таблица 2.

Свободные аминокислоты в типичном сероземе на лёссах. Весна, (мг/100 г. почвы)

Аминокислоты Рг-Среднесмытая | РтМамытая

Г л у б и н а, см

0-3 3-18 18-48 48-77 77-130 0-6 6-16 16-38 38-63 63-84 84-136

Asp 0,30 0,21 0,16 0,10 0,03 0,73 0,28 0,21 0,18 0,10 0.08

Glu 0,41 0,37 0,25 0,16 0,04 0,79 0,40 0,36 0,32 0,21 0,18

Gin 0,02 0,02 «сл» «сл» - 0,10 0.03 0,02 0,01 «сл» -

Asn 0,04 0,03 0,02 0,02 - 0,11 0.09 0,05 0,04 0,02 -

Ser 0,14 0,13 0,12 0,09 0,05 0,40 0.38 0,30 0,28 0,18 «сл»

Gly 0,27 0,15 0,10 0,04 0,03 0,76 0,55 0,48 0,32 0,28 0,10

Thr 0,07 0,06 0,05 0,04 - 0,20 0,15 0,12 0,10 0,05 0,16

Ala 0,08 0,04 0,03 0,01 «сл» 0,30 0.22 0,18 0,14 0,08 0.03

Pro 0,07 0,05 0,04 0,01 «сл» 0.16 0.12 0,10 0,08 0,05 0,05

Iiis 0,03 0,03 0,02 0,01 - 0,05 0,03 0,02 0,01 «сл» -

Ar» 0,13 0,10 0,08 0,04 «сл» 0,24 0.10 0,08 0,05 0,03 0,01

Val 0,10 0,06 0,04 0,04 0,02 0,22 0,12 0,10 0,08 0,05 0.01

Туг • 0,06 0,03 0,02 0,01 - • 0,14 0,10 ■ о;об ' 0.04 0,02 0.01

Met 0,04 0,03 0,02 0,02 - 0,15 0.10 0,08 0,05 0,03 «сл»

Cvs 0,05 0.03 0.02 «сл» - 0,06 0.04 0,03 0.02 0,01 «сл»

l.cy 0,10 0.06 0,04 0,03 0.01 0,24 0.18 0,14 0.10 0,08 0.03

Ile 0,10 0.06 0,06 0,03 0,03 0,14 0.10 0,09 0,05 0,03 «сл»

Plie 0,03 0,02 0,01 «сл» - 0,05 0,03 0,02 0,01 «сл» «сл»

Тф 0,04 0,02 «сл» «сл» - 0,05 0.03 0,02 0.02 0,01 «сл»

l.vs 0,10 0.10 0,08 0,02 «сл» 0,24 0.18 0,12 0,10 0,08 0.03

Неидепти-фицирояные аминокислоты 0,10 0,05 0,03 0.01 0.22 0.12 0,06 0.03 0,01 0.01

Всею: 2,28 1.63 1,19 0.68 0,21 5,35 3.35 2.64 2.03 1,32 0.70

почв на третичных отложениях резко уменьшается, а свободные аминокислоты, изолейцин и лизин и вовсе отсутствуют.

У несмытых п'очв, сформированных на третичных отложениях, встречаются в большем количестве глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота, глицин, аланин, серин, лизин, треонин, пролин, аргинин, лейцин, изолейцин, у смытых почв в большем количестве встречаются аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, серин, лизин, аланин, изолейцин, у намытых

Таблица 3.

Свободные аминокислоты в типичном сероземе, сформированном на

третичных отложениях. Весна, (мг/100 г. почвы)

Аминокислот Pj-Несмытая

Г .i \ ó и и а, см

0-4 4-20 20-42 42-64 64-118 118-175

Asp 0,47 0,23 0,20 0,16 0,12 0,05

Glu 0,60 0,31 0,24 0,18 0,14 0,06

Gin 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 «сл»

Asn 0,05 0,03 0,02 0,02 «сл» -

Ser 0,20 0,11 0,07 0,03 0,01 «сл»

Gly 0.26 0,20 0,10 0,05 0,03 0.01

Thr 0,12 0.06 0,05 0.03 0.01 «сл»

Ala 0,25 0,14 0,12 0.08 0,05 0.02

Pro 0.12 0.10 0,06 0.05 0.03 0.01

His 0,05 0,04 0,03 0,02 «сл» -

Arg 0,11 0,08 0,05 0,03 0,01 «сл»

Val 0,07 0,05 0,03 0,01 «сл» -

Туг 0,08 0,05 0,03 0,01 «сл» -

Met 0,05 0,03 0,02 «сл» - -

Cys 0,05 0,04 0,03 0,03 0,01 «сл»

Ley 0.11 0.08 0.05 0.03 0.01 0.01

He 0,10 0,09 0,05 0,03 0,02 «сл»

Phe 0,03 0,03 0,02 0.01 «сл» «сл»

Trp 0,03 0,03 0,02 0,03 0,01 -

Lys 0,20 0,15 0,08 0,04 0,01 -

Неиденти-фици ровные аминокислоты 0,25 0,15 0.13 0,07 0,05 «сл»

Всего: 3,25 2,04 1,4? 0.93 0,52 0.16

глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота, лейцин, серин, аланин, глицин, пролин, изолейцин, триптофан, л.изин, валин, метионин, тирозин, аспарагин и глутамин, то есть содержание лейцина, триптофана, валина резко увеличивается, чем у несмытых, особенно смытых почв, содержание глицина, лизина и треонина у несмытых больше, чем у намытых, у смытых глицина, апанина, пролина, аргинина, лейцина меньше, чем у несмытых и

Таблица 4.

Свободные аминокислоты в типичных сероземах, сформированном на третичных отложениях. Весна.

(мг/100 г почвы)

Аминокислоты Ps-Среднесмытая | Рб-Намытая

Г л у б и н а. см

0-3 3-23 23-43 43-73 73-120 0-6 6-24 24-42 42-67 67-93 93-150

Asp 0,36 0,21 0,18 0,10 0,04 0,59 0,26 0.22 0,18 0.12 0,08

Glu 0,35 0,30 0,24 0.14 0,06 0,64 0,32 0.26 0,20 0,16 0,06

Gin 0,03 0,04 0,03 «ел» «сл» 0.07 0,06 0,04 0,03 0,02 «сл»

Asn 0,04 0,03 0,02 0,01 «сл» 0,11 0,09 0.08 0,05 0,03 0,01

Ser 0,18 0,10 0,07 0,03 0,02 0.20 0,08 0.06 0,04 0,02 0,01

Gly 0,08 0,06 0,03 0,02 0.01 0.14 0,12 0.10 0,05 0,02 «сл»

Thr 0,07 0,05 0,03 0,01 «сл» 0,10 0,08 0.06 0,04 0,03 «сл»

Ala 0,10 0,08 0,03 0.03 «сл» 0.20 0,16 0.14 0,08 0,05 0,03

Pro 0.07 0,06 0,01 «сл» «сл» 0.14 0,12 0.10 0,06 0,03 0,01

His 0,04 0,03 0,03 «сл» «сл» 0,06 0,05 0.04 0,03 0,02 «сл»

Arg 0,07 0,05 0,02 0.01 «сл» 0,12 0,09 0.06 0,03 0,01 «сл»

Val 0,05 0,04 0,03 «сл» - 0.10 0,08 0.05 0.03 0.01 «сл»

Туг 0,06 0,04 0,03 0.01 «сл» 0.08 0,06 0.04 0,02 «сл» «сл»

Met 0,03 0,02 0,01 «сл» «сл» 0.10 0,06 0.05 0,02 «сл» «сл»

Cys 0,04 0,03 0,03 0.02 0,01 0.09 0,07 0.05 0,03 0,01 «сл»

Ley 0,08 0,05 0,03 0.02 0,01 0.22 0,18 0.12 0,08 0,05 0,02

lie 0,09 0,07 0,05 0.03 0,01 0.12 0,10 0.08 0,06 0,03 «сл»

Phe 0,04 0,04 0,03 0.02 0,01 0.08 0,06 0.05 0,04 0,02 «сл»

Trp 0,02 0,06 0,05 0.01 «сл» 0.12 0,10 0.08 0,06 0,03 «сл»

Lvs 0,17 0,11 0.05 0.03 0,01 0.12 0,08 0.05 0,03 0,02 0,01

Неиденти-фици ровные аминокислоты 0,14 0,12 0,06 (1.05 0,04 0.16 0,14 0.08 0,05 0,03 «сл»

Всего: 2.11 1,59 1.06 0.54 0,22 3.56 2,28 1.81 1,21 0,71 0,23

Рис. Распределение азота, гумуса, протеазы, уреазы и свободных аминокислот в эродированных типичных сероземах на а) лессах, 6) третичных отложениях.

И.,. I

намытых. В целом, общее значение свободных аминокислот и их разнообразие больше у намытых почв, чем у несмытых и смытых.

Влияние сельскохозяйственного использования почв на состав н распределение свободных аминокислот. Возделывание сельскохозяйственных культур, их видовой состав и их агротехника в сочетании со свойствами почв влияют на общее содержание и состав свободных аминокислот в почве. Исследования показывают, что целинные почвы и почвы орошаемые, богарные, залежные также различаются и по суммарному количеству и составу аминокислот почвы. Различаются они так же и в пределах одной сельскохозяйственной культуры с различными использованиями органических и минеральных удобрений и, наконец, различаются почвы по данным показателям и под различными с/х культурами в зависимости от гидротермических режимов и в зависимости от почвообразующей породы. Так, если в целинной почве, сформированной на третичных красноцветных отложениях, в верхних горизонтах содержание свободных аминокислот составляет 3,25-3,56 мг, залежи-1,63-2,56, богаре-1,94-3,15, то в орошаемых от 3,54-4,36 до 6,028,11 мг при применении удобрений, т.е. сельскохозяйственное использование земель по разному влияет на содержание аминокислот в почве. В богарной почве наблюдается некоторое увеличение аминокислот за счет внесения минеральных удобрений и остатков корней и соломы пшеницы, в орошаемой почве аминокислот становится еще больше за счет большей биомассы, которые образуются в результате возделывания пшеницы и активизации биологических процессов почвы за счет орошения, а в залеже содержание аминокислот уменьшается в результате отсутствия поступления растительных остатков .. пшеницы, которые богаты аминокислотами и отсутствием орошения и минеральных удобрений.

Результаты исследований показывают, что различные сельскохозяйственные культуры по разному влияли на содержание и состав свободных аминокислот. Содержание свободных аминокислот в верхних горизонтах почв под виноградниками в несмытых вариантах составляло 1,99-3,15, под пшеницей-2,43-4,98, под хлопчатником-3,30-4,82, под люцерной 2-го года -3,33-4,97, под люцерной 3-го года-4,36-5,98, под культурой сои - 4,00-6,48 мг/100 г. почвы. Такое различие в общем содержании аминокислот объясняется спецификой каждой сельскохозяйственной культуры, ее биомассой, составом, прикорневой биологической активностью и т.д. Следует отметить, что под культурами хлопчатника, сои общее содержание свободных аминокислот в несмытых почвах уменьшается с глубиной более плавно по сравнению с другими культурами, особенно по сравнению с пшеницей.

Исследование почв под различными сельскохозяйственными культурами показало разнообразие не только количества, но и состава

свободных аминокислот. При изучении почв под хлопчатником определено в весенний период в верхних горизонтах 3,30-4,82, середине профиля 1,232,09, нижней части профиля 0,26-0,60 мг/100 г. почвы суммы аминокислот. В пахотном горизонте в наибольшем количестве определены: аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, аланин, глицин, треонин, фенилаланин. В значительных количествах обнаружены метионин, валин, тирозин, серии, аргинин, изолейцин.

В осенний период в исследуемых почвах содержание аминокислот в 1,6-1,8раз меньше, чем в весенний период и составляет в верхних горизонтах 2,31-2,72, в средней части профиля 0,85-1,58, в нижней части профиля 0,11-0,15 мг/100 г. почвы. В осенний период к нижней части профиля появляются очень много «следов». В верхней части профиля преобладают глицин, аланин, глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота, валин, лейцин, т.е. содержание глицина, валина, лейцина, лизина, несколько больше, чем в весенний период.

При изучении почв под виноградником выявлено меньшее количество, по сравнению почв с хлопчатником суммы аминокислот - в • верхнем горизонте - 1,99-3,15; в середине профиля-1,00-0,47; к нижней части профиля 0,47-0,21 мг/100 г. почвы. Преобладали в пахотном слое аспарагиновая и глутаминовая кислоты, глицин, лизин, аланин, тирозин, валин, т.е. аминокислотный состав почв под виноградником отличался от почв под хлопчатником - большими значениями, лизина, тирозина, валина, и меньшими значениями пролина, треонина, фенилаланина. К середине профиля содержание свободных амино-кислот резко убывает, и только обнаружены аспарагиновая и глутаминовая кислоты, аланин, глицин, лейцин, изолейцин, а к нижней части профиля обнаружены; аспарагиновая и глутаминовая кислоты, аланин, лейцин, изолейцин, глутамин, гистидин, тирозин вовсе не обнаружены, остальные выявлены в виде «следов».

Изучение аминокислотного состава почвы под люцерной 2-года показало содержание суммы аминокислот 3,33-4,97, а люцерны 3-го года 4,38-5,98 мг/100 г. почвы верхнего горизонта; к середине профиля у первых 1,11-2,13, у вторых 1,44-2,88; а в нижней части профиля 0,32-0,53, у первых, а у вторых 0,40-0,78 мг/100 г. почвы. Преобладали аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, глицин, валин, тирозин, пролин. А у почв под люцерной 3-го года в наибольшем количестве встречаются также аминокислоты, что и под люцерной 2-го Года, но в большем количестве и еще обнаруживается глутамин. В целом, по профилю общее количество свободных аминокислот уменьшается более плавно, чем под хлопчатником и виноградником. В нижней части профиля меньше «следов».

Изучение почв под пшеницей показало, что суммарное количество аминокислот составляет 2,43-4,08 мг/100 г. почвы. Преобладали - глицин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, лейцин, валин, треонин.

пролин, лизин, метионин. К подпахотному горизонту содержание аминокислот резко уменьшается в 2-2,5 раза и составляет 1,25-2,43 мг/100 г. почвы, а к нижней части профиля составляет незначительную величину 0,15-0,30 мг/100 г. почвы. Под люцерной по сравнению с почвами под хлопчатником, виноградником больше метионина, лейцина, лизина.

Исследование почв под соей показало, что содержание аминокислоты составляли 5,04-6,02 в верхних горизонтах, к середине профиля эти значения составляли 3,10-4.06: к нижней части профиля 0,831,78 мг/100 г. почвы. Наибольшие значения составляли аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, глицин, аланин, глутамин, фенилаланин, лизин, пролин, тирозин, лейцин, триптофан. В средней части профиля преобладали аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, глицин, глутамин, аланин, лизин; а к нижней части профиля в значительном количестве обнаружено аспарагиновой и глутаминовой кислоты, а остальные аминокислоты были определены в количестве -0,01-0,03 мг/100 г. почвы. В целом, свободные аминокислоты под соей характеризуются большим разнообразием по профилю и более плавным уменьшением их суммы к нижним горизонтам почвы. В этих почвах в отличие от почв под другими с/х культурами в большем количестве содержатся:- глутамин, серин, тирозин, метионин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, триптофан.

Наши исследования свободных аминокислот под пшеницей при применении удобрений в следующих вариантах: 1) контроль; 2) N РК; 3) N РК+ навоз 20 т.; 4) N РК + навоз 40 т.; 5) навоз 40 т.; 6) N РК+ биогумус; 7) N РК+ медь; 8) N РК+ цинк, показали различие и в составе и в количестве аминокислот в них. В вариантах контроль и N РК разница в составе преобладающих аминокислот невелика, а есть только различия в большем их количестве у последних. При рассмотрении варианта с навозом, навоз + N РК выявлено увеличение аминокислот, в особенности глицина, тирозина, лизина, аланина. В варианте с N РК+ биогумус выявлено преобладание в больших количествах всех аминокислот, по сравнению с контролем, треонина, пролина, аргинина, валина, тирозина, цистина, изолейцина, фенилаланина, лизина. В вариантах с микроэлементами под пшеницей преобладали пролин, изолейцин, аргинин, тирозин, лизин. Таким образом, из изученных вариантов наибольшими запасами аминокислот характеризовались N РК+ биогумус, N РК+ навоз, навоз; где преобладающими аминокислотами явились аспарагиновая и глутаминовая кислоты, серин, глицин, аланин, пролин, лейцин, а в вариантах с биогумусом и навозом к этому набору можно было дополнить треонин, пролин, аргинин, валин, тирозин, цистин, лизин, изолейцин, фенилаланин.

Изучение влияния эрозионных процессов на аминокислотный состав почвы под сельскохозяйственными культурами рассмотрено нами на примере с культурой сои. Так, в несмытых почвах сумма свободных

аминокислот в почвах в верхних горизонтах 4,53-5,83, в середине профиля -2,69-3,70, а в нижних частях профиля -0,89-1,70 мг/100 г. почвы. В смытых почвах в верхних горизонтах -3,67-4,67, в середине профиля -1,98-2,48, а к нижней части -0,50-1,25 мг/100 г. почвбт, т.е. общее количество как в верхней части, так и в нижней части профиля почв в результате эрозии уменьшается. У намытых почв сумма аминокислот увеличивается в верхних горизонтах до 5,26-6,32, в середине профиля 2,83-4,15, к нижней части -0,63-1,45 мг/100 г. почвы.

Статистический анализ полученных результатов показывает, что сумма свободных аминокислот у эродированных почв и на лессах и на третичных отложениях коррелирует с следующими основными показателями почв: гумусом , азотом, физической глиной, уреазой и протеазой , тиамином, рибофлавином и биотином (г=0,76-0,98).

В Ы В О ДЬ1

1. Почвообразовательный процесс, состав и свойства почв генетически связаны с материнской породой. Типичный серозем , сформированный на третичных красноцветных отложениях в отличие от типичных сероземов на лессах характеризуется тяжелосуглинистым механическим составом с большей илистостью и мелкоопесчаненностью, буровато-красноватый оттенком, повышенной плотностью и карбонатностью профиля, меньшей гумусированностью и запасами элементов питания, большими значениями поглощенного магния и показателей рН.

2. Эрозионные процессы наложили отпечаток на морфогенетические , агрохимические, агрофизические, физико-химические свойства почв. Эродированные почвы склона , в отличие от почв водораздела и особенно шлейфа , характеризуются меньшей глубиной гумусовой прокраски, приближением к поверхности границы скопления карбонатов, меньшими запасами элементов питания и гумуса, повышенными значениями поглощенного магния, а также облегчением механического состава почв на лессах и утяжелением и увеличением плотности у почв на третичных отложениях.

3. В почвах на третичных отложениях в связи с особенностями почвообразующей породы содержание'доступной меди, цинка меньше, чем в почвах, сформированных на лесг-\, и составляет значения ниже "предельных чисел" Кругловой, а 1ч. тупного марганца несколько больше. Под влиянием эрозионных процессов значения микроэлементов падают от несмытых к смытым и увеличивается в намытых почвах.

4. Разнообразие химических, агрохимических и агрофизических показателей почв на третичных глинах, связанных с особенностями почвообразующих пород, осложненных степенью выраженности эрозионных явлений, обусловливает, экстремальные режимы, что

адекватно сказывается на биохимических свойствах почв. По активности ферментов уреазы и протеазы почвы на лессах отличаются большими значениями, чем почвы на третичных отложениях. И по активности в эродированных почвах их можно расположить в следующий убывающий ряд: намытые-несмытые-среднесмытые.

5. По содержанию витаминов - тиамина , рибофлавина и биотина, почвы на третичных отложениях характеризуются меньшими значениями, чем почвы на лессах. Наибольшими запасами витаминов характеризуются намытые почвы, далее идут несмытые и среднесмытые почвы.

6. В исследуемых почвах в их верхних горизонтах обнаружено до 20 свободных аминокислот: аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, глутамин, аспарагин, серии, глицин, треонин, аланин, пролин, гистидин, аргинин, валин, тирозин, метионин, цистин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, триптофан, лизин. Почвы на лессах характеризуются большими запасами свободных аминокислот, чем почвы на третичных глинах. В исследованных почвах большее количество свободных аминокислот обнаружено в весенний влажный период, чем в осенний.

7. По профилю почв количественный состав аминокислот изменяется в зависимости от почвообразующей породы и степени эродированности. Общее количество аминокислот, в целом, уменьшается по профилю почв более резко у почв на третичных отложениях, чем у почв на лессах. По степени эродированности у намытых почв наблюдается более плавное уменьшение свободных аминокислот по профилю, чем у несмытых и особенно среднесмытых. По общему количеству свободных аминокислот почвы можно расположить в следующий убывающий ряд: намытые-несмытые-среднесмытые.

8. Качественный состав свободных аминокислот также различается в зависимости от почвообразующей породы. В исследованных почвах преобладают аспарагиновая и глутаминовая кислоты, глицин, аланин, серии, лизин, меньше обнаружено пролина, треонина, - аргинина, лейцина. В почвах на лессах обнаружены в большем количестве валина, аргинина, лейцина, тирозина, чем у почв на третичных отложениях. В нижней части профиля у почв на лессах встречаются глутаминовая и аспарагиновая кислоты, глицин, аланин, в меньшем количестве лейцин и изолейцин и "следы" аргинина, валина, фенилаланина, отсутствует тирозин, цистин, треонин, пролин, гистидин, метионин, триптофан. У почв на третичных отложениях встречаются в большем количестве глутаминовая и аспарагиновая кислоты, аланин, и в меньшем количестве - пролин, глицин, лейцин, "следы" глутамина, серина, треонина, аргинина, цистина, изолейцина, фенилаланина, "отсутствуют" тирозин, гистидин, метионин, триптофан, лизин.

9. Качественный состав свободных аминокислот различается и в зависимости от степени эродированности. В почвах на лессах у несмытых почв встречаются в большем количестве глутаминовая и аспарагиновая кислоты, глицин, аланин, серин, валин, аргинин, лейцин, изолейцин, лизин, пролин, треонин, у среднесмытых - пролин, треонин, аланин, у намытых - к вышеуказанному набору аминокислот добавляются метионин, тирозин, аспарагин, глутамин. В почвах на третичных отложениях: у несмытых почв - в большем количестве встречается глутаминовая и аспарагиновая кислоты, глицин, аланин, серин, лизин, треонин, пролин, аргинин, лейцин, у смытых -аспарагиновая и глутаминовая кислоты, серин, лизин, аланин, изолейцин, у намытых - глутаминовая и аспарагиновая кислоты, лейцин, серин, аланин, глицин, пролин, изолейцин, триптофан, лизин, валин, метионин, тирозин, аспарагин и глутамин.

10. Аминокислотный состав почв зависит от вида сельскохозяйственных культур, возделываемых на исследованных почвах, и наибольшее количество свободных аминокислот выявлено под пшеницей, люцерной 3-го года и соей, меньшее выявлено под люцерной 1-го и 2-го годов, хлопчатником и виноградниками. Под люцерной, соей, хлопчатником суммарное количество их уменьшается по профилю почвы более плавно, чем под культурой пшеницы. Обшее количество свободных аминокислот зависело от вида внесенных удобрений и достигло наибольших значений в вариантах с навозом, биогумусом, №К ! навоз; меньших значений - в вариантах №К, ЫРК + ^К + Си.

11. Установленные тесные коррелятивные связи между общим количеством свободных аминокислот, активностью ферментов - уреазы и протеазы, общим содержанием витаминов - тиамина, рибофлавина и биотина, гумусом, азотом, физической глиной и др. позволяют использовать ферментативные тесты для диагностики и регулирования направления почвообразовательных процессов, при этом наиболее информативна активность ферментов, уреазы и протеазы, показатели гумуса, азота и суммы свободных аминокислот (г=0,76 - 0,98).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Работа научно обосновала необходимость дифференцированного использования в сельском хозяйстве исследуемых почв с учетом почвообразующей породы и -эродированности. Результаты исследований могут быть использованы как теоретическая основа новой системы земледелия с использованием новых методов биотехнологии повышения плодородия почв.

2. Установленные коррелятивные связи биологической активности с генетически устойчивыми характеристиками почв позволяют их использовать для диагностики изменения направления

почвообразовательных процессов при окультуривании, рациональном использовании и охране эродированных почв.

3. Теоретические положения о почвах, сформированных на различных почвообразующих породах и подверженных процессам эрозии, могут быть использованы в учебном процессе ВУЗов при подготовке специалистов почвоведов-агрохимиков, агрономов, экологов.

По теме диссертации опубликовано-20 работ, основные из них:.

1. Раимбаева Г.Ш. "Тошкент вилояти Кибрай туманининг уртача эрозияга учраган учламчи неоген ёщизнклнрнда шак.члангни типик буз тупроцларнинг кимёвий хоссалари". ТошДАУ. Илмии ма^олалар туплами. Т-1997.99-106.

2. Гафурова JI.A., Раимбаева Г.Ш. "Свободные аминокислоты в эродированных сероземах, сформированных на отложениях неогена". ТошДАУ. "Экосан" хал^аро экология ва саломатлик жамгармаси. Тупро^шунослик ва агрокимё института. Илмий-амалий конф. маърузалар тезислари. 18-20 июнь. 1997.71-72.

3. Гафурова Л.А., Раимбаева Г.Ш. Неоген стцизицларида шаклланган буз тупро^ларнинг эркин аминокислоталари ва уларга эрозия жараёнларининг таъсири. ТошДАУ. Илмий ма^олалар туплами. Т-1998.23-32.

4. Раимбаева Г.Ш. "Чирчиц-Келес дарёлари оралипедаги типик буз тупрокларнинг эркин аминокислоталари". ТошДАУ. Илмий ма^олалар туплами. Т-1998. 105-108

5. Гафурова Л.А., Раимбаева Г.Ш. "Эркин аминокиглота.пар". "Узбекистан ^ищло^ хужалиги" журнали. .N° 4.1999.14-45.

6. Раимбаева Г.Ш. "Витамины эродированных сероземов", журнал Сельское хозяйство Узбекистана. № 4, 1999.49-50.

7. Гафурова Л.А., Раимбаева Г.Ш. "Тупроц витаминлари ва эрозия". Экология хабарномаси журнали. № 4. 1999. 16-18.

8. Гафурова Л.А., Раимбаева Г.Ш. "Свободные аминокислоты в эродированных сероземах, сформированных на разных почвообразующих породах". Экология хабарномаси журнали. № 5. 1999.

9. Раимбаева Г.Ш. "Активность протеазы и уреазы в эродированных почвах , сформированных на разных почвообразующих породах". Международная науч. конф. Нукус, 1999. 10-11 декабрь

10. Гафурова Л.А., Раимбаева Г.Ш. Свободные аминокислоты в почвах под хлопчатником. Ж: сельское хозяйство Узбекистана №6, 1999, 55.

КИС^АЧА МАЗМУНИ Раимбаева Гульзира Шариловна «Чирчщ-Келес дарёлари оралигидаги типик буз тупрсщларининг эркин аминокислоталари ва уларга эрозия жараёнларининг

таъсири».

Маълумки, тупрок унумдорлигини саклаш ва оширишда тупровдаги эркин аминокислоталар мухим а^амиятга эга булган азотли озука манбаи ^исобланиб, биологик фаол моддалардир. Аминокислоталарнинг хосил булиши асосан тупрок микроорганизмларининг хаёт фаолияти ва усимликлар илдиз иассаси билан чамбарчас богликдир. Тупровда эркин аминокислоталарнинг миедори ва шаклларининг оз ёки куп мивдорда булиши тупрок унумдорлигига ва кишлок хужалиги экинларининг ^осилдор булишига таъсир этади. Тадкикотлар олиб борилган (ювилмаган, ювилган ва ювилиб тупланган) лесс ва учламчи давр неоген ёткизикларда шаклланган тупроклардан эркин аминокислоталарнинг 20 хил шакллари: аспарагин кислота, глутамин кислота, серии, глицин, треонин, аланин, глутамин, аспарагин, пролин, гистидин, валин, аргинин, тирозин, метионин, цистин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, триптофан, лизин борлиги аникланиб, уларга эрозия жараёнларининг таъсири урганилди.

Изланишлар олиб борилган тупрокларда аспарагин ва глутамин кислоталари, глицин аланин, серин, лизин купрок мивдорда булиб, пролин, треонин, аргинин, лейцин камрок мивдорда булиши ани^ланди. Лесс ёткизикларда шаклланган тупрокларда валин, аргинин, лейцин, тирозин учламчи ёткизикларда шаклланган тупровдарга нисбатан купрок булиши аниклапдп. Тупрок кесмасининг куйи цисмида тирозин, цистин, треонин, метионин, триптофан, гистидин, пролин аникланмади. Ювилиб тупланган тупрокларда эркин аминокислоталар умумий мивдори тупрок кесмаси буйича юкоридан пастга ювилмаган ва ювилган тупро^ларга нисбатан камайиши кескин эмас. Эркин аминокислоталар миедори ва шг- лари тупрок генезисига, хоссаларига, эрозия жараёнларига кай даражада учраганлигига, тупроклардан и,шило^ хужалигида фойдаланишига боглик- Эркин аминокислоталар гумус, азот, физикавий лой, ферментлардан -уреаза ва протеаза, витаминлардан — тиамин, рибофлавин Вс биотинлар билан корреляцион богланишга эга (г=0.76-0.98).

SUMMARY Raimbayeva Gulzira Sharipovna Free amino acids in eroded typical serozemes of Chirchik -Keles rivers region.

It is a well known fact that amino acids play an important role in providing fertility of soils. The amino acids are the main elements of nitrogen nutrition biologically active matters. Appearing, accumulating of amino acids is closely connected with vital functions of soil microorganisms, roots of plants. The existence of amino acids in greater or smaller quantities, their qualitative contents, are linked to fertility, raising the level of crop yield.

In the tested soils (unwashed, semi washed, washed) twenty amino acids were found: asparagin acid, glutamin acid, cerine, glicine, tirozine, valine, metionine, cistine, isoleycine, leycine, fenilalanine, triptophan, lizine. The biggest set, large quantity of amino acids were found in washed soil, less — in unwashed , semi washed, washed soils.

Thus, in the tested soils asparagin , glutamin acids, alanine, threonine, lizine prevaile. Serine, valine, gistidine, isoleycine , leycine were found in smaller quantity. Amino acids in washed soils with deeper levels decrease in a smoother way, than in unwashed and semi washed soils. This phenomenon positively correlates with influence of erosion processes to the content of humus, nitrogen soil texture (< 0.01 mm), enzims - urea, proteaza, vitamins - riboflavin, tiamin, biotin (r=0.76-0.98).

Bocninra pyxcaT 6epii.un 11.02.2000. Bii'iiimii (60x84) t/16. LIIapT.ni 6ocMa Ta6orn 1. HauipueT 6orMa to6ofii 1. AaaAii CO Hvcxa. lUapnioMH ,N'° I. Toui;lAV iiainp TaxpnpiiHTH 6y.niMH. TouiKeHT 700140, ymiBepciiTeT Ky'iacn.