Трансформация соединений углерода и азота в составе гумусовых веществ пахотных почв лесостепи Предбайкалья

Зорина, Светлана Юрьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Трансформация соединений углерода и азота в составе гумусовых веществ пахотных почв лесостепи Предбайкалья
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Трансформация соединений углерода и азота в составе гумусовых веществ пахотных почв лесостепи Предбайкалья"

На правах рукописи

Зорина Светлана Юрьевна

Трансформация соединений углерода и азота в составе гумусовых веществ пахотных почв лесостепи Предбайкалья

03.00.16 - экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Иркутск, 2000

Работа выполнена в Сибирском институте физиологии и биохимии растений СО РАН Научный руководитель:

доктор биологических наук, с.н.с. Л.В. Помазкина

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук В.А. Кузьмин

доктор биологических наук, профессор В.А. Серышев

Ведущая организация: Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН

Защита состоится декабря 2000 г. в /5" часов

на заседании диссертационного совета Д.063.32.06 Иркутского государственного университета по адресу: г. Иркутск, ул. Сухэ-Батора, 5, Байкальский музей им. проф. М.М.Кожова (ауд. 219).

Почтовый адрес: 664003, Иркутск, ул. Ленина, 3, а/я 24, НИИ Биологии при ИГУ.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Иркутского государственного университета

Автореферат разослан " /3 " ноября 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

1 Е.С. Купчинская

по О

Г7 а/юГ4 7)г>1.0

Актуальность темы. Органическое вещество почв является основным компонентом, обеспечивающим плодородие и экологическую устойчивость почв и биосферы (Ковда, 1985; Добровольский, Никитин, 1986; Орлов, 1990; Фокин, 1995; Яшин и др., 1996; Попов, Чертов, 1996; и др.). Реализация этих функций в агроэкосистемах во многом обусловлена воздействием антропогенных факторов. Возрастающие нагрузки на почву в условиях интенсивного земледелия и особенно техногенного загрязнения нередко приводят к ухудшению гумусного состояния почв. Изучение состава гумуса разных типов почв в статике позволяет в основном оценивать их генетические свойства. Для характеристики современных процессов гумусообразования необходимо исследовать формирование и трансформацию гумусовых веществ с учетом их экологических функций. В агроэкосистеме динамика процессов, связанных с современным гумусообразованием, отражает специфику функционирования системы гумусовых веществ разных почв, в зависимости от природных факторов среды и антропогенной нагрузки. Наиболее перспективны динамические исследования, особенно многолетние, проведенные с использованием стабильного изотопа lsN, но они малочисленны. Вместе с тем именно такие исследования необходимы для экологического обоснования системы современного земледелия, обеспечивающей сохранность почв и воспроизводство их плодородия, а также оптимальное функционирование агроэкосистем с учетом биосферной функции гумуса.

Цель исследований: Изучить гумусное состояние и динамику трансформации углерода и азота в составе гумусовых веществ в пахотных серой лесной почве и черноземе выщелоченном лесостепи Предбайкалья. Выявить особенности и экологическую роль современных процессов гумусообразования.

Задачи исследований:

- показать качественный состав гумуса разных по генезису пахотных почв;

- в звене севооборота выявить особенности сезонной и междугодичной динамики углерода и азота в составе гумусовых веществ;

- с использованием изотопа l5N показать трансформацию меченых новообразований в составе гумусовых веществ почв и их обновление.

Научная новнзиа. Впервые одновременно по углероду и азоту дана оценка гумусного состояния пахотных серой лесной почвы и чернозема выщелоченного лесостепи Предбайкалья. В многолетних полевых опытах на этих почвах показаны особенности динамических превращений гумусовых веществ, в том числе новообразованных, меченных изотопом l5N. Дана количественная оценка обновления азота в составе гумусовых веществ. Выявлены особенности функционирования системы гумусовых веществ в зависимости от чередования полей в севообороте, отражающие экологические функции гумуса в изменяющихся условиях среды.

Защищаемые положения. 1. Структурная и функциональная организация системы гумусовых веществ для разных типов почв специфична и определяет характер превращений углерода и азота в ходе современных процессов гумусообразоваиия.

2. Трансформация новообразованных гумусовых веществ обусловливает качественный состав, обновление и поддержание ресурса гумуса, что обеспечивает экологические функции почв.

Практическая значимость. Дана оценка гумусного состояния основных типов пахотных почв лесостепи Предбайкалья. Выявленные количественные и качественные показатели динамических изменений в составе гумуса при чередовании полей севооборота позволяют прогнозировать направленность современных процессов гумусообразоваиия и регулировать режим органического вещества в агроэкосистемах. Это позволит рационально поддерживать состояние гумуса в пахотных почвах и экологические функции почв, обеспечивающие устойчивое функционирование как агроэкосистемы, так и биосферы в целом. Материал диссертации включался в курс лекций по агрохимии и агроэкологии на биолого-почвенном факультете ИГУ.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Международном симпозиуме "Гумус и растение" (Прага, 1988), VIII делегатском съезде Общества почвоведов (Новосибирск, 1989), 3 форуме почвоведов России (Пущино, 1994), II съезде почвоведов России (Санкт-Петербург, 1996), Международной конференции

"Проблемы антропогенного почвообразования (Москва, 1997), «Проблемы экологии» (Иркутск, 1998), III съезде Докучаевского Общества Почвоведов (Суздаль, 2000).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация изложена на 184 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, заключения и основных выводов, содержит 18 рисунков и 23 таблицы. Список литературы включает 239 источников, из них 25 иностранных авторов.

Содержание работы

Глава 1. Обзор литературы. Проведен анализ публикаций, касающихся взаимосвязи различных процессов и функций органического вещества в природных и сельскохозяйственных экосистемах. Показаны особенности трансформации органического вещества в агроэкосистемах в зависимости от природных и антропогенных факторов. Обосновывается необходимость дальнейшего изучения процессов формирования и трансформации гумусовых веществ с учетом их экологических функций.

Глава 2. Объекты и методы исследований. Исследования проводились в 1981-1988 гт. в полевых опытах на стационаре СИФИБР СО РАН "Куйтунский" (Иркутская область), расположенном в лесостепи Предбайкалья, которая занимает юго-восточную часть Средне-Сибирского плоскогорья. Климат континентальный с резкими колебаниями температуры воздуха при отрицательных среднегодовых значениях (-1,8°). Продолжительность вегетационного сезона 95-110 дней. Начало вегетации, как правило, отличается недостатком тепла и влаги. Середина вегетации характеризуется повышением температур и осадков. В конце вегетации осадки обычно сопровождаются снижением температуры. Вегетационный сезон 1986 г. был наиболее благоприятным по гидротермическим условиям, а 1982 и 1983 гг. были засушливыми. Сумма осадков в 1981, 1984, 1985, 1987, 1988 гг. была несколько меньше среднемноголетней нормы.

Серая лесная тяжелосуглинистая почва характеризовалась содержанием гумуса 3,9%, общего азота 0,20%, рНсол.5,9, суммы поглощенных оснований 44 мг. экв./100г почвы; в черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом показатели

составляли соответственно - 9,6%, 0,60%, рНс0Л. 6,9, 54,6 мг. экв./100г почвы.

Многолетние мелкоделяночные полевые опыты на черноземе выщелоченном проводились в 1982-1988 гг. и моделировали чередование полей севооборота после пара: пшеница - пшеница - пар - пшеница - пшеница - пшеница. Повторные опыты проводились в 1987 и 1988 гг. в звене севооборота пар - пшеница - пшеница. На серой лесной почве опыты проводились в 1986-1988 гг. в звене полупар - пшеница -пшеница - пар. С целью изучения влияния предшественника на состав и трансформацию азотсодержащих гумусовых веществ на обеих почвах проводились дополнительные опыты после разных предшественников.

Опыты закладывались на делянках площадью 1 м2, которые, во избежании горизонтальной миграции l5N, ограничивали до глубины 40 см каркасами, насаженными на монолит. Аммиачную селитру в дозе 30 кг д.в. на га после пара и 60 после пшеницы, меченную по двум формам (в разных опытах атомный % избытка 13,3- 26,2), вносили на фоне Р60К60. Повторность опытов 3-4-кратная. В посевах использована пшеница сорта "Скала", норма высева полевая - 700 зерен на 1м2. Во всех опытах отбор почвенных образцов из слоя 0-20 см проводили в одни и те же сроки, совпадающие с основными фазами развития пшеницы - до посева, кущение, цветение, спелость.

Агрохимические свойства почв определяли общепринятыми методами (Агрохимические методы..., 1975). Для фракционирования органического вещества с определением углерода и азота использовали модификацию В.В.Пономаревой и Т.А. Плотниковой (1975). Углерод определяли методом Тюрина без применения катализатора, а азот - методом Къельдаля после окисления органического вещества путем сжигания серной кислотой в присутствии смешанного катализатора. В гумине содержание углерода и азота анализировали непосредственно в остатке почвы. Изотопный состав учитывали на масс-спектрометре МИ-13 09. Статистическая обработка данных проводилась общепринятыми методами.

Глава 3. Качественный состав гумуса пахотных почв лесостепи Предбайкалья ("статика"). Результаты проведенных исследований рассматривались с позиции системных представлений о структурной и функциональной организации гумуса как системы гумусовых веществ (Дергачева,

1984; 1987). Изучение в статике выявило стругауру гумуса разных по генезису почв, характеризующуюся особенностями распределения углерода и азота по группам и фракциям гумусовых веществ. Перед закладкой полевых опытов групповой состав гумуса в серой лесной почве отличался большим содержанием углерода в фульвокислотах (ФК), а в черноземе в гуминовых кислотах (ГК )(соответственно Сгк:Сфк=0,4 и Сгк:Сфк=1,6)(табл. 1). Содержание азота в ГК и ФК в серой лесной почве было примерно одинаковым (Ыгк:Ыфк=1,0), а в черноземе выше в ГК (№к:Кфк=1,4). Отличия между почвами по содержанию углерода и азота в группе гуминов (ГМ) менее значительны. Высокое содержание в черноземе углерода и азота в ГК предполагает, что отбор устойчивых продуктов гумификации в этой почве происходит наиболее активно (Орлов, 1990).

Таблица 1. Групповой состав гумуса почв (% от общего), п=6

Почва Углерод Азот

ГК ФК ГМ ГК:ФК ГК ФК ГМ ГК:ФК

Серая лесная 16,2±0,5 38,7±1,5 41,6±0,6 0,4 27,9+0,8 28,0±0,6 32,9+0,5 1,0

Чернозем выщелоченный 37,8+0,8 23,3+1,1 37,2+0,5 1,6 34,2±0,7 25,4±0,4 38,9+0,5 1,4

Откладывая содержание углерода и азота в отдельных фракциях по разным осям, получаем так называемый "гумусный портрет", отражающий различия в структуре гумуса разных типов почв (рис. 1). В черноземе количество углерода и

А В

□ 1 ШЗ 2

Рис.1. Распределение углерода (1) и азота (2) во фракциях гумусовых веществ, % от общего. Почвы: А - серая лесная, В - чернозем выщелоченный.

азота во фракциях ГК-1 и ГК-3 примерно одинаково, но значительно выше, чем в серой лесной почве, где содержание азота в ГК-3 вдвое выше, чем углерода. В обеих почвах преобладающей является фракция ГК-2, но в серой лесной почве углерода в ней вдвое меньше. Во фракциях ФК-1 и ФК-2 содержание углерода в серой лесной почве больше, особенно в ФК-2, а азота, напротив, меньше, чем в черноземе. Фракция ФК-3 в серой лесной почве отличается высоким содержанием азота и сравнительно низким углерода. Отличия в распределении углерода и азота по фракциям гумусовых веществ характеризуют неодинаковую подвижность и доступность гумуса к минерализации

Согласно показателям гумусного состояния почв (Гришина, Орлов, 1978), серая лесная почва отличается низким общим содержанием гумуса (3,8%) и азота (0,22%), тогда как в черноземе оно выше - 9,6 и 0,60%. Обогащенность гумуса азотом соответственно "низкая" и "средняя". Степень гумификации в черноземе значительно выше и соответствует уровню "высокая", а в серой лесной почве -"слабая". Отношение Сгк:Сфк в серой лесной почве указывает на фульватный тип 1умуса, а в черноземе - фульватно-гуматный. Содержание свободных гуминовых кислот в обеих почвах "очень низкое". Однако высокое относительное количество азота во фракции ГК-1 в черноземе характеризует более высокую ее обогащенность азотом ("средняя"), в отличие от серой лесной почвы ("низкая"). При сравнительно высоком содержании гумусовых кислот во фракциях связанных с кальцием и прочносвязанных с глинистыми минералами обеих почв, отношение С:И в серой лесной почве "высокое", а в черноземе "низкое" и "среднее". Это свидетельствует о сравнительно высокой подвижности органического вещества серой лесной почвы. Показатели гумусного состояния характеризуют большую устойчивость чернозема по сравнению с серой лесной почвой.

Различия, выявленные между серой лесной почвой и черноземом выщелоченным, позволяют рассматривать гумус каждой из почв как генетически сформированную систему гумусовых веществ с характерной структурой, которая определяет характер его функционирования в ходе современных процессов гумусообразования.

Глава 4. Трансформация гумусовых веществ разных типов почв при чередовании полей в звене севооборота.

Исследования динамики углерода и азота в составе гумусовых веществ почв в течение вегетационного сезона в разных полях севооборота позволяют судить об изменениях в их структуре в зависимости от факторов среды. Прежде всего это поступление растительных остатков, а также интенсивность их разложения в зависимости от гидротсрмических условий и агротехнических приемов в земледелии. Результаты свидетельствуют о постоянно происходящих превращениях, связанных как с минерализацией, так и иммобилизацией и с перераспределением углерода и азота между группами и фракциями гумусовых веществ. В обеих почвах двухлетнее возделывание пшеницы после пара способствовало увеличению углерода в ГК, особенно за счет фракции, связанной с кальцием и прочно связанной с глинистыми минералами (рис. 2). Одновременно происходило его снижение в наиболее подвижных фракциях ФК. Изменения азота в основном связаны с уменьшением фракций ФК, причем за счет ФК-2 и ФК-3, что, вероятно, является следствием их минерализации. Следует отметить, что и в группе ГМ, считающейся сравнительно стабильной, также происходили изменения, хотя менее значительные, чем в ГК и ФК. За межвегетационный период в обеих почвах они связаны с повышением углерода и азота в наиболее подвижных фракциях ФК. Как известно, промерзание и оттаивание почв способствует физико-химическим превращениям, усиливающим подвижность гумусовых веществ. С усилением подвижности гумусовых веществ к весне связана обеспеченность посевов элементами питания, в первую очередь азотом. После парования состояние гумуса отличалось существенным снижением углерода во всех фракциях ФК. Одновременно наблюдалось увеличение его в ГК, причем в основном за счет фракций, связанных с минеральной частью почв (ГК-2 и ГК-3). Изменения в содержании азота были более интенсивными, особенно в серой лесной почве, и характеризовались его снижением в подвижных фракциях ФК-1а и ФК-1, и повышением в ФК-2. Можно полагать, отсутствие поступления свежих растительных остатков в пару способствовало не только активности процессов разложения, но и гумификации. Интенсивность и

й"

Серая лесная почва

¡у ¡¡^

* 1997, а шин па 2 г.

25 й " ■ 1996, вшенми* (Л

а П

I г1

I 2 1 . ГК

1> I 2 )

ФК

Чернозем выщелоченный

I I -углерод

1987, пшениц» I г.

1 2 3 ГК

(■125

ФК

Рис, 2. Изменение углерода и азота во фракциях гумусовых кислот, % от суммы фракций, а - начало, б - конец вегетации.

направленность этого процесса оценивается показателями глубины и степени гумификации. В посевах изменение показателей Сгк:Сфк и ЫпсЫфк в серой лесной почве происходило в основном за счет повышения углерода и азота в ГК и снижения углерода в ФК (рис.3). В черноземе изменение Сгк:Сфк связано с увеличением углерода одновременно в ГК и ФК, а Мгк:Ыфк больше определялось снижением азота в ФК. Сужение показателей за межсезонье зависело от увеличения углерода и азота в ФК, а при паровании серой лесной почвы от уменьшения их в ФК.

. п Повышение степени гумификации и

1,8 -1.6 1,4 т 1,2 Н 1 ■> 0.8 -! , 0,6 . 0,4 0.2 0 4—

а б а б а б

! 2 3

- ■ - - Сгк:Сфк ■ Кгк:Кф к

а б а 6

1 2

Рис. 3. Изменение отношения ГК:ФК в серой лесной почве (А) и черноземе выщелоченном (В): а - посев, б - спелость; поля севооборота: 1-пшеница 1г., 2 ■ пшеница 2 г., 3 - пар.

расширение отношения СпсСфк и №к:Ыфк за период вегетации , причем независимо от чередования полей в звене севооборота, характеризует единую для обеих почв направленность процессов гумификации, связанную с формированием наиболее устойчивых структур ГК. Известно, что увеличение ГК сопровождается повышением

степени их химической "зрелости" (степени бензоидности) (Орлов, 1990), Это находит подтверждение в снижении обогащеиности азотом ГК в обеих почвах в ходе усиления процессов гумификации.

Наблюдаемые при смене полей севооборота изменения во фракционно-групповом составе гумуса связаны с особенностями функционирования системы гумусовых веществ каждой из почв и зависят от генетических свойств, уровня антропогенного воздействия и гидротермнческих условий как в течение вегетационного сезона, так и в годичном цикле. Количественно изменения в серой лесной почве проявляются больше, чем в черноземе. По-видимому, это связано со сравнительно высокой способностью чернозема к поддержанию типичной для него структуры, чем обеспечивается стабильность функционирования системы гумусовых веществ в изменяющихся условиях среды.

Глава 5. Исследование трансформации азотсодержащих гумусовых веществ в составе разных типов почв с использованием изотопа 151Ч, который вносили перед посевом пшеницы, проводили в многолетних опытах в отдельные сроки вегетации при чередовании полей севооборота. Содержание иммобилизованного азота удобрения в начале вегетации зависело как от содержания органического вещества в разных типах почв, так и от количества и качества растительных остатков (табл. 2). В обеих почвах в первый и во второй год возделывания после пара пшеницы количество иммобилизованного 15Ы, закрепившегося в начале вегетации, к концу вегетации постепенно снижалось. Это связано, вероятно, с частичной его минерализацией, которая наиболее интенсивно происходила в период кущение-цветение. В опыте с пшеницей 2 г. на серой лесной почве количество иммобилизованного азота удобрения снизилось на 16%, а в черноземе на 8%.

В обеих почвах, независимо от предшественника, закрепление меченого азота в начале вегетации было больше в ГМ и ФК, чем в ГК. В 1руппе ФК содержание меченого азота к концу вегетации снижалось, а в ГК увеличивалось. Соответственно отношение 15№~к:151Чфк в обеих почвах расширялось. Например, в черноземе в опыте с пшеницей 2 г. от начала до конца вегетации показатель увеличивается с 0,5 до

0,8. Снижение за вегетацию общего количества иммобилизованного азота, а также перераспределение его между ФК и ГК, свидетельствуют о повышении устойчивых структур в обеих почвах.

Таблица 2. Распределение иммобилизованного удобрения по группам

гумусовых веществ в течение вегетации

Культура Сроки ,3Н* ГК ФК гм

% от закрепившегося

Серая лесная почва

Пшеница 1 г. 1 69,1 9,8 41,2 48,9

2 64,4 12,9 43,0 44,1

3 63,6 16,8 39,2 44,0

Пшеница 2 г. 1 59,3 12,4 52,4 35,1

2 49,8 15,8 45,6 38,5

3 46,7 16,5 42,4 41,1

Чернозем выщелоченный

Пшеница 1 г. 1 52,7 9,7 50,2 40,0

2 49,8 13,2 44,2 42,6

3 50,0 17,4 42,0 40,6

Пшеница 2 г. 1 63,6 21,9 41,6 36,3

2 58,4 24,6 39,4 36,0

3 55,5 26,4 35,4 38,0

Примечание. 1-кущение, 2-цветсние, 3-спелость. ♦иммобилизованный 15М, % от внесенного.

В ГК и ФК динамика связана с перераспределением по фракциям гумусовых кислот почвенного и меченого азота (рис. 4). Например, в опыте с пшеницей 2 г. в серой лесной почве в начале вегетации высоким относительным содержанием почвенного азота в начале вегетации отличались фракции ГК-2 и ФК-2 (соответственно 56 и 31%). В течение вегетации значительных изменений вГКне отмечалось. В то же время доля азота увеличивалась в ФК-2, но снижалась в ФК-1а. Что касается меченого азота, то в начале вегетации доля его во фракциях ГК-2 и ФК-1 была наибольшей. К концу вегетации трансформация меченого азота связана с уменьшением в ФК-1 а, ФК-1 и увеличением в ФК-2. В черноземе в начале вегетации доля почвенного азота была наибольшей также во фракциях ГК-2 (45%) и ФК-2

Серая лесная почва 5,61

80 ■

40 -!14"П27»

"80Т "а

Чернозем выщелоченный

49 4Ч„

|9| _ 30

80 40

п1л

а2616 а

80 т 56

га на

о.5

ала'о:

25 31 30

п ,'п П Я.

От

,,26 32 3! 21 16Я

1 2 3

гк

1а I 2 3 ФК

34 3! 27 29 9 > П23 16 сВ ГВ Лк

вой 22^4" 40 '¿ЯШ

Т 46 49 45 ¡ай 36 *>8 41 ,-2221" 27 ,6 аъиИ

" 35 20 Г) ,:,п п п,

1 г з гк 1а 1 2 3 ФК

I I А П5Э Б Рис. 4. Изменение относительного содержания азота почвы (А) и удобрения (Б) во фракциях гумусовых кислот в течение вегетации, % от суммы фракций. Культура - пшеница 2 г.

(37%). Однако в ГК-1 она была больше, а ФК-1а втрое меньше, чем в серой лесной почве. В черноземе, в отличие от серой лесной почвы, к концу вегетации доля почвенного азота в ГК-2 увеличивалась, а в ФК-2 уменьшалась. Одновременно происходила убыль ее в ГК-1 и увеличение в ФК-1. Меченые новообразования в начале вегетации преобладали в ГК -1, ГК-3 и дскальцинате. Позднее происходило их перераспределение в ГК-2. Следует отметить, что в обеих почвах изменения в течение вегетации связаны с трансформацией азота из подвижных фракций в малоподвижные. В целом примерно такая же направленность превращений в течение вегетационного сезона отмечалось и в многолетних опытах.

Особенности распределения азотсодержащих гумусовых веществ в течение вегетации также характеризует показатель относительной подвижности (Пг), рассчитанный по отношению суммы ГК-1 и ФК-1 фракций 1 к сумме ГК-2, ФК-2 (Бирюкова и др., 1986). Наибольшие изменения его характерны для меченных новообразований (рис. 5). Во всех опытах показатель высоким был в начале, а в конце вегетации снижался. Это могло быть следствием как минерализации меченых новообразований, так и перераспределения меченого азота в малоподвижные фракции. Предполагается, что временные изменения направлены на поддержание динамически равновесного состояния в системе гумусовых веществ, специфичного для каждого типа почв (Помазкина, 1989).

Серая лесная почва

Чернозем выщелоченный

2 у

1,5 -1 -0,5 -

Пшеница 1 г.

хИ

2 у

1,5 -1

0,5 0

2 3 1

Пшеница 2 г.

-И

12 3 12 3

О азот почвы 0 азот удобрения

Рис. 5. Изменение показателя относительной подвижности гумусовых веществ (Пг) в течение вегетации. 1-кущеш1е,2-цве.тсш1е,3 спелость.

Анализ направленности превращений почвенного и иммобилизованного азота (новообразованные структуры) в течение вегетации показывает, что в обеих почвах изменения в структуре в основном связаны с трансформацией азота из подвижных форм в малоподвижные. В черноземе наиболее выражено повышение гуматов кальция, а в серой лесной почве -фульватов кальция. Вероятно, с

этим связана неодинаковая мобильность гумусовых кислот в этих почвах.

В каждой из почв распределение меченых азоторганических соединений в целом происходило примерно пропорционально общему распределению азота по фракциям гумусовых веществ. Это соответствует известному предположению о том, что ранее сформированная система гумусовых веществ почв функционирует как "матрица", на которой происходят закрепление и селективный отбор новообразованных фрагментов (Фокин, 1975). Характер включения и временных превращений меченых новообразований указывает на существование постоянного обмена между всеми структурными компонентами в системе гумусовых веществ, что обусловливает ее обновление. Расчет его по сумме иммобилизованного меченого и реиммобилизованного азота, относительно общего его содержания, показал, что в серой лесной почве процессы протекают активнее (2,7-2,8%), чем в черноземе (1,5%). Обновление ФК происходило более интенсивно, особенно в серой лесной почве. Однако независимо от культуры в обеих почвах превращение азота большей частью происходило по пути обновления подвижных фракций (ФК-1а, ФК-1 и ГК-1), по сравнению с более устойчивыми к минерализации малоподвижными (ГК-2, ГК-3).

В многолетних опытах разовое внесение меченого 15Ы удобрения позволяет в течение нескольких лет наблюдать за превращением метки в различных фракциях гумусовых веществ. В каждой из почв характер многолетней трансформации меченых новообразований в основном совпадает с превращениями собственно почвенного азота. Однако под посевами процессы происходили иначе, чем в пару, что связано с отличиями в поступлении органического вещества в систему. После 2-х лет возделывания пшеницы в обеих почвах в относительном распределении азота по фракциям отмечалась некоторая стабильность, особенно в группе ГК, которая характеризовалась повышением доли меченых соединений в

малоподвижных фракциях ГК-2 и ГК-3 (рис. 6 и 7). Однако в серой лесной почве парование способствовало усилению трансформации во фракции ФК-1 и ФК-2. Перераспределение метки показывает, что в пару, при отсутствии свежих растительных остатков, биохимическим превращениям подвергаются и сравнительно "молодые" структуры, прежде всего меченые новообразования. Изменения в качественном составе гумуса серой лесной почвы к концу парования связаны с повышением подвижности. В черноземе подобные изменения в структуре меченых новообразований во времени происходили позднее - только на следующий год после пара. Вероятно, это связано с большей стабильностью в состоянии структуры гумусовых веществ чернозема.

% м

зо 20 10 о

пшеница

1987 г.

1988 г.

пар

пшеница

1986 г.

2 3 ГК

1а

ФК

2 3

Рис. 6. Многолетняя динамика трансформации меченого азота но фракциям гумусовых кислот в опыте на серой лесной почве: А- азот почвы, Б - азот удобрения; а - посев, б - спелость.

Рис. 7. Многолетняя динамика трансформации меченого азота по фракциям гумусовых кислот в опыте на черноземе выщелоченном: А- азот почвы, Б - азот удобрения; а - посев, б - спелость.

Особое место принадлежит формированию новообразованных струюур, что отражает взаимосвязи в агроэкосистеме, поддерживаемые функционированием гумуса. Новообразованные вещества, являясь сравнительно "молодыми" и лабильными структурами, участвуют в обмене периферических фрагментов гумусовых молекул (Фокин, 1975). С одной стороны, они выполняют защитные функции, предохраняя гумус от деструкции, а с другой, представляют резерв веществ, доступных к минерализации и участвующих в обменных процессах в агроэкосистеме. Реализация этих фуцкций, которые прежде всего, определяются его структурой, характеризует экологическую роль гумуса. Низкое содержание органического вещества при относительно высокой его подвижности обеспечивает меньшую устойчивость гумуса серой лесной почвы, в отличие от чернозема.

Проведение гумусового мониторинга в многолетних опытах является надежной основой для выбора оптимальных приемов регулирования режима и состояния органического вещества (его содержания и качественного состава) с целью поддержания эффективного плодородия почв. Перечисленное позволит обеспечивать экологические функции почв, с которыми связано устойчивое функционирование агроэкосистем в целом.

Выводы

1. Специфический для разных типов пахотных почв качественный состав гумуса определяет особенности его функционирования в условиях изменения среды. Низкое содержание органического вещества и сравнительно высокая подвижность гумуса в серой лесной почве, в отличие от чернозема выщелоченного, определяет менее устойчивое функционирование системы гумусовых веществ.

2. Изменения во фракционно-групповом составе гумуса при чередовании полей севооборота связаны с особенностями функционирования системы гумусовых веществ и зависят от генетических свойств почв, уровня антропогенного воздействия и гидротермических условий в годичном и многолетнем циклах. В одинаковых условиях изменения более отчетливо проявляются в серой лесной почве, чем в черноземе выщелоченном.

3. В серой лесной почве и черноземе выщелоченном характер и направленность процессов гумусообразования в течение вегетационного сезона одинаковы и не зависят от чередования полей севооборота. Формирование устойчивых стругаур гуминовых кислот (ГК) подтверждается повышением показателей степени гумификации (Спс:Собщ.,%) и отношений Сгк:Сфк и №к:Ыфк.

4. Изменения во фракционном составе гумусовых кислот прежде всего связаны с трансформацией новообразованных веществ. В обеих почвах наибольшее содержание меченых изотопом l5N новообразованных структур в начале вегетации обнаруживается в подвижных фракциях, а в конце вегетации - в малоподвижных.

5. Характер закрепления и динамические превращения меченых изотопом |5Ы новообразований свидетельствуют о постоянном обмене между азотсодержащими периферическими фрагментами гумусовых молекул, обеспечивающем их обновление. Обновление в составе гумусовых веществ за вегетационный сезон в серой лесной почве выше (2,7%), чем в черноземе выщелоченном (1,5 %). В обоих типах почв наибольшим обновлением отличаются подвижные фракции, а наименьшим - малоподвижные.

6. Экологическая роль новообразованных структур в современных процессах гумусообразования обусловлена их трансформацией во времени, что обеспечивает поддержание ресурса и качественного состава гумуса.

7. Оптимальное состояние системы гумусовых веществ, генетически специфичное для разных типов почв, обеспечивает экологические функции почв, которые, в свою очередь, обусловливают устойчивое функционирование агроэкосистем в целом.

Публикации по теме диссертации

Pomazkina L.V., Zorina S.Yu. The study of characteristics of modem processes of humus formation using 15N isotop/ Intern. Sump. Humus et Planta IX, Prague, 1988.- С. 179.

Зорина С.Ю., Помазкина JI.B. Трансформация меченого азота удобрений в почве в связи с процессами гумусообразования//Тез. VI 11 дел. съезда ВОП.

Новосибирск, 1989,- Кн. 2.- С. 38.

Помазкнна JI.B., Зорина С.Ю. Иммобилизация азота удобрений и трансформация его в составе гумусовых веществ почв лесостепи Средней Сибири//Тез. докл. Всесоюз. конф. «Проблемы экологизации азотного питания в интенсивном земледелии», Новосибирск, 1990.- С. 143-144.

Зорина С.Ю., Помазкина Л.В., Петрова И.Г. Иммобилизация азота удобрений и его последействие в почвах лесостепи Иркутской области//Тез. докл. научно-практ. конф. Иркутской обл. 1992 г. -1992. - С. 44-46.

Зорина С.Ю. Трансформация азота гумусовых веществ в почвах лесостепи Прибайкалья//Тез. докл. 11 съезда общества почвоведов. - С-Пб., 1996.- Кн.1.- С. 169.

Помазкина JI.B., Зорима С.Ю., Петрова И.Г. Трансформация соединений азота и углерода в составе гумусовых веществ серой лесной почвы лесостепи Прибайкалья//Почвоведение.-1996,- N11.- С. 1320-1329.

Зорина С.Ю.. Органическое вещество пахотных почв лесостепи Прибайкалья и его трансформация//Сб. Почвенные ресурсы, рационализация землепользования и экологическая оптимизация агроландшафтов в Приенисейской Сибири,- Красноярск, 1997.- С.45-47.

Зорина С.Ю., Засухина Т.В., Петрова И.А. Динамика трансформации гумусовых веществ при антропогенном воздействии в агроэкосистемах//Мат. межд. конф. «Проблемы антропогенного почвобразования».- М., 1997.- Т.2.- С. 287-289.

Зорина С.Ю., Засухина Т.В. Качественный состав гумуса пахотных почв Прибайкалья // Проблемы сохранения биоразнообразия. Мат. конф. «Проблемы экологии».-Новосибирск: Наука, 1998,- С. 168-171.

Зорина С.Ю., Засухина Т.В., Петрова И.Г. Гумусное состояние загрязняемых выбросами алюминиевого производства пахотных почв Прибайкалья // Тез. докл. III съезда ДОП.- Суздаль, 2000 - Кн. 1.- С. 262.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Зорина, Светлана Юрьевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Экологические функции почвенного органического вещества.

1.2. Биологическое разнообразие органических веществ.

1.3. Качественный состав гумуса ("статика")

1.4. Трансформация органического вещества ("динамика").

1.4.1. Источники гумусовых веществ.

1.4.2. Трансформация органического вещества в почве. 21 у

1.4.3. Особенности трансформации органического вещества в агроэкосистемах.

1.4.4. Влияние различных приемов земледелия на гумусное состояние почв. 28 и

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Экологические условия почвообразования.

2.2. Характеристика гидротермических условий вегетационного сезона в годы исследований.

2.3. Агрохимическая характеристика почв.

2.4. Методы исследований.

Глава 3. КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ГУМУСА ПАХОТНЫХ ПОЧВ ЛЕСОСТЕПИ ПРЕД

БАЙКАЛЬЯ ("статика").

3.1. Содержание и запасы гумуса и азота в пахотных почвах.

3.2. Групповой и фракционный состав гумуса.

3.3. Характеристика гумусного состояния почв.

Глава 4. ТРАНСФОРМАЦИЯ ГУМУСОВЫХ ВЕЩЕСТВ РАЗНЫХ ТИПОВ ПОЧВ

ПРИ ЧЕРЕДОВАНИИ ПОЛЕЙ В ЗВЕНЕ СЕВООБОРОТА.

4.1. Динамика углерода и азота в составе гумусовых веществ.

4.1.1. Изменения в групповом составе.

4.1.2. Изменения во фракционном составе.

4.2. Трансформация углерода и азота и изменение структуры гумусовых веществ.

4.2.1. Изменения в структуре группового состава гумуса.

4.2.2. Изменения в структуре ГК и ФК.

4.2.3. Особенности относительного распределения углерода и азота по группам и фракциям ГК и ФК.

4.3. Динамика показателей гумификации.

4.4. Динамика C:N.

4.5. Особенности трансформации углерода и азота в составе гумусовых веществ разных типов почв.

Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЯ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ГУМУСОВЫХ ВЕЩЕСТВ В СОСТАВЕ РАЗНЫХ ТИПОВ ПОЧВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИЗОТОПА 15N.

5.1. Трансформация меченых азотсодержащих гумусовых веществ в течение вегетации.

5.1.2. Оценка обновления азотсодержащих гумусовых веществ.

5.2. Трансформация азотсодержащих гумусовых веществ в разных типах почв в многолетних опытах.

5.2.1. Исследования на серой лесной почве.

5.2.2. Исследования на черноземе выщелоченном.

5.2.3. Особенности трансформации азотсодержащих гумусовых веществ в разных типах почв в зависимости от чередования полей севооборота.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Трансформация соединений углерода и азота в составе гумусовых веществ пахотных почв лесостепи Предбайкалья"

Органическое вещество почв является основным компонентом, обеспечивающим плодородие и экологическую устойчивость почв и биосферы (Ковда, 1985; Добровольский, Никитин, 1986; Орлов, 1990; Фокин, 1995; Яшин и др., 1996; Попов, Чертов, 1996; и др.). Реализация этих функций в агроэкосистемах во многом обусловлена воздействием антропогенных факторов. Возрастающие нагрузки на почву в условиях интенсивного земледелия и особенно техногенного загрязнения нередко приводят к ухудшению гумусного состояния почв. Изучение состава гумуса разных типов почв в статике позволяет в основном оценивать их генетические свойства. Для характеристики современных процессов гумусообразования необходимо исследовать формирование и трансформацию гумусовых веществ с учетом их экологических функций. В агроэкосистеме динамика процессов, связанных с современным гумусообразованием, отражает специфику функционирования системы гумусовых веществ разных почв, в зависимости от природных факторов среды и антропогенной нагрузки. Наиболее перспективны динамические исследования, особенно многолетние, проведенные с использованием стабильного изотопа 151\[, но они малочисленны. Вместе с тем именно такие исследования необходимы для экологического обоснования системы современного земледелия, обеспечивающей сохранность почв и воспроизводство их плодородия, а также оптимальное функционирование агроэкосистем с учетом биосферной функции гумуса.

Предбайкалья. Выявить особенности и экологическую роль современных процессов гумусообразования.

Задачи исследований:

- показать качественный состав гумуса разных по генезису пахотных почв лесостепи Предбайкалья;

- с использованием изотопа показать трансформацию меченых новообразований в составе гумусовых веществ почв и их обновление.

Научная новизна. Впервые одновременно по углероду и азоту дана оценка гумусного состояния пахотных серой лесной почвы и чернозема выщелоченного лесостепи Предбайкалья. В многолетних полевых опытах на этих почвах показаны особенности динамических превращений гумусовых веществ, в том числе новообразованных, меченных изотопом 1511. Дана количественная оценка обновления азота в- составе гумусовых веществ. Выявлены особенности функционирования системы гумусовых веществ в зависимости от чередования полей в севообороте, отражающие экологические функции гумуса в изменяющихся условиях среды.

2. Трансформация новобразованных гумусовых веществ обусловливает качественный состав, обновление и поддержание ресурса гумуса, что обеспечивает экологические функции почв.

- 6

Практическая значимость. Дана оценка гумусного состояния основных типов пахотных почв лесостепи Предбайкалья. Выявленные количественные и качественные показатели динамических изменений в составе гумуса при чередовании полей севооборота позволяют прогнозировать направленность современных процессов гумусообразования и регулировать режим органического вещества в агроэкосистемах. Это позволит рационально поддерживать состояние гумуса в пахотных почвах и экологические функции почв, обеспечивающие устойчивое функционирование как агроэкосистемы, так и биосферы в целом. Материал диссертации включался в курс лекций по агрохимии и агроэкологии на биолого-почвенном факультете ИГУ.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.б.н. Л.В. Помазкиной за постоянное внимание и содействие в подготовке диссертационной работы, а также всем сотрудникам лаборатории агроэкологии СИФИБР и инженерам группы физических методов И.Г. Петровой и H.A. Соколовой, принимавших участие в выполнении анализов на масс-спектрометре.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Зорина, Светлана Юрьевна

Выводы

2. Динамические изменения фракционно-группового состава гумуса при чередовании полей севооборота связаны с особенностями функционирования системы гумусовых веществ и зависят от генетических свойств почв, уровня антропогенного воздействия и гидротермических условий в годичном и многолетнем циклах. В одинаковых условиях изменения более отчетливо проявляются в серой лесной почве, чем в черноземе выщелоченном.

3. В серой лесной почве и черноземе выщелоченном характер и направленность процессов гумусообразования в течение вегетационного сезона одинаковы и не зависят от чередования полей севооборота. Формирование устойчивых структур гуминовых кислот (ГК) подтверждается повышением показателей степени гумификации (Сгк:Собщ.,%) и отношениями Сгк:Сфк и Мгк:Ыфк.

4. Изменения во-фракционном-составе-тумусивых кислот прежде всего связаны с трансформацией новообразованных веществ. В обеих почвах наибольшее содержание меченых изотопом новообразованных структур в начале вегетации обнаруживается в подвижных фракциях, а в конце вегетации - в малоподвижных.

5. Характер закрепления и динамические превращения меченых изотопом новообразований свидетельствуют о постоянном обмене между азотсодержащими периферическими фрагментами гумусовых молекул, обеспечивающем их - обновление. Обновление в составе гумусовых веществ за вегетационный сезон в серой лесной почве выше (2,7%), чем в черноземе (1,5 %). В обоих типах почв наибольшим обновлением отличаются подвижные фракции, а наименьшим - малоподвижные.

6. Экологическая роль новообразованных структур в современных процессах гумусообразования обусловлена их динамической трансформацией, что обеспечивает поддержание.ресурса и качественного состава гумуса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные материалы и их анализ подтверждают правомерность представлении о гумусе, как о системе гумусовых веществ почв -элементарном иерархически организованном природном комплексе. Внутренняя организация и его целостность, как любой хорошо организованной природной системы биосферного типа, обеспечивается благодаря связи между ее составляющими в ходе постоянных процессов трансформации в изменяющихся условиях среды. Основу их составляют потоки вещества, энергии и информации, проходящие через систему и способствующие поддержанию упорядоченности в структуре в ходе функционирования.

Изучение гумуса в статике выявило его структурную организацию разных по генезису почв, характеризующуюся особенностями распределения углерода и азота по группам и фракциям гумусовых веществ. Для группового состава гумуса серой лесной почвы характерно высокое содержание углерода в ФК, тогда как в черноземе его значительно больше в ГК. Содержание азота в ГК и ФК в серой лесной почве примерно одинаково, а в черноземе выше в ГК. Еще более существенные отличия отмечались в структуре фракционного состава гумуса, особенно по азоту. Если в серой лесной почве доля его была больше в ФК-3, то в черноземе в ФК-2. Различия в структуре каждой из почв позволяет рассматривать гумус как генетически сформированную систему гумусовых веществ, выполняющую роль матрицы, с которой связана определенная стабильность или устойчивость в изменяющихся условиях среды (Фокин, 1975; Гаджиев, Дергачева, 1977; Дергачева, 1984; Помазкина, 1989; Помазкина, Зорина, Петрова, 1996). Наличие в составе гумуса, с одной стороны устойчивых прочносвязанных соединений - носителей генотипа почв, с другой -подвижных соединений, более податливых к изменению под влиянием внешних условий, обеспечивает его сохранность и свойственную для гумуса разных почв структуру и характер функционирования.

Динамические исследования показывают изменения в структуре гумусовых веществ каждой из почв в зависимости от факторов среды. Прежде всего это поступление растителвных остатков, а также интенсивность их разложения в зависимости от гидротермических условий и агротехнических приемов в севообороте. Постоянно происходящие превращения, связанные как с минерализацией и иммобилизацией, так и с гумификацией, характеризуются, в частности, перераспределением углерода и азота между группами и фракциями гумусовых веществ. В обеих почвах двухлетнее возделывание пшеницы способствовало увеличению углерода в ГК, особенно за счет фракций, связанной с кальцием и прочно связанной с глинистыми минералами, при одновременном снижении его в наиболее подвижных фракциях ФК. Трансформация азота в основном связана с уменьшением его в ФК, причем за счет ФК-2 и ФК-3 что, вероятно, является следствием минерализации. Следует отметить, что и в группе ГМ, считающейся сравнительно стабильной, происходили изменения, хотя менее значительные, по сравнению с ГК и ФК. За межвегетационный сезон существенные изменения были связаны с повышением углерода и азота в наиболее подвижных фракциях ФК. По - видимому, промерзание и оттаивание почв способствовало физико-химическим превращениям, усиливающим подвижность гумусовых веществ. Это можно рассматривать как положительный фактор, способствующий обеспечению растений элементами питания к началу вегетации. После пара состояние гумуса отличалось существенным снижением углерода во всех фракций ФК. Одновременно происходило увеличение ГК, причем в основном за счет фракций, связанных с минеральной частью почв (ГК-2 и ГК-3). Изменения по азоту были более интенсивными, особенно в серой лесной почве, и характеризовались снижением в подвижных фракциях ФК-1а и ФК-1, и, напротив, повышением в ФК-2. Можно полагать, отсутствие поступления свежих растительных остатков при паровании, усиливало не только активность процессов разложения, но и гумификации. В обеих почвах от начала к концу вегетации повышение степени гумификации и расширение отношения Сгк: Сфк и №к: Щк, независимо от чередования полей в звене севооборота, характеризует единую направленность процессов гумификации, которая характеризуется формированием со временем наиболее устойчивых структур ГК.

Наблюдаемые в севообороте изменения фракционно-группового состава гумуса связаны с особенностями функционирования системы гумусовых веществ каждой из почв и зависят от их генетических свойств, уровня антропогенного воздействия и гидротермических условий как в течение вегетационного сезона, так и в годичном цикле. Изменения в серой лесной почве проявляются более отчетливо по сравнению с черноземом. Это, по-видимому, зависит от сравнительно высокой способности чернозема к поддержанию типичной для него структуры, чем, вероятно, обусловлена большая устойчивость, обеспечивающая стабильность функционирования системы гумусовых веществ в изменяющихся условиях среды.

Характер наблюдаемых изменений в структуре гумусовых веществ почв связан с трансформацией, в первую очередь, новообразованных веществ. Использование изотопа 15Ш позволяет получить представление о роли новообразованных меченных соединений в формировании гумусовых веществ. Трансформация меченого азота в течение вегетации показывает, что в обеих почвах при возделывании пшеницы 1 и 2 гг. после пара количество общего иммобилизованного азота снижалось. Это связано, вероятно, с его минерализацией, которая наиболее интенсивно происходит в ранне-летний период. Динамика относительного распределения иммобилизованного 15И по группам гумусовых веществ свидетельствует о непрерывных превращениях, приводящих к изменениям в структуре гумусовых веществ за счет перераспределения азота из ФК в ГК. Соответственно отношение 151\1гк:15Щж в обеих почвах расширялось. Это свидетельствует о тенденции к формированию наиболее устойчивых структур, особенно в черноземе. Превращения в каждой из групп связаны с перераспределением между фракциями. В начале вегетации больше новообразованных структур в обеих почвах обнаруживалось в подвижной форме, а позднее - в малоподвижной. Однако в черноземе процесс больше направлен в сторону повышения гуматов кальция, а в серой лесной почве - фульватов кальция. Можно предположить, что с этим связана большая мобильность гумусовых кислот серой лесной почвы, в отличие от чернозема.

Об изменениях в распределении азотсодержащих гумусовых веществ во времени также свидетельствует показатель относительной подвижности (Пг), характеризующий отношение суммы ГК и ФК фракции 1 к сумме тех же кислот, связанных с кальцием (Бирюкова и др., 1986). В обеих почвах характер сезонной динамики Пг был сходный, независимо от возделываемой культуры. К концу вегетации отмечалось снижение Пг. Это связано, как с минерализацией меченых новообразований, так и их перераспределением из лабильных в сторону более устойчивых малоподвижных фракций.

Отмеченные особенности трансформации позволяют отметить, что относительное распределение меченых азоторганических соединений в целом происходило примерно пропорционально распределению азота по фракциям гумусовых веществ, свойственному типу почвы. Это подтверждает существующее предположение о том, что сформированная ранее система гумусовых веществ почвы функционирует как "матрица", на которой происходят закрепление и селективный отбор новообразованных фрагментов (Фокин, 1975; Помазкина, 1989). Характер включения и временных превращений меченых новообразований указывает на существование постоянного обмена между всеми структурными компонентами в системе гумусовых веществ, обусловливая ее обновление (Фокин, 1075; Помазкина, 1985;1989). В серой лесной почве независимо от предшественника обновление выше, чем в черноземе. Несмотря на это, в обеих почвах превращение азота происходили большей частью по пути обновления подвижных фракций, по сравнению с более устойчивыми к минерализации структурами гумусовых кислот.

Многолетние динамические наблюдения за трансформацией меченого азота по группам и фракциям гумусовых веществ подтверждают выше приведенные положения. Временной характер трансформации меченых новообразований в многолетних опытах в основном совпадает с превращениями собственно почвенного азота каждой из почв. Однако в почве процессы под посевами отличались по сравнению с парующейся почвой. Это, в первую очередь, связано с отличиями в поступлении органического вещества в систему. После 2- х лет возделывания пшеницы в исследуемых почвах в относительном распределении азота по фракциям отмечалась некоторая стабильность, особенно в группе ГК, характеризующаяся повышением доли меченых соединений в малоподвижных формах. Последующее парование почвы способствовало усилению трансформации их в группу ФК. Перераспределение метки показывает, что в пару при отсутствие поступления в почву свежих растительных остатков биохимическим превращениям подвергаются и сравнительно "молодые" структуры, каковыми являются и меченые новообразования. В итоге качественный состав гумуса к концу парования отличался повышением подвижности. Однако в черноземе это происходило с опозданием, что связано с большей устойчивостью структуры его гумуса.

Полученные данные соответствуют представлениям о том, что направленность современных процессов гумусообразования определяется тем, что они происходят на фоне ранее сформированного (на-тивного) гумуса, роль которого является основополагающей (Фокин, 1975; Кореньков и др., 1976; Дергачева, 1984; Помазкина, 1989). Именно природная, генетически сформированная система гумусовых веществ, выполняя роль "матрицы", обусловливает определенное стабильное состояние или устойчивость гумуса в изменяющихся условиях среды. Функционирование его, как открытой системы биосферного типа, связано с потоком вещества и энергии, поступающей из других компонентов в агроэкосистеме. Особое место принадлежит формированию новообразованных структур, что отражает взаимосвязи в агроэ-косистемах, поддерживаемые функционированием гумуса. Новообразованные вещества, являясь сравнительно "молодыми" лабильными структурами, участвуют в обмене периферических фрагментов гумусовых молекул (Фокин, 1975). С одной стороны, они выполняют защитные функции, предохраняя почвенные структуры от деструкции, а с другой, представляют резерв доступных к минерализации структур, способных принимать участие в обменных процессах в агроэкосистеме. Реализация этих функций связана с экологической ролью гумуса, которая прежде всего, определяется его структурой. Низкое содержание органического вещества и относительно высокая его подвижность обеспечивает меньшую устойчивость гумуса серой лесной почвы, по сравнению с черноземом. Отсюда, поддержание ее, обеспечивающей сбалансированный круговорот веществ в серой лесной почве, требует больше затрат. В этих опытах это проявлялось в усилении интенсивности процессов рециркуляции (Помазкина и др., 1999).

Проведение гумусового мониторинга в многолетних опытах является надежной основой для выбора оптимальных приемов регулирования режимов и состояния органического вещества (его содержания и качественного состава) с целью поддержания эффективного плодородия почв. Это также позволит обеспечить экологические функции почв, с которыми связано устойчивое функционирование как агроэко-систем, так и биосферы в целом.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Зорина, Светлана Юрьевна, Иркутск

1. Агрохимические методы исследования почв / Под. ред. A.B. Соколова. М. : Наука, 1975. - 656 с.

2. Агроценозы степной зоны / А.А.Титлянова., В.И. Кирюшин, О.П. Охинько и др. Под. ред. В. Б. Ильина. Новосибирск: Наука, 1984. - 247 с.

3. Агроклиматические ресурсы Иркутской области / Под. ред. В. Г. Пильниковой. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - 207 с.

4. Александрова Л.Н. Вероятные пути образования двухкомпонентной системы гумусовых веществ в почве // Химия, генезис и картография почв. М.: Наука, 1968. - С. 5-10.

5. Александрова Л.Н. Изучение процессов гумификации растительных остатков и природы новообразованных гумусовых кислот // Почвоведение. 1972. - N 7. - С. 37-45.

6. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации,- Л.: Наука, 1980. 287 с.

7. Александрова Л.Н., Аршавская В. Ф. Изменение состава гуминовых кислот в процессе гумификации растительных остатков // Зап. Ле-нингр. с.-х. ин-та. Л., 1968. - Т. 117. - С. 14-21.

8. Александрова Л.Н., Румянцева Э.А. Изменение новообразованных гуминовых кислот в процессе их дальнейшей гумификации // Зап. Ле-нингр. с.-х. ин-та. 1970. - Т. 137. - С. 3-11.

9. Ананьева Н. Д., Демкина Т.С., Самаркин В.А., РивкинаЕ.М. Важнейшие процессы, осуществляемые микроорганизмами в экосистеме // Экспериментальная экология. М. : Наука, 1991. - С. 58-76.

10. Андреева Е.А., Щеглова Г.М., Куренева Л.И. Трансформация азота минеральных удобрений в типичном мощном черноземе // Круговорот и баланс азота в системе почва-удобрение-растение-вода. М., 1979.- С. 188-194.

11. Аристовская T.B. Микробиология процессов почвообразования. -Л.: Наука, 1980. 187 с.

12. Арчегова И.Б. Гумусообразование на севере Европейской территории СССР. Л.: Наука, 1985. - 136 с.

13. Асарова Н.X. Включение азота удобрений во фракции органического вещества почвы и превращения иммобилизованного азота // Бюл. Почв, ин-та им. В.В. Докучаева . 1979. - Вып. XX. - С. 53-56.

14. Аюпов 3.3., Аллаяров Р.Ф. Изменение гумусного состояния выщелоченных черноземов Башкортостана при их сельскохозяйственном использовании // Тез. докл. И съезда почвоведов. С-П., 1996.-Кн. 1. - С. 141- 142.

15. Аюпов 3.3., Хабиров И.К., Кираев P.C., Сергеев B.C. Изменение качества гумуса в зависимости от способов возделывания сельскохозяйственных культур /Проблемы антропогенного почвообразования // Материалы межд. конф. М., 1997. - Т. 2. - С. 252-255.

16. Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М.: Изд-во МГУ, 1989. - 336 с.

17. Багаутдинов Ф.Я. Обновление компонентов гумуса серой лесной почвы и чернозема типичного при длительной гумификации меченных по углероду растительных остатков // Почвоведение. 1994. - N 2.- С. 50-56.

18. Багаутдинов Ф.Я., Куватов Ю.Г. Трансформация меченных по углероду растительных остатков в черноземах типичных и серых лесных почвах // Почвоведение. 1993. - N 3. - С. 25-31.

19. Багаутдинов Ф.Я., Хазиев Ф. X., Гарипов Т.Т. Гумусное состояние некоторых почв южного Урала и приемы его регулирования // Почвоведение. 1997. - N 9. - С. 1087-1095.

20. Барановская А.В. Об изменении состава гумуса дерново-подзолистой супесчаной почвы в годичном цикле // Почвоведение. 1961.- N 2. С. 79-85.

21. Берестецкий O.A. Биологичесие основы севооборотов // Минеральный и биологический азот в земледелии СССР. М.: Наука, 1985. - С. 136-140.

22. Биологические основы плодородия почвы / 0. А. Берестецкий, Ю. М. Возняковская, J1.M. Доросинский и др. Под. ред. O.A. Берестецкого.- М.: Колос, 1984. 287 с.

23. Бирюкова О.Н., Орлов Д.С. Период биологической активности почв и его связь с групповым составом гумуса // Биологические науки. 1978. - N 4. - С. 115-118.

24. Бирюкова О.Н., Орлов Д.С., Рейнтам Л.Ю. Влияние сельскохозяйственного "использования на гумусное состояние и некоторые свойства бурых псевдоподзолистых почв//Агрохимия. 1986.- N 2. -С. 75-76.

25. Бобрицкая М.А., Макаров Б.Н. Баланс азота удобрений в дерново-подзолистых, темно-серых лесных почвах и черноземах // Применение стабильного изотопа 15N в исследованиях по земледелию. М.: Колос, 1973. С. 129-138.

26. Богданов Ф.М., Середа H.A. Влияние различных систем удобрения на гумусное состояние и продуктивность чернозема типичного //Агрохимия. 1998. - N 4. - С. 18-24.

27. Богданович Е.Ф., Калиновский A.B., Красикова A.B. Изменение запасов, состава и свойств гумуса дерново-подзолистых почв в связи с их сельскохозяйственным использованием // Сб. науч. тр. Белорус. с.-х. акад. 1972. Вып. 88. - С. 3-8.

28. Ваксман С. Гумус. М.: Сельхозгиз, 1937. 471 с. Вернадский В. И. Биосфера. М. ;J1.: Научно-техн. изд-во, 1926.- 234 с.

29. Вильяме В.Р. Почвоведение. М., 1939. 447 с.

30. Влаоюк П.А., Добротворская K.M., Гордиенко С.А. Интенсивность действия ферментов в ризосфере отдельных растений // Докл. ВАСХ-НИЛ. 1957. - ВЫП. 3. - С. 14-19.

31. Волобуев В. Р. Введение в энергетику почвообразования. М.: Наука, 1974.- 128 с.

32. Гаджиев И.М., Дергачева М. И. Изменение органического вещества дерновоподзолистых почв со вторым гумусовым горизонтом под влиянием зимнего промерзания // Проблемы Сибирского почвоведения. Новосибирск: Наука, 1977. С. 97-106.

33. Гамзиков Г.П., Кострик Г.И., Емельянова В.Н. Баланс и превращение азота удобрений. Новосибирск: Наука, 1985. - 160 с.

34. Ганжара Н.Ф. О гумусообразовании в почвах черноземного типа // Почвоведение. 1974. - N 7,- С. 39-43.

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

36. Ганжара Н.Ф. Гумусообразование и агрономическая оценка органического вещества подзолистых и черноземных почв европейской части СССР : Автореф. дисс. д-ра биол. наук. М., 1988. 31 с.

37. Ганжара Н.Ф. Концептуальная модель гумусообразования // Почвоведение. 1997. - N 9. - С. 1075-1080.

38. Ганжара Н.Ф. Гумус, свойства почв и урожай // Почвоведение. -1998. N 7. - С. 812-819.

39. Герасимов И.П., Чичагова O.A. Некоторые вопросы радиоуглеродного датирования почвенного гумуса // Почвоведение. 1971,- N 110. - С. 3-10.

40. Глонти Г.Г., Лабадзе H.A., Квацхелия Н.Т. Применение радиоуглерода в исследовании гумусообразования // Сб. трудов V Междунар. конгр. почвоведов. Тбилиси, 1974.- С. 111-129.

41. Голембевска Д. Хемилюминесценция продуктов мягкого гидролиза гуминовых кислот // Тр. Междунар. конгр. почвоведов. М.: Наука, 1974. - Т. 2. - С. 311-317.

42. Горбенко Н.П. Трансформация органического вещества почвы под влиянием высоких концентраций азотных удобрений: Автореф. дисс. канд. биол. наук. М., 1987. 22 с.

43. Горшенин К.П. Почвы южной части Сибири. М.: Изд-во АН СССР, 1955. - 592 с.

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

45. Гришина Л.А., Коротков К.О. Пути образования специфических органических веществ в почве // Докл. АН СССР. 1978. - Т. 238.- N 5. С. 1218.

46. Гришина Л.А., Моргун Л.В. Состав органического вещества пахотных дерново-подзолистых почв // Почвоведение. 1979. - N 2. -С. 53-61.

47. Гришина Л.А., Орлов Д.С. Система показателей гумусного состояния почв // Проблемы почвоведения. М.: Наука, 1978.- С. 43-47.

48. Гуминьский С. Современные точка зрения на механизм физиологических эффектов, вызываемых в растительных организмах гумусовыми соединениями // Почвоведение. 1968. - N 9. - С. 43-51.

49. Девятова Т.А., Стороженко Н.В. Гумусовое состояние чернозема выщелоченного в условиях интенсивного земледелия' // Тез. докл. VIII Всесоюзн. съезда почвоведов, Новосибирск, 14-18 авг., 1989.- Новосибирск, 1989. Кн. 2. - С. 31.

50. Державин Л.М., Седова Е.В. К вопросу о воспроизводстве гумуса // Агрохимия. 1988. - N 9. - С. 117-127.

51. Дергачева М.И. О содержании и распределении гуминов в профилях разных типов почв // Материалы отчетной сес. лаб. лесного почвоведения за 1967г. Свердловск: УФ АН СССР, 1968. - С. 20-22.

52. Дергачева М.И. Органическое вещество почв: статика и динамика. Новосибирск: Наука, 1984. - 152 с.

53. Дергачева М.И. Система гумусовых веществ почв. Новосибирск: Наука, 1989. - 110 с.

54. Дергачева М.И., Дедков B.C. Влияние промерзания-оттаивания на органическое вещество почв Приобской лесотундры // Экология. 1977. N 2. - С. 23-32.

55. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экологические функции почв. М.: Изд-во МГУ, 1986. 137 с.

56. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосистемах. М.: Наука. - 1990. - 260 с.

57. Докучаев В. В. К вопросу о переоценке земель Европейской и Азиатской России // Избр. соч. Т. 2. М. : Сельхозгиз, 1949. С. 150-167.

58. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

59. Драгунов С.С. Химия твердового топлива, 1967, N 1. -С.

60. Драгунов O.A., Минина Т.Н. Воспроизводство гумусового состояния дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы / Проблема гумуса в земледелии // Тез. докл. совещ.- Новосибирск, 5-8 авг., 1986. -С. 73-75.

61. Жигунов А.В., Симаков В.Н. Состав и свойства гуминовых кислот, выделенных из разлагающихся растительных остатков // Почвоведение. 1977. - N 12. - С. 59-65.

62. Заболоцкая Т.Г. Биологический круговорот элементов в агроце-нозах и их продуктивность. Д., Наука, 1985. - 179 с.

63. Замятина В.Б., Варюшкина Н.М., Кирпанева Л.И. и др. Превращение и баланс азота удобрений // Применение стабильного изотопа15N в исследованиях по земледелию. М. : Колос, 1973. - С. 178-188.

64. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.: Изд-во МГУ, 1987.- 256 с.

65. Золотарева Б.Н., Мироненко Л.М., Сотакова С. и др. Динамика гумусообразовательного процесса под влиянием антропогенного воздействия // Динамика продукции биомассы растений и гумуса почв. -М. : Наука, 1992. С. 78-132.

66. Иванов В.П. Растительные выделения и их значение в жизни фито-ценозов. М. : Наука, 1973. - 295 с.

67. Какотчикова A.B. Агропочвенное районирование части территории Тулуно-Иркутской лесостепи // Почвы Прибайкалья и их плодородие.- Иркутск: Вост.-Сиб. кн. изд-во, 1970. С. 31-54.

68. Калеп Л. Л. Урожай и качество зерна яровой пшеницы в зависимости от предшественников и удобрений на серых лесных почвах подтаежной зоны Иркутской области: Автореф. дисс. канд. с.-х. наук.- Иркутск, 1970. 27 с.

69. Карпачевский Л.0. Экологическое почвоведение. М.: МГУ,1993. -184 с.

70. Кащенко A.C. Динамика группового состава гумуса в дерново-подзолистой почве // Зап. Ленингр. с.-х. ин-та. Л, Пушкин,- 1958, Вып. 13.- С. 152-159.

71. Кауричев И.С. Почвоведение. М.: Колос, 1969. 468 с. Кирюшин В.И., Лебедева H.H. Изменение содержания гумуса черноземов Сибири и Казахстана под влиянием сельскохозяйственного использования // Докл. ВАСХНИЛ. - 1984. - N 5. - С. 4-7.

72. Кирюшин В.И., Ганжара Н.Ф., Кауричев И. С. и др. Концепция оптимизации режима органического вещества почв в агроландшафтах. М.: Изд-во МСХА, 1993. 99 с.

73. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. М.: Наука, 1985. -С. 262.

74. Когут Б.М. Влияние длительного сельскохозяйственного использования на гумусовое состояние чернозема типичного // Органическое вещество пахотных почв. М., 1987. - С. 118-126.

75. Колесниченко В.Т. Водно-тепловой режим и агрофизические свойства выщелоченных черноземов лесостепи Восточной Сибири // Почвы, удобрения и урожаи в лесостепи Прибайкалья. Иркутск: Вост.-Сиб.кн. изд-во, 1965. - С. 42-60.

76. Колесниченко В.Т., Рынке И.Н. Почвенное районирование и земельные ресурсы Иркутской области // Почва зоны БАМ. Новосибирск: Наука, 1979. - С. 13-14.

77. Кононова М.М. Органическое вещество почвы, его природа, свойства и методы изучения. М. : Изд-во АН СССР, 1963. - 314 с.

78. Кононова М.М. Проблема' органического вещества на современном этапе // Органическое вещество целинных и освоенных почв. М.: Наука, 1972. С. 7-29.

79. Кореньков Д.А., Лаврова И. А., Филимонов Д. А., Руделев Е.В. Превращение азотных удобрений в почве. Сообщение 1. Распределение азота почвы и удобрений по фракциям органического вещества почвы // Агрохимия. 1976. - N 8. - С. 3-11.

80. Корзун М.А., Кузьмин В. А. Почвы Иркутской области // Почвы Иркутской области, их использование и мелиорация. Иркутск, 1979. - С. 17-33.

81. Костюкевич Jl.И., Кондрыко В.Д. Изменение гумусного состояния дерново-подзолистой супесчаной почвы под влиянием систем удобрения // Тез. докл. V111 Всес. съезда почвоведов, Новосибирск, 14-18 авг., 1989. Новосибирск, 1989. - Кн.2. - С. 46.

82. Костычев П.А. Почвы черноземной области России. М.: Сельхоз-гиз, 1949,- 240 с.

83. Кочергин А.Е., Комиссаров И. Д. Потери и трансформация гумуса в почвах бессменного пара и под монокультурой кукурузы / Проблема гумуса в земледелии // Тез. докл. совещ., Новосибирск, 5-8 авг.,1986. Новосибирск, 1986. - С. 22-24.

84. Крапивин В.Ф., Свирежев Ю.М., Тарко А.М. Математическое моделирование глобальных биосферных процессов. М.: Наука, 1982.- 272 с.

85. Красильников H.A. Микроорганизмы почвы и высшие растения. М.: Наука, 1958. 463 с.

86. Кудеяров В.Н. Иммобилизационно-минерализационные процессы превращения азотных удобрений в почвах // Вестн. с.-х. науки.1987. N 6,- С. - 31-37.

87. Кудеяров В.Н. Цикл азота в почве эффективность удобрений. М.: Наука, 1989. 216 с.

88. Кулагина М.Н. Изменение органического вещества почв под влиянием удобрений: Автореф. дисс. канд. биол. наук,- Новосибирск, 1991. 17 с.

89. Курмышева H.A., Ефремова З.С., Забугина Т.М. Состояние органического вещества дерново-подзолистой почвы при длительном возделывании кукурузы бессменно и в севообороте // Агрохимия. 1995. N 9. - С. 11-16.

90. Лабадзе Н. А. Исследование процессов гумусообразования с применением радиоактивной метки: Автореф. дисс. канд. с.-х. наук.- Тбилиси, 1977. 26 с.

91. Лакин Б.Ф. Биометрия. М.: - Высшая школа, 1968. - 284 с.

92. Левин Ф.И., Денисова Е.А. Изменение гумусного состояния дерново-подзолистой почвы при внесении удобрений // Вестн. МГУ. 1987. N 3. - С. 48-52.

93. Люжин М.Ф. Минерализация и гумификация растительных остатков в почве // Зап. Ленингр. с.-х. ин-та. 1968. - Т. 117, Вып. 2. -С. 27-38.

94. Лыков A.M. Основные итоги исследований по проблеме органического вещества дерново-подзолистой почвы в интенсивном земледелии // Изд. ТСХА, 1976. Вып. 2. - С. 8-20.

95. Лыков А.М. Воспроизводство плодородия почв в Нечерноземной зоне. М.: Россельхозиздат, 1982. - 143 с.

96. Лыков А. М., Черников В.А., Вьюгин С.М. Характеристика гуми-новых кислот интенсивно используемой дерново-подзолистой почвы // Изв. ТСХА. 1975. - N 2. - С. 100-105.

97. Макеев О.В. Проблема генезиса таежных почв юга Средней Сибири // Изв. АН СССР. 1957. - N 4.- Сер. биол.- С. 416-430.

98. Маркаданов И.Ф., Арбатская А.П. Влияние минеральных удобрений на урожай и качество яровой пшеницы // Почвы Предбайкалья и их плодородие. Иркутск, 1970. - С. 107-117.

99. Морозова Е.В., Титова В. И. Влияние длительного применения удобрений га гумусное состояние светло-серых лесных почв Среднего Поволжья // Проблемы антропогенного почвообразования. -1997. Т. 3. - С. 92-95.

100. Минеев В.Г., Шевцова Л.К. Влияние длительного применения удобрений не гумус и урожай культур // Агрохимия. 1978. - N 7,- С. 134-141.

101. Надеждин Б.В. Лено-Ангарская лесостепь. М.: Изд-во АН СССР,1961. 327 с.

102. Надеждин С.М., Корягин Ю.В., Лебедева Т.Б. Гумусное состояние чернозема выщелоченного при сидерации // Агрохимия. 1998. N4.-0. 29-34.

103. Наумова Н.Б. Биомасса микроорганизмов в почвах естественных, сельскохозяйственных и техногенных экосистем Сибири : Автореф. дисс. канд-та биол. наук. Новосибирск, 1990. - 19 с.

104. Назарова А. В. Гетерогенность гуминовых кислот различного происхождения // Науч. тр. ин-та / Ленингр. с.-х. ин-т.- 1976. Т. 296. - С. 59-70.

105. Небольсин А.Н., Небольсина З.П. Изменение свойств кислых и произвесткованных разными дозами дерново-подзолистых почв за 35 летний период // Тез. докл. И съезда общества почвоведов. С-П., 1996. - Кн. 1, С. 382.

106. Неунылов Б.А., Хавкина Н.В. Изучение скорости разложения и процессов превращения в почве органического вещества, меченного 14С // Почвоведение, 1968. - N 2. - С. 103-108.

107. Никитин Б.А. Опыт изучения сезонной динамики гумуса // Тр. Горьковск. с.-х. ин-та. 1972. - Т. 124. - С. 71-80.

108. Никитин Б. А. Плодородие почвы, его виды и методы оценки. Горький: ГСХИ, 1981. 84 с.

109. Николаев И.В. Почвы Иркутской области. Иркутск, 1949. - 403 с.

110. Николаева Т. А. Сезонная динамика состава органического вещества в осушенных и окультуренных болотных почвах // Почвоведение.-1958. N 12. - С. 60-68.

111. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. От диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации. М. : Мир, 1979. 512 с.

112. Носко Б. С. Изменение гумусного состояния чернозема типичногопод влиянием удобрений // Почвоведение. 1987. - N 5.- С. 26-31.

113. Овчинникова М.Ф., Еремина Г.В., Орлов Д.С. Особенности группового состава гумуса и сезонной динамики некоторых свойств целинной и окультуренной дерново-подзолистых почв // Вестн. Москов. ун-та, Сер. 17, Почвоведение. 1978. - N 3. - С. 38-46.

114. Окулин Н.В. Влияние сельскохозяйственного использования торфяных почв на изменение их зольности и состава органического вещества // Мелиорация и использование торфяников Полесья. Минск, 1975. - С. 78-83.

115. Органическое вещество почв юга Средней Сибири / Под ред. М.А. Корзуна. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1989. - 160 с.

116. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв. М.: Изд-во МГУ, 1974. -382 с.

117. Орлов Д.С. Вопросы идентификации и номенклатуры гумусовых веществ // Почвоведение. 1975. - N 2,- С. 48.

118. Орлов Д.С. Кинетическая теория гумификации и схема вероятного строения гумусовых кислот // Биологические науки. 1977. - N 9.- С. 5 -16.

119. Орлов Д.С. Теоретические и прикладные проблемы химии гумусовых веществ // Итоги науки и техники. Почвоведение и агрохимия. М.: ВИНИТИ, 1979,- Т. 2.- С. 58-132.

120. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации.- М.: Изд-во МГУ, 1990. 325 с.

121. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н. Запасы углерода органических соединений в почвах Российской Федерации // Почвоведение. 1995. - N 1. - С. 21-32.

122. Орлов Д.С. Бирюкова О.Н. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Розанова М.С. Реальные и кажующиеся потери органического вещества почвами Российской Федерации // Почвоведение. 1996. - N 2. - С.197.217.

123. Паников Н. С. Кинетика роста микроорганизмов: Общие закономерности и экологические приложения. М.: Наука, 1991. - 310 с.

124. Паницкая М.П. Влияние удобрений на динамику питательных веществ в почве и продуктивность пшеницы в лесостепной и подтаежной зонах Иркутской области: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Иркутск, 1967,- 25 с.

125. Переверзев В.Н., Алексеева Н. С. Изменение состава органического вещества торфяно-болотных почв Кольского полуострова под влиянием окультуривания // Почвоведение. 1973. - N 3. - С. 42-49.

126. Переверзев В.Н., Алексеева Н. С. Органическое вещество в почвах Кольского полуострова. Л.: Наука, 1980. 277 с.

127. Переверзев В.Н. Биохимия гумуса и азота почв Кольского полуострова. Л.: Наука, 1987. 303 с.

128. Пестряков В.К. О содержании и свойстве гумуса лесных и пахотных дерново-подзолистых почв Северо-Запада //Почвоведение. 1974. N 7. - С. 69-73.

129. Пестряков В.К. Окультуривание почв Северо-Запада. Л., 1977. -343 с.

130. Помазкина Л.В. Агрохимия азота в таежной зоне Прибайкалья. -Новосибирск: Наука, 1985. 176 с.

131. Помазкина Л. В. Азот, его превращение и баланс в почвах Средней Сибири. Автореф. дисс. докт.биол. наук.- Новосибирск, 1989.36 с.

132. Помазкина Л.В., Зорина С.Ю., Петрова И.Г. Трансформация соединений азота и углерода в составе гумусовых веществ серой лесной почвы лесостепи Прибайкалья // Почвоведение. 1996а. - N 11. - С. 1320-1329.

133. Помазкина Л.В., Лубнина Е.В., Зорина С.Ю.» Котова Л.Г., Хорто-ломей И. В. Динамика выделения С02 серой лесной почвой лесостепи Прибайкалья // Почвоведение. 19966. - N 12. - С. 1454-1458.

134. Помазкина Л.В., Лубнина Е.В., Котова Л.Г. и др. Выделение углерода и азота в атмосферу в агроэкосистемах на техногенно загрязняемых почвах // Агрохимия. 1997. - N 4. - С. 60-64.

135. Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Методика и некоторые результаты фракционирования гумуса черноземов // Почвоведение. 1968. -N И. - С. 104-117.

136. Пономарева В.В., Плотникова Т. А. Гумус и почвообразование. Л.: Наука, 1980. 221 с.

137. Попкова М.Н. Влияние удобрений на урожай и качество зерна пшеницы на почвах Иркутского зерносовхоза: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Иркутск, 1968. - 22 с.

138. Попов А.И., Чертов О.Г. О трофической функции органического вещества почв // Вестн. СПбГУ,- 1993. Вып.З, Сер. 3. - С. 100-109.

139. Попов А.И., Чертов О.Г. Биогеноценотическая роль органического вещества почв // Вестн. СПбГУ. 1996. - Вып. 2 (N10), Сер. 3,-С. 88-97.

140. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М.: Прогресс, 1986. 432 с.

141. Прох И. Состав и свойства водорастворимых гумусовых веществ : Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. Л.: Пушкин, 1960. -21 с.

142. Розанов Б.Г. Расширенное воспроизводство почвенного плодородиянекоторые теоретические аспекты) //Почвоведение. 1987. - N 2.- С. 5-15.

143. Розанов А.Б., Розанов Б.Г. Экологические последствия антропогенных изменений почв // Итоги науки и техники ВИНИТИ. Сер. Почвоведение и агрохимия. 1990. - Т. 7. - 131 с.

144. Руделев Е.В., Кореньков Д. А. Трансформация азота почвы и удобрений // Агрохимия. 1989. - N 4. - С. 113-122.

145. Рынке И.Н. О результатах исследования почв и эффективности минеральных удобрений на территории Куйтунского производственного управления // Почвы, удобрения и урожай в лесостепи Прибайкалья.- Иркутск, 1965. С. 11-41.

146. Рынке И.Н., Лукьянова Н.И.Качественный состав гумуса почв Предбайкалья // Почвы Предбайкалья и их плодородие. Иркутск, 1970. - С. 55-68.

147. Самцевич С. А. Активные выделения корней растений и их значение // Физиология растений. 1965. - N 12, Вып. 5. - С. 837-846.

148. Синявский В.А. Влияние систематического применения удобрений в севообороте на групповой и фракционный состав гумуса серых лесных почв / Проблемы гумуса в земледелии // Тез. докл. совещ., Новосибирск, 5-8 авг., 1986. Новосибирск, 1986. - С. 81-82.

149. Система земледелия Иркутской области. Иркутск.: Вост.-Сиб. кн. изд-во, 1981. 245 с.

150. Смирнов П.М. Превращение азотных удобрений в почве и их использование растениями: Автореф. дисс. д-ра с.-х.наук. М, 1970. 42 с.

151. Смирнов П.М. Газообразные потери азота почвы и удобрений и пути их снижения // Круговорот и баланс азота в системе почва-удобрения-вода. М.: Наука, 1979. С. 56-65.

152. Смирнов П.М. Вопросы агрохимии азота (в исследованиях с 15W ).- М. : Изд-во ТСХА, 1982. 74 с.

153. Стенина Т. А. О разложении растительных остатков в пахотных подзолистых почвах // Почвоведение. 1964. - N 1. - С. 95-102.

154. Тарвис Т.В. Использование растениями азота удобрений, поглощенного микроорганизмами // Азот в земледелии Нечерноземной полосы.-Л.: Колос, 1973. С. 181-212.

155. Тейт Р. 111. Органическое вещество почвы. М.: Мир, 1991. -349 с.

156. Титлянова A.A., Кирюшин В.И., Охинько И. П. и др. Агроценозы степной зоны.- Новосибирск: Наука, 1984. 243 с.

157. Титлянова A.A. Продуктивность травяных экосистем. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1988. - С. 109-128.

158. Титлянова А. А., Тесаржова М. Режимы биологического круговорота в луговых экосистемах // Почвоведение. 1991. - N 3. - С. 32-39.

159. Титлянова A.A., Наумов A.B. Потери углерода из почв Западной Сибири при их сельскохозяйственном использовании // Почвоведение.- 1995. N И. - С. 1357-1362.

160. Титова H.A., Когут Б.М. Трансформация органического вещества при сельскохозяйственном использовании почв// Итоги науки и техн. ВИНИТИ. Сер. Почвоведение и агрохимия. 1991. -8. -155 с.

161. Трофимов С.Я. О динамике органического вещества в почвах // Почвоведение. 1997. - N 9. - С. 1081-1086.

162. Туев H.A. Микробиологические процессы гумусообразования. М.: Агропромиздат, 1989. - 239 с.

163. Турчин Ф. В. Превращение азотных удобрений в почве и усвоение их растениями // Агрохимия. -1964. N 3. - С. 3-19.

164. Турчин Ф.В. Азотное питание растений и применение азотных удобрений. М.: Колос, 1972. - 335 с.

165. Тюрин И.В. Новое видоизменение объемного метода определения гумуса с помощью хромово кислоты // Почвоведение. 1931. - N 5-6.-С. 36-47.

166. Тюрин И.В. Органическое вещество почвы и его роль в почвообразовании и плодородии. М.-Л.: Сельхозгиз, Ленингр. отд-ние, 1937. - 288 с.

167. Тюрин И.В. Вопросы генезиса и плодородия почв. М. : Наука, 1966. - 288 С.

168. Тюрин И.В., Гуткина Е.П. Материалы по изучению "гуминов" чернозема //Тр. Почв, ин-та им. В.В. Докучаева. 1940. - Т. 23.- С. 41-57.

169. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация // М:Изд-во МГУ, 1986. -136 с.

170. Фокин А.Д. Включение органических веществ и продуктивность их разложения в гумусовые вещества почвы // Изв. ТСХА. 1974. - N 6. - С. 99-110.

171. Фокин А.Д. Исследование процессов трансформации, взаимодействия и переноса органических веществ, железа и фосфора в подзолистой почве: Автореф. дис. д-ра биол. наук. -М., 1975. 28 с.

172. Фокин А.Д. Участие различных соединений растительных остатков в формировании и обновлении гумусовых веществ почвы // Проблемы почвоведения. М.: Наука, 1978. - С. 60-65.

173. Фокин А.Д. О роли органического вещества почв в функционировании природных и сельскохозяйственных экосистем // Почвоведение. -1994. N 4. - С. 40-45.

174. Фокин А.Д. Устойчивость почв и наземных экосистем: Подходы к систематизации понятий и оценке // Изв. ТСХА,- 1995,- Вып.2. С. 71-84.

175. Фокин А.Д. Идеи В.В.Докучаева и проблема органического вещества почв // Почвоведение. 1996. - N 2,- С. 187-196.

176. Фокин А.Д., Сривастава В.Ч. Кинетика сорбции и превращение отдельных фракций меченых фульвокислот в подзолистой почве // Изв. ТСХА, 1973. N 3. - С. 114-119.

177. Фокин А.Д., Князев Д.А., Кузяков Я.В. Деструкция аминокислот и нуклеиновых оснований в почве и их поступление в растения ( на примере аланина, глицина и урацила) // Почвоведение. 1992. - N 10. - С. 70-80.

178. Хабиров И.К., Хазиев Ф.Х. Система показателей азотного состояния почв Южного Урала // Агрохимия. 1992. - N 2. - С. 14-22.

179. Хазиев Ф.X. Системно-экологический анализ ферментативной активности почв. М.: Наука, 1982. - 203 с.

180. Хазиев Ф.Х., Кольцова Г.А., Рамазанов Р.Я., и др. Почвы Башкортостана. Т. 2. Уфа: Гилем, 1997. - 326 с.

181. Хазиев Ф.X. Воспроизводство плодородия почвы как центральная задача формирования сестайнинга агроэкосистемы / Экологический императив сельского хозяйства республики Башкортостан // Тез. докл. научно-практ. конф. 24-26 ноябр. Уфа: 1998,- С. 21-22.

182. Хакен Г. Синергетика. М.: Мир, 1980. 404 с.

183. Храмцов И.Ф., Безвиконный Е. В. Гумусное состояние чернозема выщелоченного при длительном применении удобрений // Агрохимия. -1998. N 4. - С. 25-28.

184. Чернова О.В., Самойлова Е.М. Гумус почв геохимически сопряженных ландшафтов // Почвоведение. 1984. - N 6. - С. 23-30.

185. Черников В.А. Структурно-групповой анализ как показатель трансформации гуминовых кислот интенсивно используемой дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 1984. - N 5. - С. 48-55.

186. Черников В.А. и др. Изменение качественного состава гумуса дерново-подзолистой почвы при длительном применении удобрений// Изв. ТСХА. 1988. - Вып. 4. - С. 52-57.

187. Черников В.А., Яшин И.М. Некоторые принципы экодого-химической диагностики продуктов деградации гумусовых соединений почв агро-ландшафтов // Изв. ТСХА. 1995. - Вып.1. - С. 87-99.

188. Чертов 0.Г. Об экологических функциях и эволюции почв // Вест-н. ЛГУ. 1990. - Сер. 3. - Вып. 2 (N10). - С. 75-81.

189. Чертов 0. Г., Разумовский С.М. Об экологической направленности процессов развития почв // Журнал общ. биол.- 1980. Т. 41.- N 3.- С. 386-395.

190. Чертов О.Г., Чуков С.Н., Надпорожная М.А. и др. О методе изучения функционально-динамических характеристик трансформации органического вещества почв // Вестн. СПбГУ. 1994. - Сер. 3. - Вып. 3. (N17). - С. 106-110.

191. Чимитдоржиева Г.Д. Гумус холодных почв: Экологические аспекты. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1990. 145 с.

192. Чимитдоржиева Г.Д. Особенности оганического вещества криогенных почв // Почвоведение. 1991. - N И. - С. 125-132.

193. Чундерова А.И. Биохимическая деятельность микрофлоры и плодородие почвы // Агрономическая микробиология. Л.: Колос, 1976. -С. 47-82.

194. Чупрова В. В. Углерод и азот в агроэкосистемах Средней СИБИРИ / Красноярск: Краснояр. гос. ун-т, 1997. 166 с.

195. Чичагова O.A. Радиоуглеродное датирование гумуса почв. М.: Наука, 1987. 157 с.

196. Шарков И. Н. Азотные удобрения, минерализация и баланс органического вещества в почве // Почвенно- агрохимические проблемы интенсификации земледелия Сибири. Новосибирск, 1989. - С. 33-59.

197. Шарков И.Н. Минерализация и баланс органического вещества в почвах агроценозов Западной Сибири : Автореф. дисс. д-ра биол. наук. Новосибирск, 1997. - 37 с.

198. Шевцова Л.К. Почвоведение. 1972,- N 8. - С. 45 - 54.

199. Шевцова Л.К. Гумусное состояние и азотный фонд основных типов почв при длительном применении удобрений: Автореф. дисс. докт. биол. наук. М. : МГУ, 1989. - 48 с.

200. Шилова Е.И. Использование растениями и потери закрепившегося в почве азота удобрений в последействии // Экологические последствия применения агрохимикатов: Удобрение. Пущино: НЦБИ АН СССР, 1982. С. 68-69.

201. Яшин И. М., Кауричев И.С., Черников В.А. Экологические аспекты гумусообразования // Изв. ТСХА, 1996. Вып. 1. - С. 110-129.

202. Anderson J Р Domsch К Н Quantities of plant nutrients In microbial biomass of selected soils // Soil Scl. 1980. - Vol. 130, N 3. - P. 211-216.

203. Dabln B. Me tod d extraction et de fractlonnement des rnatieres humiques du sol. // Cah. ORRSTOMPedol., 1976. Vol. 151. - P. 287-297.

204. Duchauf'or Pf. Action des cation sur les processus d humificati-on //Scl.Sol. 1973. - N3. - S. 151 - 161.

205. Flaig W., Beutelspacher H., Reits B. Chemical composition and physical propertes humic substances // Soil components.- Berlin e. a.,: Springert Verland. 1975. -P. 1-211.

206. Jansson S.L. Balance sheet and residual effect of fertilizer nitrogen in a 6-year study with 15N // Soil Sci. 1963. - vol. 95. - N1. - P. 31-37.

207. Jenkinson D.S. Soil organicmatter and Its dynamics // In. Rus-sel s Soil Coditions and Plant Growth / Ed. A. Wild.- 1988. P. 564-607.

208. Jenkinson D.S., Adams D.E., Wild A. Model estimates of C02 emission from soil in response to global warming// Nature. 19 91. V.351. - P. 304-306.

209. Jenkinson D.S., Powlson D.S. The effect of biocidal treatment, on metabolism in soil. V. A method for measuring soil biomass // Soil Biol, and Biochem. - 1976. - Vol. 8. N 3. - P. 209-213.

210. Jenkinson D.S., Rayner J.H. The turnover of soil organic matter in some of the Rotheamsted classical experiments // Soil Sci. 1977. V. 123. - P. 298-305.

211. Kleinhempel D. Die Pflanzenhumin-sauren // Albrecht Traer -ArchlV. - 1967. - Vol.119. - N1. - P. 24-33.

212. Nisnbaum A., Schallinger K.M. The distribution of the stable carbon isotope (13C/12C) in fraction of soil organic matter // Geoderma& 1974. - Vol. 11, N 2. - P. 137-145.

213. Novak B. Role of soil organic matter in intensive agriculture and the pathways of its synthesis and decomposition // Proc. 9th Int. Symp. Soil Biol, and Conserv. Bioshere Sopron. 27-30 Aug. 1985, Budapest. 1987. - 1. - P. 411-425.

214. Novak B., Novakova J. Der Einfluss verschiedener Glyzide auf die Huminsbildung // Tagungsber. Dtsch. Acad. Landwirtchabb-tswlss. Berlin, 1968. - N 98. - S. 135-142.

215. Pomazkina L.V., Lubnina E.V., Kotova L.G. Carbon and nitrogen emission in agroecosystems of Eastern Siberia//J. Plant Nutr. Soil Sci.- 1999.- Vol. 162,- P. 163-169

216. Post W.H., Emanuel W.R., ZinkeP.J., Stangenberger A.G. Soil carbon pools and world life zones // Nature. 1982. V. 298. P. 156-159.

217. Paul E.A., Juma N.G. Mineralization and immobilization of soil nitrogen by microorganisms // Terrestrial nitrogen cycle: Ecol. Bull.- 1981. N 33. - P. 179 - 195.

218. Scliarpenseel H., Ronzani C., Peitig F. Comparative age determination on different humic matter fractions // Proc. symp.: Izoto-pes and radiation in soil organic matter studies. Vienna, 1968.- P. 67-73.

219. Schlesinger W.H. Carbon Balans in Terrestricel Detritus// Ann. Rev. Ecol. Syst. 1977. V. 8. - P. 51-81.

220. Schlesinger W.H. Biogeochemistry An Analysis of Global Change. San Diego, California 92101.: Academic Press. Inc., 1991. 443p.

221. Sorensen H. Studies on the decomposition of C14 labelled barley straw in soil//Soil sci.-1963,- Vol.95.- P. 45-52.

222. Srivastava S.C., Singh J.S. Carbon anphosphorus in soil biomass of tropical soils of India // Soil Biol, and Biochem.- 1988.- Vol. 20, N 5. P. 743-747.

223. Stewart B.A., Johnson D.D., Poster L.K. The availability of fertilizer nitrogen improbilized during decomposition// Soil Sci. America Proc. 1963. Vol. 37 - P. 656.

Информация о работе

Зорина, Светлана Юрьевна
кандидата биологических наук
Иркутск, 2000
ВАК 03.00.16

Диссертация

Трансформация соединений углерода и азота в составе гумусовых веществ пахотных почв лесостепи Предбайкалья - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы