Смачиваемость твердой фазы почв разной агрогенной нагрузки (на примере черноземов Каменной степи) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Матвеева Наталья Владимировна

• Матвеева Наталья Владимировна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Матвеева Наталья Владимировна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Влияние разной агрогенной нагрузки на агрохимические и агрофизические показатели почв

1.2. Органическое вещество почв Каменной степи при разной агрогенной

нагрузке

1.3 Изменение физических свойств агрочерноземов

1.4. Пулы и фракции органического вещества почв

1.5. Гранулоденсиметрическое фракционирование почв по методу

М.Ш. Шаймухаметову

1.6. Влияние удобрений на органическое вещество почв

1.7. Свойства поверхности твердой фазы почв. Смачиваемость

1.8. Способы оценки гидрофобно-гидрофильных свойств поверхности твердой фазы почв

1.9. Способы подготовки полидисперсных образцов к измерению краевого угла смачивания

1.10. Межчастичные взаимодействия в почве

1.11. Площадь удельной поверхности

1.12. Мониторинг состояния сельскохозяйственных земель

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Агрохимические показатели

3.2. Гранулоденсиметрическое фракционирование по методу

М.Ш. Шаймухаметова

3.3. Краевой угол смачивания поверхности твердой фазы

• Оптимизация методики подготовки проб к измерению краевого угла смачивания методом сидячей капли

• Проверка методики пробоподготовки с использованием клейкой ленты

• Предложенная нами методика пробоподготовки образцов с использованием мембранных фильтров

3.4. Жидкостная хроматография гидрофобного взаимодействия

3.5. Гранулометрический состав

3.6. Общий углерод и азот

3.7. Определение реологических свойств почв методом амплитудной развертки на реометре MCR-302

3.8. Площадь удельной поверхности по низкотемпературной адсорбции азота. 66 ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ

4.1. Агрохимические показатели

4.2. Кислотность черноземов Каменной степи

4.3. Содержание обменных катионов в черноземах Каменной степи

4.4. Содержание органического углерода в черноземах Каменной степи

4.5. Гранулоденсиметрическое фракционирование по методу

М.Ш. Шаймухаметова

4.6. Углерод и азот в почве и гранулоденсиметрических фракциях

4.7. Краевой угол смачивания поверхности твердой фазы черноземов Каменной степи

4.8. Жидкостная хроматография гидрофобного взаимодействия

4.9. Гранулометрический состав чернозема

4.10. Реологические характеристики почв

4.11. Площадь удельной поверхности по низкотемпературной адсорбции

азота

ВЫВОДЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список используемых сокращений

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Смачиваемость твердой фазы почв разной агрогенной нагрузки (на примере черноземов Каменной степи)»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. В условиях интенсификации сельского хозяйства, а также все возрастающем уровне антропогенного изменения агроландшафтов, встает вопрос о необходимости диагностики особенностей этого влияния на свойства почв. Антропогенные факторы приводят к изменению физических, физико-химических и химических свойств агропочв, определяющих условия жизни растений и почвенной биоты, устойчивость к деградационным изменениям. В настоящее время исследователи уделяют большое внимание нахождению новых маркеров состояния системы, определение которых позволило бы при минимальных затратах и изменениях естественного состояния почв дать оценку и прогноз устойчивого функционирования почв.

Одним из таких диагностических маркеров является смачиваемость поверхности твердой фазы почв (ТФП). Именно смачиваемость поверхности ТФП определяет поведение воды в почве, что влияет на доступность элементов питания для растений, получающих питательные вещества в растворенном виде. Поведение воды, формирование и водоустойчивость агрегатной структуры напрямую связаны с характеристиками поверхности ТФП. Смачиваемость (либо обратное свойство -водоотталкивание) ТФП, ее гидрофобно-гидрофильные свойства играют значимую роль в плодородии и устойчивости почвенной структуры [von Lützow. et al., 2006]. Показателем смачиваемости ТФП является краевой угол смачивания (КУС). КУС поверхности твердой фазы определяют не природа и расположение атомов внутри (под внешней поверхностью) твердой фазы [Zisman, 1964], а генезис и пространственное распределение органических соединений, сорбированных на внешней поверхности ТФП, формирование которых происходило в условиях разной агрогенной нагрузки.

В настоящее время большое количество исследований смачиваемости почвы направлено на изучение влияния конкретных сельскохозяйственных культур на гидрофобно-гидрофильные свойства почв, рассматривается влияние пожаров и различные виды механической обработки земель (вспашка с оборотом пласта, no-till) [Dekker, Oostindie, Ritsema, 2005; Roper et al, 2013; Jordán et al., 2013; Bughici

and Wallach, 2016; Mao et al., 2019; Chen, Rhoades, Chow, 2020]. Показано, что отсутствие обработки почвы приводит к увеличению водоотталкивания за счет накопления гидрофобных органических соединений в верхних горизонтах [Simon, 2009]. При этом наблюдается одновременное увеличение инфильтрации по преимущественным потокам [Beatty, Smith, 2010; Roper et al., 2013]. Таким образом, водоотталкивающая способность почв определяет скорость поверхностного и внутрипочвенного стока, что влияет на эрозионные процессы [Doerr, Shakesby, Walsh, 2000; Shakesby, Doerr, Walsh, 2000; Bughici and Wallach, 2016]. В работе [Kraemer et al., 2019] водоотталкивающая способность почв считается главным фактором, обуславливающим устойчивость почвенной структуры.

Прогнозирование и регулирование водоотталкивания почв является важной задачей современного почвоведения и сельского хозяйства. Исследователи рассматривают множество способов решения этой проблемы: применение поверхностно-активных веществ, диспергированных глин, модифицированных гуминовых кислот из бурого угля, удобрений, использование дождевых червей, адаптивной растительности, орошения, аэрации/уплотнения почвы [Müller and Deurer, 2011; Cihlar et al., 2014; Daniel et al., 2019; Fidanza, Kostka, Bigelow, 2020; Ogunmokun, Liu, Wallach, 2020]. Однако, несмотря на разработку и применение большого количества веществ, регулирующих водоотталкивающую способность почв, естественная регуляция этого явления остается актуальной фундаментальной задачей [Oostindie et al., 2010; Tadayonnejad et al.,2017; Fidanza, Kostka, Bigelow, 2020]. Прежде всего, это связано с поддержанием почвами своих экологических функций, а также с избирательным воздействием увлажнителей на конкретные сельскохозяйственные культуры или рекреационные земли [Hallett,2008; Song et al.,2014; Fidanza, Kostka, Bigelow, 2020].

Способность почвы смачиваться водой можно оценить несколькими методами, которые выбираются на основе их пригодности для полевых или лабораторных работ, а также времени и ресурсов [Cosentino et al., 2010; Papierowska et al., 2018]. По времени впитывания капли воды (water drop penetration time, WDPT)

смачиваемость почв определяют в поле и лаборатории [Bahrani, Mansell, Hammond, 1973; Doerr, 1998; Letey, Carrillo, Pang, 2000]. Методом подъема капиллярной каймы (capillary rise method, CRM) [Liu, Yu, Wan, 2016], методом пластин Вильгельми (Wilhelmy plate method, WPM) [Adamson, 1990], методом сидячей капли (sessile drop method, SDM) [Ryley, Khoshaim, 1977] КУС определяют в лаборатории. Все перечисленные методы имеют как достоинства, так и недостатки. При этом, количественные показатели, полученные разными методами, нельзя сравнивать между собой, однако характер изменения смачиваемости почв будет одинаковый [Shang et al., 2008; Cosentino et al., 2010]. Измерение КУС является распространенным методом измерения смачиваемости [Burghardt, 1985; Bachmann, 2001; Woche, et all., 2005; Yang, et all., 2015; Шеин и др., 2014; Kholodov et al., 2015], однако универсальных методик, подходящих для всех видов почв, нет [Bachmann, 2001]. Прежде всего, это связано с особенностями микроагрегатного и гранулометрического состава почв разного генезиса, исключающих возможность получения ровной поверхности полидисперсного образца для определения КУС.

В центральной черноземной полосе антропогенному воздействию подвержены почти все пригодные для сельского хозяйства земли. Черноземы обладают наибольшим плодородием, они составляют 70 % пахотных угодий России [Единый государственный реестр почвенных ресурсов России. Версия 1.0., 2014]. Изучение почв агроландшафта Каменная степь, расположенного в Таловском районе Воронежской области, представляет большой практический и теоретический интерес. Причин для такого интереса несколько: как отмечал Н.Б. Хитров [Разнообразие почв Каменной степи...2009], Каменная степь, в силу ее природных условий, является представительным участком для значительной части территорий Центрально - Черноземного района России; кроме того, территория Каменной степи имеет многолетнюю, более 100 лет, задокументированную историю научных исследований, в том числе почвенных, начиная с комплексной экспедиции, организованной В.В. Докучаевым, что позволяет проследить динамику изменения агроландшафта при различных антропогенных нагрузках [Хитров, Чевердин, 2016]. Изучению Каменной степи

посвящены многие диссертации и монографии [Мухина, 2006; Воронин, 2007; Кузелев, 2008; Абанин, 2008; Чевердин, 2009а; Титова, 2011; Беспалов, 2012; Тхакахова, 2015; Разнообразие почв Каменной Степи., 2009]. При этом были установлены тенденции изменения содержания органического вещества почв в зависимости от уровня и вида агрогенной нагрузки, влияние изменения гидрологического режима территории на основные физические свойства почв. Однако физико-химические свойства поверхности твердой фазы почв, а именно, гидрофобно-гидрофильные свойства, зависимость этих свойств от направления и интенсивности использования почвы в сельскохозяйственном производстве не изучались.

Цель работы - установить зависимость между смачиваемостью поверхности твердой фазы и аналитическими характеристиками почв, находящихся в условиях разной агрогенной нагрузки.

Задачи исследования

1. Разработать новый способ подготовки почвенных образцов к измерению краевого угла смачивания методом сидячей капли.

2. Охарактеризовать основные химические и физико-химические свойства почв разной агрогенной нагрузки и определить краевой угол смачивания их твердой фазы.

3. Методами статистического анализа провести сравнение и установить характер взаимосвязи между аналитическими показателями почв разной агрогенной нагрузки.

4. Оценить диагностические возможности показателей свойств поверхности твердой фазы почвы в целом и гранулоденсиметрических фракций как информативных показателей, отражающих различия в агрогенной нагрузке.

Научная новизна работы

Впервые получены результаты, отражающие влияние разной агрогенной нагрузки на: содержание С и N в почвах и гранулоденсиметрических фракциях, гидрофобно-гидрофильный состав гумусовых веществ (ГВ) почв, ила и легкой

фракции (ЛФ), краевой угол смачивания (КУС) поверхности твердой фазы, реологические характеристики, площадь удельной поверхности. Смачиваемость поверхности твердой фазы почв может служить индикатором изменения состава и свойств почв при различной антропогенной нагрузке. Предложен новый способ фиксации образца почв для определения краевого угла смачивания методом сидячей капли.

Практическая значимость

Увеличение точности и воспроизводимости измерения КУС методом сидячей капли с фиксацией образца на мембранном фильтре позволяет сравнивать величины КУС твердой фазы почв аналогичного генезиса, но находящихся в условиях разной агрогенной нагрузки. Выявленная зависимость смачиваемости поверхности твердой фазы почв с гидрофобно-гидрофильным составом ГВ почв и гранулоденсиметрических фракций позволяет использовать эти показатели для мониторинга состояния сельскохозяйственных почв.

Положения, выносимые на защиту:

1. По сравнению с фиксацией образца на двухсторонней клейкой ленте для

измерения КУС методом сидячей капли фиксация 0.8 - 1.6 мг/см2 образца на поверхности мембранного фильтра обеспечивает снижение величины стандартного отклонения более чем в два раза. Предложенный способ позволяет сравнивать величины КУС почв одного типа, но разной агрогенной нагрузки, и дает возможность использовать КУС в качестве интегрального показателя, отражающего различия свойств почв.

2. Снижение смачиваемости поверхности твердой фазы почв при повышении содержания углерода в почве и гидрофильных компонентов в составе гумусовых веществ свидетельствует об увеличении устойчивости почвы в целом.

3. Мониторинг гидрофобно-гидрофильных компонентов ГВ в составе гранулоденсиметрических фракций может быть использован для контроля деградационных изменений сельскохозяйственных почв.

Степень достоверности и апробации работы

Экспериментальные данные в работе получены с применением современного оборудования. Все результаты с учетом особенностей экспериментов и выборок обработаны статистическими методами с помощью программ STATISTICA и Excel. Выводы работы достоверны при принятом уровне вероятности p=0,95.

Основные положения диссертационной работы заслушивались на заседаниях кафедры физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, заседаниях отдела химии и физико-химии почв ФГБНУ ФИЦ «Почвенный институт им. В.В. Докучаева», были представлены на следующих конференциях: Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых XIX и XX Докучаевские молодежные чтения (Санкт-Петербург, 2016 и 2017 гг.); Международная научно-практическая конференция и Школа молодых ученых "Системы интенсификации земледелия и биотехнологии как основа инновационной модернизации аграрного производства" (Суздаль, 2016 г); Всероссийская с международным участием научная конференция "Почвоведение -продовольственной и экологической безопасности страны" VII съезд Общества почвоведов им. В.В. Докучаева (Белгород, 2016 г); I и V открытая конференция молодых ученых "Почвоведение: горизонты будущего" (Москва, 2017 и 2021 гг.); European Geoscientists Union General Assembly 2017 (Вена, Австрия, 2017 г.); Научная конференция, посвященная 80-летию кафедры почвоведения и управления земельными ресурсами (Воронеж, 2017 г); Fifth International Conference of CIS IHSS on Humic Innovative Technologies «Humic substances and living systems» (HIT-2019 г); VIII съезд Общества почвоведов им. В.В. Докучаева (Сыктывкар, 2022 г); Международная молодежная научная школа "Мониторинг, охрана и восстановление почвенных экосистем в условиях антропогенной нагрузки» (Ростов-на-Дону, 2022).

Личный вклад автора состоит в анализе научной литературы по теме исследования, организации и проведении лабораторных работ, в обобщении и интерпретации полученных результатов, статистической обработке экспериментальных данных, представлении результатов исследования на научных

конференциях и отчетах кафедры и заседаниях отдела, подготовке публикаций в журналах и настоящей рукописи. Работа выполнена в отделе химии и физико-химии почв Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федерального исследовательского центра «Почвенный институт имени В.В. Докучаева» и на кафедре физики и мелиорации почв факультета почвоведения Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 18 работ, из них 4 статьи в журналах, включенных в перечень рецензируемых изданий RSCI WOS для публикаций результатов исследований соискателем ученых степеней.

Объем и структура диссертации. Материал работы изложен на 157 страницах, состоит из введения, литературного обзора, 3 глав основной части, выводов и заключения. Работа иллюстрирована 30 рисунками, и 17 таблицами. Список литературы включает 281 наименование, из них 164 иностранные.

Благодарности. Автор выражает благодарность за помощь и содействие в исследованиях, ценные советы своему научному руководителю - д.б.н. Милановскому Е.Ю., руководителю отдела химии и физико-химии почв ФГБНУ ФИЦ «Почвенный институт им. В.В. Докучаева» - к.б.н. Роговой О.Б., сотрудникам факультета почвоведения МГУ - Тюгай З.Н., Хайдаповой Д.Д.. Автор также признателен за поддержку сотрудникам ФГБНУ ФИЦ «Почвенный институт им. В.В. Докучаева» - Колобовой Н.А., Котельниковой А.Д., Куваевой Ю.В., Борисочкиной Т.И., Шишкину М.А., Колчановой К.А, Егорову Ф.С., Клюевой В.В., Васильевой Н.А., Тимофеевой М.В..

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Влияние разной агрогенной нагрузки на агрохимические и агрофизические показатели почв

Почвы естественных степных биоценозов при антропогенном использовании - распашка, сенокошение, посадка лесополос, проведение мелиоративных мероприятий, непременно начинают изменяться [Lisetskii, Stolba, Мапшпа, 2015; Гармашов, Турусов, Гаврилова, 2014; Горбунова, Куликова, 2017]. От целинных аналогов в первую очередь изменяется гумусное и агрегатное состояние пахотных горизонтов [Зборищук, 2007; Кузелев и др., 2007; Когут, 2017]. Кроме того, происходит существенное снижение содержания наиболее важных элементов питания растений - азота, калия и фосфора. Снижается емкость катионного обмена, диапазон активной влаги [Чевердин, Дорохин, 2009]. Потеря органического вещества (ОВ) в агрочерноземах сопровождается деградацией агрофизических свойств (агрегатная структура, водопроницаемость, плотность почвы) [Романенко, Иванов, 2007; Королев, 2008; Иванов, Лебедева, Гребенников, 2013].

Такие изменения обусловлены как удалением значительной части химических элементов из круговорота вместе с урожаем, так и повышенной химической и микробиологической минерализацией гумуса при интенсивном земледелии [Гиляров, 1974]. Получение стабильного и высокого урожая сельскохозяйственных культур возможно только при удовлетворении растений доступными формами элементов минерального питания и влаги.

Применение удобрений оказывает большое влияние не только на урожайность сельскохозяйственных культур, но и на агрохимические показатели, в особенности на гумусное состояние почв [Шевцова, Сидорина, Володарская, 1989; Когут, 2017]. Изменения прослеживаются на всех уровнях формирования гумусного фонда почв: от содержания, запасов, распределения гумуса по профилю почв, изменения количества и соотношения различных фракций в составе гумуса до изменений в химической структуре и свойствах макромолекул гумусовых кислот почв.

Следует отметить, что количественные и качественные изменения агрохимических показателей почв зависят не только от вида антропогенной нагрузки, но и от длительности ее воздействия. Особое значение имеет изменение как общего содержания, так и количества доступных форм элементов минерального питания растений.

Исследование почв разновозрастных пашен Каменной степи [Чевердин, Дорохин, 2009] показывают, что обеспеченность их нитратным азотом уменьшается в ряду от 14-ти, 54-х, 84-х к 114-ти летней пашни почти в 3 раза: от 27,7 мг/кг в 14-ти летней пашне до 10,5мг/кг в пашне 114-ти летнего возраста.

При сельскохозяйственном использовании земель происходит переход фосфора из недоступного состояния в подвижные формы в пахотном горизонте, что приводит к изменению характера профильного распределения фосфора в черноземах. На залежах содержание подвижного фосфора увеличивается с глубиной, в то время как на пахотных аналогах наблюдается обратная картина [Чевердин, Дорохин, 2009].

Исследование Ю.И. Чевердина [Чевердин, Дорохин, 2009] калийного состояния чернозема пашен разного возраста и лесополос показало, что на содержание калия в почвах большое влияние оказывает поступление зольных элементов с опадом, поэтому наибольшее его содержание часто отмечается под лесными насаждениями. В то время как распашка степных почв способствует повышению доли обменного калия, но только, если возраст пашни не превышает 50 лет.

Отдельным фактором, оказывающим влияние на агрохимические показатели черноземов, считается орошение [Приходько, 1996; Безуглова, 2001; Трусов и др., 2015]. Длительное мелиоративное воздействие (более 30 лет) изменило направленность почвенных процессов и основные свойства черноземов Каменной степи. Прекращение дополнительного грунтового увлажнения (12 лет после прекращения орошения) не способствовало регенерации характеристик почвенного покрова до значений фоновых почв. Исследованиями показано закономерное увеличение глубины вскипания от 10 % HCl в условиях орошения на

17,2 см. Вследствие этого диагностировано появление локальных ареалов выщелоченных разновидностей черноземов. Отмечено увеличение пространственной неоднородности содержания гумуса. Под воздействием оросительных вод установлено увеличение фульватизации гумуса и сужение соотношения гуминовых и фульвокислот на 2 единицы. В условиях орошения происходит снижение содержания негидролизуемого остатка, но его доля от общего углерода не зависела от режима использования угодий. Водная мелиорация была мощным фактором изменения качественного состава почвенно-поглощающего комплекса. Доказано закономерное уменьшение доли обменно-поглощенного кальция с одновременным увеличением доли магния и особенно натрия (до 7 % от суммы катионов ППК). Наиболее четко такая закономерность прослеживалась в карбонатно-аккумулятивном горизонте.

Таким образом, сельскохозяйственное использование черноземов приводит к изменению содержания подвижных форм элементов минерального питания растений. При эксплуатации почв менее 50-ти лет происходит увеличение содержания подвижных форм Ы^, после их доля постепенно снижается.

1.2. Органическое вещество почв Каменной степи при разной агрогенной нагрузке

При изучении плодородия почв долгое время исследователи использовали понятие гумусное состояние. Гумусное состояние почв - система показателей, оценивающих состояние почв, включая уровни содержания и запасов почвенного органического вещества (ОВ) его профильное распределение, насыщенность азотом, степень гумификации, типы гумусовых кислот и их особые признаки [Орлов, Гришина, 1981]. Однако, следует помнить, что гумус является преобладающей, но всё же частью органического вещества почвы.

Почвенное ОВ охватывает все органические вещества в почве независимо от их происхождения или степени разложения. Включает: живое ОВ (растения, биомасса микроорганизмов (МО) и фауны), растворенное ОВ, органические

частицы и обугленное ОВ (древесный уголь и карбонизированные частицы). Функциональное ОВ почвы входит в состав органических и органо-минеральных частиц размером < 2 мм. [ВаШоск, 8к)ешв1аё, 1999].

Валовое содержание почвенного ОВ и гумуса корректно выражать содержанием органического углерода (С орг, %) [Семенов, Когут, 2015]. В зависимости от природы, состава и степени окислености почвенного ОВ, для оценки массы ОВ в составе почвенного образца и его запасов в профиле почвы используются коэффициенты пересчета. Их значения для разных типов почв варьируют от 1,95 до 2,75 [Когут, Фрид, 1993], или от 1,4 до 3,3 [КогБсИеш, 2002].

Содержание и качество почвенного ОВ являются одними из основных показателей почвенного плодородия, их определение имеет огромное значение, особенно для почв, используемых в сельском хозяйстве. Органоминеральные (органо-глинные, металлоорганические) структуры обеспечивают растения необходимыми макро- и микроэлементами, регулирует физические и биологические свойства почвы, выполняют почвозащитную, энергетическую и экологическую функции [Мерзлая, Шевцова, 2006]. Мониторинг содержания Сорг, % в почве является обязательным при антропогенном использовании земель. Значительное влияние на состояние почвенного ОВ оказывает смена естественной растительности на сельскохозяйственные культуры. Это приводит к тому, что в почвах пашни максимум корневой биомассы перемещается на глубину заделки семян в слой 5-10 см, при этом зона максимально возможной микробной деятельности, по-прежнему, остается в поверхностном слое [Щеглов, Брехова, 2014]. Пространственное разделение зон максимальной микробиологической активности и аккумуляции растительных остатков приводит к усилению процесса минерализации ОВ в верхнем слое 0-5 см. Более того, минерализация органических соединений провоцируется ежегодной вспашкой почвы с оборотом пласта, при котором энергетический материал для микробиологической деятельности пополняется не в виде растительного опада, как в целинных черноземах, а в форме вновь образованных ОВ. Таким образом, с одной стороны, в пахотных черноземах в верхней части почвенной толщи процесс накопления ОВ протекает медленнее, а

минерализация вновь образованного ОВ идет быстрее. С другой стороны, вспашка почвы приводит к нарушению (прерыванию) единого процесса накопления -минерализации ОВ и перераспределения ОВ в профиле почвы [Щеглов, Брехова, 2014].

Почвы Каменной степи находятся под антропогенной нагрузкой более 200 лет. За это время, с появлением новых приборов и технологий, методики анализа почвенного ОВ тоже изменялись. Если ранее анализировали щелочные экстракции из почв, содержащие гуминовые и фульвокислоты, а также негидролизуемый остаток, оценивая тем самым характер гумуса по соотношению Сгк : Сфк, то в настоящее время принято оценивать почвенное ОВ как твердофазный продукт, учитывая его принадлежность к определенной фракции, в зависимости от происхождения, состава и размера. Это следует учитывать, анализируя динамику изменения содержания и состава почвенного ОВ, сопоставляя результаты исследователей разных лет.

Изменению ОВ почв Каменной степи посвящено большое количество работ [Травопольная система, 1953; Кононова, Бельчикова, 1953; Адерихин, Богатырева,1974; Зборищук, 2007 и др.], особенно в последние годы [Кузелев и др., 2007; Когут, Титова, Булеева, 2009; Чевердин, Беспалов, 2011; Лебедева и др., 2016].

Б.М. Когут с соавторами [Когут, Титова, Булеева, 2009] провел подробный анализ работ по антропогенной трансформации гумусового состояния черноземов Каменной степи и приводит следующие основные выводы из них:

• Наибольшее содержание гумуса отмечено в горизонте А некосимой степи, следующими по содержанию гумуса являются черноземные почвы под пашней и лесополосами;

• В большинстве исследованных почв тип гумуса - гуматный, а в составе гуминовых кислот преобладает фракция, предположительно связанная с кальцием, что обусловлено увеличением карбонатности почв с глубиной. Среди

фракций фульвокислот преобладают практически во всех почвенных разрезах ФК 1 и ФК 2;

• В черноземе под 100-летним лесонасаждением доля гуминовых кислот выше, чем на некосимой залежи и пашне. Особенностью состава гумуса черноземов под лесонасаждениями является повышенное содержание подвижных гуминовых кислот и относительно невысокая доля гумина;

• Под воздействием антропогенных факторов происходит трансформация гумусового состояния черноземов. В большей степени изменениям подвержена лабильная часть ОВ. В черноземах она представлена так называемыми подвижными (по Тюрину) гумусовыми веществами, извлекаемыми из почвы непосредственно 0,1 н. раствором №ОН;

• Распашка и интенсивное использование обыкновенных черноземов активизируют минерализационные процессы в результате которых теряется до 30 % гумуса от его исходного содержания. Потеря лабильных фракций ОВ сопровождается возрастанием гуматности гумуса и роли инертных компонентов в его формировании. В орошаемом черноземе кормового севооборота процесс гумификации интенсифицируется, что ведет к увеличению содержания и запасов гумуса и величины отношения Сгк : Сфк. При этом в условиях нового гидротермического режима возрастает подвижность гумусовых кислот и их участие в миграционных процессах;

• Система показателей гумусового состояния более информативна при сопоставлении наиболее контрастных вариантов опыта, таких как целинные и пахотные почвы. При этом она практически не фиксирует развитие негативной трансформации органической части орошаемых черноземов по сравнению с неорошаемыми.

1.3 Изменение физических свойств агрочерноземов

Черноземы - одни из самых плодородных почв, и изменению их физических свойств при антропогенной нагрузке уделяется особое внимание. Замена степной растительности культурными ценозами, однолетними, с неглубокой корневой системой и коротким периодом вегетации, является первым звеном длинной цепи взаимосвязанных изменений гумусового состояния, водно-физических свойств и современных режимов этих почв [Иванов, Лебедева, Гребенников, 2013].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Матвеева Наталья Владимировна, 2023 год

- 201 с.

7. Беднягина Т.Е., Старцев В.В., Дымов А.А. 2018. Амфифильность органического вещества почв Приполярного Урала // Биодиагностика состояния природных и природно-техногенных систем. 2018. - С. 280-285.

8. Безуглова О.С. Гумусное состояние почв юга России // Рост. гос. ун-т. -Ростов на Дону: Изд-во СКНЦ ВШ. 2001. - 224 с.

9. Беспалов В.А. Пространственно-временное варьирование основных показателей плодородия черноземов Каменной Степи // Дисс. на соискание уч. ст. к.б.н., Москва. 2012.

10. Беспалов В.А., Зборищук Ю.Н., Чевердин Ю.И. Пространственное распределение содержания обменных оснований в черноземах Каменной степи // Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение. - 2016.

- №4. - С. 19-23.

11. Беспалов В.А., Чевердин Ю.И., Титова Т.В. Трансформация почвенного поглощабщего комплекса черноземных почв Каменной степи при длительном антропогенном и постмелиоративном воздействии // Агрофизика. 2018. - №4. - С. 9-16.

12. Бондарев А.Г., Кузнецова И.В. Проблема деградации физических свойств почв России и пути ее решения // Почвоведение. - 1999. - №. 9. - С. 11261131.

13. Буянова Н.Е., Карнаухов А.П., Алабужев Ю.А. Определение поверхности дисперсных и пористых материалов // Ин-та катализа СО АН СССР, Новосибирск. 1978. - 75 с.

14. Быкова Г.С. Смачиваемость поверхности природных дисперсных тел и свойства их твердой фазы. // Дисс. на соискание уч. ст. к.б.н., Москва, 2022.

15. Ванюшина А.Я., Травникова Л.С. Органо-минеральные взаимодействия в почвах (обзор литературы) // Почвоведение. 2003. - №4. - С 418-428.

16. Волынкина О.В., Кириллова Е.В., Емельянов Ю.Я., Копылов А.Н. Влияние длительного применения удобрений на агрохимические показатели выщелоченного чернозема и продуктивность культур // Аграрный вестник Урала. 2014. - №7 (125). - а 15-21.

17. Воронин А.А. Влияние фосфогипса и минеральных удобрений на основные показатели плодородия и ферментативную активность чернозема обыкновенного Каменной степи // Дисс. на соискание уч. ст. к.с-х.н., Воронеж, 2007.

18. Воронин А.Д. Поверхностные явления в почвах и направленное изменение свойств почв // Научные доклады Высшей школы, биологические науки (12): 1975. - С. 7-15.

19. Гармашов В.М., Турусов В.И., Гаврилова С.А. Изменение свойств чернозема обыкновенного при различных способах основной обработки // Земледелие.2014. №6. - С. 17-19.

20. Гиляров М.С. Почвенная фауна черноземов // Черноземы СССР 1: 1974. - С. 215-229.

21. Горбунова Н. С., Куликова Е. В. Цинк в системе почва-растение при длительном применении удобрений и мелиорантов в условиях Каменной Степи // Плодородие. - 2018. - №. 4 (103). С. 53-55.

22. Горбунова Н.С., Куликова Е.В. Изменение физических и физико-химических свойств чернозема выщелоченного под влиянием дождевального орошения в условиях производственного использования почв свекловичного севооборота // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2017. - №3. - С. 47-52.

23. ГОСТ 26483-85 Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки.

24. ГОСТ 27593-88 Почвы. Термины и определения.

25. Гржибовский А.М. Анализ количественных данных для двух независимых групп // Экология человека. 2008. - №2. - С. 54-60.

26. Дымов А.А., Дубровский Ю.А., Габов Д.Н., Жангуров Е.В., Низовцев Н.А. Влияние пожара в северотаежном ельнике на органическое вещество почвы // Лесоведение. 2015. - №1. - С. 52-62.

27. Дымов А.А., Милановский Е.Ю Изменение органического вещества таежных почв в процессе естественного лесовозобновления растительности после рубок (средняя тайга Республики Коми) // Почвоведение. 2014. - №1. - С. 3947.

28. Дымов А.А., Милановский Е.Ю., Холодов В.А. Состав и гидрофобные свойства органического вещества денсиметрических фракций почв Приполярного Урала // Почвоведение. 2015. - №11. - С. 1335-1335.

29. Егоров В.В., Иванова Е.Н., Фридланд В.М., Розов Н.И. Классификация и диагностика почв СССР // Рипол Классик. 1977. - 221 с.

30. Единый государственный реестр почвенных ресурсов России. Версия 1.0. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии. 2014. - 768 с.

31. Ерёмин Д.И. Агрогенное изменение гранулометрического состава при распашке чернозема // Вестник КрасГАУ. 2014. - № 8. - С. 34-36.

32. Ерёмин Д.И. Изменение содержания и качества гумуса при сельскохозяйственном использовании чернозема выщелоченного лесостепной зоны Зауралья // Почвоведение. - 2016. - №. 5. - С. 584-592.

33. Жукова Л.М. Влияние систематического применения удобрений на физико -химические свойства различных почв // Удобрение и плодородие почв. 1980.

- №2. - С. 7-19.

34. Завьялова Н.Е., Косолапова А.И., Ямалтдинова В.Р. Влияние длительного применения органических и минеральных удобрений на трансформацию органического вещества дерново-подзолистой почвы // Агрохимия. 2005. -№. 6. - С. 5-10.

35. Зборищук Ю.Н. Особенности гумуса черноземов обыкновенных Каменной Степи // Вестник Московского университета. Серия 17: Почвоведение 2007.

- №2. - С. 3-9.

36. Иванов А.Л., Лебедева И.И., Гребенников А.М. Факторы и условия антропогенной трансформации черноземов, методология изучения эволюции почвообразования // Бюллетень Почвенного института им. ВВ Докучаева. 2013. - №72. - С. 26-46.

37. Исаев В.А., Иванов А.Л. Обзор исследований периодически избыточно-увлажненных почв в Каменной Степи //Вестник российской сельскохозяйственной науки.2020. - №. 1. - С. 17-23.

38. Карпухин, А.И. Классификация и номенклатура комплексных соединений почв // Почвоведение. 1990. - № 6. - С. 43-50.

39. Киселев М.Г., Савич В.В., Павич Т.П. Определение краевого угла смачивания на плоских поверхностях // Наука и техника. 2006. - №1. - С. 38-41.

40. Клюева В.В., Хайдапова Д.Д. Возможности использования реологических параметров почв в качестве физических показателей трансформации их структурного состояния. // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2020. - № 103. - С. 108-148.

41. Когут Б.М. Органическое вещество чернозема // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2017. - № 90. - С. 39-55.

42. Когут Б.М., Семенов В.М., Лукин С.М. Современные проблемы учения об органическом веществе, гумусе и гумусовых веществах почв. // Системы использования органических удобрений и возобновляемых ресурсов в ландшафтном земледелии: Сб. докладов Всероссий. 2013. - С. - 137-148.

43. Когут Б.М., Титова Н.А., Булеева В.С. Антропогенная трансформация качественного состава гумуса черноземов Каменной Степи* // Бюллетень Почвенного института им. ВВ Докучаева. 2009. - № 64. - С. 41-49.

44. Когут Б.М., Травникова Л.С., Титова Н.А. Куваева Ю.В., Шевцова Л.К., Шульц Э. Экспресс-показатель агроэкологического мониторинга гумусового состояния черноземов // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2002. №56. С. 65-71.

45. Когут Б.М., Травникова Л.С., Титова Н.А. Куваева Ю.В., Ярославцева Н.В. Влияние длительного применения удобрений на содержание органического вещества в легких и илистых фракциях черноземов // Агрохимия. 1998. - №5. - С. 13-20.

46. Когут Б.М., Фрид А.С. Сравнительная оценка методов определения содержания углерода в почвах // Почвоведение. 1993. - № 9. - С. 119-123.

47. Когут Б.М., Шульц Э., Титова Н.А., Холодов В.А. Органическое вещество гранулоденсиметрических фракций целинного и пахотного типичного чернозема // Агрохимия. 2010. - № 8. - С. 3-9.

48. Кононова М.М., Бельчикова Н.П. Процессы превращения органических веществ в обыкновенном черноземе при применении комплекса Докучаева-Костычева-Вильямса // Вопросы травопольной системы земледелия. М.: Изд-во АН СССР, 1953. - С. 303-360.

49. Концепция развития государственного мониторинга земель сельскохозяйственного назначения и земель, используемых или предоставленных для ведения сельского хозяйства в составе земель иных категорий, и формированиягосударственных информационных ресурсов об этих землях на период до 2020 года. [Электронный ресурс].

50. Королев В.А. Изменение основных физических свойств черноземов обыкновенных под влиянием орошения // Почвоведение. 2008. - №10. - С. 1234-1240.

51. Королев В.А. Современное физическое состояние черноземов центра Русской равнины // Дисс. на соискание уч. ст. д.б.н., Воронеж, 2004.

52. Кузелев М.М. Трансформация соединений органического углерода и фосфора в обыкновенных черноземах под влиянием антропогенеза //Дисс. на соискание уч. ст. к. б. н., Москва, 2008.

53. Кузелев М.М., Мамонтов В.Г., Сюняев Н.К., Свиридов А.К.,. Черенков В.В. Гумусовое состояние обыкновенных черноземов естественно-антропогенного ландшафта Каменной Степи // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии 2007. - №3. - С. 38-46.

54. Кузнецова И.В. Изменения физического состояния черноземов типичных и выщелоченных Курской области за 40 лет // Почвоведение 2013. - №4. - С 434-434.

55. Лебедева И.И., Базыкина Г.С., Гребенников А.М., Чевердин Ю.И., Беспалов В.А. Опыт комплексной оценки влияния длительности земледельческого использования на свойства и режимы агрочерноземов Каменной степи // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2016. - №83. - С. 77102.

56. Литвинович А., Небольсина З. Продолжительность действия известковых мелиорантов в почвах и эффективность известкования // Агрохимия 2012. -№10. - С. 79-94.

57. Макаров И.П., Муха В.Д., Кочетов И.С. Плодородие почв и устойчивость земледелия (агроэкологические аспекты). М.: Колос. 1995. - 288 с.

58. Мамонтов В.Г. Изменение компонентного состава гумуса чернозема обыкновенного под влиянием агрогенеза // Международный сельскохозяйственный журнал. 2020. - №. 4. - С. 83-86.

59. Мамонтов В.Г. О негативных процессах в орошаемых почвах // АПК России. 2017. - Т. 24. - №. 4. - С. 902-909.

60. Манучаров А.С. Основы реологии в почвоведении // М.: Изд-во МГУ. 1983.

- 91 с.

61. Матвеева Н.В., Милановский Е.Ю., Рогова О.Б. Изменение гидрофобно-гидрофильных свойств органического вещества черноземов Каменной Степи // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2021а. - Вып. 106.

- С. 49-76.

62. Матвеева Н.В., Милановский Е.Ю., Рогова О.Б. Изменение гидрофобно-гидрофильных свойств черноземов под действием и после действия минеральных удобрений // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2021Ь. Вып. 109. С. 92-116.

63. Матвеева Н.В., Милановский Е.Ю., Рогова О.Б. Способ подготовки образцов почв для определения контактного угла смачивания методом сидячей капли // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2019. - № 97. - С. 91-112.

64. Матвеева Н.В., Милановский Е.Ю., Хайдапова Д.Д., Рогова О.Б. Краевой угол смачивания как интегральный показатель физико-химических свойств черноземов Каменной степи // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2020. - № 101. - С. 76-123.

65. Мерзлая Г.Е., Шевцова Л.К. Гумус и органические удобрения как основа плодородия // Плодородие. 2006. - № 5. - С.27-29.

66. Милановский Е.Ю. Амфифильные компоненты гумусовых веществ почв // Почвоведение. 2000. - №6. - С. 706-715.

67. Милановский Е.Ю. Гумусовые вещества почв как природные гидрофобно-гидрофильные соединения // ГЕОС Москва. 2009. - 188 с.

68. Милановский Е.Ю., Шеин Е.В., Русанов А., Засыпкина Д., Николаева Е., Анилова Л. Почвенная структура и органическое вещество типичных черноземо Предуралья под лесом и многолетней пашней // Вестник Оренбургского государственного университета. 2005. - №2. - С. 113-117.

69. Молчанов Э.Н., Савин.И.Ю., Яковлев А.С., Булгаков Д.С., Макаров О.А. Отечественные подходы к оценке степени деградации почв и земель // Почвоведение. 2015 - №11. - С. 1394-1394.

70. Моргун Е.Г., Боуттон Т.В., Джессип К. Оценка мобильности и времени обновления углерода денсиметрических фракций органического вещества в каштановых почвах по соотношению стабильных изотопов углерода // Почвоведение. 2010. - №. 5. - С. 573-581.

71. Музычкин Е.Т., Потапова А.И., Рябинина В.М. Роль удобрений и севооборотов в регулировании плодородия мощных черноземов и круговорота питательных веществ в земледелии. Повышение плодородия почв и продуктивности сельского хозяйства при интенсивной химизации. -М.: Наука, 1983. - С.152-167.

72. Муха В.Д., Лазарев В.И., Изменение физико-химических свойств чернозема типичного при его длительном сельскохозяйственном использовании. Агрохимия. 2003. - №1. - С. 5-7.

73. Мухина С.В. Агрохимические и экологические аспекты применения удобрений на черноземах юго-востока ЦЧЗ. // Дисс. на соискание уч. ст. д. с-х. н Воронеж. ВГАУ. 2006.

74. Надежкин С.М., Щербаков А.П. Антропогенная эволюция гумусного состояния черноземов лесостепи Поволжья // Антропогенная эволюция черноземов. 2000. - С. 145-171.

75. Орлов Д.С., Гришина Л.А. Практикум по химии гумуса // М.: Изд-во МГУ. 1981. - 272 с.

76. Положение об осуществлении государственного мониторинга земель, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 28 ноября 2002 г. № 846. [Электронный ресурс].

77. Пономарева В. В., Николаева Т. А. Содержание и состав гумуса в черноземах Стрелецкой степи под различными угодьями // Тр. ЦентральноЧерноземного заповедника. 1965. - №. 8. - С. 209-235.

78. Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Гумус и почвообразование // Ленинград: «Наука». 1980. - 221 с.

79. Приходько В. Е. Орошаемые степные почвы: функционирование, экология, продуктивность // М.: Интеллект, 1996. - 168 с.

80. Разнообразие почв Каменной Степи // Научные труды. Под ред. Н.Б.Хитрова. М.: Почвенный институт им. В.В.Докучаева, 2009. - 428 с.

81. Рогова О.Б., Колобова Н.А., Карпова Д.В., Иванов А.Л. Физические фракции серой лесной почвы Владимирского ополья и их связь с урожайностью сельскохозяйственных культур // Бюллетень Почвенного института имени

B.В. Докучаева. 2018. - № 95. - С. 99-124.

82. Романенко Г.А., Иванов А.Л. Проблемы деградации, охраны и восстановления продуктивности сельскохозяйственных земель России // Под ред. Г.А. Романенко. М.: ВНИИА, 2007. - 76 с.

83. Русанов А.М., Анилова Л.В. Гумусообразование и гумус лесостепных и степных черноземов Южного Предуралья // Почвоведение. 2009. - №. 10. -

C. 1184-1191.

84. Сапожников П.М. Удельная поверхность почвы, ее изменение при почвообразовательных процессах и связь с физическими свойствами // Дисс. на соискание уч. ст. д.б.н. Москва, 1982.

85. Свидетельство на стандартный образец (СО) СП-1 (курский чернозем) № 901-90 (ООКО152) по государственному реестру мер и измерительных приборов СССР (раздел стандартные образцы). 1990.

86. Семенов В.М., Когут Б.М. Почвенное органическое вещество // М.: ГЕОС. 2015. - 233 с.

87. Семенов В.М., Тулина А.С., Семенова Н.А., Иванникова Л.А. Гумификационные и негумификационные пути стабилизации органического вещества в почве (обзор) // Почвоведение. 2013. - № 4. - С. 393-407.

88. Стахурлова Л.Д., Щеглов Д.И., Громовик А.И., О.А. Минакова О.А. Комарова М.П. Содержание и состав гумуса черноземов выщелоченных в

опыте с удобрениями // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2009. - № 2. - С. 145-151.

89. Теория и методы физики почв // Коллективная монография / Под ред. Е.В. Шеина и Л.О. Карпочевского. - М.: "Гриф и К", 2007. - 616 с.

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

91. Титова Т.В. Трансформация физических и физико-химических свойств почв Каменной степи в условиях сезонного переувлажнения // Дисс. на соискание уч. ст. к.б.н., Воронеж, 2011.

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

93. Травникова Л.С. Органо-минеральные взаимодействия: роль в процессах формирования почв, их плодородия и устойчивости к деградации // Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии. 2012. - 298 с.

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

95. Трусов В.И., Чевердин Ю.И., Беспалов В.А., Титова Т.В. Особенности и направленность изменения качественных свойств черноземов в постмелиоративный период // Достижения науки и техники АПК. 2015. - Т. 29. - № 1. - С. 13-15.

96. Тхакахова А.К. Изменение биологических свойств и почвенного метагенома прокариотного сообщества при длительном применении минеральных удобрений в черноземах Каменной степи // Дисс. на соискание уч. ст. к. с -х. н., Москва, 2015.

97. Хайдапова Д.Д., Честнова В.В., Шеин Е.В., Милановский Е.Ю. еологические свойства черноземов типичных (Курская область) при различном землепользовании // Почвоведение. 2016. - № 8. - С. 955-963.

98. Хитров Н.Б., Чевердин Ю.И. Почвы Каменной степи от времени ВВ Докучаева до наших дней // Живые и биокосные системы. 2016. - №. 16. - С. 1-30.

99. Чевердин Ю.И. Закономерности изменения свойств почв юго-востока Центрального Черноземья под влиянием антропогенного воздействия // Дисс. на соискание уч. ст. д.с-х.н., Воронеж, 2009а.

100. Чевердин Ю.И. Физическое состояние пахотных горизонтов черноземов Каменной степи при распашке //Плодородие. 2009Ь. - №. 4. - С. 44-45.

101. Чевердин Ю.И., Беспалов В.А. Пространственное варьирование содержания гумуса в черноземах Каменной Степи // Плодородие. 2011. - № 4. - С. 28-29.

102. Чевердин Ю.И., Дорохин И.Н. Показатели эффективного плодородия черноземных почв в зависимости от длительности антропогенной нагрузки // Сб. науч. тр. Почв. ин-та им. ВВ Докучаева. 2009. - С. 362-378.

103. Чуков С.Н. Структурно-функциональные параметры органического вещества почв в условиях антропогенного воздействия. - СПб.: Изд-во С.-Петерб. унта. 2001. - 216 с.

104. Чуков С.Н., Яковлев А.С. Категории почвы и земли в современном законодательстве России // Почвоведение. 2019. - №. 7. - С. 891-898.

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

106. Шаповалова Н.Н., Годунова Е.И., Шустикова Е.П. Кислотно-основные свойства чернозема обыкновенного после длительного внесения минеральных удобрений // Плодородие. 2016. -Т. 4. - № 91. - С. 15-18.

107. Шевцова Л.К., Сидорина С.И., Володарская И.В. Гумусное состояние черноземных почв при длительном применении удобрений // Агрохимия. 1989. - №12. - С. 41-47.

108. Шеин Е.В. Курс физики почв // МГУ. 2005. - 432 с.

109. Шеин Е.В., Лазарев В.И., Айдиев А.Я., Сакункончак Т., Кузнецов М.Я., Милановский Е.Ю., Хайдапова Д.Д. Изменение физических свойств

черноземов типичных (Курская область) в условиях длительного стационарного опыта // Почвоведение, 2011. - № 10. - С. 1201-1208.

110. Шеин Е.В., Милановский Е.Ю., Хайдапова Д.Д. Устойчивость почвенной структуры и органическое вещество почв // Роль почв в биосфере. Тр. ин-та почвоведения МГУ им. МВ Ломоносова и РАН. 2002. - № 1. - C. 129-151.

111. Шеин Е.В., Милановский, Е.Ю., Хайдапова, Д.Д., Дембовецкий А.В., Тюгай З.Н. Новые приборы для изучения физических свойств почв: ЭЭ-томография, реологические параметры, контактный угол // Вестник АГАУ. 2014. - №5 (115). - С. 44-48.

112. Шеин Е.В., Туангсуанг С., Милановский Е.Ю., Хайдапова Д.Д., Мазиров М.А., Хохлов Н.Ф. Физические свойства дерново-подзолистых почв в длительном агрономическом опыте // Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение. 2009. - № 4. - С. 51-58.

113. Шеуджен А.Х., Осипов М.А., Лебедовский И.А., Есипенко С.В. Влияние длительного применения удобрений на физико-химические свойства чернозема выщелоченного // Агрохимический вестник. 201Э. - № 6. - С. 2-3.

114. Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И., Герасимова М.И. Классификация и диагностика почв России // Ойкумена Смоленск. 2004. -341 с.

115. Щеглов Д.И. Черноземы центра Русской равнины и их эволюция под влиянием естественных и антропогенных факторов, // Nauka Publishers. 1999. 210 с.

116. Щеглов Д.И., Брехова Л.И. Агрогенная трансформация органопрофиля черноземов центральной России // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2014. - № 5 (115). - C. 48-61.

117. Щеглов Д.И., Горбунова Н.С., Семенова Л.А., Хатунцева О.А. Микроэлементы в почвах сопряженных ландшафтов Каменной степи различной степени гидроморфизма // Почвоведение 201Э. - № Э. - С. 282-290.

118. Abiven S., Menasseri S., Chenu C. The effects of organic inputs over time on soil aggregate stability-A literature analysis. Soil Biology and Biochemistry. 2009. -Vol. 41(1). - P.1-12.

119. Adamson A. Physical chemistry of surfaces // 5th edn, New York, NY John Wiley & Sons Inc. 1990. - P. 149.

120. Ahmed M.A., Kroener E., Benard P., Zarebanadkouki M., Kaestner A., Carminati A. Drying of mucilage causes water repellency in the rhizosphere of maize: Measurements and modelling // Plant Soil. 2016. - Vol. 407. - P. 161-171.

121. Amelung W., Bol R., Friedrich C. Natural 13C abundance: a tool to trace the incorporation of dung-derived carbon into soil particle-size fractions // Rapid Communications in Mass Spectrometry. 1999. - Vol. 13. - № 13. - P. 1291-1294.

122. Bachmann J. Contact angle and surface charge of wettable and hydrophobic silt particles // J. Soil Sci. Plant Nutr. 2001. - Vol. 1. - P. 26-33.

123. Bachmann J., Ellies A., Hartge K.H. Development and application of a new sessile drop contact angle method to assess soil water repellency // Journal of Hydrology 2000a. - Vol. 231. - P. 66-75.

124. Bachmann J., Goebel M.O., Woche S.K. Small-scale contact angle mapping on undisturbed soil surfaces // Journal of Hydrology and Hydromechanics. 2013. -Vol. 61. - № 1. - P. 3-8.

125. Bachmann J., Guggenberger G., Baumgartl T., Ellerbrock R.H., Urbanek E., Goebel M.O., Kaiser K., Horn R., W.R. Fischer W.R. Physical carbon -sequestration mechanisms under special consideration of soil wettability // Journal of Plant Nutrition and Soil Science . 2008. - Vol. 171. - № 1. - P. 14-26.

126. Bachmann J., Horton R., Van Der Ploeg R.R. , Woche S. Modified sessile drop method for assessing initial soil-water contact angle of sandy soil." Soil Science Society of America Journal. 2000b. - Vol. 64. - № 2. - P. 564-567.

127. Bachmann J., McHale G. Superhydrophobic surfaces: a model approach to predict contact angle and surface energy of soil particles // European Journal of Soil Science.2009. - Vol. 60. - № 3. - P. 420-430.

128. Bahrani B., Mansell R.S., Hammond L.C. Using infiltrations of heptane and water into soil columns to determine soil-water contact angles // Soil Science Society of America Journal. 1973. - Vol. 37. - № 4. - P. 532-534.

129. Baldock J., Skjemstad J.O. Soil organic carbon/soil organic matter. - 1999. - P. 159-170.

130. Baldock J.A., Beare M.H., Curtin D., Hawke B. Stocks, composition and vulnerability to loss of soil organic carbon predicted using mid-infrared spectroscopy // Soil Research. 2018. - Vol. 56. - № 5. - P. 468-480.

131. Balesdent J. The turnover of soil organic fractions estimated by radiocarbon dating. Science of the Total Environment. 1987. - Vol. 62. - P. 405-408.

132. Balesdent J., Besnard E., Arrouays D., Chenu C. The dynamics of carbon in particle-size fractions of soil in a forest-cultivation sequence // Plant and Soil. 1998. - Vol. 201. - № 1. - P. 49-57.

133. Barrios E., Buresh R., Sprent J. Organic matter in soil particle size and density fractions from maize and legume cropping systems. Soil Biology and Biochemistry. 1996. - Vol. 28. - № 2. - P. 185-193.

134. Beatty S.M., Smith J.E. Fractional wettability and contact angle dynamics in burned water repellent soils // Journal of Hydrology. 2010. - Vol. 391. - № 1-2. -P. 99-110.

135. Benard P., Zarebanadkouki M., Hedwig C., Holz M., Ahmed M., Carminati A. Pore-scale distribution of mucilage affecting water repellency in the rhizosphere // Vadose Zone Journal. 2018. - Vol. 17. - № 1. - P. 1-9.

136. Bird J.A., Kleber M., Torn M.S. 13C and 15N stabilization dynamics in soil organic matter fractions during needle and fine root decomposition. Organic Geochemistry. 2008. - Vol. 39. - P. 465-477.

137. Bird J.A., van Kessel C., Horwath W.R. Nitrogen dynamics in humic fractions under alternative straw management in temperate rice. Soil Science Society of America Journal. 2002. - Vol. 66. - P. 478-488.

138. Bughici T. and Wallach R. Formation of soil-water repellency in olive orchards and its influence on infiltration pattern. Geoderma. 2016. - Vol. 262. - P. 1-11.

139. Burghardt W. Determination of the wetting characteristics of peat soil extracts by contact-angle measurements // Zeitschrift Fur Pflanzenernahrung Und Bodenkunde. 1985. - Vol.148. - № 1. - P. 66-72.

140. Carrillo M.L.K., Letey J., Yates S.R.Measurement of initial soil-water contact angle of water repellent soils // Soil Science Society of America Journal. 1999. -Vol. 63. - № 3. - P. 433-436.

141. Cerli C., Celi L., Kalbitz K., Guggenberger G., Kaiser K. Separation of light and heavy organic matter fractions in soil—Testing for proper density cut-off and dispersion level. Geoderma. 2012. - Vol. 170. - P. 403-416.

142. Chaparro J.M., Badri D.V., Bakker M.G., Sugiyama A., Manter D.K., Vivanco J.M. Root exudation of phytochemicals in Arabidopsis follows specific patterns that are developmentally programmed and correlate with soil microbial functions. PloS one. 2013. - Vol. 8. - №2, e55731.

143. Chen G., Flury M. Retention of mineral colloids in unsaturated porous media as related to their surface properties // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2005. - Vol. 256. - № 2-3. - P. 207-216.

144. Chenu C. Clay or sand polysaccharide associations as models for the interface between micro-organisms and soil: water related properties and microstructure // Soil Structure/Soil Biota Interrelationships, Elsevier. 1993. - P. 143-156.

145. Chenu C., Angers D.A., Barré P., Derrien, D., Arrouays, D., Balesdent J. et al. Increasing organic stocks in agricultural soils: Knowledge gaps and potential innovations // Soil and Tillage Research. 2019. - Vol. 188. - P. 41-52.

146. Chenu C., Cosentino D. Microbial regulation of soil structural dynamics. The architecture and biology of soils: life in inner space. 2011. - P. 37-70.

147. Chenu C., Le Bissonnais Y., Arrouays D. Organic matter influence on clay wettability and soil aggregate stability // Soil Science Society of America Journal. 2000. - Vol. 64. - №. 4. - P. 1479-1486.

148. Chenu C., Plante A. Clay-sized organo-mineral complexes in a cultivation chronosequence: revisiting the concept of the 'primary organo-mineral complex // European Journal of Soil Science. 2006. - Vol. 57. - № 4. - P. 596-607.

149. Christensen B.T. Physical fractionation of soil and organic matter in primary particle size and density separates // Advances in soil science, New York. Springer. 1992. - P. 1-90.

150. Cihlár Z., Vojtová L., Conte P., Nasir S., Kucerík J. Hydration and water holding properties of cross-linked lignite humic acids // Geoderma. 2014. - Vol. 230. - P. 151-160.

151. Cosentino D., Hallett P., Michel J.-C., Chenu C. Do different methods for measuring the hydrophobicity of soil aggregates give the same trends in soil amended with residue? // Geoderma. 2010. - Vol. 159. - № 1-2. - P. 221-227.

152. Curtin D., Beare M.H., Weiwen Q., Sharp J. Does Particulate Organic Matter Fraction Meet the Criteria for a Model Soil Organic Matter Pool? // Pedosphere. 2019. - Vol. 29. - № 2. - P.195-203.

153. Czarnes S., Hallett P., Bengough A., Young I. Root-and microbial-derived mucilages affect soil structure and water transport // European Journal of Soil Science. 2000. - Vol. 51. - № 3. - P. 435-443.

154. Daniel N.R., Uddin S.M., Harper R.J., Henry D.J. Soil water repellency: A molecular-level perspective of a global environmental phenomenon // Geoderma. 2019. - Vol. 338. - P. 56-66.

155. Dekker L.W., Oostindie K., Ritsema C.J. Exponential increase of publications related to soil water repellency // Australian Journal of Soil Research. 2005. - Vol. 43. - № 3. - P. 403-441.

156. Dekker L.W., Ritsema C.J., Oostindie K., Boersma O.H. Effect of drying temperature on the severity of soil water repellency // Soil Science. 1998. - Vol. 163. - № 10. - P. 780-796.

157. Deng S., Zheng X., Chen X., Zheng S., He X., Ge T., Kuzyakov Y., Wu J., Su Y., Hu Y. Divergent mineralization of hydrophilic and hydrophobic organic substrates and their priming effect in soils depending on their preferential utilization by bacteria and fungi // Biology and fertility of soils. 2021. - Vol. 57. - №2. 1. - P. 6576.

158. Dersch G. and Böhm K. Effects of agronomic practices on the soil carbon storage potential in arable farming in Austria. Nutrient Cycling in Agroecosystems. 2001. - Vol. 60. - № 1. - P. 49-55.

159. Diehl D. Soil water repellency: Dynamics of heterogeneous surfaces. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2013. - Vol. 432. - P. 818.

160. Dignac M-F., Derrien D., Barré P., Barot S., Cécillon L., Chenu C., Chevallier T., Freschet G.T., Garnier P., Guenet B., Hedde M., Klumpp K., Lashermes G., Maron P-A., Nunan N., Roumet C., Basile-Doelsch I. Increasing soil carbon storage: mechanisms, effects of agricultural practices and proxies. A review // Agronomy for sustainable development. 2017. - Vol. 37. - №. 2. - P. 14.

161. Diochon A., Gillespie A., Ellert B., Janzen H., Gregorich E. Recovery and dynamics of decomposing plant residue in soil: an evaluation of three fractionation methods // European Journal of Soil Science. 2016. - Vol. 67. - P. 196-205.

162. Doerr S.H. On standardizing the 'water drop penetration time' and the 'molarity of an ethanol droplet' techniques to classify soil hydrophobicity: A case study using medium textured soils // Earth Surface Processes and Landforms. 1998. - Vol. 23. - № 7. - P. 663-668.

163. Doerr S.H., Shakesby R.A., Walsh R.P.D. Soil water repellency: its causes, characteristics and hydro-geomorphological significance // Earth-Science Reviews. 2000. - Vol. 51. - № 1-4. - P. 33-65.

164. Dungait J.A., Hopkins D.W., Gregory A.S., Whitmore A.P. Soil organic matter turnover is governed by accessibility not recalcitrance // Global Change Biology. 2012. - Vol. 18. - № 6. - P. 1781-1796.

165. Ellerbrock R.H., Gerke H.H., Bachmann J., Goebel M.O. Composition of organic matter fractions for explaining wettability of three forest soils // Soil Science Society of America Journal. 2005. - Vol. 69. - № 1. - P. 57-66.

166. Elliott E. Aggregate structure and carbon, nitrogen, and phosphorus in native and cultivated soils // Soil Science Society of America Journal. 1986. - Vol. 50. - P. 627-633.

167. Eusterhues K., Rumpel C., Kleber, M., Kogel-Knabner I. Stabilisation of soil organic matter by interactions with minerals as revealed by mineral dissolution and oxidative degradation // Organic Geochemistry. 2003. - Vol. 34. - № 12. - P. 15911600.

168. Fidanza M., Kostka S., Bigelow C. Communication of soil water repellency causes, problems, and solutions of intensively managed amenity turf from 2000 to 2020 // Journal of Hydrology and Hydromechanics. 2020. - Vol. 68 - № 4. - P. 306-312.

169. Gl^b T. and Gondek K. The influence of soil compaction and N fertilization on physico-chemical properties of Mollic Fluvisol soil under red clover/grass mixture // Geoderma. 2014. - Vol. 226. - P. 204-212.

170. Goebel M.O., Bachmann J., Woche S.K., Fischer W.R. Soil wettability, aggregate stability, and the decomposition of soil organic matter // Geoderma. 2005. - Vol. 128 - № 1-2. - P. 80-93.

171. Goebel M.O., Bachmann J., Woche S.K., Fischer,W.R., Horton R. Water potential and aggregate size effects on contact angle and surface energy // Soil Science Society of America Journal. 2004. - Vol. 68. - № 2. - P. 383-393.

172. Golchin A., Oades J.M., Skjemstad J.O., Clarke P. Structural and dynamic properties of soil organic-matter as reflected by 13C natural-abundance, pyrolysis mass-spectrometry and solid-state 13C NMR-spectroscopy in density fractions of an oxisol under forest and pasture // Soil Research. 1995. - Vol. 33. - № 1. P. 5976.

173. Golchin A., Oades J.M., Skjemstad J.O., Clarke P. Study of free and occluded particulate organic matter in soils by solid state 13C Cp/MAS NMR spectroscopy and scanning electron microscopy // Soil Research. 1994. - Vol. 32. - P. 285-309.

174. Gregorich E.G., Beare M.H. Physically uncomplexed organic matter // Soil sampling and methods of analysis. 2008. - P. 607-616.

175. Gregorich E.G., Beare M.H., McKim U.F. Skjemstad J.O.Chemical and biological characteristics of physically uncomplexed organic matter // Soil Science Society of America Journal.2006. - Vol. 70. - № 3. - P. 975-985.

176. Haas C., Gerke H.H., Ellerbrock R.H., Hallett P.D., Horn R. Relating soil organic matter composition to soil water repellency for soil biopore surfaces different in history from two Bt horizons of a Haplic Luvisol // Ecohydrology. 2018. - Vol. 11. - № 6. - P. 1-35.

177. Hai L., Li X.G., Li F.M., Suo D.R., Guggenberger G. Long-term fertilization and manuring effects on physically-separated soil organic matter pools under a wheat-wheat-maize cropping system in an arid region of China // Soil Biology and Biochemistry . 2010. - Vol. 42. - № 2. - P. 253-259.

178. Hajnos M., Calka A., Jozefaciuk G. Wettability of mineral soils // Geoderma. 2013. - Vol. 206. - P. 63-69.

179. Hallett P.D. A brief overview of the causes, impacts and amelioration of soil water repellency-a review // Soil and Water Research. 2008. - Vol. 3. - № 1. - P. 521528.

180. Hallett P.D., Gordon D.C., Bengough A.G. Plant influence on rhizosphere hydraulic properties: direct measurements using a miniaturized infiltrometer // New Phytologist . 2003. - Vol. 157. - № 3. - P. 597-603.

181. Hallett P.D., White N.A., Ritz K. Impact of basidiomycete fungi on the wettability of soil contaminated with a hydrophobic polycyclic aromatic hydrocarbon // Biologia. 2006. - Vol. 61. - № 19. - P. 334-338.

182. Hallett P.D., Young I.M. Changes to water repellence of soil aggregates caused by substrate-induced microbial activity // European Journal of Soil Science. 1999. -Vol. 50. - № 1. - P. 35-40.

183. Hao X., Liu S., Wu J., Hu R., Tong C., Su Y. Effect of long-term application of inorganic fertilizer and organic amendments on soil organic matter and microbial biomass in three subtropical paddy soils // Nutrient Cycling in Agroecosystems. 2008. - Vol. 81. - № 1. - P. 17-24.

184. Hassan M., Woche S.K., Bachmann J. How the root zone modifies soil wettability: Model experiments with alfalfa and wheat // Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 2014. - Vol. 177. - № Э. - P. 449-458.

185. Hassink, J. The capacity of soils to preserve organic C and N by their association with clay and silt particles // Plant and soil. 1997. - Vol. 191. - № 1. - P. 77-87.

186. Haynes R. Labile organic matter fractions as centralcomponents of the quality of agricultural soils: anoverview // Adv Agron. 2005. - Vol. 5. - P. 221-268.

187. Heidary K., Najafi Nejad A., Dekker L.W., Ownegh M., Mohammadian Behbahani A. Impact of soil water repellency on hydrological and erosion processes; A review // Ecopersia. 2018. - Vol. 6- № 4. - P. 269-284.

188. Holthusen D., Janicke M., Peth S., Horn R. Physical properties of a Luvisol for different long-term fertilization treatments: II. Microscale behavior and its relation to the mesoscale // Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 2012. - Vol. 175. -№ 1. - P. 14-23.

189. https://www.somfractionation.org/ is a website guiding students and scientists on soil organic matter fractionation methods. [Электронный ресурс].

190. Janczuk B., Chibowski E., Hajnos M., Bialopiotrowicz T., Stawinski J. Influence of exchangeable cations on the surface free energy of kaolinite as determined from contact Angles // Clays and Clay Minerals. 1989. - Vol. 37. - P. 269-272.

191. Jiménez J.J., Lorenz K. Lal R. Organic carbon and nitrogen in soil particle-size aggregates under dry tropical forests from Guanacaste, Costa Rica—implications for within-site soil organic carbon stabilization // Catena. 2011. - Vol. 86. - № 3. - P. 178-191.

192. Jordán A., Zavala L.M., Mataix-Solera J., Doerr S.H. Soil water repellency: Origin, assessment and geomorphological consequences // Catena. 2013. - Vol. 108. - P. 1-5.

193. Kaiser K. and Guggenberger G. Mineral surfaces and soil organic matter // European Journal of Soil Science. 2003. - Vol. 54. - № 2. P. 219-236.

194. Kaiser K., Guggenberger G. Distribution of hydrous aluminium and iron over density fractions depends on organic matter load and ultrasonic dispersion // Geoderma. 2007. - Vol. 140. - № 1-2. - P. 140-146.

195. Kaiser M., Zederer D.P., Ellerbrock R.H., Sommer M., Ludwig B. Effects of mineral characteristics on content, composition, and stability of organic matter fractions separated from seven forest topsoils of different pedogenesis // Geoderma. 2016. - Vol. 263. - P. 1-7.

196. Kaur T., Brar B., Dhillon N. Soil organic matter dynamics as affected by long-term use of organic and inorganic fertilizers under maize-wheat cropping system // Nutrient Cycling in Agroecosystems. 2008. - Vol. 81. - № 1. - P. 59-69.

197. Kholodov V.A., Yaroslavtseva N.V., Yashin M.A., Frid A.S., Lazarev V.I., Tyugai Z.N., Milanovskiy E.Y. Contact angles of wetting and water stability of soil structure // Eurasian Soil Science. 2015. - Vol. 48. - № 6. - P. 600-607.

198. Kleber M., Sollins P.,-Sutton R.A conceptual model of organo-mineral interactions in soils: self-assembly of organic molecular fragments into zonal structures on mineral surfaces // Biogeochemistry. 2007. - Vol. 85. - № 1. - P. 9-24.

199. Korschens M. Importance of soil organic matter (SOM) for biomass production and environment (a review) // Archives of Agronomy and Soil Sci. 2002. - Vol. 48. - № 2. - P. 89-94.

200. Korschens M., Schulz E., Titova N. Humus dynamics in loess chernozem // Eurasian soil science. 2002. - Vol. 35. - № 5. - P. 533-538.

201. Kraemer F.B., Hallett P.D., Morras H., Garibaldi L., Cosentino D., Duval M., Galantini J. Soil stabilisation by water repellency under no-till management for soils with contrasting mineralogy and carbon quality // Geoderma. 2019. - Vol. 355. - P. 113902.

202. Kruskal W.H., Wallis W.A. Use of ranks in one-criterion variance analysis // Journal of the American statistical Association. 1952. - Vol. 47. - № 260. - P. 583621.

203. Lamparter A., Bachmann J., Woche S.K. Determination of Small-Scale Spatial Heterogeneity of Water Repellency in Sandy Soils // Soil Science Society of America Journal. 2010. - Vol. 74. - № 6. - P. 2010-2012.

204. Lamparter A., Bachmann J., Woche S.K., Goebel M.-O. Biogeochemical interface formation: Wettability affected by organic matter sorption and microbial activity // Vadose Zone J. 2014. - Vol. 13. - № 7. - P. 1-8.

205. Lehmann J., Kleber M. The contentious nature of soil organic matter // Nature. 2015. - Vol. 528. - №. 7580. - P. 60-68.

206. Leifeld J., Kogel-Knabner I., Organic carbon and nitrogen in fine soil fractions after treatment with hydrogen peroxide // Soil Biology & Biochemistry. 2001. -Vol. 33. - P. 2155-2158.

207. Letey J., Carrillo M.L.K., Pang X.P. Approaches to characterize the degree of water repellency // Journal of Hydrology. 2000. - Vol. 231. - P. 61-65.

208. Lilliefors H.W. On the Kolmogorov-Smirnov test for normality with mean and variance unknown // Journal of the American statistical Association . 1967. - Vol. 62. - № 318. - P. 399-402.

209. Lin Y., Ye G., Kuzyakov Y., Liu D., Fan J., Ding W. Long-term manure application increases soil organic matter and aggregation, and alters microbial community structure and keystone taxa // Soil Biology and Biochemistry. 2019. - Vol. 134. -P. 187-196.

210. Lisetskii F.N., Stolba V.F., Marinina O.A. Indicators of agricultural soil genesis under varying conditions of land use, Steppe Crimea // Geoderma. 2015. - Vol. 239. - P.304-316.

211. Liu Z., Yu X., Wan L. Capillary rise method for the measurement of the contact angle of soils // Acta Geotechnica. 2016. - Vol. 11 - № 1. - P. 21-35.

212. Ludwig B., Geisseler D., Michel K., Joergensen R., Schulz E., Merbach I., Raupp J., Rauber R., Hu K., Niu L. Effects of fertilization and soil management on crop yields and carbon stabilization in soils. A review // Agronomy for Sustainable Development. 2011. - Vol. 31 - № 2. - P. 361-372.

213. Mao J., Nierop K.G., Dekker S.C., Dekker L.W., Chen B. Understanding the mechanisms of soil water repellency from nanoscale to ecosystem scale: a review // Journal of Soils and Sediments. 2019. - Vol. 19. - № 1. - P. 171-185.

214. Mao J., Nierop K.G.J., Sinninghe Damsté J.S., Dekker S.C. Roots induce stronger soil water repellency than leaf waxes // Geoderma. 2014. - Vol. 232. - P. 328-340.

215. Markgraf W. Microstructural changes in soils: rheological investigations in soil mechanics // Christian-Albrechts Universität Kiel. Doctoral dissertation. 2006.

216. Markgraf W., Watts C.W., Whalley W.R., Hrkac T., Horn R. Influence of organic matter on rheological properties of soil // Applied Clay Science. 2012. - Vol. 64. -P. 25-33.

217. Mensik L., Hlisnikovsky L., Pospisilova L., Kunzova E. The effect of application of organic manures and mineral fertilizers on the state of soil organic matter and nutrients in the long-term field experiment // Journal of soils and sediments. 2018.

- Vol. 18. - № 8. - P. 2813-2822.

218. Mezger T. The Rheology Handbook for users of rotational and oscillatory rheometers. Hanover: Vincentz, 2011. 436 p.

219. Mgbemena C.O., Mgbemena C.E., Sukumar R., Menon A.R.R. Determination of the Contact Angles of Kaolin Intercalates of Oleochemicals Derived from Rubber Seed (Heveabrasiliensis) and Tea Seed (Cameliasinensis) Oils by the Capillary Rise Method // International Journal of Materials Science and Applications. 2013.

- Vol. 2. - № 3. - P. 99-103.

220. Mikutta R., Kleber M., Torn M.S., Jahn R. Stabilization of soil organic matter: association with minerals or chemical recalcitrance? // Biogeochemistry. 2006. -Vol. 77. - P. 25-56.

221. Miller J., Owen M., Yang X., Drury C., Reynolds W., Chanasyk D. Long-term cropping and fertilization influences soil organic carbon, soil water repellency, and soil hydrophobicity // Canadian Journal of Soil Science. 2020. - Vol. 100. - № 3.

- P. 234-244.

222. Moradi A.B., Carminati A., Lamparter A., Woche S.K., Bachmann J., Vetterlein D., Vogel H.J., Oswald S.E. Is the Rhizosphere Temporarily Water Repellent? // Vadose Zone Journal. 2012. - Vol. 11 - № 3. : vzj2011.0120.

223. Morales V.L., Parlange J.Y., Steenhuis T.S. Are preferential flow paths perpetuated by microbial activity in the soil matrix? A review // Journal of Hydrology. 2010. -Vol. 393. - №. 1-2. - P. 29-36.

224. Müller K. and Deurer M. Review of the remediation strategies for soil water repellency // Agriculture, Ecosystems & Environment. 2011. - Vol. 144. - № 1. -P. 208-221.

225. Needelman B., Wander M.M., Bollero G.A., Boast C., Sims G., Bullock D. Interaction of tillage and soil texture biologically active soil organic matter in Illinois // Soil Science Society of America Journal. 1999. - Vol. 63. - № 5. - P. 1326-1334.

226. Ogunmokun F.A., Liu Z., Wallach R. The influence of surfactant-application method on the effectiveness of water-repellent soil remediation // Geoderma. 2020. - Vol. 362. - P. 1-12.

227. Oostindie K., Dekker L., Wesseling J., Ritsema C., Moore D. Influence of a single soil surfactant application on potato ridge moisture dynamics and crop yield in a water repellent Sandy soil. XXVIII International Horticultural Congress on Science and Horticulture for People (IHC2010): International Symposium on 938. 2010. -P. 341-346.

228. Pansu M. Gautheyrou J. Handbook of soil analysis. mineralogical, organic and inorganic methods // Berlin and Heidelberg: SpringerVerlag. 2006. - 993 p.

229. Papierowska E., Matysiak W., Szatylowicz J., Debaene G., Urbanek E., Kalisz B., Lachacz A. Compatibility of methods used for soil water repellency determination for organic and organo-mineral soils // Geoderma. 2018. - Vol. 314. - P. 221-231.

230. Paustian K., Collier S., Baldock J., Burgess R., Creque J., DeLonge M., Dungait J., Ellert B., Frank S., Goddard T., Govaerts B., Grundy M., Henning M., Izaurralde R.C., Madaras M., McConkey B., Porzig E., Rice C., Searle R., Seavy N., Skalsky R., Mulhern W., Jahn M. Quantifying carbon for agricultural soil management: from the current status toward a global soil information system // Carbon Management. 2019. - Vol. 10. - №. 6. - P. 567-587.

231. Poeplau C., Don A., Six J., Kaiser M., Benbi D., Chenu C., Cotrufog M.F., Derrien D., Gioacchini P., Grand S., Gregorich E., Griepentrog M., Gunina A., Haddix M.,

Kuzyakov Y., Kuhnel A., Macdonald L.M., Soong J., Trigalet S., Vermeire M-L., Rovira P., van Wesemael B., Wiesmeier M., Yeasmin S., Yevdokimov I., Nieder R. Isolating organic carbon fractions with varying turnover rates in temperate agricultural soils-A comprehensive method comparison // Soil Biology and Biochemistry. 2018. - Vol. 125. - P. 10-26.

232. Quirk J.P., Williams B.G. Disposition of organic materials in relation to stable aggregation // Trans Int Congr Soil Sci. 1974.

233. Ritsema C.J. and Dekker L.W. Soil water repellency: Occurrence, consequences, and amelioration. Elsevier. 2012. 351 p.

234. Roper M., Ward P., Keulen A., Hill J. Under no-tillage and stubble retention, soil water content and crop growth are poorly related to soil water repellency // Soil and Tillage Research. 2013. - Vol. 126. - P. 143-150.

235. Rovira P., Jorba M., Romanya J. Active and passive organic matter fractions in Mediterranean forest soils // Biology and Fertility of Soils. 2010. - Vol. 46. - P. 355-369.

236. Rovira P., Vallejo V.R. Labile and recalcitrant pools of carbon and nitrogen in organic matter decomposing at different depths in soil: an acid hydrolysis approach // Geoderma. 2002. - Vol. 107. - P. 109-141.

237. Rumpel C., Kogel-Knabner I., Knicker H., Huttl R. Composition and distribution of organic matter in physical fractions of a rehabilitated mine soil rich in lignite-derived carbon // Geoderma. 2000. - Vol. 98. - № 3-4. - P. 177-192.

238. Ryley D.J., Khoshaim B.H. New method of determining contact-angle made by a sessile drop upon a horizontal surface (sessile drop contact-angle) // Journal of Colloid and Interface Science. 1977. - Vol. 59. - № 2. - P. 243-251.

239. Sa de M., Carlos J., Cerri C.C., Dick W.A., Lal R., Solismar Filho P.V., Piccolo M.C., Feigl B.E. Organic matter dynamics and carbon sequestration rates for a tillage chronosequence in a Brazilian Oxisol // Soil Science Society of America Journal. 2001. - Vol. 65. - № 5. - P. 1486-1499.

240. Sanderman J., Fillery I., Jongepier R., Massalsky A., Roper M., Macdonald L., Maddern T., Murphy D., Baldock J. Carbon sequestration under subtropical perennial pastures II: Carbon dynamics // Soil Research. 2013. - Vol. 51. - P. 771780.

241. Schmidt M., Rumpel C., Kogel-Knabner I. Particle size fractionation of soil containing coal and combusted particles // European Journal of Soil Science . 1999. - Vol. 50. - № 3. - P. 515-522.

242. Schmidt M.W.I., Torn M.S., Abiven S., Dittmar T., Guggenberg G., Janssens I.A., Kleber M., Kogel-Knabner I., Lehmann J., Manning M., Nannipieri P., Rasse D.P., Weiner S., Trumbore S.E. Persistence of soil organic matter as an ecosystem property // Nature. 2011. - Vol. 478. - P. 49-56.

243. Shakesby R.A., Doerr S.H., Walsh R.P.D. The erosional impact of soil hydrophobicity: current problems and future research directions // Journal of Hydrology. 2000. - Vol. 231. - P. 178-191.

244. Shang J., Flury M., Harsh J.B., Zollars R.L. Comparison of different methods to measure contact angles of soil colloids // Journal of Colloid and Interface Science. 2008. - Vol. 328. - № 2. - P. 299-307.

245. Shang J., Flury M., Harsha J.B., Zollars R.L. Contact angles of aluminosilicate clays as affected by relative humidity and exchangeable cations // Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. 2010. - Vol. 353. - P. 1-9.

246. Simon T. and Czako A. Influence of long-term application of organic and inorganic fertilizers on soil properties // Plant, Soil and Environment. 2014. - Vol. 60. - № 7. - P. 314-319.

247. Simon T., Javurek M., Mikanova O., Vach M. The influence of tillage systems on soil organic matter and soil hydrophobicity // Soil and Tillage Research. 2009. -Vol. 105. - № 1. - P. 44-48.

248. Singh A.K., Zhu X., Chen C., Wu J., Yang B., Zakari S., Xiao J.J., Singh N., Liu W. The role of glomalin in mitigation of multiple soil degradation problems //

Critical reviews in environmental science and technology. 2022. - Vol. 52. - № 9.

- P. 1604-1638.

249. Six J., Conant R.T., Paul E.A., Paustian K. Stabilization mechanisms of soil organic matter: implications for C-saturation of soils // Plant and soil. 2002. - Vol. 241. -№ 2. - P. 155-176.

250. Six J., Elliott E., Paustian K. Aggregate and soil organic matter dynamics under conventional and no-tillage systems // Soil Science Society of America Journal. 1999. - Vol. 63. - P. 1350-1358.

251. Six J., Elliott E.T., Paustian K., Doran J.W. Aggregation and soil organic matter accumulation in cultivated and native grassland soils // Soil Science Society of America Journal. 1998. - Vol. 62. - P. 1367-1377.

252. Skjemstad J.O., Spouncer L.R., Cowie B., Swift R.S. Calibration ofthe Rothamsted organic carbon turnover model (RothC ver. 26.3), using measurable soil organic carbon pools // Soil Research. 2014. - Vol. 42. - № 1. - P. 79-88.

253. Snakin V.V., Krechetov P.P, Kuzovnikova T.A., Alyabina I.O., Gurov A.F., Stepichev A.F. The system of assessment of soil degradation // Soil technology. 1996. - Vol. 8. - № 4. - P.331-343.

254. Sofinskaya O.A., Kosterin A.V., Kosterina E.A. Contact angles at the water-air interface of hydrocarbon-contaminated soils and clay minerals // Eurasian Soil Science. 2016. - Vol. 49. - № 12. - P. 1375-1381.

255. Sollins P., Spycher G., Glassman C. Net nitrogen mineralization from light-and heavy-fraction forest soil organic matter // Soil Biology and Biochemistry. 1984. -Vol. 16. - P. 31-37.

256. Sollins P., Swanston C., Kleber M., Filley T., Kramer M., Crow S., Caldwell B.A., Lajtha K., Bowden R. Organic C and N stabilization in a forest soil: Evidence from sequential density fractionation // Soil Biology and Biochemistry. 2006. - Vol. 38.

- P. 3313-3324.

257. Solomon D., Fritzsche F., Lehmann J., Tekalign M., Zech W. Soil organic matter dynamics in the subhumid agroecosystems of the Ethiopian highlands // Soil Science Society of America Journal. 2002. - Vol. 66. - № 3. - P. 969-978.

258. Song E., Schneider J.G., Anderson S.H., Goyne K.W., Xiong X. Wetting agent influence on water infiltration into hydrophobic sand: I. Rewettability // Agronomy Journal. 2014. - Vol. 106. - № 5. - P. 1873-1878.

259. Song S.R., Pan G., Piccolo A. Stabilization by hydrophobic protection as a molecular mechanism for organic carbon sequestration in maize-amended rice paddy soils // Science of the total environment. 2013. - Vol. 458. - P. 319-330.

260. Spycher G., Sollins P., Rose S. Carbon and nitrogen in the light fraction of a forest soil: vertical distribution and seasonal patterns // Soil Science. 1983. - Vol. 135. -№. 2. - P. 79-87.

261. Steffens M., Kolbl A., Kogel-Knabner I. Alteration of soil organic matter pools and aggregation in semi-arid steppe topsoils as driven by organic matter input // European Journal of Soil Science. 2009. - Vol. 60. - №. 2. - P. 198-212.

262. Su Y.-Z., Wang F., Suo D.-R., Zhang and Z.-H., Du M.-W. Long-term effect of fertilizer and manure application on soil-carbon sequestration and soil fertility under the wheat-wheat-maize cropping system in northwest China. Nutrient Cycling in Agroecosystems. 2006. - Vol. 75. - № 1. - P. 285-295.

263. Tadayonnejad M., Ghorbani Dashtaki S., MosadeghiI M.R., Mohammadi J., Panahi M. The effect of long-term drip irrigation and polyacrylamide application on soil water repellency in the quince orchard garden // Journal of Soil Management and Sustainable Production. 2017. - Vol. 7. - № 2. - P. 85-102.

264. Vogelmann E.S., Reichert J.M., Prevedello J., Awe G.O., Mataix-Solera J. Can occurrence of soil hydrophobicity promote the increase of aggregates stability? // Catena. 2013. - Vol. 110. - P. 24-31.

265. Vogelmann E.S., Reichert J.M., Reinert D.J., Mentges M.I., Vieira D.A., de Barros C.A.P., Fasinmirin J.T. Water repellency in soils of humid subtropical climate of Rio Grande do Sul, Brazil // Soil and Tillage Research. 2010. - Vol. 110. - № 1. -P. 126-133.

266. von Lützow M., Kögel-Knabner I., Ekschmitt K., Matzner E., Guggenberger G., Marschner B., Flessa H. Stabilization of organic matter in temperate soils: mechanisms and their relevance under different soil conditions - a review // European journal of soil science. 2006. - Vol. 57. - № 4. - P. 426-445.

267. Wander M. Soil organic matter fractions and their relevance to soil function. Soil organic matter in sustainable agriculture. CRC Press, Boca Raton, FL. 2004. - P. 67-102.

268. Wang H., Xu J., Liu X., Zhang D., Li L., Li W., Sheng L. Effects of long-term application of organic fertilizer on improving organic matter content and retarding acidity in red soil from China // Soil and Tillage Research. 2019. - Vol. 195. - P. 1-9.

269. Wang X., Zhao Y., Horn R. Soil wettability as affected by soil characteristics and land use // Pedosphere. 2010. - Vol. 20. - № 1. - P. 43-54.

270. Wei W., Yan Y., Cao J., Christie P., Zhang F., Fan M. Effects of combined application of organic amendments and fertilizers on crop yield and soil organic matter: an integrated analysis of long-term experiments // Agriculture, Ecosystems & Environment. 2016. - Vol. 225. - P. 86-92.

271. Whalen J.K., Bottomley P.J., Myrold D.D. Carbon and nitrogen mineralization from light-and heavy-fraction additions to soil // Soil Biology and Biochemistry. 2000. - Vol. 32. - № 10. - P. 1345-1352.

272. White N. A., Hallett P.D., Feeney D., Palfreyman J.W., Ritz K. Changes to water repellence of soil caused by the growth of white-rot fungi: studies using a novel microcosm system. // FEMS Microbiology Letters. 2000. - Vol. 184 - № 1. - P. 73-77.

273. Woche S.K., Goebel M.O., Kirkham M.B., Horton R., Van der Ploeg R.R., Bachmann J. Contact angle of soils as affected by depth, texture, and land management // European Journal of Soil Science. 2005. - Vol. 56 - № 2. - P.239-251.

274. World Reference Base for soil resources 2014: international soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps // World Soil Resources Report (106).

275. Wu W.J. Baseline studies of The Clay Minerals Society Source Clays: Colloid and surface phenomena // Clays and Clay Minerals. 2001. - Vol. 49. - № 5. - P. 446452.

276. Yan D., Wang D., Yang L. Long-term effect of chemical fertilizer, straw, and manure on labile organic matter fractions in a paddy soil. Biology and Fertility of Soils. 2007. - Vol. 44. - № 1. - P. 93-101.

277. Yang S., Gong A.M., Wu J.H., Lu T.H. Effect of contact angle on matric suction of unsaturated soil // Rock and Soil Mechanics. 2015. - Vol. 36. - № 3. - P. 674678.

278. Yudina A.V., Fomin D.S., Kotelnikova A.D., Milanovskii E.Yu., From the notion of elementary soil particle to the particle-size and microaggregate-size distribution analyses: A review // Eurasian soil science. 2018. - Vol. 51. - № 11. P. 1326-1347.

279. Zickenrott I.M., Woche S.K., Bachmann J., Ahmed M.A., Vetterlein D. An efficient method for the collection of root mucilage from different plant species: A case study on the effect of mucilage on soil water repellency // Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 2016. - Vol. 179. - P. 294-302.

280. Zimmermann M., Leifeld J. Schmidt M., Smith P., Fuhrer J. Measured soil organic matter fractions can be related to pools in the RothC model // European Journal of Soil Science. 2007. - Vol. 58. - № 3. - P. 658-667.

281. Zisman W.A., Relation of equilibrium contact angle to liquid and solid construction, in Contact Angle, Wettability and Adhesion, edited by R.F. Gould, Adv. Chem. Ser. 1964. - Vol. 43. - P. 1-51.

Приложение

У

.:с

X

■

ь

ю

Ф

о а

Ка О Ко №Ко 2№Ко ОКЬ №К 2№К

• Пар

О Кукуруза

• Степь

Рисунок 1. Ординация делянок чернозема по методу главных компонент Группирующая переменная: делянка Зависимые переменные: рН, Сорг, Буд

У и • •

ь • в* • •• •

• • • •

1 1 1 X • • 1 * 1 I I 1 1 с о о ••

• с • О а о • •

•

Ка О Ко №Ко 2№Ко ОКЬ №К 2№К

• Пар

О Кукуруза

• Степь

Рисунок 2. Ординация делянок чернозема по методу главных компонент Группирующая переменная: делянка

Зависимые переменные: рН, Сорг, Буд, Са2+, М§2+, К2О, №20, Р2О5.

б

* 5

о.

о (_)

4

3

20 25 30 35 40 45 50

КУС, градусы

♦ действие удобрений ■ последействие удобрений

контрастные варианты -----Экспоненциальная (контрастные варианты)

Рисунок 3. КУС и содержание Сорг. (%) в черноземе.

При анализе графика (Рисунок 3) может показаться, что есть прямая связь

между содержанием Сорг, % и величиной КУС. Коэффициент детерминации для

контрастных вариантов опыта равен 0.92, однако эта связь кажущаяся, о чем

говорит выброс точек, обозначающих делянки Косимой степи, и полученный

коэффициент детерминации не позволяет говорить о прямой корреляции между

величиной КУС и содержанием Сорг для всех вариантов опыта.

Таблица №1 Оценка значимости отличий средних значений величины КУС

Концентрация, мг/см2

гм §

и

ОС

=г

го О. II

О)

X

о

0 0.16 0.32 0.64 0.8 1.2 1.6 2

0 - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

0.16 + + + - + + + + + + + + + + + + + + + + + +

0.32 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

0.64 + + + + + + + + -

0.8 + + + + + + + + + - - -

1.2 + + + + + + + + + - - -

1.6 + + + + + + + + + - -

2 + + + + + + + + + -

+ отличия значимы

+/- есть значимые отличия между повторностями для одной концентрации - значимых отличий нет * - отличия значимы при р < 0,05.

Таблица № 2. Вклад углерода гранулоденсиметрических фракций в общее содержание углерода в почве

Варианты опыта Вклад углерода гранулоденсиметрических фракций в общее содержание* Сумма С фракций, % С почвы, % Дельта

Ил ЛФ Остаток

а К 1,93 43,1 2,22 49,6 0,33 7,3 4,47 4,27 -0,20

Ко 1,82 42,1 2,18 50,6 0,32 7,3 4,31 4,36 0,05

КРКо 1,90 41,8 2,36 52,0 0,28 6,1 4,53 4,44 -0,09

2КРКо 1,96 40,7 2,59 53,9 0,26 5,4 4,81 4,67 -0,14

Ь К 1,89 39,8 2,49 52,7 0,35 7,5 4,73 4,35 -0,38

КРК 1,83 38,9 2,54 54,0 0,33 7,1 4,70 4,67 -0,03

2КРК 2,01 44,0 2,24 49,0 0,32 7,0 4,57 4,33 -0,24

с Пар 1,72 37,5 2,43 52,9 0,44 9,6 4,58 4,36 -0,22

Кукуруза 1,92 36,8 2,93 56,2 0,36 6,9 5,21 4,71 -0,50

Степь 2,29 33,2 4,28 62,0 0,33 4,8 6,90 6,25 -0,65

*- верхнее значение: С фракции, % * масса фракции,% / нижнее значение: % вклада углерода каждой фракции.

00%;

Таблица № 3. Корреляции между вкладом углерода гранулоденсиметрических фракций и содержанием С в почве

Варианты опыта Ил ЛФ Остаток

Все -0,79 0,92 -0,65

а -0,98 0,99 -0,94

Ь -0,69 0,74 -0,29

а+Ь -0,70 0,86 -0,61

с -1,00 0,98 -0,92

Рисунок 4. Варьирование величины КУС чернозема на примере делянки Ко

На рисунке 4 представлено варьирование величины КУС поверхности твердой фазы пахотного слоя чернозема, отобранного на контрольной делянке варианта действия удобрений. Для каждой полевой повторности, обозначенной на графике порядковым номером, было подготовлено по 2 мембранных фильтра с осажденной на них почвенной суспензией. Отметим, что варьирование величины КУС для единичного образца существенно ниже, чем среднее по делянке. Однако, для характеристики величины смачиваемости, которая обусловлена множеством факторов, важно использовать именно пространственное варьирование этого показателя.

50 45 40 35 30 £ 25 20 15 10

ГВ Почвы

ЦШЙ

К Ко ОТКо 2КРКо К КРК 2КРК 1 а 2 ■ 3 4 5 Ь

1 а 2 ИЗ 4 5 Ь

Хроматографические фракции

50 45 40 35 30 £ 25 20 15 10 5 0

ГВ Ила

1 а 2 ■ 3 4 5 Хроматографические фракции

50 45 40 35 30 ^ 25 20 15 10 5 0

ГВ ЛФ

1 а 2 3

Хроматографические фракции Рисунок 5. Распределение хроматографических фракций в ГВ почв, ила и ЛФ. Варианты

действия и последействия удобрений

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0