Устойчивость гумуса почв Западной Сибири в условиях антропогенного влияния тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.27, доктор биологических наук Кленов, Борис Максимович

• Кленов, Борис Максимович
• доктор биологических наук
• 1998

Заключение диссертации по теме «Почвоведение», Кленов, Борис Максимович

Такие выводы оказались весьма справедливыми, поскольку полвека спустя рядом исследователей было показано ( Paul et ai. ,1964; Черкинский ,1985; Чичагова, 1985 и др.), что наиболее стабильными и древними являются все фракции ГК черноземов по сравнению с фракциями ГК подзолистых почв. Таким образом, скорость кругооборота углерода во всех фракциях гумуса подзолистых почв значительно большая, чем даже у самой молодой подвижной фракции черноземов, т.е. самая молодая фракция чернозема имеет больший возраст, чем самая стабильная фракция подзолистых почв. Однако, как показывает О.А.Чичагова (1985), имеется определенное сходство в характере стабильности отдельных фракций обоих типов почв: I) в каждой почве фракции связанных ГК имеют больший возраст, чем фракция подвижных ГК; 2) возраст фракций подвижных ГК и ФК в каждой почве близок между собой (в подзолистой почве различие между ними наименьшее); 3) в черноземе возраст ГК сходен с возрастом гумина; 4) фракция ГК является самой древней в черноземах, в то время как в подзолистой почве самым древним является гумин. Нередко имеет место исключение, особенно относящееся к показателям возраста гумина в различных почвах. Большинство исследователей в свое время доказали, что гумин почвы есть самая стабильная часть почвенного гумуса (Зырин, 1948; Тюрин, 1951; Найденова, 1951; Кононова, 1963 и др,), однако нередко гумин по имеет возраст, практически равный возрасту самой подвижной фракции ГК. Это связано с двоякой природой гумина, отмеченной ранее.

Вышеизложенные факты указывают на зависимость элементного' состава ГК от возраста. В известной мере нам удалось подтвердить это путем изучения элементного состава ГК и их возраста

14л по методу датирования по С на примере дерново-вторичнопод-золистых почв Томского Приобья (Ковалев и др., 1972). Так, ГК второго гумусового горизонта дерново-среднеподзолистой почвы, имеющие С/Н в пределах 15 против II-12 для ГК верхнего гумусового горизонта, оказались значительно древнее ГК из первого горизонта. Их возраст составлял 890 и 3970 лет соответсвенно.

Таким образом, элементный состав позволяет характеризовав особенности гумусовых кислот различного происхождения, а также дает определенные представления о принципах их строения. В литературе результаты элементного анализа чаще всего выражают в массовых долях (процентах), устанавливаемых непосредственно в ходе определния элементов. Однако, такая форма выражения не дает наглядного представления о роли отдельных элементов в построении молекулы. Для выяснения этой роли вычисляют атомные отношения и пользуются принципами графико-статистического анализа. Для более информативного чтения полученных результатов элементный анализ ГК почв Западной Сибири представлен в массовых и атомных процентах (Табл. 18). Атомные отношения Н/С, О/С и С/Ж указывают на роль , которую играет углерод в построении молекулярной структуры ГК. Кроме того, использованы показатели степени окисленности, при расчетах которой указывается не толье содержание кислорода, но и водорода (Орлов, 1990), разность этих элементов в атомах соотносится к I атому углерода.

- 132

При избытке водорода значение степени окщсленноети отрицательно, что указывает на восстановленный характер ГК или ФК. При избытке кислорода степень окжсленности положительна и соединение имеет высокую окисленность. Для сравнительной оценки использован показатель степени бензоидности ГК, который рассчитывается по модифицированной формуле Д.Ван-Кревелеиа ( Kreveien , 1950; Орлов и др., 1987 а; Орлов, 1990). Степень бензоидности позволяет учитывать наличие бензоидных структур, входящих в состав в основном негидролизуемой (ядерной, ароматической) части молекулы ГК, и в меньшей степени - гидролизуемой (Алифатической). Довольно заметное изменение степени бензоидности в зональном ряду почв, и в особенности в зависимости от наложения на почвы такого антропогенного пресса как орошение, показанное ранее (Орлов, 1990), позволяет считать ее в качестве объективного показателя, характеризующего особенности строения ГК не только в целинных почвах, но и пахотных. Все вышеперечисленные параметры использованы с целью установления влияния освоения почв и последующего их использования в орошаемом и неорошаемом земледелии на структурно-функциональные свойства гумусовых кислот.

Содержание элементов в массовых долях для ГК изученных почв колеблется в следующих пределах: С от 40 до 60$, H от 3,5 до 5,5$, N от 3,1 до 5,0$, 0 от 32 до 42$ (Табл. 18), что в целом свойственно этой группе природных соединений. При изучении этих данных информация о наличии какой-либо закономерности трудно достижима, нередко даже противоречива. Так, приведенные дня сравнения данные дяя гумифицированных листьев клевера показывают, что этот вид материала обогащен углеродом больше, чем даже сформировашиеся в условиях гумусообра зозания почвенные ГК ряда типов почв, например, дерново-подзолистых и каштановых. Причина этого заключается в различном характере исход