Органическое вещество целинной и пахотной дерново-подзолистой почвы Предуралья
DOI:
https://doi.org/10.7242/2658-705X/2023.2.3Ключевые слова:
дерново-подзолистая почва, органическое вещество, дозы удобрений, элементный состав, гуминовые кислоты, инфракрасная спектроскопияАннотация
В длительном стационарном опыте 1978 года закладки изучены содержание и качественный состав органического вещества (Сорг) пахотной дерновоподзолистой почвы при внесении различных доз NPK и проведено сравнение с целинной почвой под смешанным лесом и злаково-разнотравным лугом. Установлено, что при внесении минеральных удобрений в дозе 60 кг д.в./га и более в почве обеспечивается динамическое равновесие. При этом содержание Сорг стабилизировалось на уровне, близком к исходному, и составило 1,14–1,19%. Доля подвижного органического вещества к общему углероду исследуемой почвы составляла 21–24%, что характерно для дерново-подзолистых почв. Распределение углерода по слоям почвы убывающее. Основные запасы органического углерода сосредоточены в слое 0–40 см и составляют 53–65% от запасов в метровом слое (77–101 т/га). В целинной почве запасы Сорг в слое 0–20 см составляют 31–41 т/га, в метровом слое – 71–82 т/га. Исследуемые гуминовые кислоты (ГК) по содержанию конституционных элементов (С, Н, N, О, S) соответствуют средним показателям для класса гуминовых кислот дерновоподзолистых почв. При увеличении дозы минеральных удобрений (NPK) интенсивнее идет трансформация свежего органического вещества, в составе гуминовых кислот увеличивается доля ароматических структур. По данным элементного анализа, отношение Н:С в гуминовых кислотах варианта N150P150K150 составило 1,25, в целинной почве – 1,43–1,56. По данным ИК-спектроскопии выявлены более интенсивные колебания группы С=О ароматических колец в области 1 605–1 670 см-1 при максимальной дозе NPK.
Библиографические ссылки
Сычев В.Г., Налиухин А.Н., Шевцова Л.К., Рухович О.В., Беличенко М.В. Влияние систем удобрения на содержание почвенного органического углерода и урожайность сельскохозяйственных культур: результаты длительных полевых опытов географической сети России// Почвоведение. – 2020. – № 12. – С. 1521–1536.
Почвы в биосфере и жизни человека / под ред. Г.В. Добровольского, Г.С. Куста, В.Г. Санаева. – М.: ФГБОУ ВПО МГУЛ, 2012. – 584 с.
Howarth W. Carbon cycling and formation of organic matter// Soil microbiology, ecology, and biochemistry / eds. E.A. Paul. Amsterdam: Academic Press, 2007. P. 303–340.
Розанов Б.Г. Морфология почв. – М.: Акад. Проект. 2004. – 432 с.
Семенов В.М., Когут Б.М., Лукин С.М. [и др.] Оценка обеспеченности почв активным органическим веществом по результатам длительных полевых опытов// Агрохимия. – 2013. – № 3. – С. 19–31.
Оценка почв по содержанию и качеству гумуса для производственных моделей почвенного плодородия / Сост.: Дьякова К.В. и др. – М.: Агропромиздат, 1990. – 28 с.
Травникова Л.С., Титова Н.А., Шаймухаметов М.Ш. Роль продуктов взаимодействия органической и минеральной составляющих в генезисе и плодородии почв // Почвоведение – 1992. – № 10. – С. 81–96.
Мамонтов В.Г., Родионова Л.П. [и др.] Лабильное органическое вещество почвы: Номенклатурная схема, методы изучения и агроэкологические функции // Изв. ТСХА. – 2000. – Вып. 4. – С. 93–108.
Когут Б.М. Оценка содержания гумуса в пахотных почвах России // Почвоведение. – 2012. – № 9. – С. 944–952.
Сдобников С.С., Бойков В.А. Мобильные формы гумуса и плодородие осушаемой почвы // Земледелие. –1993. – № 2. – С. 7–8.
Горбылева А.И., Воробьев В.Б. О взаимосвязи урожайности и величины послеуборочных остатков зерновых культур с содержанием гумуса и лабильных гумусовых веществ // Органическое вещество почв и методы фракционного исследования. – Л.: 1990. – С. 94–96.
Жуков А.И. Оптимальное содержание лабильного гумуса // Земледелие. – № 12. –1990. – С. 38–40.
Шпедт А.А., Майборода Н.М., Пурлаус В.К. [и др.] Зависимость урожая яровой пшеницы от содержания в почве гумусовых веществ и азота // Почвоведение. – № 8. – 2001. – С. 976–980.
Завьялова Н.Е. Методические подходы к изучению гумусного состояния пахотных почв // Плодородие. – 2006. – № 1. – С. 11–15.
Мамонтов В.Г., Афанасьев Р.А., Родионова Л.П., Быканова О.М. К вопросу о лабильном органическом веществе почв // Плодородие. – 2008. – №2. – С. 20–22.
Шульц Э., Кершенс М. Характеристика разлагаемой части органического вещества почв и ее трансформация при помощи экстракции горячей водой // Почвоведение. – 1998. – № 7. – С. 890–894.
Lehmann J., Kleber M. The contentious nature of soil organic matter // Nature. – 2015. – Vol. 528. – P. 60–68.
Mohinuzzaman M., Yuan J., Yang X. [et al.] Insights into solubility of soil humic substances and their fluorescence characterisation in three characteristic soils // Science Total Environment. – 2020. – Vol. 720. – № 137395. – P. 1–14. doi:10.1016/j.scitotenv.2020.137395.
Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. – М.: Изд-во МГУ, 1990. 325 с.
Kholodov V.A., Konstantinov A.I., Kudryavtsev A.V., Perminova I.V. Structure of humic acids in zonal
soils from 13C-NMR data // Eurasian Soil Science. – 2011. – Vol. 44. – P. 976–983. doi:10.1134/S1064229311090043.
Иванов А.Л. Когут Б.М., Семенов В.М. [и др.] // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. – 2017. – Вып. 90. – С. 3–38. doi:10.19047/0136-1694-2017-90-3-38.
Baveye P.C., Wander M. The (bio) chemistry of soil humus and humic substances: why is the «new view» still considered novel after more than 80 years? // Frontiers in Environmental Science. – 2019. – Vol. 7. – № 27. – P. 1–6. doi:10.3389/fenvs.2019.00027.
Kholodov V.A., Farkhodov Yu.R., Yaroslavtseva N.V. [et al.] Thermolabile and thermostable organic matter of chernozems under different land uses // Eurasian Soil Science. – 2020. – Vol. 53. – P. 1066–1078. doi 10.1134/S1064229320080086.
Olk D.C., Bloom P.R., Perdue E.M. [et al.] Environmental and agricultural relevance of humic fractions extracted by alkali from soils and natural waters // J. Environ. Qual. – 2019. – Vol. 48(2). – P. 217–232. doi: 10.2134 / jeq2019.02.0041.
Piccolo A. The supramolecular structure of humus substances: A novel understandind of humus chemistry and implications soil science, Advances in agronomy. – 2002. – Vol. 75. – P. 57–134. doi:10.1016/s0065-2113(02)75003-7.
Semenov V.M., Tulina A.S., Semenova N.A., Ivannikova L.A. Humification and nonhumification pathways of the organic matter stabilization in soil: a review // Eurasian Soil Science. – 2013. – Vol. 46. – № 4. – P. 355–368. doi:10.1134/S106422931304011X.
Kleber M., Lehmann J. Humic substances extracted by alkali are invalid proxies for the dynamics and functions of organic matter in terrestrial and aquatic ecosystems // J. Environ. Qual. – 2019. – Vol. 48. – P. 207–216. doi:10.2134/jeq2019.01.0036.
Черников В.А. Изменение гумусовых соединений почвы в длительном стационарном опыте ТСХА // Плодородие. – 2002. – № 4 (7). – С. 34–36.
Горбов С.Н., Безуглова О.С. Элементный состав гуминовых кислот почв урбанизированных территорий (На примере Ростова-на-Дону) // Почвоведение. – 2013. – № 11. – С. 1316–1324.
Мотузова Г.В., Дерхам Х.М., Степанов А.А. Сравнительная характеристика гуминовых кислот пахотных почв таежной, степной и полупустынной зон // Почвоведение. – 2012. – № 11. – С. 1171–1180.
Черников В.А. Комплексная оценка гумусового состояния почв // Изв. ТСХА. –1987. – Вып. 6. – С. 83–94.
Шевцова Л.К., Рябченко С.И. Содержание метоксильных групп в гуминовых кислотах при длительном применении удобрений // Агрохимия. – 1985. – № 8. – С. 76–80.
Панкратов К.Г., Щелоков В.И., Сазонов Ю.Г. Обзор современных методов исследования гуминовых кислот // Плодородие. –2005. – № 4. – С. 19–24.
Старых С.Э., Куприянов А.Н., Белопухов С.Л., Мазиров М.А. Изучение влияния длительного применения удобрений на органическое вещество дерново-подзолистой почвы методом ИК-спектроскопии // Агрохимический вестник. – 2019. – № 2. – С. 17–22.
Шевцова Л.К., Черников В.В.. Вычев В.Г. [и др.] Влияние длительного применения на состав, свойства и структурные характеристики гумусовых кислот основных типов почв. Сообщение 1. // Агрохимия. – 2019. – № 10. – С. 3–15.
Жеребцов С.И., Малышенко Н.В., Вотолин К.С. [и др.] Структурно-групповой состав и биологическая активность гуминовых кислот, полученных из бурых углей России и Монголии // Химия твердого топлива. – 2019. – № 3. – С. 19–25.
Мамонтов В.Г., Афанасьев Р.А., Соколовская Е.Л. Лабильные гумусовые вещества, особая группа органических соединений чернозема обыкновенного // Плодородие. – 2018. – № 5 (104). – С. 15–19.