Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Углеводные компоненты органического вещества и активность гликозидаз в почвах Южного Предуралья Багаутдинов Фатих Ягудович

Углеводные компоненты органического вещества и активность гликозидаз в почвах Южного Предуралья
<
Углеводные компоненты органического вещества и активность гликозидаз в почвах Южного Предуралья Углеводные компоненты органического вещества и активность гликозидаз в почвах Южного Предуралья Углеводные компоненты органического вещества и активность гликозидаз в почвах Южного Предуралья Углеводные компоненты органического вещества и активность гликозидаз в почвах Южного Предуралья Углеводные компоненты органического вещества и активность гликозидаз в почвах Южного Предуралья Углеводные компоненты органического вещества и активность гликозидаз в почвах Южного Предуралья Углеводные компоненты органического вещества и активность гликозидаз в почвах Южного Предуралья Углеводные компоненты органического вещества и активность гликозидаз в почвах Южного Предуралья
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Багаутдинов Фатих Ягудович. Углеводные компоненты органического вещества и активность гликозидаз в почвах Южного Предуралья : ил РГБ ОД 61:85-3/1043

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Функции, источники и трансформация углеводов в почве

1.1. Роль и функции углеводов в почве 7

1.2. Источники углеводов в почве 14

1.3. Количественное содержание и качественный состав углеводов в почве 19

1.4. Трансформация углеводов в почве 24

Глава 2. Объекты и методика исследований

2.1. Природные условия почвообразования Южного Предуралья. 29

2.2. Характеристика почв 33

2.3. Методы исследования. 38

2.3.1. Выделение полисахаридной фракции гумуса 42

Глава 3.. Содержание углеводов в почвах Южного Предуралья

3.1. Содержание и запасы углеводов в почвах и их связь с агрохимическими показателями почв 45

3.2. Содержание и характеристика полисахаридной фракции гумуса 52

3.3. Влияние эрозии на содержание углеводов и активность гликозидаз в почвах 58

3.4. Изменение содержания углеводов в почвах под действием антропогенных факторов 67

3.4.1. Изменение содержания углеводов и активности гли козидаз в серой лесной почве и типичном черноземе под влиянием удобрений, обработки и севооборота 67

3.4.2. Изменение содержания углеводов в аллювиальных почвах при осушении 77

3.4.3. Содержание углеводов в почвах при загрязнении нефтью и в отвальных почво-грунтах при их естественной рекультивации 77

Глава 4. Распределение углеводов по группам и фракциям гумуса почвы

4.1. Состав гумуса основных типов почв Кйшого Пред-уралья и изменение его при эрозии 84

4.2. Распределение и содержание углеводов по фракциям и группам гумусовых веществ почвы 90

4.3. Влияние удобрений и севооборота на состав гумуса и содержание углеводов в гумусовых веществах почвы 95

4.4. Содержание углеводов в активном и пассивном гумусе почвы 98

Глава 5. Влияние органических веществ, богатых углеводами, на некоторые биохимические процессы в эродированных почвах

5.1. Влияние соломы и древесных опилок на активность фйрментов, связанных с метаболизмом азота и углеводов, микробиологическую деятельность, содержание подвижного азота в почве 103

5.2. Изменение состава гумуса и содержания углеводов в гумусе почвы под влиянием органических веществ . 111

5.3. Изменение содержания активного и пассивного гумуса и углеводов в них при внесении в почву органических веществ 118

5.4. Влияние органических веществ на образование водопрочных агрегатов в почве и на содержание углеводов в агрегатах 119

Выводы 124

Литература 126

Приложения 154

Введение к работе

Актуальность темы. Проведение глубоких и всесторонних исследований состава органического вещества почв приобретает в нашей стране особое значение при решении задач Продовольственной программы. В последние годы усилился интерес исследователей к изучению углеводов в связи с углубленной разработкой теоретических основ и практических приемов регулирования содержания и состава органического вещества почвы (Орлов, 1974; Садовникова, 1976; Greenland ,oades , 1975; Cheshire , 1977). Это обусловлено особой их ролью, как важнейших компонентов почвенного органического вещества, в плодородии и устойчивости почв. Однако оставались недостаточно изученными влияние агроэкологических факторов на биодинамику почвенных углеводов, содержание и характеристика полисахаридного комплекса почвы и особенно количественное содержание углеводов как наиболее лабильной фракции гумуса в почвах, подверженных эрозии и техногенному изменению.

Пель и задачи исследования. Целью работы является выявить закономерности содержания углеводов и гликозидазной активности в почвах, их изменения при воздействии агроэкологических факторов, при эрозионном и техногенном изменении ландшафтов. В связи с этим решались следующие задачи:

определить общее содержание и запасы углеводов, уровень гликозидазной активности зонально-генетических типов почв (дерново-подзолистые, серые лесные, черноземы), подвержденных эрозии, и отвальных почво-грунтов;

исследовать полисахаридную фракцию гумуса, распределение и содержание углеводов в различных группах гумусовых веществ;

изучить изменение содержания углеводов в условиях воздействия на почву агроэкологических факторов - удобрения, обработки почвы, севооборота, осушения;

выявить роль органических веществ, богатых углеводами, в биохимических процессах эродированных почв.

Научная новизна -работы. Впервые дана количественная и качественная характеристика углеводных компонентов органического вещества почв Южного Предуралья. Изучено распределение углеводов в эродированных и техногенно нарушенных почвах, влияние основных факторов интенсификации земледелия на содержание углеводов в почве и на распределение их по группам гумусовых веществ. Впервые установлено количественное содержание и основные характеристики по-лисахаридной фракции гумуса, содержание углеводов в активном и пассивном гумусе. Предложена методика выделения полисахаридного комплекса из фульвокислотной фракции гумуса.

Практическая ценность работы. Показатели содержания углеводов и гликозидазной активности могут быть использованы при диагностике изменения биохимических процессов и условий трансформации органического вещества в почве в результате агротехнических воздействий.

Выявленные при антропогенном воздействии количественные и качественные изменения органического вещества почв позволяют дифференцированно подходить к оценке их плодородия и к применению регулирующих мероприятий. Результаты исследований использованы при разработке рекомендаций по использованию осушенных земель(Рекомендации по рациональному использованию осушенных земель в Башкирии, Уфа, 1981).

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на конференциях молодых ученых Института биологии ШШ СССР (Уфа, 1981, 1983), на всесоюзных симпозиумах "Биодинамика почв" (Таллин, 1979), "Микроорганизмы как компонент биогеоценоза" (Алма-Ата, 1982), на региональной научной конференции почвоведов и агрохимиков Шного Урала и Среднего Поволжья (Уфа, 1982), конференции "Роль чернозе-

мов в решении Продовольственной программы" (Уфа, 1983).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 работ.

Объем работы. Диссертация изложена на 182 страницах машинописного текста, включая 27 таблиц в тексте и 12 - в приложении,12 рисунков. Список использованной литературы насчитывает 275 работ, из них 118 - иностранных авторов.

Работа состоит из введения, пяти глав, выводов и приложений.

Количественное содержание и качественный состав углеводов в почве

Углеводы являются важным компонентом почвенного органического вещества. Относительное содержание углеводов (по углероду) изменяется от 5 до 30$ к общему углероду в верхних гумусовых горизонтах ( Graveland,Lynch, 1961; Ivarson,Sowden ,1962,1977; Lowe, 1969; Oades, 1967; Орлов, Садовникова, 1975; Cheshire , 1966, 1977; Багаутдинов, 1979, 1982).

Наиболее общепринятыми методами определения общего количества углеводов являются антроновый и фенолсернокислотный методы (Greenland , Oades , 1975). В гумусовых горизонтах разными авторами было найдено от 0,01 до 2,7$ углеводов к весу почвы (Acton et.al,E963;Gupta,Sowden,I965; Орлов, Садовникова, 1975). Общее содержание углеводов в дерново-подзолистых и серых лесных почвах составляет 1-2$, в черноземах - от 0,6 до 1,5, в каштановых почвах - 0,5-0,9, в сероземах - 0,3-0,9, в красноземах и горно-луговых - до 2,5-3$ от почвы, а количество углерода углеводов в подзолистых почвах составляет 6,9-24,8$, в черноземах - 11,6-22,6, в каштановых - 19,5-23,1, в красноземах и желтоземах -20,3- 28,6$ от органического углерода (Орлов, Садовникова, 1975). М.И.Дергачева и Э.Ф.Кузьмина (1979) приводят более низкие значения относительного содержания углеводов в южных черноземах и в каштановых почвах - 8-10$. Исследователи отмечают, что общее содержание и распределение углеводов по профилю в почвах обусловлено содержанием гумуса, скоростью разложения органического вещества и интенсивностью элювиальных процессов. Общее количество углеводов снижается с глубиной, но вниз по профилю почв закономерно возрастает доля углерода углеводов в составе гумуса (Орлов, Лоуе Садовникова, 1975; Дергачева, Кузьмина, 1979).(Lowe, 1978а) также показал, что Е 9 изученных им почвах относительное содержание углеводов Е гор.А и В было практически одинаковым (9,3$).

Колебания в содержании углеводоЕ очень велики, и зонально-генетические закономерности удается выявить только на статистической основе (Орлов, 1979). По Л.К.Садовниковой (1976), доля углеводов в составе гумуса проявляет тенденцию к уменьшению при переходе от подзолистых почв к черноземам с последующим нарастанием содержания в почЕах сухих степей. Зональная кривая статистически имеет обратную связь по отношению к кривой накопления гумуса (Володина, АрсеньЕа, 1976). почве различают свободные и связанные углеводы. Свободные углеводы экстрагируют из почвы водой или этанолом ( Alvsakes Mi -cbeleen » 1957; Nagar » 1962; Cupta,5owden , 1963; Mingelgrin , Dawson, 1973). KpoB ( 1963 - цит. no Lowe , 19786) нашел, что содержание вод- орастворимых Сахаров для горизонтов Н и А сосновой серой лесной почвы составило соответственно 0,24 и 0,22$ от почвенного органического вещества, причем глюкоза составляла 80$ от суммы свободных Сахаров. Несколько меньшие значения приводят Гапта, Соуден\Бо-wden,Gupta, 1963), но в спиртовых экстрактах глюкоза преобладала, а также отмечалось присутствие дисахаридов (сахароза, лактоза) (Морозков, Дударев, 1981). В составе свободных углеводов идентифицированы глюкоза, арабиноза, фруктоза, ксилоза, галактоза, рибоза, манноза. Было установлено, что высушивание почвы увеличивает количество воднорастворимых моно- и олигосахаридов ( Metha et.ai.,i96I), а снижение температуры до -14 вызывало уменьшение количества глюкозы в 2-5 раз, маннозы - в 2-3 раза (Ivarson,Gupta, 1967; Ivar son, Sowden, 1970).

Эта часть углеводов в почве не может накапливаться в значительных количествах вследствие утилизации микроорганизмами и растениями.

Для выделения полисахаридного комплекса почвы применяют различные методы. Для экстракции полисахаридов из почвы Дафф (Duff, 1961) применил перемешивание почвы с водой при 85 с последующим концентрированием. Выход комплекса составил около 3% от органического вещества почвы. Бёниа (вегаіег,І958) проводил экстракцию раствором фосфатного буфера при рН 7, и выход комплекса составил менее 1% к весу почвы. Другие авторы выделяли полиеахаридд из фульвокислотной фракции с помощью адсорбции и избирательного элю-ирования на колонке с полиамидом и древесным углем (Forsyth., 1950; Whistler,Kirby, I956;Parsons,Tinsley, 1961; Finch et.al., 1966, 1968; Thomas et.al., 1967; Lowe, 1968; Swinser et. al.1968a; Cheshire et.al.,I974; Hayes et.al., 1975). Выделенные препараты содержали неуглвводные компоненты, аминокислоты, полифенольные соединения, в составе золы найдены Ре, %, AI, ига, Si . Методами электрофореза, ультрацентрифугирования, гельфильтрации, седиментации, светорассеяния было показано, что выделенные вещества полидисперсны, гетерогенны, различаются по молекулярным весам. Бениа (Bernier,I958) установил, что молекулярная масса полисахаридов для инменяется от 10 000 почв с мор гумусом до 124 000 для почв с мульгумусом. Методами ультрацентрифугирования и гельфильтрации была установлена величина около 50 000 (Finch et.al.,l966;!Mingelgrin, Dawson,і973). Вид экстрактанта также оказывал действие на молекулярную массу выделенных фракций. В комплексах, экстрагированных раствором соляной кислоты, доля фракция с молекулярным весом 4000 составила 51-55$, а в полисахаридах, полученных экстракцией раствором щелочи - 22-23 ( Lowe, 19786). Молекулярные веса полисахаридов достигают 450 000 ( Swincer et.ai, 19686). В почвенных полисахаридах методом ИК-спектроскопии установлены карбоксильные, гидроксильные, этильные, метильные и альдегидные группы ( Lowe, 19786).

Влияние эрозии на содержание углеводов и активность гликозидаз в почвах

В земледельческих районах региона около 54% пахотных угодий подвержено водной эрозии и дефляции. Данное обстоятельство предопределяет важность исследования углеводов как наиболее лабильных компонентов гумуса при диагностике изменения составляющих компонентов гумусовых веществ эродированных почв и как структурооб-разователей (Хан, 1969; ВерниченкоДїшпустин,І980), что важно для предотвращения эрозии.На эродированных почвах снижается урожайность полевых культур (прил. 6).

Эродированные почвы характеризуются меньшей мощностью профиля, худшшли водно-физическими свойствами, меныпшл содержанием органического вещества. В соответствии с этим в эродированных почвах общее количество углеводов по мере усиления эрозии понижается (прилож.5). Однако изменение относительного содержания углеводов не всегда четко отражает степень эродированности почв. Количество углеводов в слое 0-20 см дерново-подзолистой сильно-эродированной почвы уменьшается в 2 раза, а их относительное содержание увеличивается на 4,8% по сравнению с неэродированной почвой. Эродированные в различной степени серые лесные почвы по содержанию углеводов различаются резко. В гор.Ап этих почв количество углеводных компонентов почти в 1,5-2 раза меньше, чем в неэродированных почвах. Изменение относительного содержания углеводов не всегда строго соответствует изменению количества гумуса. Оно возрастает с 20,7% в гор.Ап светло-серой лесной неэро-дированной почвы (Р.14-75) до 28% в гор.Ап среднеэродированной (Р.15-75). При переходе от неэродированной к сильноэродированной светло-серой лесной почве относительное содержание углеводов в пахотном горизонте уменьшается с 22,8 до 16,5%. В темно-серой лесной почве при переходе от неэродированной к среднеэродированной почве в слое О-20 см оно меняется незначительно - 14,8 и 13,5 соответственно.

Уменьшение содержания углеводов в составе гумуса эродированных серых лесных почв может происходить в результате преимущественного удаления из почвы лабильной части его при эрозии и выхода на поверхность нижележащих горизонтов с низкшл содержанием углеводов. Увеличению содержания углеводов в составе гумуса может способствовать пониженная биохимическая активность эродированных почв, в результате чего большая часть поступивших в почву углеводов при внесении органических удобрений и травосеяний может участвовать в образовании почвенного органического вещества.

Не эродированные и эродированные в различной степени черноземные почвы также сильно отличаются по общему содержанию углеводных компонентов в верхних горизонтах, но доля их в составе гумуса варьирует в узких пределах. Например, в гор.Ад выщелоченного чернозема (P. 136-1) содержится 2,1452 углеводов от веса почвы, а углерод углеводов составляет 15,5$. В среднеэродированной почве (Р.138-78) количество углеводов снизилось до 1,62$ от веса почвы, а относительное содержание их равно 15,0$. В типичном черноземе количество углеводов в верхнем горизонте составляет 1,77$ от веса почвы при их относительном содержании 11,6$, в среднеэродированной почве эти величины составили 1,45 и 13,6$ соответственно. В гор.Ап среднеэродированных типичных карбонатных и обыкновенных черноземов суммарное содержание углеводов уменьшается соответственно снижению общего количества гумуса и составляет 0,74-0,90$ от веса почвы при относительном содержании от 11,3 до 16,8$. В среднеэродированном южном черноземе количество углеводов снижается до 0,85$ от почвы, но их доля в органическом веществе остается высоким (]В,0$), характерным для неэро-дированной почвы. Вниз по профилю эродированных почв абсолютное содержание углеводов уменьшается более резко в сравнении с не-эродированными почвами.

В целом в эродированных серых лесных почвах общее содержание углеводов в гор.Ап уменьшается в среднем на 33$. В средне-эродированных черноземах абсолютное содержание углеводов уменьшается на 25$, но в отличие от эродированных серых лесных почв доля углеводов в составе органического вещества практически не меняется. Такой различный характер изменения относительного содержания углеводов при эрозии в указанных почвах следует объяснить генетическими особенностями почв. Изменения в..-.содержании углеводов в эродированных серых лесных почвах вызваны обеднением почв органическим веществом, ухудшением условий для продуцирования микрофлорой. В черноземах - значительная биохимическая активность не только верхних горизонтов, но и нижележащих слоев почвы, высокая энергия превращения органических остатков, меньшая выраженность нисходящего тока почвенного раствора способствуют меньшей потере и восстановлению запасов углеводных компонентов. При этом немаловажную роль играет, видимо, разнокачественное ть гумуса и прочность связей углеводов с гумусовыми веществами. В черноземах формируется наиболее гуматный гумус и "зрелые" гуминовые кислоты с короткими цепочками полисахаридов (Орлов, 1977). В серых лесных почвах разрушение, вынос углеводов под воздействием эрозионных процессов происходит сильнее и быстрее, чем в черноземах.

В соответствии с уменьшением абсолютного количества углеводов при эрозии в эродированных почвах запасы их понижены(рис.6). В слое 0-50 см среднеэродированных дерново-подзолистых, серых лесных почв, черноземов их запасы составляют 55, 60 и 7С$ соответственно от запасов неэродированных почв. Отмеченное различие наблюдается и в толще 0-100 см. Это свидетельствует о значительно больших потерях запасов углеводов в эродированных дерново-подзолистых, серых лесных почвах по сравнению с эродированными черноземами. По средним данным (см.рис.6), доля углерода углеводов в составе гумуса в связи с эрозией почв меняется незначительно .

Распределение и содержание углеводов по фракциям и группам гумусовых веществ почвы

Исследование содержания углеводов при осушении переувлажненных и орошаемых почв представляет интерес в целях диагностики изменения современных почвенных процессов (Багаутданов, 1982).

В случаях правильного осушения и научно обоснованной эксплуатации гумус осушенных почв характеризуется достаточно высоким содержанием углеводов. Эти почвы обеспечивают также хороший урожай растений. Однако в тех случаях, когда происходит засоление почв растворимыми солями (разрез 84) или вторичное заболачивание вследствие неправильной эксплуатации дренажных систем наблюдается снижение абсолютного и относительного содержания углеводов (табл. 3.4.13). Например, в осушенной луговой солончаковатой почве по сравнению с неосушенной почвой в rop.Aj относительное содержание углеводов уменьшается от 13 до 1С$, в слоях 20-30 и 60-70 см - в 2 раза, а абсолютное количество углеводов - соответственно 2,6 и - 2 раза. В орошаемой дерновой почве также происходит снижение количества углеводов, но не столь резко, как в почвах, нарушенных в результате неправильного осушения и использования. Снижение содержания углеводов при орошении отмечает также Д.С.Орлов с сотр. (1975).

Охрана почвы от загрязнения является важной задачей, поскольку почвенные ресурсы ограничены. В Башкирии значителыше площади

В связи с изменением основных свойств почвы при загрязнении нефтью (Андресон и др.,I960; Хазиев, Фатхиев,1981;о 1и ,1972) содержание углеводов также претерпевает значительные изменения в зависимости от генетических особенностей почв и состава нефти (табл.3.4.14). Загрязнение дерново-слабоподзолистой почвы с меньшим содержанием органического вещества сопровождалось значительным уменьшением содержания углеводов. Так, в гор.Aj, А2В, В неф-тезагрязненной почвы по сравнению с контролем абсолютное содержание углеводов уменьшилось в 2 раза, относительное содержание -в 6-13 раз, что обусловлено снижением биологической активности и количества ежегодно поступающих в почву растительных остатков под влиянием нефти (Андресон и др.,I960).

Результаты исследования почв, нарушенных вследствие неправильного осушения и использования, загрязненных нефтью, дают основание заключить, что доля углерода углеводов в формировании органического вещества может служить важным дополнительным диагностическим признаком изменения биохимических процессов в почве и условий роста растений. Возможно, что снижение количества лабильной фракции гумуса в этих почвах является одной из причин подавления деятельности микрофлоры и снижения продуктивности растений.

Развитие в Башкирии горнодобывающей промышленности повлекло за собой формирование специальных карьерно-отвальных типов техногенных ландшафтов. Исследование содержания углеводов проводилось на техногенных самозарастающих ландшафтах в Кумертауском, Белорецком, Баймакском районах в 1962 г.

Единого понимания развития почв техногенных ландшафтов пока не имеется. Мы придерживаемся названия "молодые почвы техногенных ландшафтов" (Таранов,1977) в тех случаях, когда проявляется выраженное формирование органо-аккумулятивного (грубогумусового) горизонта под влиянием растительных группировок. В тех случаях, когда под влиянием микрофлоры и единичных растений почвообразованием затронута лишь самая верхняя часть пород (0,5-1,0 см), ис Кумертауские отвалы представлены пермскими и третичными глинами, конгломератами, песчаниками, известняками. Отвалы Сибайско-го медно-серного комбината содержат следующие породы: туффиты, пирит, бурый железняк, порфириты, алевролит, охру и глинистые сланцы. Кирябинские отвалы образовались в результате добычи талька. В связи с различным составом пород отвалы различны по реакции среды. "Почво-грунты" (разрезы Ш, 4М, 5М, 8М) с невыраженным морфологическим профилем и единичными растениями (донник, гречишка, тысячелистник, мать-и-мачеха) характеризуются низким относительным содержанием углеводов и широким соотношением углерода к азоту, что нехарактерно для обычного почвообразовательного процесса (табл.3.4.15). Высокое содержание углерода связано, по-видимому, с наличием его в этих почво-грунтах в виде угольной пыли и ископаемым бурам углем. Поэтому этот углерод нельзя рассматривать в качестве углерода гумусовых веществ.

Молодые техногенные почвы (разрезы 7М, ІШ), приуроченные к бобово-злаково-разнотравному сообществу и местообитаниям зарослей ив (ЮМ), содержат больше углерода углеводов в органическом веществе по сравнению с "почво-грунтами". Они выделяются наличием морфологически выраженного органо-аккумулятивного горизонта в пределах 2-4 см.

Разрез 27М заложен под березняком естественного возобновления (возраст 45 лет). Органическое вещество данного разреза характеризуется высоким относительным содержанием углеводов и азота. Разрез 28М заложен под березняком значительно меньшего возраста (25 лет). Органо-аккумулятивный горизонт в исследуемых почвах достигает 5-6 см, другие морфологические слои (Махонина, Чибрик, 1974) практически не выражены. В целом содержание углеводов и отношения между органическим углеродом и азотом показывают значительное несоответствие свойств лесной подстилки и органо-аккумулятивного горизонта почв со сравнительно молодым по возрасту лесом. Если свойства An обусловлены больше составом растительности, то АС - составом горных пород (оталькованных сланцев).

Изменение состава гумуса и содержания углеводов в гумусе почвы под влиянием органических веществ

Под влиянием растительных остатков (органических добавок) повышается содержание общего углерода на 0,3-0,5% (табл.5.2.2.3). В обеих почвах (серой лесной среднеэродированной Балтачевского района и черноземе типичном карбонатном слабоэродированном Чиш-минского района) при внесении древесных опилок по истечении двухмесячного компостирования возросло содержание фульЕокислот и не-гидролизуемого остатка. Внесенные органические вещества вызвали накопление гуминовых кислот в серой лесной почве, в основном за счет 2-й фракции. Такому характеру изменения содержания отдельных фракций гуминовых кислот в серой лесной почве при внесении органических веществ способствует близкая к нейтральной реакция почвенного раствора и преобладание в почвенном поглощающем комплексе обменного кальция (табл.5.2.26). Наряду с этим гуминовые кислоты, связанные с кальцием, обладают высокой устойчивостью против микробиологического разложения (Пономарева, Плотникова, 1980).

Состав гумуса чернозема типичного карбонатного в этой серии опытов по сравнению с серой лесной почвой оказался более стабильным.

По истечении 12-месячного компостирования во всех вариантах опытов с внесением органических остатков возросло количество гуминовых кислот, наибольшее количество которых в обеих почвах обнаружилось по варианту с соломой гороха (табл.5.2.24). При гумификации растительных остатков, богатых лигнино-целлюлозными комплексами (в частности, древесных опилок), образуется больше фуль-вокислот. При разложении гороховой соломы, богатой азотом, наблюдается образование гумусовых кислот, в составе которых преобладают гуминовые кислоты. Аналогичные результаты получены и другими исследователями (Александрова, 1980).

Результаты опытов показывают, что. различные по составу и свойствам растительные добавки в почве оказывают неодинаковое, воздействие на превращение гумусовых кислот. Оно зависит, особенно в первое время, и от генетических особенностей почв. Наиболее отзывчивы на внесение органического вещества эродированные серые лесные почвы.

В лабораторных опытах, рассмотренных выше, определялось содержание углеводов как компонентов гумусовых веществ. В опаде сосны их было 16,5$, в опаде березняка - 15,3, пшеничной соломе -54, гороховой соломе - ЗІ, в древесных опилках - В2% от воздушно-сухой массы. В почву вносилось в составе опада сосны 500 мг углеводов, опада березняка - 460, гороховой соломы - 91В, пшеничной соломы - 1635 и опилок - 1845 мг.

Анализ данных табл.5.2.25 показывает, что содержание углеводов в гумусовых кислотах по варианту опыта с опилками продолжает увеличиваться во времени, в то время как углеводные компоненты соломы гороха и подстилки березняка значительно быстрее трансформируются. Содержание углеводов в составе гумусовых кислот почв по истечении 2 месяцев по варианту с соломой гороха доходило до 2С$, с соломой пшеницы - до 10$, по древесным опилкам -до 5$ от их внесенного количества, по истечении 12 месяцев - соответственно II, 8, .:7fo. В обеих почвах по варианту с соломой гороха обнаружилось наибольшее увеличение углеводов в фульвокисло-тах фракций 1а и I. Сравнительно быстрое вовлечение гороховой соломы в процессы гумусообразования связано, очевидно, с ее химическим составом. Следует отметить, что скорость минерализации ор-. ганических остатков в почве регулируется комплексом причин, среди которых главными являются состав и свойства органических веществ, почв и микрофлоры (Алиев, 1978; Александрова, 1980). Содержание общего азота во внесенных в почву растительных остатках в наших опытах составило: в соломе гороха - 1,20, пшеницы - 0,65, в опилках - 0,48, в подстилке сосняка - 0,80, березняка - 0,88. Соотношение С : N в соломе яровой пшеницы составило 67 : І, в соломе гороха - 33 : I, в опилках - 99 : I.

Солома гороха характеризуется высоким содержанием азотсодержащих и минеральных веществ, легкоразлагаемых форм углеводов, и, следовательно, состав веществ, образующихся при ее разложении, и их влияние на почвенные процессы будут различны.

Похожие диссертации на Углеводные компоненты органического вещества и активность гликозидаз в почвах Южного Предуралья