Сорбция гумуса и его распределение в профиле черноземов в зависимости от гранулометрического состава
Аннотация
Гранулометрический состав является фундаментальной характеристикой, оказывающей существенное влияние на многие свойства и режимы почв, в том числе сорбцию и закрепление гумуса элементарными почвенными частицами (ЭПЧ). Главная роль в повышении гумусированности почв принадлежит ЭПЧ размером <0.01 мм. Рассмотрены особенности строения гумусовых профилей черноземов выщелоченных, сформированных на различных по гранулометрическому составу почвообразующих породах. Для этого была проанализирована большая выборка данных по количественному содержанию гумуса в черноземах разного гранулометрического состава.
Цель исследований – выявление зависимость сорбции гумуса от гранулометрического состава черноземов, а также выявит особенности профильного распределения гумуса в них. В задачи входило: проведение полевых исследований черноземов разного гранулометрического состава; отбор почвенных образцов и проведение лабораторных исследований по выявлению сорбционных свойств ЭПЧ в отношении гумуса; выявление особенностей распределения гумуса в почвах разного гранулометрического состава.
Показано, что с увеличением в гранулометрическом составе содержания ЭПЧ, относящихся к физической глине (<0.01 мм), усиливается сорбционная способность почвы в отношении гумуса. Так от супесчаных (ЭПЧ <0.01 мм=14-20%) до глинистых разновидностей (ЭПЧ <0.01 мм=61-64%) черноземов возрастает содержание гумуса соответственно с 3.88 до 7.09%. В этом же направлении нарастает мощность гумусовой толщи с 22 до 100 см. Поэтому в разных по гранулометрическому составу почвах отмечаются свои особенности строения органопрофиля, заключающиеся в характере распределения гумуса.
Скачивания
Литература
Ahtyrcev B.P., Ahtyrcev A.B. Poch-vennyj pokrov Srednerusskogo CHerno-zem'ya. M., Nauka, 1993; 222. (In Russ.)
SHein E.V. Kurs fiziki pochv. M., MGU, 2005; 432. (In Russ.)
Piccolo A., Mbagwu J.S.C. Effects of different organic waste amendments of soil microaggregates stability and molecule sizes of humic substances. Plant Soil. 1990; 123: 27-37.
Blair G.J., Lefroy R.D.B., Singh B.P., Till A.R. Development and use of a carbon management index to monitor changes in soil C pool size and turnover rate. Driven by nature: Plant litter quality and decom-position. 1997; 273-282.
Tarchitzky J., Hatcher P.G., Chen J. Properties and distribution of humic sub-stances and inorganic structure stabilizing components in particle-size fractions of cultivated Mediterranean soils. Soil Sci. 2000; 165: 328-342.
Laird D.A., Martens D.A., Kingery W.L. Nature of clayhumic complexes in an agricultural soil: chemical, biochemical and spectroscopic analysis. Soil Sci. Soc. Amer. J. 2001; 65(5): 1413-1418.
Chefetz B., Tarchitzcy J., Deshmukh A.P. Structural characterization of humic acids in particle-size fraction an agricultur-al soil. Soil Sci. Soc. Am. J. 2002; 66(1): 129-141.
Arthur E., de Jonge L.W., Tuller M., Moldrup P. Clay content and mineralogy, organic carbon and cation exchange capac-ity affect water vapour sorption hysteresis of soil. European Journal of Soil Science. 2020; 71(2): 204-214. https://doi.org/10.1111/ejss.12853
Olayemi O.P., Wallenstein M.D., Kallenbach C.M. Distribution of soil organ-ic matter fractions are altered with soil priming. Soil Biology and Biochemistry. 2022; 164: 108494. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2021.108494
Startsev V.V., Khaydapova D.D., Degteva S.V., Dymov A.A. Soils on the southern border of the cryolithozone of Eu-ropean part of Russia (the Subpolar Urals) and their soil organic matter fractions and rheological behavior. Geoderma. 2020; 361. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2019.114006
Kleber M., Sollins P., Sutton R. A conceptual model of organo_mineral in-teractions in soils: self-assembly of organic molecules fragments into zonal structures on mineral surfaces. Biogeochemistry. 2007; 85: 9-24.
Feng X., Simpson A.J., Simp-son M.J. Chemical and mineralogical con-trols on humic acid sorption to clay mineral surfaces. Organic Geochemistry. 2005; 36: 1553-1566.
Ghosh S., Wang Z.Y., Kang S., Bhowmik P.C., Xing B.S. Sorption and fractionation of a peat derived humic acid by kaolinite, montmorillonite, and goethite. Pedosphere. 2009; 19(1): 21-30.
Simpson A.J., Simpson M.J. Nuclear magnetic resonance analysis of natural organic matter. Biophysicochemical processes involving natural nonliving or-ganic matter in environmental systems. John Wiley & Sons. 2009; 876.
Zolovkina D.F., Karavanova E.I., Stepanov A.A. Sorption of water-soluble organic substances by mineral hori-zons of podzol. Eurasian Soil Science. 2018; 51(10): 1154-1163. https://doi.org/10.1134/S1064229318100162
Milanovskii E.Yu., Shein E.V. Functional role of amphiphilic humus components in humus structure formation and soil genesis. Eurasian Soil Science. 2002; 10(35): 1064-1075.
Semyonov V.M., Kogut B.M. Pochvennoe organicheskoe veshchestvo. M. GEOS, 2015; 233. (In Russ.)
Klassifikaciya i diagnostika pochv SSSR. M., Kolos, 1977; 221. (In Russ.)
World reference base for soil resources 2014. International soil classifi-cation Schulten H.R., Leinweber P. New insights into organic–mineral particles: composition, properties and models of mo-lecular structure. Biology Fertility Soils. 2000; 30: 399-432.
