Легкоразлагаемое органическое вещество целинных и пахотных почв зонального ряда европейской части России (стр. 3 )

НСР0,05 – наименьшая существенная разность при 5% уровне значимости

Например, при расчете корреляционной зависимости отношения СЛОВ к Собщ от коэффициента увлажнения во всем зональном ряду коэффициент корреляции составил 0,19, а в том же ряду без каштановых почв сухих степей коэффициент корреляции составил 0,89. Таким образом, в ряду, не включающем каштановые почвы, наблюдалась тесная корреляция между изучаемыми показателями, а при добавлении в тот же ряд каштановых почв корреляция становилась слабой, по-видимому, в каштановых почвах сильнее действовал фактор снижения интенсивности минерализации из-за иссушения почвенного профиля. При расчете корреляционной зависимости содержания ЛОВ для всего зонального ряда от продолжительности периода биологической активности (ПБА) по коэффициент корреляции составил 0,63, что подтвердило связь величины накопления ЛОВ и биологической активности.

Величина времени практически полного обновления ЛОВ (Т0,96) последовательно уменьшалась в ряду: дерново-подзолистые – серые лесные – черноземы лесостепной зоны – черноземы степной зоны и далее заметно увеличивалась в каштановых почвах сухих степей.

В таблице 3 представлены результаты определения степени гумификации ЛОВ почв зонального ряда.

Степень гумификации ЛОВ (содержание гумусовых кислот в составе ЛОВ, определенное в пирофосфатной вытяжке из ЛОВ) во всех исследованных почвах зонального ряда была невелика – не превышала 15% и увеличивалась от дерново-подзолистых почв к черноземам лесостепной зоны и затем снижалась в черноземах степной зоны и далее в каштановых и светло-каштановых почвах. Состав гумусовых веществ ЛОВ (СГК/СФК в ЛОВ), в целом, был аналогичен составу гумуса соответствующих типов почв.

Для сравнительного анализа гуминовых веществ (ГВ), выделенных из дерново-подзолистой почвы, чернозема типичного и каштановой почвы, а также из соответствующих каждой почве легкоразлагаемых органических веществ, были проведены электрофорез в 10%-ном полиакриламидном геле в присутствии денатурирующих агентов и эксклюзивная хроматография на сефадексе G-75 в 7М мочевине. ГВ исследуемых почв и ГВ соответствующих им ЛОВ обладали существенными различиями, включающими изменение интенсивности природной окраски электрофоретических фракций и возможного молекулярно-массового распределения. Фракция А, не входящая в 10%-ный полиакриламидный гель, окрашивалась специфичным для белков красителем как в почвенных, так и в детритных препаратах ГВ. Впервые было обнаружено, что фракция В во всех исследованных детритных ГВ, в отличие от ГВ почв хорошо окрашивалась красителем, специфичным для белков. Отсюда следует, что в процессе гумификации детритов происходит существенная

Таблица 3.

Степень гумификации легкоразлагаемого органического вещества
целинных и залежных почв зонального ряда

Тип почвы, горизонт, глубина (см),	Собщ	СЛОВ,	С вытяжки из ЛОВ	С вытяжки из ЛОВ	СГК	СФК	СГК СФК в ЛОВ
в ЛОВ
% к массе почвы	% к СЛОВ
Дерново-подзолистая среднесуглинистая, А1, 4–19	1,34	0,12	0,0056	4,7	2,1	2,6	0,8
Дерново-подзолистая тяжело-суглинистая, А1, 2–22	2,09	0,48	0,0211	4,4	2,1	2,3	0,9
Светло-серая лесная среднесуглинистая, А1, 2–21	2,12	0,53	0,0268	5,1	2,7	2,4	1,1
Серая лесная среднесуглинистая, А1, 3–24	2,55	0,52	0,0244	4,7	2,6	2,1	1,2
Чернозем оподзоленный тяжелосуглинистый, А, 3–26	3,54	0,88	0,0981	11,1	7,6	3,5	2,2
Чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый, А, 2–28	3,04	0,28	0,0372	13,3	9,4	3,9	2,4
Чернозем обыкновенный тяжелосуглинистый, А, 2–26	2,77	0,23	0,0263	11,4	7,7	3,7	2,1
Чернозем южный тяжелосуглинистый, А, 2–23	2,56	0,14	0,013	9,3	6,2	3,1	2,0
Каштановая среднесуглинистая, А, 2–23	1,63	0,68	0,0496	7,3	4,0	3,3	1,2
Светло-каштановая среднесуглинистая, А, 0–20	0,94	0,30	0,0147	4,9	2,0	2,9	0,7

трансформация протеинов. Исходя из этих данных, можно предположить, что трансформация биологических остатков в ГВ происходит в направлении от высокомолекулярных компонентов к низкомолекулярным, что может служить подтверждением основного положения теории гумификации, разработанной и , о том, что главным направлением процесса гумификации являются реакции медленного биохимического окисления высокомолекулярных веществ, имеющих циклическое строение.

В таблице 4 представлены результаты изучения легкоразлагаемого органического вещества некоторых полугидроморфных почв зонального ряда. По сравнению с автоморфными почвами зонального ряда, в зональном ряду полугидроморфных почв наблюдались несколько иные закономерности накопления ЛОВ – отмечалась тенденция последовательного снижения содержания ЛОВ в ряду от дерново-подзолистой глееватой почвы южно - таежной подзоны к лугово-каштановой почве зоны сухих степей.

Таблица 4.

Показатели накопления органического вещества
в полугидроморфных почвах различных природных зон

Тип почвы, горизонт, глубина, см	Собщ	СЛОВ	СЛОВ, % к Собщ	T0,96, лет	Запасы ЛОВ, т/га	VСобщ VСЛОВ
% к массе почвы
Южная тайга, Московская область
Дерново-подзолистая глееватая тяжелосуглинистая, А1, 3–18	2,68	0,77	28,7	26	35,6	11,6 20,1
Лесостепь, Московская область
Темно-серая лесная глееватая среднесуглинистая, А1, 3–25	3,61	0,62	17,2	14	32,8	9,2 14,6
Лесостепь, Рязанская область
Лугово-черноземная оподзоленная тяжелосуглинистая, А, 4–29	4,24	0,53	12,5	8	31,8	7,3 13,6
Лесостепь, Тамбовская область
Лугово-черноземная выщелоченная тяжелосуглинистая, А, 4–27	4,74	0,48	10,1	6	24,2	8,1 15,1
Степь, Новоаннинский район Волгоградская область
Лугово-черноземная тяжелосуглинистая, А, 2–24	3,49	0,29	8,3	4	15,4	5,8 10,8
Сухая степь, Городищенский район Волгоградская область
Лугово-каштановая среднесуглинистая, А, 1–19	2,17	0,23	10,6	6	11,6	9,6 12,9

Примечание. V – коэффициент вариации для площадки 20×20 м;

Это объясняется тем, что все почвы данного ряда имели дополнительное увлажнение, поэтому биологическая активность почв, определяющая скорость минерализации поступающего в почвы опада, зависела, в основном, от обеспеченности теплом. Этот вывод подтверждался тесной (обратной) корреляционной зависимостью между суммой активных температур и содержанием и запасами ЛОВ в почвах исследуемого ряда. Для времени практически полного обновления ЛОВ в данном ряду также наблюдалась тенденция к снижению от дерново-подзолистой глееватой почвы к лугово-каштановой почве. Тот факт, что в полугидроморфных почвах сухостепной зоны не наблюдалось увеличения содержания ЛОВ по сравнению с полугидроморфными почвами степной зоны, подтверждает наше предположение о том, что увеличение содержания ЛОВ в каштановых почвах по сравнению с черноземами степной зоны происходит вследствие снижения интенсивности минерализации, обусловленного иссушением почвенного профиля.

3.3  Легкоразлагаемое органическое вещество пахотных горизонтов почв зонального ряда

В пахотных почвах по сравнению с целинными резко изменяются количество и состав источников гумуса. Они представлены послеуборочными остатками (корневые + пожнивные) и органическими удобрениями. В среднем, по нашим расчетам в полевых севооборотах южной тайги количество послеуборочных остатков составляет 3–4 т/га, в лесостепной зоне 4–5 т/га, в степной 3–4 т/га. Органические удобрения длительное время, начиная с 30-х годов прошлого столетия, вносились в очень небольших количествах (не более 1 т/га сухого вещества по отчетным данным). Исключение составляли только овощные севообороты и прифермские участки, где дозы органических удобрений были более высокими.

Нашими исследованиями установлено, что содержание ЛОВ в пахотных почвах различных природных зон колеблется от сотых долей процента до 2% и более в зависимости от количества поступающих источников гумуса. Показано, что в условиях опытов с одинаковыми схемами в черноземах лесостепной зоны накапливается примерно в 2 раза меньше ЛОВ по сравнению с дерново-подзолистыми почвами южной тайги (Ганжара, Борисов, 1997).

В таблице 5 представлены результаты изучения легкоразлагаемого органического вещества пахотных почв зонального ряда.

Наиболее высокие показатели содержания СЛОВ наблюдались в пахотных горизонтах черноземов лесостепной зоны – 0,29–0,31%. В пахотных серых лесных и дерново-подзолистых почвах содержание СЛОВ было ниже (за исключением дерново-подзолистой среднеокультуренной почвы, в которую регулярно вносили высокие дозы органических удобрений). Наиболее низким уровнем содержания СЛОВ характеризовались обыкновенные и южные черноземы степной зоны, содержание СЛОВ в каштановых почвах было несколько выше. По относительному содержанию СЛОВ к Собщ более высокие показатели имели дерново-подзолистые и каштановые почвы, меньшие серые лесные и черноземы лесостепной зоны, а наиболее низкие черноземы степной зоны, что можно объяснить напряженностью биологических процессов и особенностями севооборотов в степной зоне – снижением доли многолетних трав, увеличением доли пропашных культур.

Время практически полного обновления (Т0,96) в пахотных почвах отличались от Т0,96 в целинных и залежных аналогах значительной выравненностью в зональном ряду. Тем не менее, в темно-серых лесных, черноземах лесостепной зоны и каштановых почвах показатели времени практически полного обновления были несколько выше, чем в дерново-

Таблица 5.

Показатели накопления органического вещества
в пахотных горизонтах почв различных природных зон

Тип почвы, глубина пахотного слоя (см)	Собщ	СЛОВ	СЛОВ, % к Собщ	T0,96, лет	Запасы ЛОВ, т/га	VСобщ VСЛОВ
% к массе почвы
Южная тайга, Московская область
Дерново-подзолистая среднесуглинистая, 0–23	1,11	0,17	15,3	10	10,2	12,1 17,8
Дерново-подзолистая эродированная среднесуглинистая, 0–22	0,96	0,10	10,4	6	6,0	11,3 16,7
Дерново-подзолистая среднеокультуренная среднесуглинистая, 0–26	2,34	0,85	36,3	10	55,2	12,8 18,0
Лесостепь, Московская область
Серая лесная среднесуглинистая, 0–25	1,22	0,12	9,8	6	7,8	11,4 18,3
Темно-серая лесная среднесуглинистая, 0–25	2,26	0,25	11,1	12	15,5	10,3 18,1
Лесостепь, Рязанская область
Чернозем оподзоленный, тяжелосуглинистый, 0–27	3,48	0,29	8,3	14	18,1	7,9 15,2
Лесостепь, Тамбовская область
Чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый, 0–28	3,74	0,31	8,3	16	19,9	6,6 14,1
Степь, Новоаннинский район Волгоградская область
Чернозем обыкновенный тяжелосуглинистый, 0–27	2,56	0,17	6,6	10	11,4	6,7 12,5
Чернозем южный тяжелосуглинистый, 0–25	2,30	0,11	5,4	8	7,2	6,9 12,3
Сухая степь, Городищенский район Волгоградская область
Каштановая среднесуглинистая, 0–24	1,06	0,21	20,0	16	13,6	10,3 18,3
Сухая степь, Средне-Ахтубинский район Волгоградская область
Светло-каштановая среднесуглинистая, 0–23	0,87	0,13	14,6	12	8,2	13,0 19,8
НСР0,05	0,39	0,07

Примечание. V – коэффициент вариации для площадки 50×50 м;