Парамагнитная активность почвенного гумуса и её изменение при антропогенном воздействии (на примере серых лесных почв)

• Автор: Чуков, Серафим Николаевич
• Шифр специальности: 06.01.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 175 c. : ил

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВЛИЯНИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ОСВОЕНИЯ НА ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ
1.1. Динамика органического вещества в пахотных серых лесных почвах. Связь органического вещества с плодородием почвы
1.2. Механизмы трансформации органического вещества серых лесных почв при их сельскохозяйственном освоении
ГЛАВА 2. МЕТОД ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА В ИЗУЧЕНИИ ПОЧВ И ГУМУСОВЫХ ВЕЩЕСТВ

2.1. Основы теории спектроскопии электронного парамагнитного резонанса

2.2. Природа парамагнетизма гумусовых веществ

2.3. Роль парамагнитных центров в органическом веществе почвы

2.4. Влияние органо-минеральных взаимодействий на парамагнитную активность гумусовых соединений
2.5. О возможности изучения парамагнитных центров органического вещества непосредственно в почве

ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА К ИЗУЧЕНИЮ ГУМУСОВЫХ КИСЛОТ ПОЧВЫ
4.1. Методика получения спектров электронного
парамагнитного резонанса и их математической обработки

4.2. Влияние различных методов очистки препаратов гуминовых кислот да их парамагнитную активность
ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА ДНЯ ИЗУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ
5.1. Исследование методом электронного парамагнитного резонанса процесса взаимодействия гуминовых кислот с катионами
5.2. Использование метода электронного парамагнитного резонанса при изучении степени гушфикации органического вещества серых лесных почв
5*3. Изучение парамагнитной активности органического вещества непосредственно в почве
вывода
РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Продовольственная программа СССР определяет в качестве основной задачи земледелия неуклонное повышение плодородия почв и на его основе дальнейший рост урожайности и валовых сборов сельскохозяйственных культур. В связи с этим возрастает роль почвоведения как науки,изучающей закономерности протекания естественного и культурного почвообразовательных процессов,развития и повышения почвенного плодородия,которое в значительной мере определяется составом почвенного органического вещества.
Значение органического вещества и его специфической части -гумуса в жизни любой почвы,в ее генезисе и плодородии трудно переоценить. В связи с этим изучению, почвенного органического вещества уделяется много внимания, совершенствуются старые методы исследования и разрабатываются новые с целью более глубокого познания природы почвенного гумуса, получения более объективных аналитических данных,а также для ускорения самого процесса исследования и уменьшения затрат на аналитическую работу.
В предлагаемой диссертационной работе в качестве основного метода исследования был использован электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Этот метод, определяя парамагнитную активность,позволяет получать важную информацию о качественных и количественных характеристиках высокоактивных парамагнитных центров (ПЩ) в молекулах органического вещества.
В ходе экспериментальной работы был сделан ряд методических усовершенствований, касающихся применения метода ЭПР в изучении органического вещества почв, и создана мягкая, но достаточно эффективная стандартная методика экстракции и очистки препаратов гумусовых кислот, а также предложены экспериментально обоснованные параметры подготовки образцов и регистрации спектров ЭПР.
щью метода ЭПР, автор показал, что процесе комплексообразования различных по силе и количеству кислых функциональных групп веществ в сильной степени зависит от реакции среды, температуры и фазового состояния вещества. В работе показано, что Мп^+ связывается только при низком pH . Увеличение pH вызывает изменение 2+
сигнала ЭПР от Ми , которое можно истолковать или как образование внутрисферного комплекса (очевидно, хелатного типа), или как
резкое ограничение подвижности гидратированного иона Мп(Н20)е
на поверхности органических молекул без образования хелата, что,
возможно, связано с увеличением степени диссоциации кислых групп.
В то же время М. Шнитцер (Schnltzer,I982) в одном из последних
обзоров по химии гумусовых веществ приводит комплекс их с Мп2+В
качестве примера внешнесферного комплекса, ссылаясь, впрочем, на
работу М. Мак-Брайда от 1978 года (171с Bride ,1978). А.Абдул-Халим
с соавторами (Abdu,8-Ha6im, е.а. ,1981), исследуя гумусовые кислоты
торфа методом атомно-абсорбционной спектроскопии и ЭПР, показали,
что в ФК все Ми компоненты имеют высокую степень ионизации. В.Ф.
Бабанин с соавторами (Бабанин и др.,1983) обнаружили, что при вве-2+
дении иона Мп в структуру ГК в спектре ЭПР исчезают сигнал с g,-фактором 4,5 (что вызвано вытеснением железа из молекул ГК) сигнал от ЇЇМЦ (с Q-фактором 2,0038)7 что обусловлено, по-видимому» взаимодействием этих ПМЦ с катионом Мп . Авторам не удалось, однако, обнаружить СТО сигнала от Мп » что по их мнению является результатом Мп- Мп взаимодействия и связано со значительным ис: искажением октаэдра в воЗдушно-сухом образце.
Ванадий. Одними из первых процесс комплексообразования вана-
— 2+ дия в виде ионов ванадата (VOg) и ванадила (V0) с гуминовыми
кислотами методом ЭПР исследовали Б. Гудман и М. Чешир (Goodman,