Устойчивость гумуса почв Западной Сибири в условиях антропогенного влияния

• Автор: Кленов, Борис Максимович
• Шифр специальности: 03.00.27
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 269 с.

ЗЩГНШЗ
шшиявсш роль шзгса и последотшш его
АНТР 0(1 ОГЗНКОГО ЙЗШЕШЯ
СОВРЕЙЖЕ ЮТРТНЗЛЕШИ (С ЗКСЛШЙЕСКОЙ ЮТОчГНВШТК ПОЧИННОГО ШУСА
СБхЕЕТЫ И ЫЗТОШ ПС(ШДОМШЯ
ИБШШШНЁ шисл ПЩ ВЖШ1Ш ШЭДФСШВДГР
возщйстшч
4.1 Основные показатели гувусовогс состояния Почв
4.2 Состав гумуса
4.3 Изменение состава гумуса при орспенет почв
4.4 Оценка потерь и восполнения углерода по урахсцк онн о-груш ов ому о о с таву пуму оа
ОтШШШЩШШОЁ СОСТОЙ® ШУССНЫХ
кислот
о. I с лемен тньш с ос гав
5.2 Оптические и коагуяирудад-ге свойства
3.3 Кислые сункцжональныэ группы
5.4 Гйдролиэуеиосгъ
критерии сйолопнёснсм устойчивости ишусд-
Е ТЕСРЕТШЕОШП ОСНОВЫ ПРЕД0ТВРА11ЕШ!Я ЕГО ПОТЕРЬ ИЗ ПАЮТШ£[ ПОЧВ
ЕАМЮТЗЕ
ВЫЕЦЩ
ШГЗРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы» Гумус почв, являясь накопителем углерода, азота, фосфора, серы, микроэлементов, необходимых прежде всего для развития растительности, выполняет ресурсную функцию.
По многим подсчетам исследователей мира установлено, что количество углерода, например, аккумулированного в гумусе, превышает вдвое количество органического материала, заключенного в биомассе. Размеры накопления гумуса позволяют говорить о существовании особой оболочки Земли - гумосфере. Другая основная функция почвенного гумуса - обеспечение непрерывной жизнедеятельности организмов на Земле. Гумус - продукт живого вещества и его источник, одно из звеньев непрерывных трофических связей между различными жизненными формами. Однако после освоения почв и вовлечения их в длительное сельскохозяйственное производство происходит значительное ослабление и даже нарушение основных функций почвенного гумуса, что в целом может привести к серьезным экологическим последствиям.
В настоящее время проблема гумуса приобретает наибольшую практическую значимость, поскольку в глобальном масштабе происходит его потеря. Проблема потерь гумуса стала наиболее серьезной в связи с деградацией почв и ожидаемым влиянием эмиссии углекислоты из почвы в атмосферу на проявление парникового эффекта. Потери гут,нуса иэ почв - глобальная проблема. Многочисленные литературные сведения, нередко противоречивые и неоднозначные, тем не менее позволяют проследить общую тенденцию: постоянно идущие потери гумуса во всех или почти во всех освоенных и длительно используемых почвах, составляющие около I т/га в год, а иногда и более.

В обширном районе России - Западной Сибири, обладающей огромными и разнообразными по качеству земельными ресурсами, потери гумуса из почв весьма значительны несмотря на относительную молодость земледелия по сравнению со многими районами планеты е более длительной историей использования почв в сельском хозяйстве. Литературные данные, освещающие потери гумуса из почв Западной Сибири, не столь обширны, но тем не менее свидетельствуют о том, что в районах наибольшего освоения земель - в лесостепной и степной зонах - эти потери могут составлять 0,6-0,7 т/га в год. А подсчет общих потерь углерода в виде С02 показал, что "вклад" пахотных почв Западной Сибири в обще мировые потери составляет 3% (Титлянова и др., 1995, 1998).
Кроме общих потерь гумуса, состоящих из биологических (мнне-рализавдонннх) и эрозионных, происходят значительные его структурно-функциональные изменения, снижающие плодородие почв, что и предопределило необходимость выполнения данной работы.
Цель работы - изучить изменения основных показателей гумусового состояния и структурно-функциональных параметров гумусовых кислот автоморфных почв зонально-широтных природных комплексов в условиях длительного сельскохозяйственного использования почв.
Достижение поставленной цели предполагает решение следующих задач:
1. Проанализировать опубликованные литературные материалы по проблеме изменения основных показателей гумусового состояния пахотных почв в сравнении е их целинными аналогами.
2. Изучить количественный и качественный состав потерь гумуса из черноземов и каштановых почв, а также структурно-функциональные изменения гумусовых кислот при длительном использовании почв в богарном и орошаемом земледелии в связи с разработкой альтернативных приемов предотвращения дальнейших потерь.

значения pH соответственно 7,3-7,7 и 8,4-8,6 (Левашкевич, 1968; Александрова, 1980). Даже в этих интервалах значений pH железо-и алюмогуматные системы вряд ли способны нейтрализовать действие поступивших извне металлов-загрязнителей. Последние скорее всего будут в почве в виде примеси и могут быть инактивированы лишь частично за счет реакций обмена. Представляется, что установившееся мнение о защитной роли гумуса в этом случае вряд ли оправдано. Защитную функцию от действия токсичных металлов и радионуклидов могут скорее всего отчасти выполнять агрессивные свободные ФК (ФК-1а), которые свободными являются также условно и не представляют собой Н-формы. Об этом свидетельствует наличие многих оксидов в вытяжках, в которых определяются ФК-Ia. Определение оксидов в таких вытяжках проводится в ходе выполнения фракционно-группового состава гумуса в качестве дополнительной информации. Не обнаруживаются свободные гумусовые кислоты и в вытяж-ке-декальцинате. Поэтому вынос тяжелых металлов может иметь весьма ограниченные масштабы. Устойчивость других комплексов гумусовых кислот зависит от реакции среды, а также от природы металла, образующего комплекс. В настоящее время в известной степени определнно выяснены ряды металлов по способности образовывать соединения с ГК и ФК. Результаты исследований многих авторов с привлечением имеющихся обширных сведений в мировой литературе отражены в некоторых монографических изданиях ( ste" venson»1982'» Орлов, 1974, 1990; Schnitzer ,1986 И др.).
Необходимо указать, что большинство проводимых исследований по взаимодействию различных металлов очень убедительно свидетельствует об образовании органо-минеральных соединений (солей, хелатов), но они проводились на примере с выделенными чис-