авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В. Ломоносова Факультет почвоведения На правах рукописи ...»

-- [ Страница 3 ] --

Таблица Содержание углерода во фракциях ЭПЧ типичного чернозема, целина* Глубина, в Фракции, мкм % от суммы Горизонт сумма см почве 5 5-2 2 коллоид 2 2.83 15.93 10.24 10. 0-10 6.25 1.72 1.43 2.92 0.18 6.26 50.4 49. 1.93 13.38 9.55 8. А11 10-20 4.84 1.14 1.17 2.48 0.53 5.32 43.4 56. 1.30 8.07 8.62 6. 20-30 3.82 0.83 0.38 2.15 0.43 3.78 31.9 68. 1.19 11.94 7.46 5. 30-40 3.95 0.76 0.79 1.80 0.33 3.67 42.2 57. А12 0.71 9.52 6.31 5. 40-50 2.88 0.43 0.59 1.70 0.37 3.09 33.0 66. 0.58 8.54 5.79 5. 50-60 2.50 0.35 0.51 1.52 0.42 2.80 30.8 69. АВ 0.49 7.23 5.81 4. 60-70 2.17 0.30 0.40 1.46 0.30 2.46 28.7 71. 0.33 5.73 4.31 3. ВА 80-90 1.85 0.20 0.30 1.20 0.17 1.87 27.0 73. 0.22 3.44 3.14 2. В1 100-110 1.62 0.13 0.18 0.94 0.10 1.35 23.1 76. * числитель - % к фракции, знаменатель - % к почве с учетом содержания фракции Абсолютное содержание ГВ в составе грану Таблица Содержание углерода гумусовых веществ лометрических фракций уменьшается с глубиной в гранулометрических фракциях чернозема* Глубина, Фракции, мкм (табл. 24). Исключение составляет фракция мел Горизонт см 5 5-2 2 коллоид кой пыли из средней части гумусово 0.72 6.05 3.87 2. 0-10 25.4 38.0 37.8 25.5 аккумулятивного горизонта, где абсолютное со 0.57 5.08 3.68 2. держание ГВ, как и общего углерода, достоверно А11 10-20 29.7 38.0 38.6 29. 0.44 4.28 3.34 1.87 возрастает. При близком абсолютном содержании 20-30 33.6 38.9 38.8 29. Сгв во фракции ила и коллоида, из коллоидной 0.44 4.98 3.01 1. 30-40 36.6 41.7 40.3 29. фракции экстрагируется меньшее количество ГВ, А12 0.32 4.52 2.90 1. 40-50 45.5 47.5 46.0 27.0 и относительное содержание ГВ в составе колло 0.26 4.27 2.70 1. идной фракции по генетическим горизонтам про 50-60 44.2 50.0 46.6 27. А1В 0.30 3.64 2.31 1.11 филя не изменяется (25-29%). Растворимость ГВ 60-70 61.5 50.3 39.8 27. фракции ила постепенно увеличивается до глуби 0.22 2.78 1.57 0. ВА 80-90 67.3 48.5 36.4 27. ны 40-60см, а далее снижается до уровня относи 0.13 1.62 0.90 0. В1 100-110 59.8 47.2 28.7 26.2 тельного содержания ГВ коллоидной фракции.

* числитель – % к фракции;

При резких различиях по абсолютному содержа знаменатель – % от Собщ. Фракции нию, ГВ пылеватых фракций нижних горизонтов профиля обладают близкой и наибольшей растворимостью, в два раза превышающую рас творимость ГВ коллоидной фракции.

Результаты морфологических, гранулометрических и химических исследований сви детельствуют о различной природе ГВ и негидролизуемого остатка ОВ гранулометриче ских фракций. В пылеватых фракциях ОВ представлено фрагментами органических остат ков, глубина гумификации которых увеличивается по профилю. Основным компонентом ОВ ила и особенно коллоидной фракции являются ГВ, прочно связанные с минеральной матрицей.

D280 D 0. 5мкм 5-2мкм 2мкм коллоид 0.06 0. 0. 0. 0. 0 1 2 3 45 1 2 3 45 1 2 3 4 1 2 3 Рис. 54. Хроматограммы ГВ гранулометрических фракций типичного чернозема, А1 (10-20см) Увеличение дисперсности минеральных частиц и, происходящее параллельно, сниже ние растворимости ГВ при экстракции сопровождается закономерными изменениями гид рофобно-гидрофильного состава ГВ гранулометрических фракций (рис.54, 55). Мажорны ми компонентами ГВ фракции 5 мкм являются ГВ с полярными, по способности вступать в гидрофобные взаимодействия, свойствами. По профилю, преобладание в составе ГВ гид рофильных соединений в верхней части гумусово-аккумулятивного горизонта сменяется в горизонтах АВ и В гидрофобными.

0 0.05 0.1 0 0.3 0.6 0 0.2 0.4 0 0.2 0.4 D А А 60 Глубина, см АВ BA ВСа коллоид 5 мкм 5-2 мкм 2 мкм Рис. 55. Распределение по профилю типичного чернозема гидрофобно-гидрофильных компонентов ГВ (1-5) гранулометрических фракций Во фракции мелкой пыли основными компонентами ГВ являются гидрофобные со единения в составе 3 и 4 хроматографических фракций, имеющие прогрессивно- аккуму лятивное распределение по профилю с максимумом, приходящимся на среднюю часть гу мусово-аккумулятивного горизонта. ГВ фракции ила и, особенно, коллоида представлены преимущественно гидрофильными соединениями.

Используя данные по углероду ГВ в экстрактах и площади их хроматограмм, прове дена оценка содержания углерода ГВ в составе отдельных хроматографических фракций (при идентичных условиях экстракции и фракционирования ГВ). Общая площадь хромато граммы (рис. 56), выраженная в абсолютных единицах, прямо пропорциональна концен трации углерода ГВ (закон Бугера-Ламберта-Бэра).

рода гидрофобных фракций ГВ мы использовали уравнение I. Содержание углерода ГВ гидрофильных фракций (фракции 1 и 2) рассчитывалось по уравнению II. Условно приня то, что коэффициент экстинкции ГВ в составе фракций, аналогичных по времени элюиро вания и по горизонтам профиля, не изменяется.

Распределение по профилю чернозема содержания углерода гидрофобно гидрофильных компонентов ГВ гранулометрических фракций приведено на рисунке 57.

Независимо от способа представления материала, в виде графиков оптической плотности ГВ (рис. 55) или содержания в них углерода (рис. 57, I), сохраняются общие закономерно сти приуроченности различных по гидрофобно-гидрофильным свойствам ГВ к грануло метрическим фракциям и их характер распределения по профилю почвы. Относительное содержание углерода в составе суммы ГВ хроматографических фракций (рис 56, II) анало гично распределению Сгв по профилю (табл. 24). Накопление ГВ в составе фракции мел кой пыли обуславливают в основном гидрофобные компоненты ГВ 3 и 4 хроматографиче ской фракции, а в коллоидной – гидрофильные ГВ.

5 мкм 5 - 2 мкм 2 мкм коллоид Рис. 58. Мезо- и субмикроморфология органических компонентов в составе гранулометрических фракций ти пичного чернозема, 10-20см По данным мезо- и микроморфологических исследований (Парфенова, Ярилова, 1977;

Гришина, 1986;

Турсина, 1988;

Самойлова и др.,1990;

Герасимова, Губин, Шоба, 1992;

Baal, 1973) ОВ почв включает: 1) свежие растительные остатки;

2) слабо- и среднеразло женные растительные остатки;

3) сильноразложенные растительные остатки;

4) буро окрашенный коллоидно-дисперсный гумус;

5) гумоны (до 8 мкм);

6) меланоны (до мкм);

7) флобафены (10-30 мкм);

8) сгустки (5-50 мкм). Для гумуса черноземов наиболее характерными являются три формы: темноокрашенные зернистые частички (гумоны) раз мером 3-8 мкм, коллоидно-дисперсный буроокрашенный гумус, темно-бурый тонкодис персный гумус, концентрирующийся на периферии агрегата (Поляков, Ярилова, 1978;

По ляков, 1984).

Отмечая отсутствие фактических сведений о связи между морфологическими форма ми и химическими показателями ОВ черноземов, Е.М. Самойлова с соавторами (Самойло ва и др., 1990) предлагает следующую схему. Растительные остатки, меланоны, флобафены и часть буроокрашенного коллоидно-дисперсного гумуса составляют негидролизуемый остаток гумуса. Гуминовые кислоты второй фракции, предположительно, локализованы в гумонах, которые находятся в изолированном от минеральной части состоянии. Буро окрашенный коллоидно-дисперсный гумус обуславливает 1 фракцию гуминовых кислот и фульвокислоты.

Принимая во внимание условия выделения гранулометрических фракций и результа ты морфологических (рис. 58) и хроматографических исследований, дадим вероятную трактовку форм и состояния органического материала, выступающего в качестве основных источников гидрофильных и гидрофобных компонентов ГВ гранулометрических фракций.

При выделении гранулометрических фракций образец почвы подвергался длительно му и многократному воздействию ультразвука. Следствием этого, во фракции 5мкм, на ряду с минеральными ЭПЧ, остаются только крупные фрагменты растительных остатков и механически устойчивые углеподобные частицы. Органические компоненты, имеющие коллоидную консистенцию, подвергаются диспергированию УЗ и попадают в грануломет рические фракции меньшего размера. Уменьшение с глубиной величины негидролизуемо го остатка в составе ОВ данной фракции отражает преобладание в верхних горизонтах профиля слабо- и среднеразложенного материала, находящегося на начальной стадии гу мификации, выступающего источником ГВ фульватной природы (Александрова, 1970, 1980). При хроматографическом фракционировании они обуславливают гидрофильные фракции ГВ. ОВ крупнопылеватой фракции из нижних горизонтов профиля представлено «очищенным» УЗ от коллоидного гумуса сильно гумифицированным материалом (негид ролизуемый остаток 40%) и обугленными частицами. Гумусовые вещества, локализован ные в них и переходящие в раствор при экстракции, представлены гидрофобными соеди нениями (четвертая фракция).

ОВ гранулометрической фракции 5 – 2 мкм содержит более мелкие органические фрагменты, отмеченные для фракции 5 мкм, которые обуславливают в составе ГВ чет вертую гидрофобную и гидрофильные фракции. Гидрофобные ГВ 3 хроматографической фракции, отсутствующие в составе ГВ крупной пыли, мы связываем с их генетической приуроченностью к морфологическим формам гумуса в виде сгустков коллоидной конси стенции, диспергируемых ультразвуком.

Результаты наших исследований и литературные данные по составу ОВ гранулоден симетрических фракций позволяют утверждать, что ГВ пылеватых фракций представляют продукты гумификации органического материала in situ, находящегося в свободном, не связанном с минеральной матрицей состоянии. По данным (Титова, Травникова, 1978;

Травникова, 2002;

Ванюшина, Травникова, 2003) ОВ легких фракций, наряду с детритом, включает химически и микробиологически устойчивые компоненты гумуса, наиболее обуглероженные, с преобладанием в своем составе гуминовых кислот (Сгк/Сфк 1.5-200) с ароматическими структурами – гидрофобные продукты гумификации ОВ in situ. Генетиче ская приуроченность гидрофобных ГВ к продуктам гумификации в составе пылеватых фракций исключает версию о их миграции по профилю. Отмеченное выше (рис. 50) увели чение с глубиной содержания гидрофобных ГВ в пределах гумусово-аккумулятивных го ризонтов черноземов обусловлено абсолютным накоплением по мере увеличения глубины гумификации ОВ.

Природной формой ОВ ила и коллоидной фракции служат гидрофильные ГВ, связан ные с минеральной матрицей. Гидрофобные компоненты ГВ ила приурочены к мелким, диспергированным УЗ, органическим частицам (рис. 53). ГВ илистой фракции, выделен ной без применения УЗ, (путем многократного разминания почвы в состоянии влажной пасты и последующего отмучивания), представлены преимущественно гидрофильными соединениями (рис. 61), и аналогичны составу ГВ коллоидной фракции.

Определение размера ЭПЧ методом лазерной дифракции (Милановский и др., 2006) позволило установить размер Таблица 25.

Гранулометрический состав типичного чернозема, А органических частиц и оце Содержание фракций (мкм ) ЭПЧ, (%) Образец нить их вклад в данные грану- 250-50 50-10 10-5 5-1 лометрического состава (табл. исходный 1.9 58.2 13.9 21.2 4. после 2.0 61.9 12.6 18.6 4. 25).

обработки Н2О2* 1.9 57.9 11.8 17.4 4. Анализируя результат * данные, учитывающие вклад гумуса в массе исходной пробы определения содержания гра нулометрических фракций в исходном образце почвы до и после его обработки перекисью водорода (1 и 2-я строки), можно прийти к ошибочному заключению, что удаление гумуса приводит к «агрегации» частиц 10-1мкм до размера крупной пыли, без участия в этом про цессе ила. Однако, необходимо учитывать, что расчет содержания фракций производится на 100%-ную навеску, и увеличение содержания частиц 50 -10 мкм в пробе после удаления ОВ является не абсолютным, а относительным. Учтя потерю массы пробы после обработ ки Н2О2, и обусловленную гумусом, мы получаем фактический вклад минеральных частиц в гранулометрический состав исходного образца (3-я строка таблицы). ЭПЧ органической природы имеют размер 10-1мкм и локализованы преимущественно во фракциях средней и мелкой пыли. Присутствие ЭПЧ органической природы, пространственно изолированных от минеральной матрицы, обуславливает характерное для почв степной и лесостепной зо ны обогащение пылеватых фракций гумусом (Хмелев, Танасиенко, 1983;

Воронин, 1984, 1986 и др.).

Непременной и обязательной стадией формирования глино-гумусовых соединений являются молекулярные взаимодействия между активными центрами минеральной матри цы и органическими молекулами. Органические остатки, выступающие источником ГВ, и минеральная матрица исходно пространственно изолированы (на микроуровне) друг от друга в почве. Для продуктов гумификации ОВ in situ единственная возможность достичь поверхности минеральной матрицы – мигрировать с током влаги, находясь в растворенном состоянии. Гидрофильные компоненты ГВ выносятся из состава гумифицирующегося in situ ОВ и, попав на минеральную матрицу, образуют с ней соединения по любому из типов органоминеральных производных (гетерополярные соли, комплексно-гетерополярные со ли, сорбционные комплексы). Обращенные друг к другу полярные группы минеральной матрицы и покрывающих ее органических молекул взаимно блокируются. Можно предпо ложить, что соотношением гидрофильных и гидрофобных зон, выходящих на поверхность глино-гумусовых частиц, определяется их дальнейшее поведение в профиле. Преоблада ние на поверхности частицы полярных групп должно способствовать в присутствии воды их диспергации и миграции по профилю (лессиваж). В случае гидрофобизации поверхно сти минеральных ЭПЧ гумусовыми веществами в водной среде энергетически выгодна аг регация частиц и неподвижность ила.

Вынос гидрофильных ГВ из состава продуктов гумификации ОВ и микробиологиче ская утилизация полярных структур в составе остающегося ОВ приводят к накоплению микробиологически и химически устойчивых компонентов ГВ с гидрофобными свойства ми.

Экспериментально установленная дифференциация гидрофобных и гидрофильных компонентов ГВ гранулометрических фракций и вероятный механизм ее формирования объясняет причину большей фульватности ОВ ила, по сравнению с гумусом пылеватых фракций в почвах разного генезиса, и детализирует концепцию И.П. Герасимова (Гераси мов, 1969, 1986) о биологически инертном углероде почв. Именно в составе гидрофобных фракций ГВ мелкой пыли следует искать наиболее устойчивые и древние компоненты гу муса. Это предположение подтверждают результаты датирования ОВ гранулометрических фракций бурозема (60-2мкм, 3450±80;

2-1мкм, 3280±80;

0.5-0.25мкм, 2500±70), гуминовых кислот и фульвокислот чернозема (ГК, 4580±60;

ФК, 1800±60), негидролизуемого остатка ОВ чернозема после экстракции гумусовых веществ (900±150) (Марголина и др., 1988;

Чи чагова, Черкинский, 1988;

Scharpenseel, 1971).

Следует обратить внимание на различный характер распределения по профилю гид рофобных компонентов (3 и 4 фракция) ГВ гранулометрических фракций (рис. 57). ГВ хроматографической фракции полностью отсутствуют во фракции 5мкм, концентрируясь преимущественно в составе мелкой пыли гумусово-аккумулятивного горизонта и верхней части горизонта ВСа. Для ГВ данной фракции была отмечена зависимость их растворимо сти от длительности экстракции (рис. 4), реакции среды экстрагента (рис. 5) и инкубации образцов в анаэробных условиях (рис. 51). Гидрофобные ГВ четвертой хромато графической фракции, преобладающие в составе ГВ из крупной и мелкой пыли, присут ствуют на протяжении всего профиля чернозема. На данном этапе можно высказать ги потезу о различной природе объектов гумификации и эволюционной принадлежности образующихся из них гумусовых веществ: потенциальным предшественником гидрофобных ГВ четвертой фракции может выступать лигнин, а гидрофобных ГВ третьей фракции – продукты метаболизма и гумификации почвенной биоты.

Определение состава микробного сооб анаэробы щества методом газовой хроматографии – кл/г х 10 Ряд 0-10см Ряд 30-40см масс-спектрометрии (Милановский, Верхов- цева, 2003;

Верховцева, Милановский и др., 2004;

Vekhovtseva, Milanovskiy et al, 2004) показало их сходство по биоразнообразию (39-40 видов) и распределение аэробных и а д аэробы анаэробных видов в гранулометрических чв 5 ои по лл ко фракциях (рис. 59). В совокупности домини- рующих микроорганизмов различий мало. Acetobacter Это ассоциация аэроба diazotrophicus (содержание во фракциях со 5мкм 5-2мкм 2мкм коллоид почва 5 5-2 2 коллоид почва ставляет 10-19 %) и анаэроба Ruminococcus Рис. 59. Содержание микроорганизмов в sp. (10-23%). Содоминантом выступает фа- ЭПЧ типичного чернозема и почве культативно-анаэробный вид Aeromonas hydrophila (10% во фракции 5мкм), а во фракции мелкой пыли анаэроб Peptostreptococcus sp. (13%) и аэробный актиномицет Rhodococcus egue (11%). Учитывая ферментативные способности этих видов, можно говорить о трофи ческих взаимосвязях в сообществе, реализация которых приводит к формированию специ фического ОВ. Так, для фракции крупной пыли можно представить следующие трофиче ские взаимосвязи. Анаэробные кокки Ruminococcus sp. используют целлюлозу, ксилан и другие сложные полисахариды, сбраживая их с образованием ацетата, СО2, Н2О и смеси летучих жирных кислот, этанола. Факультативно-анаэробный Aeromonas hydrophila также способен к сбраживанию углеводов с образованием из пировиноградной кислоты диспирта бутандиола. Аэробный Acetobacter diazotrophicus образует органические кислоты при не полном окислении сахаров (молочную, уксусную, фумаровую, лимонную и ряд других со единений), ассоциируется с растениями, так как нуждается в сложных питательных средах.

Фракция мелкой пыли, где ГВ в основном представлены гидрофобными соединения ми, характеризуется увеличением количества грамположительных видов микроорганизмов с гидрофобными свойствами поверхности клеток Mycobacterium sp., Corynebacterium sp.

(Гренов, 1985). Для этой фракции характерно и более высокое содержание анаэробов (не сколько видов из родов Clostridium, Bacteroides, Butyrivibrio, а также Peptostreptococcus anaerobicus), образующих в процессе своей жизнедеятельности смесь органических кислот и спиртов.

В илистой фракции и фракции коллоидов на глубине 30-40 см, которые характеризу ются гидрофильными ГВ, в доминантах присутствуют грибы (18-26%). При нормальном функционировании грибы осуществляют полное окисление органического субстрата до СО2 и Н2О и не способствуют накоплению промежуточных продуктов.

Несмотря на отмеченные закономерности, вопрос о существовании природной при уроченности микроорганизмов к минеральным ЭПЧ разного размера остается открытым и требует дальнейших исследований. Содержание и распределение микроорганизмов по гра нулометрическим фракциям в значительной степени может быть обусловлено физически ми параметрами (размером и плотностью) компонентов биоты.

Гидрофобно-гидрофильные компоненты ГВ водоустойчивых агрегатов чернозема.

Черноземы устойчиво ассоциируются с высоким содержанием фульватно-гуматного гумуса и агрегатной структурой, обладающей высокой водоустойчивостью. При всеми признанной определяющей роли ОВ в формировании агрегатной структуры, механизм, обеспечивающий водоустойчивость агрегатов, остается дискуссионным. Мезо- и микро морфологические наблюдения пространственной организации компонентов агрегатов, данные гранулометрического и минералогического анализа почвы в целом и микроагрега тов выявляют общие черты строения агрегата. Минеральные частицы (зерна кварца, поле вых шпатов, глинистые минералы) объединены друг с другом структурообразователями, в роли которых выступают ГВ, ил и катионы Са, Al и Fe (Антипов-Каратаев, Рабинерсон, 1930;

Качинский, 1965;

Ревут 1972;

Воронин, 1986;

Hillel 1998 и др.). Общепризнанна для формирования агрономически ценной структуры роль ОВ (Воронин, 1984;

Орлов и др., 1975;

Тейт, 1991;

Кирюшин, Ганжара и др.1993;

Шеин, 2005;

Giovannini, 1979;

Oades, 1982, 1984;

Sullivan, 1990;

Tisdall). Нарушение природной структуры черноземов при распашке является типичным следствием процессов их антропогенной деградации и проявляется прежде всего в потере водоустойчивых свойств агрегатов (Русский чернозем, 1983;

Щег лов, 1999;

Антропогенная эволюция черноземов, 2000;

Безуглова, 2001).

Водоустойчивые свойства агрегатов связывают с анаэробными процессами внутри аг регатов, гидрофобностью внутри агрегатной поверхности, снижением «разрывного» дей ствия защемленного воздуха. Удаление органического вещества вызывает немедленное разрушение водоустойчивых агрегатов (Качинский, 1965;

Воронин, 1984;

Тейт, 1991;

Ми лановский и др., 1993;

Милановский, Шеин, 2002;

Шеин, 2005;

Harris at all, 1963;

Sullivan, 1990;

Burns at all, 1986;

Hillel, 1998 и др.).

1 Рис. 60. Водоустойчивые агрегаты 0.5 – 0.25 мм обыкновенного чернозема (Оренбургская обл.) на поверхности воды (1), через 10 мин (2), через 25 мин. (3) Мы считаем, что основная причина водоустойчивых свойств агрегатов связана с гидрофобизацией поверхности порового пространства агрегата продуктами гумификации.

Действительно, только гидрофобными свойствами, препятствующими быстрому впитыва нию воды в агрегат и сохранением в нем защемленного воздуха можно объяснить способ ность агрегатов «плавать» в притопленном состоянии на поверхности воды и через неко торое время объединяться в одну группу (рис. 60).

тов 30-100мкм и их разрушение до фракции с медианным диаметром 25мкм, при незначи тельном увеличении фракции 2 мкм (рис. 61- 1).

• Постепенное уменьшение диаметра микроагрегатов от 25 мкм (рис. 61- 2) до устой чивых, не диспергируемых ультразвуком, «ядер» микроагрегатов с преимущественным диаметром 15 мкм. На этой стадии продолжается рост содержания частиц 2 мкм, указы вающий на отрыв с поверхности микроагрегатов частиц ила.

• Распад «ядра» микроагрегатов до элементарных почвенных частиц происходит в при сутствии пирофосфата натрия (рис. 61- 3).

Вероятно, водоустойчивые агрегаты иных почв обладают другими характеристиками по отношению к внешнему воздействию, чем агрегаты типичного чернозема, характери зуемого высоким содержанием ОВ и высокой устойчивостью агрегатов и микроагрегатов.

Однако, процесс разрушения водоустойчивых агрегатов до микроагрегатов меньшего раз мера, отделение от их поверхности элементарных почвенных частиц с образованием в ре зультате устойчивого к механическому воздействию «ядра» микроагрегатов характерен, видимо, и для водоустойчивых агрегатов других почв.

В середине прошлого века В.Р. Вильямс (Вильямс, 1939) впервые обратил внимание на роль анаэробных микроорганизмов при формировании агрегатной структуры и транс формации ОВ внутри агрегатов.

Результаты определения (Верховцева, Милановский и др., 2004) микробиоценоза в образце из гумусово-аккумулятивного горизонта типичного чернозема, его водоустойчивых агрегатов центр агрегата (2 – 1 мм) и центра агрегатов (0.5 – 0.25 мм) приве кл/г х 10 агрегат дены на рисунке 63. Водоустойчивые агрегаты чер- почва нозема представляют экологическую нишу для ана- эробных микроорганизмов. В центре агрегатов по сравнению с почвой и исходными агрегатами обна- ружено дополнительно 4 вида анаэробов (2 вида 1 2 3 4 5 клостридий – первичные анаэробы, а также железо- Рис. 63. Анаэробные виды бактерий в во доустойчивых агрегатах и почве: 1 – кло редукторы и сульфатредукторы – вторичные ана- стридии 2 – бутировибрии, 3 – железоре эробы). Концентрация клостридий в «ядрах» агрега- дукторы, 4 – сульфатредукторы, 5 – про пионобактерии, 6 – бифидобактерии.

тов в 10-17 (!) раз превышает их содержание в ис ходной почве. Трансформация ГВ, вызываемая анаэробами рода Clostridium, заключается в отщеплении и деструкции алифатических цепей, азот и кислород содержащих функцио нальных групп, относительном увеличении доли ароматических структур – гидрофобиза ции продуктов гумификации. По мере утилизации биотой доступных органических соеди нений жизнедеятельность этих бактерий прекращается (Емцев и др., 1986;

Туев, 1989).

Из вторичных анаэробов численность железоредукторов в два раза превышает чис ленность сульфатредукторов, что косвенно говорит о термодинамической зависимости размножения определенных анаэробных видов – процесс, дающий больше энергии, реали зуется как более предпочтительный по сравнению с процессом, который обеспечивает меньше энергии. Железоредукторы, обнаруженные в «ядрах» агрегатов, могут участвовать В условиях чистого пара, обуславливающих дефицит свежего органического материа ла, происходит минерализация гидрофильных компонентов ГВ, локализованных на по верхности минеральной матрицы. Очевидно, именно данный процесс является основной причиной утраты свойства водоустойчивости агрегатов. Роль гидрофильных ГВ в сохране нии водоустойчивых свойств агрегатов подчеркивается в работах А.А. Шинкарева (Шин карев и др., 1997, 1999).

Гумус и агрегатная структура – два специфических, взаимосвязанных и взаимообу словленных продукта почвообразования. Проведенные исследования позволяют создать первое приближение пространственной и структурно-функциональной организации гид рофобно-гидрофильных компонентов ГВ в агрегате чернозема. В гумусово аккумулятивном горизонте чернозема устанавливается экологическое равновесие между аэробной и анаэробной трансформацией как свежих растительных остатков, так и продук тов их гумификации. В не агрегированном мелкоземе и периферической зоне агрегатов происходит аэробная (окислительная) трансформация ОВ. Образующиеся при этом гидро фильные продукты гумификации обладают кислотными свойствами и слабой способно стью вступать в гидрофобные взаимодействия. Достигнув с током влаги или в составе микробной слизи минеральных частиц, гидрофильные ГВ образуют сорбционные и орга но-минеральные комплексы, гидрофобизирующие поверхность минеральных ЭПЧ за счет блокирования полярных групп минеральной матрицы и покрывающих ее органических молекул. Возможно, отмытые зерна кварца, часто встречающиеся на поверхности струк турных отдельностей черноземов и каштановых почв, также являются следствием функ ционирования гидрофильных ГВ, образующихся в периферической зоне агрегатов.

Во внутреннем пространстве агрегата анаэробная микробиологическая трансформация ГВ и растительных остатков доминирует над процессом их минерализации. Микробиоло гическая утилизация индивидуальных органических соединений и полярных алифатиче ских фрагментов биологических макромолекул приводит к накоплению биотермодинами чески и миграционно устойчивых гидрофобных ГВ в составе органических ЭПЧ размером 5-1мкм.

При природной пространственной дифференциации гидрофильных ГВ аллохтонного генезиса (на поверхности минеральных ЭПЧ) и гидрофобных ГВ автохтонного генезиса, они выступают как единое целое в обеспечении водоустойчивых свойств агрегата. В вод ном окружении неполярные фрагменты поверхности ЭПЧ и гидрофобных ГВ вызывают искажения в структуре воды, которые передаются на значительные расстояния по цепоч кам водородных связей, обуславливая дальнодействие сил гидрофобных взаимодействий.

Неполярным частицам энергетически выгодна ассоциация друг с другом, при которой ми нимизируется термодинамически невыгодный их контакт с водой. Суммарный эффект внутриагрегатных гидрофобных зон заключается в противодействии быстрому впитыва нию воды в агрегат, возникновению давления защемленного воздуха и снижению его на бухаемости.

Природно-генетические или антропогенные факторы обуславливают дисбаланс гид рофильно - гидрофобных компонентов в составе ГВ почвы, и водопрочная структура не образуется или утрачивает свою агрофизическую ценность. Компенсация, путем внесения органических удобрений, природного дефицита гидрофобных продуктов гумификации in situ в почвах гумидного климата способствует формированию в них водоустойчивых агре гатов. Сохранение водоустойчивой структуры на распаханных черноземах лимитируется дефицитом гидрофильных ГВ, образующихся при гумификации свежего ОВ. При минера лизации ГВ, локализованных на минеральных частицах, открывается их гидрофильная по верхность, эффективность гидрофобных взаимодействий внутри агрегата падает, и он дис пергируется водой.

Заключение.

Настоящая работа представляет обобщение первых результатов экспериментальных исследований и вытекающих из них общих закономерностей образования, дифференциа ции и роли в процессах почвообразования продуктов гумификации органического мате риала как системы природных гидрофобно-гидрофильных соединений. По В.И. Вернад скому (Вернадский, 1975) «Система – совокупность взаимодействующих разных функцио нальных единиц (биологических, человеческих, машинных, естественных), связанная со средой и служащая достижению общей цели путем действия над материалами, энергией, биологическими явлениями и управления ими».

Первый этап работы заключался в установлении факта наличия в составе ГВ гидро фильных и гидрофобных компонентов. Используя в качестве системообразующего факто ра естественное, природоподобное свойство ГВ вступать в гидрофобные взаимодействия, было установлено, что совокупность ГВ представлена физически независимыми гидро фильными и гидрофобными компонентами. На примере ГВ широкого спектра почв пока зано, что независимо от условий почвообразования, продукты гумификации органического материала in situ представлены аналогичными по гидрофобно-гидрофильным свойствам соединениями. Варьирование содержания гидрофильных и гидрофобных компонентов в составе ГВ почв разного генезиса обуславливает характер поступления ОВ в почву и ло кальные условия в зоне гумификации. Гидрофильные компоненты ГВ являются продукта ми преимущественно окислительной химической и аэробной микробиологической мине рализации органических остатков и ГВ. Анализ компонентного состава априори гидро фильных ГВ (ФК, водорастворимые ГВ) и имеющих строго иллювиальный генезис (ГВ ферраллитно метаморфических горизонтов, Bhf, G, кутан) показал их единство по систе мообразующему фактору. Это позволило сделать выводы о потенциальной способности к миграции по профилю только гидрофильных ГВ и конституционной индивидуальности гидрофильных и гидрофобных продуктов гумификации. В результате функционирования системы ГВ, компоненты которой обладают различной миграционной способностью, фор мируется новое системное свойство – пространственная и структурно-функциональная дифференциация гидрофильных и гидрофобных компонентов ГВ. Гидрофильные гумусо вые вещества, независимо от биоклиматических условий, обуславливают современный ме таморфизм минеральной массы почв. В условиях промывного водного режима и ненасы щенности почв основаниями – гидролиз минералов и элювиальную или элювиально иллювиальную дифференциацию веществ в профиле. В почвах с непромывным (периоди чески промывным) режимом и/или насыщенных основаниями, нейтрализующими кислот ные свойства ГВ, латерально подвижные продукты гумификации ОВ in situ переносятся на поверхность минеральных ЭПЧ, модифицируя ее, образуя сорбционные глино-гумусовые комплексы. Гидрофобные продукты гумификации остаются на месте своего образования, накапливаясь в органогенных горизонтах и в составе органических ЭПЧ гумусово аккумулятивных горизонтов, выполняя аккумулятивную функцию ГВ.

Систему ГВ в полной мере можно отнести к числу объектов биохимической экологии (Остроумов, 1986;

Телитченко, Остроумов, 1990), ответственных за формирование среды обитания и выполняющих функцию природных регуляторов, обеспечивающих устойчивое функционирование коэволюционно сложившихся экологических систем. Пространствен ная и структурно-функциональная организация системы ГВ в агрегате, микроценоз агрега та и свойства агрегата – взаимосвязанные и взаимообусловленные явления. Генетически различная миграционная способность продуктов гумификации in situ обуславливает воз можность пространственной переорганизации компонентов системы ГВ в агрегате, благо даря которой агрегат становится водоустойчивым и экологической нишей для развития анаэробных микроорганизмов. Анаэробная трансформация свежего ОВ в агрегате, направ ленная на консервацию и гидрофобизацию продуктов гумификации, обеспечивает сохра нение агрегатной структуры, препятствующей быстрой минерализации гумуса.

Новый подход к ГВ как системе природных гидрофобно-гидрофильных соединений объясняет ряд дискуссионных проблем почвоведения и химии органического вещества почв, на качественно новом уровне вскрывает механизм и причины генетического разно образия гумусовых веществ почв и их роль в процессах почвообразования, позволяет оп ределить стратегию будущих исследований. В химии гумуса существует ряд принципи альных вопросов, не имеющие ответа в рамках современной систематики гумусовых ки слот. К их числу относятся (Орлов, 1990;

Дергачева, 2006):

Почему гидролизуемая часть гумусовых кислот представлена практически только уг леводами, аминокислотами и полипептидами, а в негидролизуемой части преобладают бензольные структуры?

Почему выделяется две основные группы гумусовых кислот (гуминовые кислоты, фульвокислоты), какой механизм их образования, и что обеспечивает дифференциацию их свойств?

С чем связана аналогичность свойств фульвокислот при различиях свойств гуминовых кислот почв, формирующихся в разных биоклиматических условиях?

Чем регулируется трансформация органического вещества в гуминовые кислоты, и что обуславливает распределение гуминовых веществ по формам связи с минеральными компонентами?

Изменив методологию систематики ГВ, и рассматривая продукты гумификации не в виде гуминовых кислот и фульвокислот, а как природные гидрофильные и гидрофобные соединения, на каждый из поставленных вопросов можно предложить алгоритм решения с прогнозируемым результатом. Гидролизу преимущественно подвергаются гидрофильные продукты гумификации, имеющие, независимо от биоклиматических условий, сходный генезис и свойства. Общая природа гидрофильных ГВ обусловливает сходство фульвокис лот почв разного генезиса. Варьирование характеристических признаков ГК почв, форми рующихся в разных биоклиматических условиях, вызвано входящими в их состав физиче ски независимыми гидрофильными и гидрофобными компонентами, которые в свою оче редь различаются по составу, но обладают одним общим свойством – осаждаться при низ ких значениях рН. Их содержание в составе ГК предопределяется типом поступления ор ганического материала в почву и биоклиматическими условиями гумификации ОВ.

Результаты дальнейших исследований элементов структуры и свойств гомогенных по гидрофобно-гидрофильным параметрам компонентов ГВ с позиции их генезиса и эволю ционных соотношений на данном этапе не предсказуемы. Являются компоненты системы ГВ дериватами индивидуальных биологических макромолекул или это действительно са мостоятельный класс природных соединений переменного состава? Существует эволюци онная связь между продуктами гумификации биоты/растительности и компонентами сис темы ГВ? Различаются между собой продукты гумификации, идентичные по гидрофобным свойствам, но сформированные в различных биоклиматических условиях?

Первую и вторую группу вопросов объединяет общая цель – исследование состава и строения ГВ. Перенос приоритетности исследований в область изучения функций ГВ и их молекулярно-физических особенностей обусловливает интеграция научных проблем смеж ных с почвоведением дисциплин (геохимия, биогеохимия, экология). Когда целью являет ся раскрытие механизмов почвообразования и понимание законов функционирования ком понентов ГВ в почвенном профиле, работы по установлению строения ГВ приобретают подчиненное значение. Рассматривая ГВ как систему, сформированную для достижения полезного результата в процессе своего функционирования, важно не кто (индивидуаль ные органические соединения, их дериваты или специфические ГВ) участвует в процессах почвообразования, а какую «работу» выполняют компоненты системы ГВ в почвенном профиле, в чем проявляется результат их деятельности. При функциональном подходе, ГВ превращаются из объекта исследований в элемент исследуемой системы, в которой ГВ изучаются не как химические соединения, а как вещества, в самой сложности коих зало жены возможности для проявления необычных свойств. Рассматривая ГВ как систему природных гидрофобно-гидрофильных соединений, возможна новая интерпретация лите ратурных данных по составу и свойствам гумусовых веществ почв разного генезиса, реше ние широкого круга методических и теоретических проблем, связанных с выделением ГВ, исследованием их состава, строения и механизмов функционирования в экосистемах (ра диоуглеродный возраст ГВ, миграция органоминеральных соединений, гидрофобное свя зывание экотоксикантов, технология восстановления водоустойчивой структуры, поиск биологически активных соединений).

Основные выводы 1. Предложена концепция, в рамках которой продукты гумификации органического мате риала рассматриваются как система природных гидрофобно-гидрофильных соедине ний, обладающих пространственной и структурно-функциональной организацией и во многом определяющие морфологические, химические и физические свойства почв.

2. Жидкостная хроматография гидрофобного взаимодействия позволяет физически разде лить совокупность гумусовых веществ в составе экстракта на гидрофильные и гидро фобные компоненты, различающиеся способностью вступать в гидрофобные взаимо действия с матрицей геля.

2.1. Оптические свойства компонентов гумусовых веществ (коэффициенты цветности и УФ-спектры) свидетельствуют об алифатической природе строения гидрофильных гумусовых веществ и наличии бензоидных структур в составе гидрофобных про дуктов гумификации.

2.2. Гуминовые кислоты представлены соединениями как с гидрофильными, так и гид рофобными свойствами. Характерные различия диагностических показателей гу миновых кислот почв разного генезиса обуславливает варьирование содержания в их составе физически независимых гидрофильных и гидрофобных компонентов, связанное с биоклиматическими условиями гумификации органического материала.

Фульвокислоты, независимо от генетической приуроченности, имеют гидрофиль ную природу.

3. Гидрофобные компоненты гумусовых веществ почв представляют автохтонные образо вания, пространственно приуроченные к продуктам гумификации органического мате риала in situ. Независимо от типа водного режима почв, они неподвижны в профиле, накапливаются на месте гумификации органических остатков. Анаэробная микробио логическая трансформация органического материала способствует гидрофобизации продуктов гумификации, делающей их устойчивыми к микробиологическим и абиоти ческим факторам.

4. Гидрофильные компоненты гумусовых веществ представлены в почвах автохтонными (в составе продуктов гумификации in situ) и аллохтонно-иллювиальными (латеральны ми) формами. Гидрофильные продукты гумификации осуществляют современный ме таморфизм минеральной массы почв. Аккумуляция гидрофильных ГВ происходит в со ставе глино-гумусовых, Fe и Al-гумусовых соединений. Продукты гумификации орга нического материала в аэробных условиях представлены преимущественно гидрофиль ными соединениями. Гидрофильные ГВ наиболее лабильные компоненты гумуса почв, подверженные микробиологической и химической минерализации.


5. Гидрофобно-гидрофильные свойства продуктов гумификации обусловливают про странственную дифференциацию компонентов ГВ в почвах, отражающую причинно следственную связь между характером поступления органического материала, типом водного режима и, как следствие, направленностью современного метаморфизма мине ральной массы почв. Механизм, обеспечивающий дифференциацию гидрофобно гидрофильных компонентов ГВ в почвах, заключается в выносе с током влаги гидро фильных ГВ из состава продуктов гумификации in situ и аккумулятивном накоплении гидрофобных ГВ на месте своего образования.

5.1. Почвы гумидных бореальных и тропических (субтропических) ландшафтов с про мывным типом водного режима и преимущественно напочвенным поступлением органических остатков, как источника ГВ, характеризуются преобладанием гидро фильных компонентов в составе гумусовых веществ. Распределение по профилю гидрофобных гумусовых веществ по абсолютному и относительному содержанию имеет регрессивно-аккумулятивный характер. Абсолютное содержание гидрофиль ных продуктов гумификации в профиле почв гумидного климата – аккумулятивно элювиально-иллювиальное. По относительному содержанию элювиально иллювиальное (тропики и субтропики) и аккумулятивно-элювиально-иллювиальное в почвах бореального гумидного климата. Гидрофильные продукты гумификации осуществляют кислотный гидролиз силикатного материала и перераспределение Al и Fe по профилю почв гумидного бореального и тропического (субтропического) климата. Аккумуляция гидрофильных ГВ в составе Al и Fe-гумусовых соединений в подзолистых Al-Fe-гумусовых почвах происходит в горизонте Bhf, в дерново палево-подзолистой почве в палевом горизонте. В почвах, сформированных на древних корах выветривания, ферраллитный метаморфизм минеральной массы ко торых реализован на предыдущих этапах развития, гидрофильные ГВ конгруэнтно растворяют каолинит (наименее устойчивый компонент минеральной массы) и осуществляют элювиальный вынос (ферральсоль), либо элювиально-иллювиальное распределение Al-Fe-гумусовых соединений в пределах гумусово-аккумулятивного горизонта (ксантиковая ферральсоль).

5.1.1. «Отрицательное содержание второй фракции гуминовых кислот» в кислых ненасыщенных почвах гумидного климата обусловливают Al и Fe-органические соединения, растворимые и сохраняющие свое строение в щелочной среде. По сле удаления металлов из комплекса его органический лиганд утрачивает спо собность к осаждению кислотой и, по схеме группового состава гумуса, пере ходит в группу фульвокислот.

5.2. Почвы семиаридного климата с непромывным (периодически промывным) типом водного режима и преимущественно внутрипрофильным поступлением органиче ских остатков, как основного источника гумусовых веществ, характеризуются пре обладанием гидрофобных компонентов в составе гумусовых веществ. Распределе ние по профилю гидрофильных гумусовых веществ регрессивно-аккумулятивное по абсолютному содержанию и элювиальное по относительному содержанию. Гид рофобные продукты гумификации по абсолютному и относительному содержанию имеют прогрессивно-аккумулятивное распределение по профилю. Формирование и накопление гидрофобных продуктов гумификации происходит в составе органиче ских ЭПЧ, не связанных с минералогической матрицей. Аккумуляция гидрофиль ных продуктов гумификации происходит в составе глино-гумусовых соединений.

6. Пространственная дифференциация компонентов гумусовых веществ в агрегате заклю чается в локализации гидрофильных продуктов гумификации аллохтонного генезиса на поверхности минеральных частиц, а гидрофобных гумусовых веществ автохтонного ге незиса - в составе органических ЭПЧ, стохастически распределенных в поровом про странстве агрегата. Структурно-функциональная организация компонентов гумусовых веществ в агрегате обеспечивает формирование гидрофобных свойств поверхности по рового пространства агрегата. Суммарный эффект внутриагрегатных гидрофобных зон заключается в противодействии быстрому поступлению воды в агрегат и возникнове нии расклинивающего давления. В условиях дефицита свежего органического вещества происходит минерализация гумусовых веществ, локализованных на поверхности мине ральных частиц, открывается их гидрофильная поверхность, эффективность гидрофоб ных взаимодействий внутри агрегата падает и он диспергируется водой.

7. Вторые гумусовые горизонты серых лесных почв Владимирского ополья представляют нижнюю часть ранее целостно функционировавшего гумусово-аккумулятивного гори зонта. Формирование гумусовых веществ в нем началось в эпоху древнего голоцена, происходило при гумификации органического материала in situ в гидроморфных усло виях. Локальное увеличение мощности гумусированной толщи в виде глубокого карма на связано с наличием западины (криогенного или карстового генезиса) и заполнением ее мелкоземом гумусово-аккумулятивных горизонтов прилегающих к ней почв в ре зультате эрозионных и седиментационных процессов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации Статьи в рецензируемых журналах 1. Милановский Е.Ю. Применение ионного детергента в гель-хроматографии гумусовых кислот почв. // Почвоведение. 1984. №8, С.142- 2. Милановский Е.Ю. Фридланд Е.В. Использование неводной гель-хроматографии для изуче ния почвенного органического вещества // Почвоведение. 1986. №7, С.133- 3. Орлов Д.С., Минько И., Демин В.В., Сальников В.Г., Измайлова Н., Милановский Е.Ю. Об участии металлов в формировании молекулярно-массовой организации гумусовых веществ почв // Док. АН СССР. 1989, том 305, № 5, С.1228- 4. Минько О.И., Измайлова Н.А., Милановский Е.Ю. Орлов Д.С. О гель-хроматографическом анализе водорастворимого органического вещества // Науч. докл. высшей школы, биол. науки.

1991;

Т. 4, С. 117- 5. Серышев В.А., Орлов Д.С., Аммосова Я.М., Милановский Е.Ю. Некоторые особенности гу мусовых веществ и характеристика отражательной способности затопленных почв Братского водохранилища // Известия СО АН ССР. Серия биол. наук. 1990. №1. С.78-85.

6. Милановский Е. Ю., Шеин Е.В., Степанов А.А. Лиофильно-лиофобные свойства органическо го вещества и структура почвы // Почвоведение. 1993, №6, С.122- 7. Дмитриев Е.А., Липатов Д. А., Милановский Е.Ю. Содержание гумуса и проблема вторых гу мусовых горизонтов в серых лесных почвах Владимирского ополья // Почвоведение. 2000. № 1, С.6- 8. Добровинская Г.Р., Милановский Е.Ю. Характеристика гумусовых веществ почв катен южной тайги (на примере Центрально-лесного заповедника) // Вестник МГУ, серия 174. 2000. №4, С.40- 9. Милановский Е.Ю. Амфифильные компоненты гумусовых веществ почв. // Почвоведение.

2000г. № 6, С.706- 10. Милановский Е.Ю., Шеин Е.В. Функциональная роль амфифильных компонентов гумусовых веществ в процессах гумусо-структурообразования и генезисе почв. // Почвоведение. 2002.

№10, С.1201- 11. Шеин Е. В., Милановский Е.Ю. Роль и значение органического вещества в образовании и ус тойчивости почвенных агрегатов // Почвоведение. 2003. №1, С.53- 12. Шеин Е.В., Милановский Е.Ю., Русанов А.М., Засыпкина Д.И., Изменение водоустойчивости агрегатов и физико-химических свойств органического вещества типичных черноземов Орен бургской области при сельскохозяйственном использовании // Известия высших учебных за ведений. Северо-Кавказкий регион. Управление плодородием агроландшафтов юга Росси Ес тественные науки. Спец. выпуск. 2003. С. 218- 13. Наумова Н.Б., Рутгерс М., Копцик Г.Н., Лукина Н.В., Милановский Е.Ю., Пампура Т.Н. Ме таболическое разнообразие бактериального сообщества в Al-Fe- гумусовом подзоле // Почво ведение. 2004. №10, С.1211- 14. Полянская Л.М., Милановский Е.Ю., Звягинцев Д.Г. Экспериментальное моделирование мик робной сукцессии в образцах чернозема в аэробных и анаэробных условиях. // Почвоведение.


2004. №9, С.1109- 15. Русанов А.М., Милановский Е.Ю., Шеин Е.В., Засыпкина Д.И., Демченко Э.В. Антропогенная эволюция почв Боровской оросительной системы.// Вестник ОГУ. 2005. №1, С.170-173.

16. Милановский Е.Ю., Шеин Е.В., Русанов А.М., Засыпкина Д.И., Николаева Е.И., Анилова Л.В.

Почвенная структура и органическое вещество типичных чернозёмов Приуралья под лесом и многолетней пашней // Вестник ОГУ. 2005. №2, С.113-117.

17. Васильева Н.А., Милановский Е.Ю., Степанов А.Л., Поздняков Л.А. Амфифильные свойства органических веществ и микробиологическая активность в агрегатах чернозема // Вестник МГУ, серия 174. Почвоведение. 2005. № 3, С.18- 18. Shein E.V., Milanovsky E. Yu., Molov A.Z. The Granulometric composition: the role of soil organic matter in data distinctions between sedimentation and laser diffraction analysis.//Eurasion Soil Sci ence. № 13, Статьи в сборниках и Авторские свидетельства 1. Милановский Е.Ю., Чичагова О.А., Аммосова Я.М., Александровский А.Л., Черкинский А.Е.

Исследование органического вещества разновозрастных ископаемых почв // Накопление и преобразование седикахитов. М.: Наука. 1979. С.81-86.

2. Орлов Д.С., Аммосова Я.М., Милановский Е.Ю., Лозановская И.Н., Деев В.И., Косов Г.Ф.

Применение метода гель хроматографии в почвоведении, мелиорации и сельском хозяйстве.

Методические указания. Москва-Новочеркасск, 1979. 60с.

3. Милановский Е.Ю. Техника гель фильтрации при анализе гуминовых кислот. В книге Прак тикум по химии гумуса. М.: Изд-во МГУ, 1981. 271с.

4. Милановский Е.Ю., Дижур А.М., Черкинский А.Е. Способ фракционирования гуминовой ки слоты // Авторское свидетельство СССР №1126877. 5. Orlov D.S., Milanovsky E. Yu. Use of ionic detergent in gel chromatography of soil humic acids // Volunteered Papers 2nd Intern. Congr. IHSS. Birminghan, 1984. P. 42- 6. Орлов Д..С. Милановский Е.Ю. Гель-хроматография в почвоведении - возможности и ограни чения метода // «Современные физические и химические методы исследования почв». М.:

Изд-во Моск. ун-та. 1987. С.94- 7. Калакуцкий К.Л., Милановский Е.Ю. Способ фракционирования гумусовых кислот. Автор ское свидетельство СССР № 1381392. 1987.

8. Милановский Е.Ю., Степанов А.А. Гидрофобные свойства органического вещества некото рых почв Убсу-Нурской котловины // Советско-Монгольский эксперимент Убсу-Нур Много стороннее совещание стран-членов СЭВ, Пущино. 1989. С.53-54.

9. Milanovski E., Zivanov N., Ivanisevic P. Significance of Organic Matter in evolution of morphology of acid brown soils in mixed forests on some localities of Fruska Gora and Vrsac Mountains // Soils as a natural resource and a factor of development. Academy of science and arts of Bosnia and Herze govina. 1991, V. XCVII;

15 p.p. 163- 10. Милановский Е.Ю., Агапова О.А. Гидрофобно-гидрофильные свойства гумусовых веществ вертисоли, типичного чернозема и красной ферраллитной почвы // Слитые почвы: генезис, свойства, социальное значение. Материалы конференции. Майкоп, 1998. С.31- 11. Targulian V.O., Milanovsky E.Y. Inherited soil features and recent pedogenetic processes in red fer sialitic and ferralitic soils of subhumid and humid subtropical climates. 1999., 6th International Meet ing on Soils with Mediterranean Type of Climate. Barcelona, p.p. 593- 12. Шеин Е.В., Мазиров М.А., Волощук А.Т., Корчагин А.А., Прохоров М.В., Милановский Е.Ю.

и др. «Траншея» (научная полевая эксткурсия. // Владимирский Земледелец №1 2001. С.10- 13. Шеин Е.В., Милановский Е.Ю. Пространственная неоднородность свойств на различных ие рархических уровнях – основа структуры и функций почв // Масштабные эффекты при иссле довании почв. Изд-во МГУ. 2001. С.47- 14. Шеин Е.В., Милановский Е.Ю., Хайдапова Д.Д. Устойчивость почвенной сруктуры и органи ческое вещество почв. // Роль почвы в биосфере. Труды Института почвоведения МГУ им.

М.В. Ломоносова и РАН. Выпуск 1. М:, МАКС Прес, 2002. С.129- 15. Милановский Е.Ю., Шеин Е.В. Структура почв // Природа. 2003. №3, С.28- 16. Шеин Е.В., Русанов А.М., Милановский Е.Ю., Демченко Э.В., Засыпкина Д.И. Изменение во доустойчивости агрегатов и физико-химических свойств органического вещества чернозёмов типичных Оренбургской области при сельскохозяйственном использовании // Труды Всерос сийской конференции "Проблемы геоэкологии Южного Урала" Оренбург. 2003. С.57- 17. Милановский Е.Ю., Шеин Е.В. Структура почв. В сб. Российская наука: «Природой здесь нам суждено…», М.: Октопус, 2003. С.144- 18. Милановский Е.Ю., Тюгай З.Н., Русанов А.М. Пространственная организация амфифильных компонентов гумусовых веществ и вероятный механизм водоустойчивости агрегатов // Фун даментальные физические исследования в почвоведении и мелиорации. Труды Всероссийской конференции. М.: Изд-во МГУ. 2003. С.80- 19. Милановский Е.Ю. Верховцева Н.В. Гуминовые вещества как система гидрофобно гидрофильных соединений. // Гуминовые вещества в биосфере: труды II Международной конференции, Москва, 3-6 февраля 2003г. – М.: Изд-во МГУ, 2004. С.112- 20. Милановский Е.Ю. Парадокс «отрицательного содержания второй фракции гуминовых ки слот» // Гуминовые вещества в биосфере: труды II Международной конференции, Москва, 3- февраля 2003г. – М.: Изд-во МГУ, 2004. С. 117- 21. Милановский Е.Ю., Тюгай З.Н., Шеин Е.В., Н.А. Васильева Водоустойчивость и органическое вещество черноземов под степью и «вечным паром» Курского государственного заповедника.

В сб. Особо охраняемые природные территории Курской области. Курск – 2004. С.76- 22. Milanovskii E.Yu., Tyugai Z.N., Shein E.V., Vasilyeva N.A. The role of soil organic matter amphy phility and space distbution in the formation of water stable aggregates // Review of current problems in agrophysics. Lublin. 2005. pp. 65- 23. Shein E.V., Milanovsky E.Yu. The impact of the soil organic matter hydrophilic and hydrophobic components ratio on the soil aggregates stability // Review of current problems in agrophysics. Lub lin. 2005. pp. 78- 24. Шеин Е.В., Милановский Е.Ю., Молов А.З. Гранулометрический состав: роль органического вещества в различиях данных седиментометрического и лазерно-дифракционного методов. В сб. Роль почв в биосфере: Тр. Ин-та экологического почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова.

– М.: Изд-во «Советский спорт», 2005. Вып. 6. Модели почвообразования. Функционирование почв в экосистемах. Почвенная биота. С. 23- 25. Милановский Е.Ю., Шеин Е.В, Тюгай З. Н., Васильева Н.А. Пространственная и структурно функциональная организация органического вещества типичного чернозема. 2006. В сб. Ра циональное землепользование рекультивированных и эродированных почв. Днепропетровск.

2006. С. 152- Тезисы конференций 1. Милановский Е.Ю. Чичагова О.А., Аммосова Я.М. К вопросу о сохранности и преобразован ности органического вещества ископаемых почв // Тезисы докладов V Всесоюзного съезда почвоведов, Минск, 1977. С.153-154.

2. Милановский Е.Ю., Аммосова Я.М., Александровский А.Л., Чичагова О.А., Черкинский А.Е.

Исследование органического вещества разновозрастных почв // Тезисы докладов VIII Между народного конгресса по органической геохимии М.: 1977. С.24-25.

3. Милановский Е.Ю. Некоторые особенности гумусообразования в ферраллитных почвах тро пических островов Тихого океана // Тезисы докладов VI Делегатского съезда ВОП. Тбилиси.

1981. С.23.

4. Милановский Е.Ю., Орлов Д. С., Аммосова Я.М. Возможности гель хроматографии при оцен ке молекулярных параметров гумусовых веществ почв, торфов, сапропелей // Труды симпо зиума IV и II комиссий МТО “Торф, его свойства и перспективы применения. Минск. 1982.

С.100-105.

5. Милановский Е.Ю. Применение метода гель хроматографии в почвоведении // Материалы Всесоюзной конференции “Современные методы исследования почв” М.: Изд-во МГУ, 1983.

С.60.

6. Милановский Е.Ю. Способ фракционирования гумусовых веществ // Ученые МГУ науке и производству. М.: Изд-во МГУ. 1984. С. 7. Милановский Е.Ю. Гумус и почвообразование в молодых вулканических и красных феррал литных почвах // Тезисы VIII Всесоюзного съезда почвоведов. Новосибирск. 1989.

8. Милановский Е. Ю. Функциональная гетерогенность гумусовых веществ // Геохимия биосфе ры. II Международное совещание. Новороссийск. 1999. С.264- 9. Умарова А.Б. Милановский Е.Ю. Марченко Т.Ю., Яковлева Т.Ю. Калмыкова О.В. Исследова ние движения влаги в серых лесных почвах методами меток и встроенных лизиметров // Тези сы докладов III съезда докучаевского общества почвоведов (11-15 июля 2000г. Суздаль, С.213- 10. Милановский Е.Ю. Методы исследования состава и функций гумусовых веществ почв. // Те зисы докладов III съезда докучаевского общества почвоведов (11-15 июля 2000г. Суздаль, С.89- 11. Милановский Е.Ю. Гумусовые вещества и современный метаморфизм минеральной массы почв // Геохимия биосферы III Международное совещание (тезисы докладов), Новороссийск.

2001, С. 41- 12. Тюгай З.Н., Початкова Т.Н., Милановский Е.Ю. Влияние высокодисперсных органомине ральных соединений на механическую прочность и водопрочность почвенных агрегатов // Геохимия биосферы III международное совещание (тезисы докладов), Новороссийск. 2001.

С.62-63, 13. Шеин Е.В., Кириченко А.В., Гончаров В.М., Милановский Е.Ю., и др. Вариабельность физи ческих свойств и процессов в почве как основной фактор биоразнообразия // Межд. Симпози ум. "Функции почв в системе геосфера-биосфера», Москва, 2001. С.1143- 14. Милановский Е.Ю. Концепция амфифильности гумусовых веществ и ее приложение к анали зу процессов почвообразования // Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем. Иркутск. 2001. С.61- 15. Милановский Е.Ю., Шеин Е.В. Механизмы формирования и устойчивости почвенной струк туры //Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям // Тезисы докладов Всероссийской конференции 24-25 апреля 2002, Москва. С. 16. Шеин Е.В., Милановский Е.Ю., Кириченко А.В, Умарова А.Б., Гончаров В.М., и др. Устойчи вость почв к физическим воздействиям на различных иерархических уровнях // Всерос.конф.

«Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям», Москва. 2002. С. 17. Милановский Е.Ю. Парадокс отрицательного содержания второй фракции гуминовых кислот // Тезисы докладов II Международной конференции Гуминовые вещества в биосфере. Моск ва-Санкт-Петербург. 2003. С.55- 18. Шеин Е.В., Милановский Е.Ю., Хайдапова Д.Д. Органическое вещество и структура почвы // Труды Международной конференции «Роль почвы в формировании ландшафтов». Казань.

Изд-во Фен. 2003. С.101- 19. Тюгай З.Н., Милановский Е.Ю., Початкова Т.Н. К вопросу о роли илистых фракций в форми ровании водопрочных агрегатов // Труды Международной конференции «Роль почвы в фор мировании ландшафтов». Казань. 2003. С.87- 20. Милановский Е.Ю., Копцик Г.Н. Дифференциация гумусовых веществ под действием ки слотных осадков // Современные проблемы загрязнения почв. Международная научная кон ференция. М.: Изд-во МГУ, 2004. С.67- 21. Милановский Е.Ю. Гумусовые вещества, как система гидрофобно-гидрофильных соединений // Почвы - национальное достояние России: Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов: Новосибирск: Наука-Центр, 2004. Кн.1. С. 317- 22. Верховцева Н.В., Милановский Е.Ю., Шеин Е.В., Тюгай З.Н. Распределение микроорганизмов и гумусовых веществ по гранулометрическим и агрегатным фракциям чернозема // Почвы национальное достояние Росси: Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов:

Новосибирск: Наука-Центр, 2004. Кн.1. С.30- 23. Vekhovtseva N., Milanovskiy E., Osipov G., Kuzmina N., Kubarev E. Humus substance and micro bial community of soil texture and ped fractions. Geophysical Research Abstracts, Vol. 6, 07385, 24. Shein E.V., Milanovsky E.Y. Implication of Hydrophobic Components of Soil Organic Matterfor Water Stable Aggregates Formation. // Abstracts Congress "Eurosoil 2004", September 4-12, Insti tute of Soil Science and Forest Nutrition, University of Freiburg, 2004. p.p.62- 25. Милановский Е.Ю., Федотов Г.Н., Пахомов Е.И. Физико-химические основы структурирова ния почвенных коллоидов и гранулометрический состав почв // Экспериментальная информа ция в почвоведении: теория и пути стандартизации. М.: 2005. С. 26. Молов А.З., Милановский Е.Ю., Тюгай З. Исследование строения водоустойчивых агрегатов методом лазерной дифракции // Экспериментальная информация в почвоведении: теория и пути стандартизации. М.: 2005. С. 27. Тюгай З.Н., Васильева Н.А., Куваева Ю.В., Молов А.З., Милановский Е.Ю. Пространственное распределение углерода в типичном черноземе под абсолютно заповедной степью и паром (ЦЧЗ им. В.В.Алехина) // Экспериментальная информация в почвоведении: теория и пути стандартизации М. 2005. С.227- 28. Milanovsky E.Yu., Shein E.V., Tuygai Z.N., Vasil’eva N.A. Distribution of hydrophobic and hydro philic components of soil organic matter over granulometric fractions of chernozem // Geophysical Research Abstracts, Vol. 7. 01184, 2005 http://www.cosis.net/abstracts/EGU05/01184/EGU05-J 01184.pdf 29. Shein E.V., Milanovsky E.Yu., Tuygai Z.N., Vasil’eva N.A. Waterstable chernozem structure degra dation as a result of soil organic matter transformation: relation between hydrophobic and hydro philic components. // Geophysical Research Abstracts, Vol. 7. 01192, http://www.cosis.net/abstracts/EGU05/01192/EGU05-J-01192.pdf 30. Русанов А.М., Шеин Е.В., Милановский Е.Ю. Коршикова Н.А., Воропаев С.Б. Условия поч вообразования и свойства почв соседних с Бузулукским бором территорий // Почвы как свя зующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем. – Иркутск, ИГУ.2006. С.163 – 165.

31. Milanovsky E.Yu., Shein. E.V. Soil Organic Matter Amphiphility and Water-Stable Aggregates // 18th World Congress of Soil Science July 9-15, 2006 - Philadelphia, Pennsylvania, USA 32. Vasilieva A., Milanovsky E. Yu, Stepanov A. L., Pozdnyakov L. A.. Microbial Activity and Green house Gases Production in Soil Aggregates // 18th World Congress of Soil Science July 9-15, 2006 Philadelphia, Pennsylvania, USA ПРИЛОЖЕНИЕ Хроматограммы гумусовых веществ экстракция ГВ: NaOH NaOH+Na4P2O Bhf 5-15см E 0-5см LF 7-0см Рис. 1. Подзолистая Al-Fe-гумусовая почва, южная тундра, Кольский п-ов.

Bfh2 23-37см Вfh1 12-23см О2 3-5см Рис. 2. Подбур. Экстракция ГВ 0.1н NaOH, Кольский п-ов.

BC а а* B2hf B1hf B1hf E H F 1 2 3 4 0 0.2 0.4 0.6 0.8 D280 0 50 100 % F H E B1hf B2hf Глубина, см 40 BC б в 1 2 3 4 5 Рис. 3. Подзолистая Al-Fe-гумусовая почва, разрез К-28, Кольский п-ов.

a C BC Bhf E H LF 1 2 3 4 0 0.2 0.4 0.6 D280 0 50 100 % LF H E Bhf Глубина, см BC 40 C в б 1 2 3 4 5 Рис. 4. Подзолистая Al-Fe-гумусовая, разрез К-7, Кольский п-ов. Экстракция ГВ 0.1н NaOH Экстракция ГВ: NaOH NaOH+Na4P2O Bhf 25-40см А1Bhf 15-25см А11 0-5см Рис. 5. Молодая вулканическая Al-Fe-гумусовая почва, о. Рауль, Ю-З Океания ВСа 45-60см ВС 40-95см В 30-45см А 0-40см А А 0-30см 0-40см залеж залеж, в западине Рис. 7. Темно-каштановая почва.

Рис. 6. Солонец черноземный глубокий.

Грачевский район, Оренбургская обл. Первомайский район, Оренбургская обл.

Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.