Элементный состав гуминовых кислот гранулометрических фракций чернозема типичного целинного

Стабилизация гумусового профиля почв во многом обусловлена взаимодействием органических и минеральных веществ и характером сформировавшихся органо-минеральных производных. Поскольку основу гумуса черноземов составляют гуминовые кислоты, то изучение их органо-минеральных производных имеет большое теоретическое и практическое значение. Цель работы – изучить элементный состав гуминовых кислот, различных фракций гранулометрических элементов (пыль крупная, пыль средняя, пыль мелкая, илистая фракция) чернозема типичного целинного. Фракции гранулометрических элементов выделяли из почвенного образца, предварительно обработанного ультразвуком в течение 20 мин при 25 кГц методом отмучивания при соотношении почва:дистиллированная вода, равном 1:100. Экстрагирование гуминовых кислот из гранулометрических фракций проводили 0,1 н. раствором NaOH после предварительного декальцинирования образцов, очистку от примесей – центрифугированием и диализом. В препаратах гуминовых кислот определяли зольность весовым методом, содержание C, H, N – на автоматическом анализаторе CHNS-vario Microcube, количество O находили по разности, степень окисленности и теплоту сгорания рассчитывали по эмпирическим формулам. Согласно полученным данным в элементном составе гуминовых кислот преобладает углерод, содержание которого составило 38,3-40,0 ат.%. Меньше всего они содержат азота – 2,2-2,5 ат.%, количество водорода составляет 36,5-37,9 ат.%, а кислорода – 21,3-21,7 ат.%. Судя по величинам атомных отношений Н:С и C:N, которые при переходе от гуминовых кислот фракции пыли крупной к гуминовым кислотам илистой фракции последовательно изменяются с 1,62 до 1,74 и с 18,2 до 15,3 соответственно, чем меньше размер фракций гранулометрических элементов, тем в большей мере приуроченные к ним гуминовые кислоты обогащены алифатическими азотсодержащими компонентами. При этом гуминовые кислоты всех гранулометрических фракций являются окисленными соединениями, о чем свидетельствует степень их окисленности, варьирующая в пределах +0,12-+0,17.

1. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв Российской Федерации. М.: Наука. 1996:256.

2. Мамонтов В.Г. Общее почвоведение : учебник, 2-е изд. М.: КНОРУС, 2023:554.

3. Турусов В.И., Говорова О.В., Коновалова Е.Я. Гумусное состояние почвы в зависимости от насыщения севооборотов зерновыми культурами. Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2023;1-2(76):55-57. https://doi.org/10.24412/2500-1000-2023-1-2-55-57

4. Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Суханова Н.И. Химия почв. М.: Высш. шк. 2005:558.

5. Мамонтов В.Г., Чинилин А.В., Рогова О.Б., Варламов Е.Б., Панова П.Ю. Химический и минералогический состав фракций гранулометрических элементов чернозема типичного Курской области. Известия ТСХА. 2018;6:5-16. - URL: http://elib.timacad.ru/dl/full/01-2018-6.pdf/en/info , https://doi.org/10.34677/0021-342X-2018-1-5-16

6. Асеева Е.Н., Самонова О.А. Сравнительный анализ результатов определения химических элементов в фоновых лесных почвах разными спектральными методами. Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2022;5:3-15. - URL: https://vestnik5.geogr.msu.ru/jour/article/view/1061

7. Бойцова Л.В., Непримерова С.В., Зинчук Е.Г. Аккумуляция углерода органических соединений в тяжелосуглинистой дерново-подзолистой почве. Агрофизика. 2022;4:21-27. https://doi.org/10.25695/AGRPH.2022.04.04

8. Борисочкина Т.И., Кайданова О.В. Тяжелые металлы во фракциях разной дисперсности почв природных и антропогенных ландшафтов (на примере Курского региона). Проблемы региональной экологии. 2021;4:35-42. https://doi.org/10.24412/1728-323X-2021-4-35-42

9. Варламов Е.Б., Лебедева М.П., Чурилин Н.А. и др. Особенности профильного распределения минералов во фракциях разной размерности в солонце светлом корковом сухостепной зоны юга России. Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2018;93:144-168. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2018-93-144-168

10. Заварзина А.Г., Кравченко Е.Г., Константинов А.И. и др. Сравнение свойств препаратов гуминовых кислот, выделенных из почв щелочной экстракцией в присутствии и отсутствии кислорода. Почвоведение. 2019;8:910–922. https://doi.org/0.1134/S0032180X19080161

11. Крылов В.А., Мамонтов В.Г., Лазарев В.И. и др. Влияние различного землепользования на элементный состав лабильных гумусовых веществ чернозема типичного Курской области. Почвоведение. 2022;8:981–989 https://doi.org/10.31857/S0032180X22040116

12. Орлов Д.С., Гришина Л.А. Практикум по химии гумуса. М.: МГУ, 1981.

13. Овчинникова М.Ф. Изменение содержания, состава и свойств гумусовых веществ в гранулометрических фракциях дерново-подзолистых почв при длительном осушении. Почвоведение. 2018;6:693-703. https://doi.org/10.7868/S0032180X18060059

14. Мамонтов В.Г. Влияние особенностей сельскохозяйственного использования на элементный состав фракций гуминовых кислот чернозема обыкновенного. Международный сельскохозяйственный журнал. 2021;5:78-82. https://doi.org/10.24412/2587-6740-2021-5-78-82

15. Мамонтов В.Г., Артемьева З.С., Лазарев В.И., и др. Сравнительная характеристика свойств целинного, пахотного и залежного чернозема типичного Курской области. Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2020(101):182-201. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2020-101-182-201

16. Артемьева З.С., Данченко Н.Н., Зазовская Э.П. и др. Изотопный состав углерода и химическая структура органического вещества типичного чернозема в условиях контрастного землепользования. Почвоведение. 2021;6:686-700. https://doi.org/10.31857/S0032180X21060034

17. Латышева Л.А. Органическое вещество гранулометрических фракций и его роль в формировании морфогенетического своеобразия буроземов острова Русский. Известия Высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: естественные науки. 2022;4(2):28-37. https://doi.org/10.18522/1026-2237-2022-4-2-28-37

18. Rice J.A., MacCarthy P. Statistical evaluation of the elemental composition of humic substances. Org. Geochem. 1991;17(5):635–648. https://doi.org/10.1016/0146-6380(91)90006-6