Е. Н. Пилипко
Научно-исследовательский институт биологии,
Днепропетровского
национального университета,
м. н. с.,
канд. биол. наук
Содержание гумусовых веществ в почвах под разложением экскреций Alces alces (L.)
Особая роль органического вещества в генезисе, плодородии и охране почв определяет актуальность изучения процессов его трансформации. Экскреции животных (особенно копытных фитофагов) являются одним из источников пополнения органического вещества в почве.
При разложении экскреций
образуются гумусовые вещества, основные из них – гуминовые и фульвокислоты.
Ценность экскреций копытных фитофагов по сравнению с другими группами животных
заключается в их составе. Экскреции фитофагов представляют собой непереваренные
остатки растительной пищи, прошедшие первичную переработку в кишечнике
животного и, следовательно, обогащенные микрофлорой, витаминами и веществами,
необходимыми для роста и развития растений и микроорганизмов, таких, например,
как “готовые” гуминовые кислоты (Александрова,
1980).
В тех почвах, где образуется много гуминовых кислот, формируется хорошо выраженный гумусовый горизонт той или иной мощности (от 5–20 до 50–70 см) с высокой поглотительной способностью по отношению к катионам. Это “богатые” почвы с высокими плодородными показателями, такие, например, как черноземы и серые степные почвы.
Если в составе гумусовых
веществ много фульвокислот, то почва легко обедняется кальцием, калием и
другими основаниями, так как фульвокислоты образуют с ними растворимые соли.
Реакция почвы становится кислой и агрессивной для растительных организмов и
микрофлоры. Такая почва считается “бедной” с низкими качествами плодородия. К
этим почвам относятся подзолистые почвы и красноземы (Кононова, 1951).
С целью определения динамики содержания гумусовых веществ в процессе трансформации органического вещества в почве, нами были проведены эксперименты по разложению экскреций крупного фитофага на двух разных видах почв – в пойменно-лугово-лесной (тип лесорастительных условий – суглинок свежий) и в пойменно-лесной почве (супесь свежая).
Таблица 1.
Эффективнось
содержания (к контролю) гумусовых веществ в почве под влиянием разложения экскреций Alces alces (L.)
|
Показатель |
Горизонт, см |
Фактическая эффективность к контролю, % под влиянием экскреций |
|
|
1 месяц |
6 месяцев |
||
|
в пойменно-лугово-лесной почве |
|||
|
Собщ |
0–10 |
66,7 |
33,3 |
|
10–20 |
27,3 |
13,3 |
|
|
Сг.к от Собщ |
0–10 |
7,1 |
7,3 |
|
10–20 |
6 |
3,2 |
|
|
Сф..к от Собщ |
0–10 |
39,4 |
6,1 |
|
10–20 |
77,7 |
9,3 |
|
|
в пойменно-лесной почве |
|||
|
Собщ |
0–10 |
58,3 |
54,5 |
|
10–20 |
33,3 |
25 |
|
|
Сг.к от Собщ |
0–10 |
71 |
93,5 |
|
10–20 |
27,2 |
74 |
|
|
Сф..к от Собщ |
0–10 |
12,2 |
6,6 |
|
10–20 |
18,7 |
16,4 |
|
Прим. Так как гумус в почве образуется сто- и даже тысячелетиями, то термин “гумус” и “гумусовые вещества” применим только для почвы. Срок разложения экскреций гораздо короче (полное разложение проходит в течение 1 года), поэтому в этом случае применяется термин “общий углерод”, “углерод гуминовой кислоты” и “углерод фульвокислот”.
Экскреции Alces alces (L.) были выбраны в качестве модели. Экспозиция эксперимента составляла 1 и 6 месяцев.
Исследование проводилось в двух горизонтах (0-10 и 10-20 см), так как при разложении органического вещества именно верхние горизонты являются более показательны по накоплению продуктов разложения органического вещества.
Каждый показатель органического вещества (общий углерод, углерод гуминовых и фульвокислот) имеет свою тенденцию в динамике, которая зависит не только от характеристик самого показателя, но и от гранулометрического состава и физико-химических свойств почв.
Известно, что в глинистых и суглинистых почвах процесс разложения органических остатков замедляется, гумусовых веществ образуется много, они хорошо закрепляются на поверхности высокодисперсных минеральных частиц и постепенно накапливаются в почве.
В песчаных и супесчаных почвах создается хорошая
аэрация, они быстро прогреваются. В этих почвах разложение органических
остатков ускоряется, значительная часть их минерализуется полностью, а
образовавшиеся гумусовые вещества плохо закрепляются на поверхности песчаных
частиц и быстро минерализуются (Кауричев,
Гречин, 1969).
Нами в результате проведенных экспериментов и лабораторных анализов было выявлено (табл. 1), что эффективность содержания общего углерода в обоих видах почв имеет схожую тенденцию: снижение содержания со временем разложения экскреций (от 1 до 6 месяцев) и вниз по профилю.
Эффективность содержания углерода гуминовых кислот (табл. 1) в почвах легкого гранулометрического состава – супеси свежей (пойменно-лесная почва) гораздо выше на протяжении всего периода разложения экскреций, чем в тяжелых по грансоставу почвах – суглинке свежем (пойменно-лугово-лесная почва), что вероятно, указывает на то факт, что на супесчаных почвах разложение экскреций проходит быстрее и интенсивнее. Причем с течением времени (через 6 месяцев) содержание Сг.к. в супесчаной почве возрастает еще больше по сравнению с начальной стадией эксперимента (1 месяц).
Гуминовые кислоты – труднорастворимые в почвенном растворе, поэтому некоторое время удерживаются в супесчаной почве. Но так как супесь – бедная почва, состоящая из крупных частиц, имеющая в составе небольшое количество катионов, то углерод гуминовых кислот, не имея возможности вступать во взаимодействие с какими-либо элементами почвы, находится в “свободном” состоянии и поэтому хорошо определяется при анализировании.
Эффективность содержания углерода фульвокислот (табл. 1) в обоих видах почв снижается с течением времени эксперимента и увеличивается вниз по профилю, что указывает на хорошую промывную способность этого компонета. Наиболее интенсивное снижение содержания Сф.к. через 6 месяцев от начала разложения экскреций отмечено в суглинистой почве. Так как фульвокислоты легкорастворимы практически во всех растворах и легко взаимодействуют с минеральной частью почвы, то можно предположить, что и в нашем случае углерод фульвокислот вступил во взаимодействие с катионами (которые находятся в суглинке в большом количестве) с образованием металло-фульватных и минерало-фульватных комплексов.
В пойменно-лугово-лесной почве до начала эксперимента по разложению экскреций наблюдался гуматный тип гумуса, после 1 месяца разложения экскреций – гуматно-фульватный, а через 6 месяцев – фульватно-гуматный. В пойменно-лесной почве до эксперимента и в течение эксперимента наблюдался гуматно-фульватный тип гумуса.
1. Александрова Л. Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л.: Из-во Наука, 1980. 387 с.
2. Кауричев И. С., Гречин И. П. Почвоведение. – М.:Колос, – 1969. – 543 с.
3. “Проблемы почвоведения”, – М: АН СССР, – 1978, – С. 44.