Трансформація гумусових речовин дерново-підзолистого ґрунту за тривалого внесення добрив
DOI:
https://doi.org/10.31073/acss93-01Ключові слова:
дерново-підзолистий ґрунт; внесення добрив; трансформація; гумінові кислоти; інфрачервона спектроскопія; хроматографічний аналізАнотація
У статті висвітлено результати дослідження закономірностей трансформації гумусових речовин на різних рівнях їх структурної організації за тривалого внесення добрив на фоні вапнування дерново-підзолистого супіщаного ґрунту в умовах польового досліду у Західному Поліссі України. Виявили, що низький рівень вмісту хімічно активних органічних речовин у складі гумусу дерново-підзолистих ґрунтів, викликаний зональними особливостями гумусоутворення, може бути позитивно корегований шляхом удобрення. Тривале застосування органічних і мінеральних добрив інтенсифікує процес новоутворення гумінових кислот і формування їх рухомих форм — відношення Сгк-1 / Сфк-1 становить 0,28 на контролі без добрив і 0,33–0,88 на варіантах удобрення на фоні вапнування. За органо-мінеральної системи удобрення утворюються найбільш сприятливі умови для гуміфікації органічних речовин, однак тип гумусу залишається фульватним — відношення Сгк / Сфк становить 0,93 на контрольному варіанті і 0,41 — на фоні вапнування. Також системи удобрення впливали на перерозподіл полідисперсності гумінових кислот, що характеризувалося зменшенням гетерогенності складу гідрофобних молекулярних агрегатів. У широкому діапазоні від 1800 см-1 до 2500 см-1 виявлено зміну направленості лінії інтегрованого спектру гумінових кислот ґрунту на фоні СаСО3 зліва направо, що пов’язано зі зміною молекулярних параметрів. За результатами хроматографічного аналізу встановлено, що профілі молекулярного розподілу гумінових кислот дерново-підзолистого ґрунту відповідають класу гумусових речовин. Перша фракція характеризується асоціатами молекул більшого розміру полярного складу. Відновлення гумінових кислот відбувалося переважно за рахунок високомолекулярних структур, найбільш чутливих до застосування добрив.
Посилання
References
Ovchinnikova, M. F. (2013). Signs of natural stability and agrogenic transformation of soil humus. Soil science, 12, 1449. doi: 10.7868/S0032180X13120083 [in Russian].
Shoba, V. N., & Chudnenko, K. V. (2014). Ion-exchange properties of humic acids. Soil science, 8, 921. doi: 10.7868/S0032180X14080115 [in Russian].
Shevtsova, L.K., Khaidukov K.P., & Kuzmenko N.N. (2012). Transformation of organic matter in light loamy podzolic soil during long-term use of fertilizers in flax crop rotation. Agrochemistry, 10, 3-12. [in Russian].
Drichko, V. F., Bakina, L. G., & Orlova, N. E. (2013). Stable and labile parts of humus in podzolic soil. Soil science, 1, 41-47. doi: 10.7868/S0032180X12110032 [in Russian].
Skrylnyk, Ie. V., Kutova, А. М., Hetmanenko, V. A., Аrtemieva, R. S., & Nikonenko, V. M. The influence of fertilization systems on organic matter and agrochemical indicators of typical chernozem. (2019). Agrochemistry and Soil Science, 88, 74-78. doi: 10.31073/acss88-10 [in Ukrainian].
Volodina, T. I., Romanov, G. A., & Levchenkova, A. N. (2014). The influence of various fertilizer systems on the physicochemical and agrophysical parameters of podzolic soil in the conditions of the north-west of Russia. Agrochemistry, 3, 12-21. [in Russian].
Kuzmenko, N. N. (2014). Efficiency of long-term use of different fertilizer systems in flax crop rotation and their influence on changes in humus reserves in podzolic soil. Agrochemistry, 4, 35-39. [in Russian].
Kaiser K., & Kalbitz K. (2012). Cycling downwards–dissolved organic matter in soils. Soil Biol. Biochem, 52, 29-32. doi: 10.1016/j.soilbio.2012.04.002
Yilmaz E., & Sönmez M. (2017). The role of organic/bio–fertilizer amendment on aggregate stability and organic carbon content in different aggregate scales. Soil and Tillage Research, 168, 118-124. doi: 10.1016/j.still.2017.01.003
Elbl, J., Brtnicka, H., Kintl, A., Holatko, J., & Brtnicky, M. (2019). Use of organic-mineral fertilizers as alternative to conventional organic and mineral fertilizers: effect on soil quality. / International Multidisciplinary Scientific Geo Conference: SGEM. Sofia, 19, 583-590. doi: 10.5593/sgem2019/3.2/S13.076
Hassin, A. L. Makhlof, Hassan Abd El-mawla Mohammeda, & Gomoa, L. Ahmed, (2019). Effect of оrganic (biochar, compost and chicken manure) and mineral fertilization on available NPK on Sandy Soil. Journal of Pure & Applied Sciences,18 (4), 86-91. doi: 10.51984/jopas.v18i4.392
Piccolo, A. (2002).The supramolecular structure of humic substances. A novel understanding of humus chemistry and application in Soil Science. Advances in Agronomy, 75, 57-133. doi: 10.1016/S0065-2113(02)75003-7
Milanovsky, E. Yu. (2009). Soil humus substances as natural hydrophobic-hydrophilic compounds. Moscow: GEOS. [in Russian].
Perminova, I. V. (2008). Humic substances are a challenge for chemists of the 21st century. Chemistry and life, 1, 50-56. [in Russian].
Semenov, V. M., Tulina, A. S., Semenova, N. A., & Ivannikova, L. A. (2013). Humification and nonhumification pathways of the organic matter stabilization in soil: а review. Eurasian Soil Science, 46, 355-368. doi: 10.1134/S106422931304011X
Debska, B., Drag, M., & Banach-Szott, M. (2007). Molecular size distribution and hydrophilic and hydrophobic properties of humic acids isolated from Forest Soil. Soil & Water Res, 2, 45-53.
Wells, M. J. M., & Stretz, H. A. (2019). Supramolecular architectures of natural organic matter. Science of the Total Environment, 671, 1125-1133. doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.03.406
Dolenko, S. A., Trifonova, M. Y., & Tarasevich, Y. I. (2017). Aqueous solutions of humic acids as self-organizing dissipative systems. Journal of Water Chemistry and Technology, 39, 360-367. doi: 10.3103/S1063455X17060091
Nuzzo, A., & Sánchez, A. (2013). Conformational changes of dissolved humic and fulvic superstructures with progressive iron complexation. Journal of Geochemical Exploration, 129, 1-5. doi: 10.1016/j.gexplo.2013.01.010
Osterman, L. A. (1985). Chromatography of proteins and nucleic acids. Practical guide. Moscow: Science. [in Russian].
Orlov, D. S., & Milanovsky, E. Yu. (1987). Gel chromatography in soil science – possibilities and limitations of the method. In: Modern physical and chemical methods of soil research. Moscow: Moscow State University (pp. 94-118). [in Russian].
Cabaniss, S. E., & Leenheer, J. A. (1998). Aqueous infrared carboxylate absorbances: aliphatic di-acids. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 54, 449-458. doi: 10.1016/S1386-1425(97)00258-8
Ovchinnikova, M. F. (2012). Signs and mechanism of agrogenic transformation of humic substances in podzolic soil. Agrochemistry, 1, 3-13. [in Russian].
Brovarova, O. V. (2021). Transformation of humic substances in soddy-podzolic soil under agrogenic impacts. Fertility, 6, 17-22. doi: 10.25680/S19948603.2021.123.05. [in Russian].
Kalinichev, A., & Iskrenova-Tchoukova, E. (2011). Effects of Ca2+ on supramolecular aggregation of natural organic matter in aqueous solutions: a comparison of molecular modeling approaches. Geoderma, 169, 27-32. doi: 10.1016/j.geoderma.2010.09.002
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Поширення статті здійснюється на умовах ліцензії відкритого доступу Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
