Биохимическая устойчивость водорастворимого органического вещества подстилки иллювиально-железистого подзола до и после взаимодействия с минеральными горизонтами

Аннотация

Показано увеличение устойчивости к минерализации водорастворимых органических веществ (ВОВ), экстрагируемых из подстилки подзола, при их взаимодействии с минеральными горизонтами. Установлено, что после взаимодействия с элювиальным гор. Е падает как доля водорастворимого органического углерода, подверженного минерализации, так и средняя скорость его разложения. Эти показатели по сравнению с величинами, полученными для исходных ВОВ, снижаются в два и три раза соответственно. Сорбция в иллювиально-железистом гор. ВF дополнительно стабилизирует поступающие в него с раствором органические вещества. Относительное содержание минерализуемого углерода уменьшается до 2%, т.е. в восемь раз. В природных условиях устойчивость сорбированных органических веществ может быть выражена еще сильнее за счет более низких температур и меньшей биологической активности, поэтому поглощенное ВОВ может представлять основу для формирования запаса гумусовых веществ почвы. Накопление органического углерода в иллювиальном горизонте в результате сорбции ВОВ с учетом вычисленной скорости минерализации потенциально может доходить до 13,5 мг/100 г почвы в год. Однако данная величина зависит от концентрации органических веществ в почвенных растворах, гидрологического режима и других факторов.

Литература

1. Добровольский Г.В., Стриганова Б.Р., Гончару к Н.Ю. и др. Регуляторная роль почвы в функционировании таежных экосистем. М., 2002.

2. Золовкина Д.Ф., Караванова Е.И., Степанов А.А. Сорбция водорастворимых органических веществ минеральными горизонтами подзола // Почвоведение. 2018. № 10.

3. Кауричев И.С., Яшин И.М., Кашанский А.Д., Кащенко В. С. Опыт применения метода сорбционных лизиметров при изучении водной миграции веществ в подзолистых почвах европейского Севера // Почвоведение. 1986. Nq 8.

4. Ларионова А.А., Золотарева Б.Я., Колягин Ю.Г., Кудеяров В.Н. Трансформация органического вещества в агросерой почве и агрочерноземе в процессе гумификации биомассы кукурузы // Почвоведение. 2013. №8.

5. Малинина М.С., Караванова Е.И., Белянина Л.А., Иванилова С. В. Сравнение состава водных вытяжек и почвенных растворов торфянисто-подзолисто-глееватых почв Центрального лесного государственного биосферного заповедника // Почвоведение. 2007. Nq 4.

6. Околелова А.А. Природа и свойства фульвокислот // Почвоведение. 1992. № 1.

7. Попов А. И. Гуминовые вещества: свойства, строение, образование. СПб., 2004.

8. Семенов В.М., Иванникова Л А., Тулина А. С. Стабилизация органического вещества в почве // Агрохимия. 2009. Nq 10.

9. Almendros G., Dorado J., Gonzallez-Vila F.J. et al. ¹³C NMR assessment of decomposition patterns during composting of forest and shrub biomass // Soil Biol. Biochem. 2000. Vol. 32.

10. Kaiser K, Guggenberger G. Sorptive stabilization of organic matter by microporous goethite: sorption into small pores vs. surface complexation // Europ. J. Soil Sci. 2007. Vol. 58.

11. Kaiser K, Guggenberger G. Storm flow flushing in a structured soil changes the composition of dissolved organic matter leached into the subsoil//Geoderma. 2005. Vol. 127.

12. Kalbitz К., Kaiser К. Contribution of dissolved organic matter to carbon storage in forest mineral soils// J. Plant Nutr. Soil Sci. 2008. Vol. 171.

13. Kalbitz K, Schwesig DRethemeyer J., Matzner E. Stabilization of dissolved organic matter by sorption to the mineral soil // Soil Biol. Biochem. 2005. Vol. 37.

14. Kalbitz К, Schmerwitz J., Schwesig D., Matzner E. Biodegradation of soil-derived dissolved organic matter as related to its properties // Geoderma. 2003. Vol. 113.

15. Kiikkila O., Kitunen V., Smolander A. Dissolved soil organic matter from surface organic horizons under birch and conifers: Degradation in relation to chemical characteristics // Soil Biol. Biochem. 2006. Vol. 38.

16. Kleber M., Eusterhues K, Keiluweit M. et al. Mineral-Organic Associations: Formation, Properties, and Relevance in Soil Environments //Adv. Agron. 2015. Vol. 130.

17. Klotzbucher T., Kalbitz K, Cerli C. et al. Gone or just out of sight? The apparent disappearance of aromatic litter components in soils // SOIL. 2016. N 2.

18. Marschner B., Kalbitz К. Controls of bioavailability and biodegradability of dissolved organic matter in soils // Geoderma. 2003. Vol. 113.

19. Michalzik B., Tipping E., Mulder J. Modelling the production and transport of dissolved organic carbon in forest soils // Biogeochemistry. 2003. Vol. 66.

20. Mikutta R., Mikutta C., Kalbitz К et al. Biodegradation of forest floor organic matter bound to minerals via different binding mechanisms // Geochim. et Cosmochim. Acta. 2007. Vol. 71.

21. Min K., Freeman C., Kang H., Choi S. The Regulation by Phenolic Compounds of Soil Organic Matter Dynamics under a Changing Environment // Hindawi Publish. Corporat. BioMed Res. Intern. Vol. 2015. Article ID 825098.

22. Neff J., Asner G. Dissolved Organic Carbon in Terrestrial Ecosystems: Synthesis and a Model // Ecosystems. 2001. Vol. 4.

23. Qualls R.G., Haines B.L. Biodegradability of Dissolved Organic Matter in Forest Throughfall, Soil Solution, and Stream Water // Soil Sci. Soc. Amer. J. 1992. Vol. 56
24. Vandenbruwane J. Dynamics of dissolved organic matter in forest ecosystems in Flanders. PhD thesis. Ghent University. 2008