Гуминовые кислоты в гумусе почв Забайкалья

прячутся в укрытие. Предпочитают устраивать массовые скопления среди плодовых кустарников в корневой системе сорняков малины. В период ее цветения и плодоношения наблюдалось повреждение лепестков и зрелых плодов. Часто их можно встретить днем под влажными тряпками, где до заката солнца они устраивают временное убежище. В дневное же время можно наблюдать скопления уховерток под крышкой подвала по периметру с нижней стороны. К концу августа и в начале сентября после уборки урожая их численность в огороде резко сокращается, так как они из грядок перемещаются через вентиляционные отверстия в подвальные помещения. В основном предпочитают подвалы деревянных строений.

В 2008 г. встречались единичные случаи в с. Иволга Иволгинского района. В черте города уховертки встречаются в огородах частных дворов района Шишковки.

По нашему мнению и некоторым данным, уховертки в пос. Сотниково интродукцирова-лись в 2003 г. из Иркутской области.

Таким образом, наблюдается интродукция уховертки в квазиприродной и артеприродной среде в условиях Восточного Прибайкалья и Западного Забайкалья.

Литература

1. Бей-Биенко Г.Я. Отряд ОегтарЬега — кожистокрылые, или уховертки // Насекомые и клещи — вредители сельскохозяйственных культур. Т.1: Насекомые с неполным превращением. — Л.: Наука, 1972. — С.115-116.

2. Плешанова Г.И. Динамическая структура синан-тропной энтомофауны // Фауна и экология членистоногих Сибири. — Новосибирск: Наука, 1981. — С.89-91.

3. Плешанова Г.И. Экология синантропных насекомых Восточной Сибири: явление синантропизации, экологические закономерности формирования фауны, система мониторинга и защиты. — Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН, 2005. — 166 с.

Доржиева Оюна Дымбрыловна - кандидат биологических наук, доцент кафедры зоологии Бурятского государственного университета. Тел.: (83012)210348, е-mail: ovna13@mail.ru.

Dorzhieva Oyuna Dymbrylovna - candidate of biology, Buryat State University. Tel.: (83012)210348, е-mail: ovna13@mail.ru.

УДК 631.417.2 Э.В. Цыбикова, Е.Ю. Мильхеев, Г.Д. Чимитдоржиева

ГУМИНОВЫЕ КИСЛОТЫ В ГУМУСЕ ПОЧВ ЗАБАЙКАЛЬЯ

Показано, что гуминовые кислоты (ГК) каштановых и луговых почв характеризуются пониженным содержанием углерода, азота, имеют невысокую степень ароматизации. В них значительно содержание кислых функциональных групп, свидетельствующих о высоких адсорбционных свойствах ГК, следовательно, и почв.

Ключевые слова: гумус, гуминовые кислоты, элементный состав, степень бензоидности.

E.V. Tsybikova, E.Yu. Mil’kheev, G.D. Chimitdorzhieva HUMIC ACID FROM SOILS OF ZABAIKALIE

It is shown that humic acid chestnut and meadow soils are characterized by low content of carbon, nitrogen, have a low degree of aromatization. They have significantly content of acidic functional groups, indicating high adsorption properties of humic acids and consequently soil.

Keywords: humus, humic acid, elemental composition, benzoid degree.

Введение

Гуминовые вещества встречаются повсеместно в водах, торфе, углях, донных отложениях, почвах и т.д. Элементный состав гуминовых кислот является одним из главных диагностических признаков гумусовых кислот и представляет значительный интерес для оценки их природы и свойств. Гуминовые вещества являются наиболее крупным резервуаром углерода и азота

как в наземных экосистемах, так и в биосфере в целом. Устойчивость этих специфических соединений определяется строением и химическим составом, а также динамическим равновесием между разрушением и синтезом их структурных единиц [5].

Анализ литературы свидетельствует, что, несмотря на накопленный значительный экспериментальный материал, сравнительных исследо-

ваний состава и свойств основных компонентов гумуса ГК - проведено недостаточно. Несмотря на относительную изученность каштановых почв Западного Забайкалья и луговых почв дельты р. Селенги, исследования состава и свойств гуминовых кислот не проводились.

Целью данной работы является изучение химического элементного состава ГК почв разного типа, сформированных в резко различающихся биоклиматических условиях.

Объекты и методы

Объектами исследований являлись препараты ГК, выделенные по стандартной методике [4] из гумусового горизонта сухостепных каштановых почв Селенгинского среднегорья и луговых почв дельты р. Селенги. В полученных препаратах на автоматическом элементном анализаторе «СИК 1106» фирмы Кагіо ЕгЬа определяли содержание углерода, водорода и азота.

Территория Селенгинского среднегорья характеризуется наименьшим количеством осадков (180-250 мм) и наибольшей суммой активных температур (1700-1800°). Экосистемы дельты р. Селенги развиваются в условиях сравни -

Элементный сості

тельно мягкого климата из-за влияния озера Байкал. Годовая сумма осадков составляет 350 мм.

Каштановые почвы супесчаные, с низким содержанием гумуса (Сорг 0,9%), фульватно-гуматного типа (Сгк/Сфк=1,2). Реакция среды близка к нейтральной. Луговые почвы суглинистые, щелочной реакции среды с высоким содержанием гумуса (Сорг 4,1%), фульватно-гуматного типа (Сгк/Сфк=1,6).

Характерной чертой гумуса обеих исследуемых почв является высокое содержание негидролизуемого остатка - до 52,5% от Собщ.

Результаты и обсуждение

Элементный состав ГК каштановых почв по сравнению с таковым луговых более обуглеро-жен, в нем больше водорода и азота (табл. 1). Так, в ГК луговых почв понижено содержание углерода до 48,8%, что объясняется влиянием щелочной реакции и повышенной влажностью почвы, при которых реакции конденсации исходных веществ ослаблены с усилением гидролитического распада образовавшихся гумусовых соединений.

Таблица 1

гуминовых кислот

Почва Содержание, % Атомные отношения Степень бензоидности

С И N о И/С О/С С/К

Каштановая Луговая 55.4 38,9 48,8 37.4 48 40,7 3,9 35,0 41 2.5 40 2.6 35,8 18,6 43,3 25,0 1,04 0,94 0,48 0,67 15,6 14,4 19,5 10

Примечание. Над чертой - содержание элементов в массовых, под чертой - в атомных процентах.

В ГК каштановых почв (С=55,4%), более теплообеспеченных, с лучшей биологической активностью, по сравнению с луговыми, формирующимися при достаточном увлажнении, быстрее протекает реакция конденсации и вместе с ней более ярко выражены отщепление аминокислотных и углеводных периферических составляющих макромолекулы, что могло быть одной из причин формирования обуглерожен-ных соединений.

При сравнении содержания углерода в молекуле ГК с аналогичными почвами Европейской части России и Западной Сибири [3, 1] количество углерода в ГК исследуемых почв существенно ниже, поскольку почвы Забайкалья фор-

мируются в экстремально холодных климатических условиях.

Пересчет данных в атомные проценты и атомное отношение, прежде всего Н/С, свидетельствует, что количество атомов углерода и водорода в макромолекуле ГК находится почти на одном уровне. Однако более высокое значение Н/С у ГК каштановых почв, по сравнению с таковым луговых, указывает на то, что ГК в первом случае имеют меньшую степень ароматичности, чем во втором.

Величина атомного отношения С/К, отражающая роль азотсодержащих соединений в процессе гумификации, свидетельствует о низкой обогащенности ГК азотом, так как они фор-

мируются из обедненных азотом растительных остатков [2, 6].

Рассчитанное по разности содержание кислорода в исследуемых препаратах высокое, поскольку сюда включается содержание серы, фосфора и других элементов. В целом колебания О/С находятся в пределах, характерных для ГК как группы природных соединений. ГК из более увлажненных районов (луговая почва) отличаются меньшей степенью окисленности, чем засушливых.

Степень бензоидности (СБ) ГК, отражающая соотношение ароматических и алифатических частей в молекулах, составляет 19,5% и 10% соответственно. Эти цифры значительно ниже таковых аналогичных почв Западной Сибири, которые составляют 45% и 20% в каштановых и луговых почвах [1].

Под влиянием криоаридных условий, низкой продолжительности периода биологической активности процессы окисления и дегидратации имеют низкую интенсивность, что приводит к накоплению неспецифических органических компонентов в периферической части молекулы ГК, поэтому и СБ их невысока.

Поглотительная способность органического вещества почв в основном обеспечивается наличием функциональных групп гумусовых кислот, взаимодействующих с катионами, по количеству которых можно реально оценить реакционную способность ГК. Суммарное содержание кислых функциональных групп в ГК каштановых и луговых почв составляет соответственно 810 мг-экв/100 г и 550 мг-экв/100 г, причем большая часть приходится на карбоксильные группы. Полученные результаты коррелируют с высокой степенью окисленности ГК. Анализ функциональных групп свидетельствует о том, что степень реакционной способности и адсорбционных свойств ГК исследуемых почв высока и находится на уровне аналогичных почв Западной Сибири, что имеет большое экологическое значение.

Данные элементного состава ГК каштановых и луговых почв свидетельствуют о том, что в условиях присутствия мерзлоты в почвогрунтах из обогащенных целлюлозо-лигнинным комплексом растительных остатков формируются ГК с пониженным содержанием углерода и азота в молекулах.

Изменение условий почвообразования в сторону постепенного повышения температуры и уменьшения влажности сопряжено с образованием продуктов разложения органических остатков, более богатых углеродом. На направление процесса оказывает влияние не только изменение климатических условий, но и химические и биологические факторы - реакция среды, состав органических остатков.

Заключение

Молекула ГК каштановых почв характеризуется слабо конденсированной ароматической природой с незначительным уровнем степени бензоидности; луговых - также невысокой степенью ароматизации и развитой периферической частью.

Структура ГК почв, сформированных под влиянием длительного воздействия холода, свидетельствует о неустойчивости гумуса и почвы в целом к разрушению.

Литература

1. Кленов Б.М. Устойчивость гумуса автоморфных почв Западной Сибири. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2000. — 176 с.

2. Мильхеев Е.Ю., Чимитдоржиева Г.Д., Егорова Р.А., Ходоева С.О. Свойства и биологический потенциал почв дельты р. Селенги бассейна оз. Байкал // Агрохимия. — 2006. — № 7. — С. 9-12.

3. Орлов Д. С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1990. — 325 с.

4. Орлов Д.С., Гришина Л.А. Практикум по химии гумуса. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981. — 271 с.

5. Попов А. И. Гуминовые вещества: свойства, строение, образование. — СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004. — 248 с.

6. Цыбикова Э.В. Гуминовые кислоты каштановых почв Западного Забайкалья: автореф. дис.... канд. биол. наук. — Улан-Удэ, 2004. — 21 с.

Цыбикова Эржена Валерьевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры экспериментальной биологии Бурятского государственного университета. 670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а. тел. 21-15-93.

Мильхеев Евгений Юрьевич, кандидат биологических наук, младший научный сотрудник Института общей и экспериментальной биологии СО РАН. 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, тел. 43-37-35, е-mail evg-milh@rambler.ru

Чимитдоржиева Галина Доржиевна, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, зав. лабораторией Института общей и экспериментальной биологии СО РАН. 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, тел. 43-37-35, е-mail. galdoi@gmail.com

Tsybikova Erzhena Valerievna, сandidate of biology, аssociate professor of department of experimental biology Buryat State University. 670000, Ulan-Ude, Smolin 24a, tel.: 21-15-93.

Mikheev Evgeniy Yurievich, candidate of biology, junior scientific employee of Institute of Experimental Biology, Siberian Branch of Russian Academy of Science. 670047, Ulan-Ude, Sakhianova, 6, tel.: 43-37-35.

Chimitdorzhieva Galina Dorzhievna, doctor of agriculture, professor of Institute of Experimental Biology, Siberian Branch of Russian Academy of Science. 670047, Ulan-Ude, Sahianova, 6, tel.: 43-37-35.