Scientific journal

Modern high technologies

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

Одним из ведущих агентов разложения минералов и перераспределения элементов в почвенном профиле является органическое вещество почв. С той целью, чтобы объективно оценить роль органического вещества в перераспределении содержания элементов, были вычислены коэффициенты корреляции между содержанием гумуса и содержанием элементов.

Объектом исследования являются горно-лесные бурые почвы южного Б.Кавказа на юрских и меловых отложениях (J-K), горно-лесные бурые почвы юго-восточного склона Б.Кавказа на неоген-четвертичных отложениях (арN₂ap-Q₁), лугово-лесные и иловато-болотные карбонатные почвы Кусарской равнины на аллювиально-пролювиальных отложениях (Q_IVар) и прибрежные пески, состоящие из новокаспийских ракушечных отложений (Q_IVm).

Формирование горно-лесных бурых почв определяется совокупностью таких факторов, как умеренно теплый и умеренно влажный климат, преимущественно широколиственные многоярусные леса (бук, граб, дуб) с подлеском из кустарниковой и травянистой растительности, обеспечивающие значительный опад, горный расчленный рельеф и породы, богатые первичными минералами различной стадии выветривания. Для горно-лесных бурых почв характерно высокое содержание гумуса в верхнем горизонте почв (7-15%) с преобладанием фульвокислот.

В пределах Кусарской равнины под широколиственным лесом с участием луговых растений и в условиях различной степени грунтового и поверхностного увлажнения формируются лугово-лесные почвы. Почвы относятся к средне- и мало гумусным (3-9%). На Кусарской равнине вдоль пляжной полосы тянется вогнутая равнина различной степени заболоченности, где формируются иловато-болотные карбонатные почвы. Растительность болотная и лугово-болотная (осока, камыш, лох, рогоз, мята). Содержание гумуса низкое - 0,5-8%.

При отборе проб по биогеохимическим профилям, когда в одной совокупности объединяются хорошо развитые почвы с высоким содержанием гумуса и неполноразвитые почвы, содержание гумуса в гумусовом горизонте горно-лесных бурых почв и в лугово-лесных почвах варьирует в широком диапазоне, от 0,5 до 30%. Среднее содержание явлвется высоким и очень высоким: 5-17%, V - 21-59%. В иловато-болотных карбонатных почвах содержание гумуса является низким: Lim 0,5-8%,
X - 3,5%, V - 65%. И очень низким является содержание гумуса в прибрежном пляжном песке: Lim 0,2-0,7%, X - 0,5%,
V - 29% (табл. 2).

В табл. 1 на основании спектрального анализа приведены пределы колебаний элементов в почвах (гор. А). В почвах на аллювиальных и новокаспийских отложениях пределы колебаний элементов и соответственно средние содержания ниже, по сравнению с почвами на юрских, меловых и неоген-четвертичных отложениях, что определяется литолого-геохимиче-скими особенностями почвообразующих пород, а именно более высокой карбонатностью и песчанистостью аллювиальных и новокаспийских отложений. С ан. - аномальные концентрации.

Таблица 1

Пределы варьирования элементов в почвах (n 10^-3%)

В табл. 2 приведены результаты корреляционного анализа. Коэффициенты корреляции, достигшие 5% уровень значимости и выше, обозначены R. Для остальных коэффициентов указан только знак корреляции.

Таблица 2

Содержание гумуса в гор-те А (%) и корреляция в системе гумус-элементы

На основе парных коэффициентов корреляции выявлены следующие закономерности в системе гумус - элементы. Между содержанием Cu, Co, Ni, V, Cr, Mо и содержанием гумуса, независимо от степени гумусированности, корреляционную зависимость можно оценить как низкую, не достигающую уровень значимости.
В некоторых случаях именно отрицательная значимость достигает уровень значимости. Наиболее отчетливо отрицательная зависимость проявляется между содержанием Ni - гумус и V - гумус. В целом это означает, что органическое вещество исследуемых типов почв не влияет на содержание Cu, Co, Ni, V, Cr, Мо и не является фактором их аккумуляции.

Аналогичный вывод, т.е. тот факт, что гумусонакопление принимает незначительное участие в распределении V, Cr, Ni, Mo, получен для черноземов и каштановых почв Казахстана: коэффициенты парной корреляции гумус-элементы или очень слабой значимости, или отсутствует зависимость между концентрацией этих элементов и содержанием гумуса [2].

К элементам с положительной тенденцией корреляции с гумусом относятся Mn, Ti, Ag, до уровня значимости. На основании этих зависимостей можно полагать, что в отношении Mn, Ti, Ag органическое вещество почв является стабилизирующим фактором, фактором биогенной аккумуляции, особенно при высоких содержаниях гумуса. Так, для Mn пр и содержании гумуса 4,8-9,7% коэффициент корреляции t расч. в среднем составляет +0,22, при содержании 10,6 - 12,5% t расч. +0,38, при содержании 13,4 - 17,9% t расч. +0,32 при t 5% 0,32.

Положительная зависимость между содержанием Mn и гумуса прослеживается для различных типов почв. Так, по данным В.Б.Ильина [1] близкая к сильной корреляция в системе Mn-гумус наблюдается в дерново-подзолистых почвах, черноземных, серых лесных, каштановых, лугово-черноземных. В черноземах и каштановых почвах Казахстана [2] корреляционная зависимость Mn-гумус оценивается как сильная.

В лугово-лесных почвах на аллювиально-пролювиальных отложениях, несмотря на высокое содержание гумуса (9%), практически не выявляется существенных зависимостей между гумусом и элементами, в том числе и в отношениях Mn-гумус и Ti-гумус, что, по-видимому, связано с низким содержанием элементов в лугово-лесных почвах и соответственно с узкими пределами варьирования.

 В иловато-болотных карбонатных почвах и песках зависимость гумус-содержание элементов ограничивается не только низким содержанием элементов, прочно связанных в минеральном субстрате, состоящем из ракушечного детритуса, супесей и галечников, но и низким содержанием гумуса, в результате чего не выявляется существенного влияния органического вещества этих почв на содержание элементов.

В отношении Zn и Pb выявляется положительная зависимость Zn-гумус и Pb-гумус, но обычно не достигающая уровень значимости. В работе «Микроэлементы в биосфере Казахстана» [2] приведены сведения о коррелятивной зависимости
Zn-гумус, которая является положительной, средней значимости, на основании чего можно полагать, что органическое вещество связывает Zn.

Неоднократно высказывается мнение, что элементы сильного биологического накопления интенсивно аккумулируются в органическом веществе почв и закрепляются в ней. Результаты корреляционного анализа свидетельствуют, что этот фактор является не единственным, и процесс является более сложным, в результате чего из элементов с КПБ n-0, n (Zn, Mn, Mo, Cu, Pb, Ni) только для Mn выражена определенно положительная зависимость с гумусом. В то же время положительная зависимость выявляется для Ti, элемента слабого биологического накопления (КПБ - 0, n - 0,00n) [3].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ильин В.Б. Содержание марганца в почвах южной части Западной Сибири. Сб. «Микроэлементы в почвах, растительности и водах южной части Западной Сибири». Наука, Новосибирск, 1971, с.5-16.

2. Микроэлементы в биосфере Казахстана, 1981, с.215-224.

3. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта, М., 1999, 763 с.