Індикатори екологічної якості органічної речовини грунтів Верхньодністерської алювіальної рівнини

Abstract

Досліджено профільні зміни лабільних та стабільних органічних речовин у ґрунтах Верхньодністерської алювіальної рівнини. З'ясовано, що вміст наймобільніших органічних сполук: екстрагованих гарячою водою (СЕГВОР), лабільних (Слаб) та легкоокиснюваних (Сл/ок) тісно корелює із загальним вмістом Карбону органічних сполук (r=0,82-0,91; Р<0,05). Найбільшим абсолютним вмістом СЕГВОР характеризуються органогенні ґрунти (торфовища низинні). У мінеральних ґрунтах вміст СЕГВОР зменшується з глибиною, а в органогенних, навпаки, збільшується донизу, проте, у відсотках до загального вмісту Карбону органічних сполук, вміст СЕГВОР є меншим в органогенних ґрунтах і більшим - в мінеральних. Локальне збільшення частки фракції 1 гумінових кислот у дерновому опідзоленому ґрунті супроводжуються також збільшенням частки водорозчинної органічної речовини(СЕГВОР). Серед досліджуваних показників лабільності органічної речовини ґрунту найбільш інформативними є СЕГВОР і Слаб. Вони можуть розглядатися як індикатори екологічної якості органічної речовини ґрунту і бути критеріями пошуку індикаторних ґрунтів для моніторингу глобальних змін клімату на рівні педосфери.

В статье проанализированы профильные изменения лабильных и стабильных органических веществ минеральных и органогенных почв Верхнеднестровской аллювиальной равнины. Лабильный пул является наиболее динамичной составляющей органической части почв, тесно связан со многими функциями почв и биосферы: питанием растений и почвенных животных; биологической активностью почв; фиксацией атмосферного азота; регулированием состава почвенного и атмосферного воздуха; формированием почвенной структуры и физических свойств; сорбцией и накоплением тяжелых металлов, радионуклидов и других загрязняющих веществ, а также выполняет защитную функцию, как гумусопротектор, по отношению к консервативной части органического вещества – собственно гумуса. Показано, что в исследуемых почвах содержание наиболее лабильных органических веществ: экстрагированных горячей водой (СЭГВОВ), лабильных (Слаб) и легкоокисляемых (Сл/ок) тесно коррелирует с общим содержанием углерода органических веществ (r=0,82–0,91; Р<0,05). Наивысшее абсолютное содержание СЭГВОВ характерно для органогенных почв (торфяники низменные). В минеральных почвах содержание СЭГВОВ уменьшается с глубиной, а в органогенных, наоборот, увеличивается. Однако, в процентах к общему содержанию органического углерода, содержание СЭГВОВ меньше в органогенных почвах и больше – в минеральных. Среди фракций гумуса минеральных почв преобладают гуминовые кислоты, связанные с кальцием. Доля ГК-2 в луговой карбонатной почве колеблется от 53,0 до 64,9% в то время, как в дерновой почвы этот показатель достигает 79,8% от содержания ГК. Локальное увеличение фракции 1 гуминовых кислот в дерновой оподзоленной почве сопровождается также увеличением доли водорастворимого органического вещества. В составе фульвокислот высшая доля фракции ФК-1а, которая активно участвует в процессе подзолообразования, наблюдается именно в дерновой оподзоленной почве. Среди исследуемых показателей лабильности ОВП наиболее информативными являются СЭГВОВ и Cлаб, которые в перспективе рассматриваться как индикаторы экологического качества органического вещества почвы и критерии поиска индикаторных грунтов с целью мониторинга глобальных изменений климата на уровне педосферы.

The article analyzes the profile changes of organic matter in mineral and organic soils of the Upperdnister alluvial plain, particularly, its labile pool. It is the most dynamic component of the soil organic part and is closely linked to many soil and biosphere functions: plants and soil fauna nutrition, soil biological activity, fixation of atmospheric nitrogen; regulation of the soil and atmosphere air composition, the formation of soil structure and physical properties, sorption and accumulation of heavy metals, radio nuclides and other pollutants, and has a protective function for the conservative organic matter – humus as a buffer. It was found that in studied soils content of the most labile organic substances: hot-water extractable organic matter (СHWC), labile (СL) and easily oxidized (Сe/o) is closely correlated with the total organic matter content (r = 0.82-0.91; R < 0.05). The highest absolute СHWC content was found in organic soils (peat lowlands). In mineral soil СHWC content decreases with depth, and in organic soils, on contrary, increases downwards. However, in the percentage of the total organic content HWC is higher in mineral and lower in organic soils. Also the study showed that among the soil humus fractions humic acid associated with calcium dominates. The share of HA-2 in the meadow soils ranged from 53.0 to 64.9 %, as in sod soil it reaches 79.8 % of the HA content. Also the local increase in fraction HA-1 of the sod podzolic soil is also accompanied by an increase in the proportion of hot-water extractable organic matter. Fraction FA-1a, which is actively involved in the leaching, is higher in sod podzolic soil. In conclusion, among the studied parameters of organic matter lability, most informative are СHWC and СL, which could potentially be considered as indicators of ecological quality of soil organic matter and key criteria in search of indicator soils for monitoring global climate change.