Выход денсиметрических фракций из типичных черноземов разного землепользования

Автор: Фарходов Ю.Р., Ярославцева Н.В., Яшин М.А., Хохлов С.Ф., Ильин Б.С., Лазарев В.И., Холодов В.А.

Журнал: Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil

Статья в выпуске: 103, 2020 года.

Бесплатный доступ

Одним из наиболее обоснованных и востребованных подходов к выделению пулов органического вещества (ОВ) почвы является фракционирование с использованием тяжелых жидкостей. Проблема такого подхода состоит в достаточно больших потерях на стадии отмывки минеральной фракций от тяжелой жидкости, для преодоления этого затруднения предложено использовать вместо дистиллированной воды слабый раствор соляной кислоты. Выявлено, что такой подход позволит снизить потери почвенных частиц с 15 до 5% и потери углерода с 7.5 до 2.5%. В работе приводится подробный протокол денсиметрического фракционирования с помощью растворов поливольфрамата натрия, адаптированный для выделения из типичных черноземов четырех денсиметрических фракций: свободного и окклюдированного ОВ с плотностью 2.0 г/см3. Для проведения денсиметрического фракционирования использовали образцы типичных черноземов различного землепользования. Было показано, что процессы восстановления и деградации почв существенно сказываются на содержании легкого окклюдированного почвенного ОВ.

Еще

Протокол выделения, многолетние опыты, почвенное органическое вещество, денсиметрическое фракционирование, поливольфрамат натрия

Короткий адрес: https://sciup.org/143173086

IDR: 143173086 | DOI: 10.19047/0136-1694-2020-103-85-107

Список литературы Выход денсиметрических фракций из типичных черноземов разного землепользования

Айдинян Р.Х. Краткая инструкция. Извлечение ила из почвы. М.: Гипроводхоз, 1960. 10 с.
Когут Б.М., Сысуев С.А., Холодов В.А. Водопрочность и лабильные гумусовые вещества типичного чернозема при разном землепользовании // Почвоведение. 2012. № 5. С. 555-561.
Когут Б.М., Фрид А.С., Масютенко Н.П., Куваева Ю.В., Романенков В.А., Лазарев В.И., Холодов В.А. Динамика содержания органического углерода в типичном черноземе в условиях длительного полевого опыта // Агрохимия. 2011. № 12. C. 37-44.
Соколова Т.А., Трофимов С.Я. Сорбционные свойства почв. Адсорбция. Катионный обмен. Тула: Гриф и К, 2009. 174 c.
Травникова Л.С., Артемьева З.С., Сорокина Н.П. Распределение гранулоденсиметрических фракций в дерново-подзолистых почвах, подверженных плоскостной эрозии // Почвоведение. 2010. № 4. С. 495-504.
Харитонова Г.В., Шеин Е.В., Шестеркин В.П., Юдина А.В., Дембовецкий А.В., Остроухов А.В., Бердников Н.В., Якубовская А.Я. Гранулометрический состав донных отложений р. Буреи района Нижне-Бурейской ГЭС // Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение. 2017. № 1. С. 24-34.
Холодов В.А., Ярославцева Н.В., Фарходов Ю.Р., Белобров В.П., Юдин С.А., Айдиев А.Я., Лазарев В.И., Фрид А.С. Изменение соотношения фракций агрегатов в гумусовых горизонтах черноземов в различных условиях землепользования // Почвоведение. 2019. № 2. С. 184-193. -.
DOI: 10.1134/S0032180X19020060
Холодов В.А., Ярославцева Н.В., Фарходов Ю.Р., Яшин М.А., Лазарев В.И., Ильин Б.С., Филиппова О.И., Воликов А.Б., Иванов А.Л. Оптические характеристики экстрагируемых фракций органического вещества типичных черноземов в многолетних полевых опытах // Почвоведение. 2020. № 6. С. 691-702.
DOI: 10.31857/S0032180X20060052
Холодов В.А., Ярославцева Н.В., Лазарев В.И., Фрид А.С. Интерпретация данных агрегатного состава типичных черноземов разного вида использования методами кластерного анализа и главных компонент // Почвоведение. 2016. №. 9. С. 1093-1100.
DOI: 10.7868/S0032180X16090070
Шаймухаметов М.Ш., Воронина К.А. Методика фракционирования органо-глинных комплексов с помощью лабораторных центрифуг // Почвоведение. 1972. T. 8. C. 134-138.
Шеин Е.В., Карпачевский Л.О. Теории и методы физики почв. М.: Гриф и К, 2007. 616 c.
Cerli C., Celi L., Kalbitz K., Guggenberger G., Kaiser K. Separation of light and heavy organic matter fractions in soil - Testing for proper density cut-off and dispersion level. Geoderma. 2012. Vol. 170. P. 403-416.
DOI: 10.1016/j.geoderma.2011.10.009
Eckmeier E., Gerlach R., Gehrt E., Schmidt M.W.I. Pedogenesis of Chernozems in Central Europe - A review. Geoderma. 2007. Vol. 139. No. 3-4. P. 288-299.
DOI: 10.1016/j.geoderma.2007.01.009
Helfrich M., Ludwig B., Buurman P., Flessa H. Effect of land use on the composition of soil organic matter in density and aggregate fractions as revealed by solid-state C-13 NMR spectroscopy. Geoderma. 2006. Vol. 136. No. 1-2. P. 331-341.
DOI: 10.1016/j.geoderma.2006.03.048
IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources 2014, update 2015. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports No. 106. FAO, Rome.
Golchin A., Oades J.M., Skjemstad J.O., Clarke P. Study of free and occluded particulate organic matter in soils by solid state 13C Cp/MAS NMR spectroscopy and scanning electron microscopy. Australian Journal of Soil Research. 1994. Vol. 32. No. 2. P. 285-309.
DOI: 10.1071/SR9940285
Golchin A., Oades J.M., Skjemstad J.O., Clarke P. Soil structure and carbon cycling. Australian Journal of Soil Research. 1994. Vol. 32. No. 5. P. 1043-1068.
DOI: 10.1071/SR9941043
Gregorich E.G., Kachanoski R.G., Voroney R.P. Ultrasonic dispersion of aggregates: distribution of organic matter in size fractions. Canadian Journal of Soil Science. 1988. Vol. 68. No. 2. P. 395-403.
DOI: 10.4141/cjss88-036
Griepentrog M., Schmidt M.W.I. Discrepancies in utilization of density fractionation along with ultrasonic dispersion to obtain distinct pools of soil organic matter. Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 2013. Vol. 176. No. 4. P. 500-504.
DOI: 10.1002/jpln.201200469
Gruenewald G., Kaiser K., Jahn R., Guggenberger G. Organic matter stabilization in young calcareous soils as revealed by density fractionation and analysis of lignin-derived constituents. Organic Geochemistry. 2006. Vol. 37. No. 11. P. 1573-1589.
DOI: 10.1016/j.orggeochem.2006.05.002
John B., Yamashita T., Ludwig B., Flessa H. Storage of organic carbon in aggregate and density fractions of silty soils under different types of land use. Geoderma. 2005. Vol. 128. No. 1-2. P. 63-79.
DOI: 10.1016/j.geoderma.2004.12.013
Kramer M. G., Lajtha K., Thomas G., Sollins P. Contamination effects on soil density fractions from high N or C content sodium polytungstate. Biogeochemistry. 2009. Vol. 92. No. 1-2. P. 177-181.
DOI: 10.1007/s10533-008-9268-6
Krull E.S., Baldock J.A., Skjemstad J.O. Importance of mechanisms and processes of the stabilisation of soil organic matter for modelling carbon turnover. Functional Plant Biology. 2003. Vol. 30. No. 2. P. 207-222.
DOI: 10.1071/FP02085
Lal R. Soil carbon sequestration impacts on global climate change and food security. Science. 2004. Vol. 304. No. 5677. P. 1623-1627.
DOI: 10.1126/science.1097396
Mentler A., Schomakers J., Kloss S., Zechmeister-Boltenstern S., Schuller R., Mayer H. Calibration of ultrasonic power output in water, ethanol and sodium polytungstate. International Agrophysics. 2017. Vol. 31. No. 4. P. 583-588.
DOI: 10.1515/intag-2016-0083
Plaza C., Giannetta B., Benavente I., Vischetti C., Zaccone C. Density-based fractionation of soil organic matter: effects of heavy liquid and heavy fraction washing. Scientific Reports. 2019. Vol. 9. 10146.
DOI: 10.1038/s41598-019-46577-y
Poeplau C., Don A., Six J., Kaiser M., Benbi D., Chenu C., Cotrufo M. F., Derrien D., Gioacchini P., Grand S., Gregorich E., Griepentrog M., Gunina A., Haddix M., Kuzyakov Y., Kuhnel A., Macdonald L. M., Soong J., Trigalet S., Vermeire M. L., Rovira P., van Wesemael B., Wiesmeier M., Yeasmin S., Yevdokimov I., Nieder R. Isolating organic carbon fractions with varying turnover rates in temperate agricultural soils - A comprehensive method comparison. Soil Biology and Biochemistry. 2018. Vol. 125. P. 10-26.
DOI: 10.1016/j.soilbio.2018.06.025
Six J., Conant R.T., Paul E.A., Paustian K. Stabilization mechanisms of soil organic matter: Implications for C-saturation of soils. Plant and Soil. 2002. Vol. 241. No. 2. P. 155-176. DOI: 10.1023/A:1016125726789.
Six J., Elliott E.T., Paustian K. Aggregate and soil organic matter dynamics under conventional and no-tillage systems. Soil Science Society of America Journal. 1999. Vol. 63. No. 5. P. 1350-1358.
DOI: 10.2136/sssaj1999.6351350x
Six J., Schultz P.A., Jastrow J.D., Merckx R. Recycling of sodium polytungstate used in soil organic matter studies. Soil Biology and Biochemistry. 1999. Vol. 31. No. 8. P. 1193-1196.
Sollins P., Swanston C., Kleber M., Filley T., Kramer M., Crow S., Caldwell B.A., Lajtha K., Bowden R. Organic C and N stabilization in a forest soil: Evidence from sequential density fractionation. Soil Biology and Biochemistry. 2006. Vol. 38. No. 11. P. 3313-3324.
DOI: 10.1016/j.soilbio.2006.04.014
Torresan M.E. The use of sodium polytungstate in heavy mineral separations. Menlo Park, California, 1987. 18 p.
Viret F., Grand S. Combined Size and Density Fractionation of Soils for Investigations of Organo-Mineral Interactions. Jove-Journal of Visualized Experiments. 2019. No. 144. URL: https://www.jove.com/video/58927/combined-size-density-fractionation-soils-for-investigations-organo.
von Lutzow M., Kogel-Knabner I., Ekschmittb K., Flessa H., Guggenberger G., Matzner E., Marschner B. SOM fractionation methods: Relevance to functional pools and to stabilization mechanisms. Soil Biology and Biochemistry. 2007. Vol. 39. No. 9. P. 2183-2207.
DOI: 10.1016/j.soilbio.2007.03.007
von Luetzow M., Koegel-Knabner I., Ekschmitt K., Matzner E., Guggenberger G., Marschner B., Flessa H. Stabilization of organic matter in temperate soils: mechanisms and their relevance under different soil conditions - a review. European Journal of Soil Science. 2006. Vol. 57. No. 4. P. 426-445.
DOI: 10.1111/j.1365-2389.2006.00809.x
Wagai R., Mayer L.M., Kitayama K. Nature of the "occluded" low-density fraction in soil organic matter studies: A critical review. Soil Science and Plant Nutrition. 2009. Vol. 55. No. 1. P. 13-25.
DOI: 10.1111/j.1747-0765.2008.00356.x
The original non-toxic heavy liquid. Sodium Polytungstate. URL: www.sometu.de.

Еще

Статья научная