Введение к работе
Актуальность темы> XKVt съездом КПСС и. майские (1982 г.) Пленумом ЦК КПСС поставлена задача интенсификации земледелия страны. Выполнение, этой.задачи требует от ученых подробного изучения гумусового состояния почв и состава гумусовых веществ. Роль органических веществ ПОЧВЫ в почвообразовательных процессах н в формировании плодородия почв трудно переоценить. Органические вещества почвы играют ведущую роль в создании агрономически ценной структуры, определяют йодный, тепловой и воздушный режим, буферную и поглотительную способность, участвуют й перемешен нии минеральных компонентов почв по профилю, в снабжении растений элементами питания и биологически активными веществами. Одной из основных задач почвоведения является дальнейшая разработка мероприятий, направленных на прогрессивное развитие плодородия почгвы. Совершенно очевидна поэтому необходимость детального изучения природы органического вещества почвы.
К настоящему времени выявлены особенности состава- и свойств гумусовых соединений на различных таксономических уровнях для контрастных по генезису почв. Для. генетически близких почв, различающихся на уровне подтипов, эта задача не решена. В частности, недостаточно изучены гумусовые кислоты различных подтипов черноземов Северного Казахстана, составляющие основной земельный фонд для производства сельскохозяйственной продукции в этой зоне. Значимость результатов последующих анализов и исследований в большой степени зависит от эффективности процессов выделения'и: разделения фракций, приводящих к относительно чистому и устойчивому препарату.
Поэтому часть работ лоспящена препаративному выделению и фракционированию гумусовых кислот нз почв.
Цель и задачи исследования. Целью проведенного исследования явилось комплексное изучение состава, свойств И структурных особенностей ряда фракций гумусовых Кислот (ГК) некоторых подтипов черноземов Северного Казахстана с применением современных физико-химических методов анализа. При этом предполагалось решить следующие, задачи:
і і,/ і; і t .
-
Провести предельное фракционирование ГК некоторых подтипов черноземов Северного Казахстана с помощью двух растворителей.
-
Выявить различия о составе, свойствах н структурных особенностях всех фраиший ГК с использованием комплекса методо» физико-химического анализа,
.3, Оценить принципы строения водо- и спнрторастворнмых ГК (гиматомелаповых кислот — ГМК) с помощью метола пн-ролнтнческой масс-спекгромегршг,
4. Изучить жирнокислотиый состав гнматомеланопых кислот исследуемых подтипов черноземов.
Научная новизна работы. Впервые детально комплексом физико-химических методов проведено исследование узких фракций ГК черноземов Северного Казахстана, формирующихся в особых бшж.шматических условиях. Изучены ИК-спектры и термические свойства ГК и их фракций. Впервые применен метод пнролнгической масс-сиекгрометрии для установления структурно-группового состава водо- и спнрторас-творнмых ГК, который помог вскрыть генетические различия между ними. За счет увеличения числа определяемых групи и расширения числа пиков, характеризующих различные аналитические группы, была более полно использована карта массовых чисел, что дало возможность детализировать структурно-групповой состав изучаемых фракций. Выявлена закономерность изменения свойств на примере изучаемых фракций. Впервые разработана методика и проведено изучение жирно-кислотного состава ГМК методом сопиролнтнческой хроматографии.
Практическая и теоретическая значимость работы
-
Предложена схема фракционирования ГК, которая позволяет на каждом этапе получить узкие фракции, используя метод исчерпывающей экстракции.
-
Приведена комплексная характеристика пяти фракции ГК, позволяющая определить химнко-генегические связи между ними.
. 3, Впервые изучены данные сгру.ктурно-групнового состаиа водо- н спнрторастворнмых ГК. Полученные данные могут быть использованы при изучении химии органического вещества почв, а также в качестве диагностических показателей близких в генетическом отношении почв при достаточно большом наборе статистических данных.
4. Впервые были получены данные по жнрнокнелотному со
ставу ГМК генетически близких подтипов почв, которые могут
быть использованы для оценки группового состава почвенной
микрофлоры. „ s . -
5. В работе дана- опенка каждого из применяемых методов физико-химического анализа и получаемых с их помощью параметров для исследования структур ГК и их фракций,
0. Результаты исследований будут использованы к качестве дополнительной физико-химической характеристики органического вещества черноземных почв отделом агропочповедения ВНИИЗХ (Целиноградская область).
Апробация работы. Основные результаты были доложены на научной конференции ТСХЛ (1976 r.)t на IV конференции молодых ученых Института агрохимии и почвоведения ЛН СССР (г. Пущнно, 1978 г.), на I Всесоюзном семинаре .«Биологически активные соединения и геоорганических объектах» {г.Точек, 1978 г,), на II Всесоюзной конференции «Биосинтез и метаболизм лннндон у микроорганизмов» (г. Москва, 1979 г.), па IV Всесоюзной конференции по аналитической химии органических соединений (-г. Москва,, 1980 г.), на Межзональной научно-методической -конференции «Перспективы использования в сельском хозяйстве физиологически активных веществ гумусовой природы» (г, Днепропетровск, 1980 г.), на III Всесоюзной конференции но масс-спекгрометріш (г. Ленинград, 1981 г.).
Публикации. По результатам исследовании опубликовано 7 статен.
Объем работы. Диссертационная работа изложена на 182 стр. машинописного текста п состоит из введения, 6 глав и общих выводов. Иллюстрационный материал состоит из 15 таблиц и 46 рисунков. Библиография содержит 169 наименований,, в том числе 63 работы зарубежных авторов..
Основное содержание работы, В кратком литературном обзоре излагаются современные представления о природе, свойствах и методах фракционирования гумусовых веществ. Приводятся характеристики различных методов фракционирования н обоснование его необходимости при изучении химии гумусовых лещесгн. Более подробно описаны . различные взгляды ряда авторов на место гпматомелановых кислот а номенклатурной схеме гумусовых веществ, а также па их свойства и происхождение.