Вплив інтенсивності обробітку грунту на склад, фізичні та хімічні властивості другої фракції гумінових кислот, екстрагованих з чорнозему типового
Ключові слова:
органічна речовина ґрунту, гумінові кислоти, обробіток ґрунту, супрамолекулярна структура гумінових кислот, ароматична система, карбоксильні групи, хелатні комплекси
Анотація
Метою даної роботи було вивчення складу, фізичних та хімічних властивостей другої фракції гумінових кислот (ГК2), виділеної з типового чорнозему, в залежності від інтенсивності обробітку ґрунту. Фізичні та хімічні властивості ГК2 вивчено за допомогою ультрафіолетової (УФ) спектроскопії, інфрачервоної (ІК) спектроскопії і спектроскопії електронного парамагнітного резонансу (ЕПР). Було показано, що збільшення інтенсивності обробітку чорнозему типового призводить до зниження загального вмісту вуглецю і вмісту ГК2 через зсув рівноваги між сполученими процесами синтезу та розпаду гумусу в напрямку розпаду. УФ-спектроскопія вказує на інтенсивну адсорбцію гуміновими кислотами в ближній УФ-області, що відповідає донорно-акцепторним механізмам π-π* електронів подвійних зв'язків. У зразку ГК2, виділеному з чорнозему після оранки, спостерігалося максимальне поглинання в ближній УФ-області. До того ж, в тому ж самому зразку ГК2 спостерігається найбільший вміст кисневмісних функціональних груп з низькою кількістю аліфатичних структур. Було показано, що природа парамагнітних центрів ГК2 представлена хелатними парамагнітними Fe3+-комплексами, що утворюються за рахунок перегрупування π-електронної системи подвійних зв'язків, яке залежить від інтенсивності обробітку чорнозему типового. Було встановлено, що оранка типового чорнозему збільшує кількість парамагнітних центрів в ГК2.
Завантаження
##plugins.generic.usageStats.noStats##
Посилання
1. Orlov D. S. Humic substances and general theory of humiphication / D.S. Orlov; Moscow: MSU, 1990. – 325 p.
2. Stevenson F.J. Humus chemistry: Genesis, composition, reactions / F.J. Stevenson; 2nd ed. John Wiley & Sons, Ltd, 1994. – 512 p.
3. Giovanela M. Elemental compositions, FT-IR spectra and thermal behavior of sedimentary fulvic and humic acids from aquatic and terrestrial environments / M. Giovanela // Geochemical Journal. – 2004. – N. 38. – Р. 255-264.
4. Ishakov H.A. / Humic complexes / H.A. Ishakov // Chemical technology. Vestnik Kazansky STU. – 2010. – N. 6. – P. 126-129.
5. Physiological effects of humic substances on higher plants / S. Nardi, D. Pizzeghello, A. Muscolo, A. Vianello // Soil Biology & Biochemistry. – 2002. – N 34. – Р. 1527-1536.
6. Nebbioso A. Advances in Humeomic: enhanced structural identification of humic molecules after size fractionation of a soil humic acid / A. Nebbioso, A. Piccolo // Analytica Chimica. – 2012. - N 720. - P. 77-90.
7. Piccolo A. The supramolecular structure of humic substances / A. Piccolo // Soil Sci. - 2001. – N. 166. - P. 810-832.
8. Kravchenko Y. Amount and dynamics of soil organic matter in typical chernozem of Ukraine under different soil tillage systems / Y. Kravchenko // China: Northeast Forestry University. – 2010. – 109 p.
9. Skrilnik E.V. Effect of tillage system and fertilization on humic condition and nutrition in typical black soil / E.V. Skrilnik, O.S. Perebikovska, V.P. Moskalenko // Agrohimiya i Gruntoznavstvo. – 2008. – N. 68. – P. 90-94.
10. Ovchinnikova M.F. Symptoms and Mechanisms of nutrient transformation of humic substances sod-podzolic soil / M.F. Ovchinnikova // Agrohimiya. – 2012. – N. 1. – P. 3-13.
11. Characterization of humic acids from a Brazilian Oxisol under different tillage systems by EPR, 13C NMR, FTIR and fluorescence spectroscopy / M. Gonzalez, Р. Ladislau, C. Sergio [et al.] // Geoderma. - 2004. – N. 118. – Р. 181-190.
12. Haynes R.J. Labile organic matter fractions as central components of the quality of agricultural soils: an overview / R.J. Haynes // Adv. Agron. – 2005. – N. 85. – Р. 221-268.
13. Bakina L.G. Labile humus sod-podzolic loamy soils of the North-West of Russia at liming / L.G. Bakina // Agrohimiya. – 1997. – N. 6. – P. 27-31.
14. DSTU 7926:2015. Method for determining total carbon and nitrogen in organic samples. Soil quality. – Kiev: DP UkrNDCN. – 12 p.
15. DSTU 7828:2015 Determination of the group and fractional composition of humus by I. V. Tyurin methods in modification by V.V. Ponomareva and T.A. Plotnikova. Soil quality. – Kiev: DP UkrNDCN. – 14 p.
16. Orlov D. S. Practicum work on humus biochemistry / D.S. Orlov, L.O. Grishina. – Moscow: MSU. – 1981. – 272 p.
17. Effect of no-till cropping systems on soil organic matter in a sandy clay loam Acrisol from Southern Brazil monitored by electron spin resonance and nuclear magnetic resonance / R.L. Parfitt, B.K. Theng, J.S. Whitton, T.G. Shepherd // Soil & Tillage Research. – 2000. – N. 53. – Р. 95-104.
18. Vilnyiy R.P. Effect of minimization soil tillage on ecobiological condition of black soil / R.P. Vilnyiy // Pochvovedenie i agrohimiya. – 2015. – N. 1. – P. 104-114.
19. Investigation of the structure of humic acid by EPR-spectroscopy / V.P. Strigutskiy, Yu.Yu. Navosha, T.P. Smyichnik, N.N. Bambalov // Pochvovedenie. – 1992. – N. 1. – P. 147-151.
20. Schapov L.N. Microbe succession at organic soil matter transformation / L.N. Schapov // Pochvovedenie. –2004. – N. 8. – P. 967-975.
21. Kravchenko Y. Quality and dynamics of soil organic matter in a typical chernozem of Ukraine under different long-term tillage systems / Y. Kravchenko, N. Rogovska, L. Petrenko // Canadian Journal of Soil Science. – 2012. – N. 92. – P. 429-438.
22. Kudeyarova A.Yu. About informativeness of the electronic spectra of humic substances / A.Yu. Kudeyarova // Pochvovedenie. – N 11. –2001. – P. 1323– 331.
23. Altshuler S. A. ESR-spectroscopy the elements of the transition groups / S.A. Altshuler, B.M. Kozyrev. –M.: Science. – 1972. – 366 p.
24. Konstantinova E.A. ESR spectroscopy of disordered and low-dimensional solid-state systems / E.A. Konstantinova, Yu.V. Kashkarov. – M.: MSU. - 2002. – 74 p.
25. Gubin S.P. Cluster chemistry / S.P. Gubin – M.: Sience. – 1987. –262 p.
26. Melson G.A. Coordination chemistry of macrocyclic compounds / G.A. Melson. – New York: Plenum Press. – 1979. – 325 р.
27. Len Zh.-M. Supramolecular chemistry. Concepts and Perspectives / Zh.-M. Len. – Novosibirsk: Science. – 1998. – 333 p.
28. Ionenko V.I. Crown clathrate concept of humus structure / V.I. Ionenko // Melioratsiya i himizatsiya zemledeliya Moldavii: tez. dokl. konf. – Kishinev, Ch. 1. – 1988. – P. 5-8.
29. Phenomenology of functional structural models of natural and synthetic humic substances / V.I. Ionenko, E.A. Golovachev, A.M. Besckrovnuy [et al.] // Sibirskiy Bulletin of Agriculture. – 1988. – N 5. – P. 91–104.
30. Tsapko Yu.L. Structure of humic acids in aspects of effect on the acidic soil functions / Yu.L. Tsapko // Bulletin of V.V. Dokuchayev Kharkiv National Agrarian University. – 2014. – N 1. – P. 12-18.
2. Stevenson F.J. Humus chemistry: Genesis, composition, reactions / F.J. Stevenson; 2nd ed. John Wiley & Sons, Ltd, 1994. – 512 p.
3. Giovanela M. Elemental compositions, FT-IR spectra and thermal behavior of sedimentary fulvic and humic acids from aquatic and terrestrial environments / M. Giovanela // Geochemical Journal. – 2004. – N. 38. – Р. 255-264.
4. Ishakov H.A. / Humic complexes / H.A. Ishakov // Chemical technology. Vestnik Kazansky STU. – 2010. – N. 6. – P. 126-129.
5. Physiological effects of humic substances on higher plants / S. Nardi, D. Pizzeghello, A. Muscolo, A. Vianello // Soil Biology & Biochemistry. – 2002. – N 34. – Р. 1527-1536.
6. Nebbioso A. Advances in Humeomic: enhanced structural identification of humic molecules after size fractionation of a soil humic acid / A. Nebbioso, A. Piccolo // Analytica Chimica. – 2012. - N 720. - P. 77-90.
7. Piccolo A. The supramolecular structure of humic substances / A. Piccolo // Soil Sci. - 2001. – N. 166. - P. 810-832.
8. Kravchenko Y. Amount and dynamics of soil organic matter in typical chernozem of Ukraine under different soil tillage systems / Y. Kravchenko // China: Northeast Forestry University. – 2010. – 109 p.
9. Skrilnik E.V. Effect of tillage system and fertilization on humic condition and nutrition in typical black soil / E.V. Skrilnik, O.S. Perebikovska, V.P. Moskalenko // Agrohimiya i Gruntoznavstvo. – 2008. – N. 68. – P. 90-94.
10. Ovchinnikova M.F. Symptoms and Mechanisms of nutrient transformation of humic substances sod-podzolic soil / M.F. Ovchinnikova // Agrohimiya. – 2012. – N. 1. – P. 3-13.
11. Characterization of humic acids from a Brazilian Oxisol under different tillage systems by EPR, 13C NMR, FTIR and fluorescence spectroscopy / M. Gonzalez, Р. Ladislau, C. Sergio [et al.] // Geoderma. - 2004. – N. 118. – Р. 181-190.
12. Haynes R.J. Labile organic matter fractions as central components of the quality of agricultural soils: an overview / R.J. Haynes // Adv. Agron. – 2005. – N. 85. – Р. 221-268.
13. Bakina L.G. Labile humus sod-podzolic loamy soils of the North-West of Russia at liming / L.G. Bakina // Agrohimiya. – 1997. – N. 6. – P. 27-31.
14. DSTU 7926:2015. Method for determining total carbon and nitrogen in organic samples. Soil quality. – Kiev: DP UkrNDCN. – 12 p.
15. DSTU 7828:2015 Determination of the group and fractional composition of humus by I. V. Tyurin methods in modification by V.V. Ponomareva and T.A. Plotnikova. Soil quality. – Kiev: DP UkrNDCN. – 14 p.
16. Orlov D. S. Practicum work on humus biochemistry / D.S. Orlov, L.O. Grishina. – Moscow: MSU. – 1981. – 272 p.
17. Effect of no-till cropping systems on soil organic matter in a sandy clay loam Acrisol from Southern Brazil monitored by electron spin resonance and nuclear magnetic resonance / R.L. Parfitt, B.K. Theng, J.S. Whitton, T.G. Shepherd // Soil & Tillage Research. – 2000. – N. 53. – Р. 95-104.
18. Vilnyiy R.P. Effect of minimization soil tillage on ecobiological condition of black soil / R.P. Vilnyiy // Pochvovedenie i agrohimiya. – 2015. – N. 1. – P. 104-114.
19. Investigation of the structure of humic acid by EPR-spectroscopy / V.P. Strigutskiy, Yu.Yu. Navosha, T.P. Smyichnik, N.N. Bambalov // Pochvovedenie. – 1992. – N. 1. – P. 147-151.
20. Schapov L.N. Microbe succession at organic soil matter transformation / L.N. Schapov // Pochvovedenie. –2004. – N. 8. – P. 967-975.
21. Kravchenko Y. Quality and dynamics of soil organic matter in a typical chernozem of Ukraine under different long-term tillage systems / Y. Kravchenko, N. Rogovska, L. Petrenko // Canadian Journal of Soil Science. – 2012. – N. 92. – P. 429-438.
22. Kudeyarova A.Yu. About informativeness of the electronic spectra of humic substances / A.Yu. Kudeyarova // Pochvovedenie. – N 11. –2001. – P. 1323– 331.
23. Altshuler S. A. ESR-spectroscopy the elements of the transition groups / S.A. Altshuler, B.M. Kozyrev. –M.: Science. – 1972. – 366 p.
24. Konstantinova E.A. ESR spectroscopy of disordered and low-dimensional solid-state systems / E.A. Konstantinova, Yu.V. Kashkarov. – M.: MSU. - 2002. – 74 p.
25. Gubin S.P. Cluster chemistry / S.P. Gubin – M.: Sience. – 1987. –262 p.
26. Melson G.A. Coordination chemistry of macrocyclic compounds / G.A. Melson. – New York: Plenum Press. – 1979. – 325 р.
27. Len Zh.-M. Supramolecular chemistry. Concepts and Perspectives / Zh.-M. Len. – Novosibirsk: Science. – 1998. – 333 p.
28. Ionenko V.I. Crown clathrate concept of humus structure / V.I. Ionenko // Melioratsiya i himizatsiya zemledeliya Moldavii: tez. dokl. konf. – Kishinev, Ch. 1. – 1988. – P. 5-8.
29. Phenomenology of functional structural models of natural and synthetic humic substances / V.I. Ionenko, E.A. Golovachev, A.M. Besckrovnuy [et al.] // Sibirskiy Bulletin of Agriculture. – 1988. – N 5. – P. 91–104.
30. Tsapko Yu.L. Structure of humic acids in aspects of effect on the acidic soil functions / Yu.L. Tsapko // Bulletin of V.V. Dokuchayev Kharkiv National Agrarian University. – 2014. – N 1. – P. 12-18.
Опубліковано
2016-10-07
Цитовано
Як цитувати
Popirny, M. A., Nikolov, O. T., & Skrylnik, E. V. (2016). Вплив інтенсивності обробітку грунту на склад, фізичні та хімічні властивості другої фракції гумінових кислот, екстрагованих з чорнозему типового. Біофізичний вісник, 1(35), 34-45. https://doi.org/10.26565/2075-3810-2016-35-05
Розділ
Молекулярна біофізика
Авторське право (c) 2016 Popirny M.A., Nikolov O.T., Skrylnik E.V.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
