resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)10.31242/2618-9712-2020-25-1-5resar-188Research ArticleОбщая биология. ЭкологияGeneral biology. EcologyК оценке фосфатного состояния мерзлотных почв Южной ЯкутииTo the assessment of the phosphate status of permafrost soils of Southern Yakutiahttps://orcid.org/0000-0002-2668-9745ЧевычеловА. П.ChevychelovA. P.

ЧEВЫЧЕЛОВ Александр Павлович, доктор биологических наук, главный научный сотрудник

677980, Россия, Якутск, пр. Ленина, 41

CHEVYCHELOV Aleksandr Pavlovich, doctor of biological sciences, chief researcher

677980, Yakutsk, 41 Lenina St.

chev.soil@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4053-4977ЗахароваО. Г.ZakharovaO. G.

ЗАХАРОВА Ольга Гаврильевна, кандидат биологических наук, научный сотрудник

677980, Россия, Якутск, пр. Ленина, 41

ZAKHAROVA Olga Gavril’evna, candidate of biological sciences, researcher

677980, Russia, Yakutsk, 41 Lenina St.

olya.choma@mail.ruИнститут биологических проблем криолитозоны СО РАНРоссияInstitute for Biological Problems of Cryolithozone, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation2020190920232515159Copyright © Чевычелов А.П., Захарова О.Г., 20232023Чевычелов А.П., Захарова О.Г.Chevychelov A.P., Zakharova O.G.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://resar.elpub.ru/jour/article/view/188

Впервые изучено фосфатное состояние пяти типов мерзлотных почв Южной Якутии, а именно содержание и внутрипрофильное распределение валового фосфора, а также формы минеральных фосфатов и подвижные фосфаты, определяемые соответственно по методике Чанга–Джексона и Гинзбург–Артамоновой. Средневзвешенное содержание валового фосфора в исследуемых почвах невысокое и изменяется от 290 до 474 мг/кг. По содержанию общего фосфора данные типы почв объединяются в следующий убывающий ряд: палево-бурые (474 мг/кг) > подзолистые альфегумусовые (429 мг/кг) > перегнойно-карбонатные (320 мг/кг) ≈ подзолистые типичные (318 мг/кг) > дерново-карбонатные (290 мг/кг). При этом внутрипрофильное распределение валового фосфора в подзолистых альфегумусовых почвах носит элювиально-иллювиальный, в подзолистых типичных – аккумулятивноэлювиальный, а в палево-бурых, дерново- и перегнойно-карбонатных – аккумулятивный характер.Показано, что в ландшафтно-климатических условиях Южной Якутии формируются в основном кислые не насыщенные обменными основаниями мерзлотные и длительно-сезонномерзлотные почвы элювиального ряда, которые характеризуются низкой биологической активностью. В данных почвах отмечается очень низкое и низкое количество подвижных фосфатов, которое в среднем составляет 2,5–6,7 мг Р2О5 /100 г почвы и не превышает 1–2 % от их валового содержания.Также отмечено, что общее количество рыхлосвязанных фосфатов и фосфатов кальция, наиболее доступных для растений, в исследованных почвах, как правило, незначительно и составляет в основном менее 5 % от их валового содержания. При этом в составе минеральных фосфатов почв Южной Якутии преобладают труднодоступные для растений фосфаты алюминия (Al-P) и фосфаты железа (Fe-P), при абсолютном господстве последней фракции. Содержание Al-P и Fe-P в данных почвах изменяется в широких пределах и составляет соответственно максимально около 40 % и 60% от их валового содержания.

The phosphate status of five types of permafrost soils in Southern Yakutia is studied for the first time: the content and intra-profile distribution of total phosphorus, as well as mineral and mobile phosphates determined according to Chang-Jackson and Ginsburg-Artamonova methods, respectively. The study revealed that the weighted mean content of total phosphorus in examined soils was not very high, and varied from 290 to 474 mg/kg. According to the total phosphorus content, these types of soils were arranged into the following descending sequence: pale-brown (474 mg/kg) > podzolic alpha-humus (429 mg/kg) > muck-calcareous (320 mg/kg) ≈ podzolic typical (318 mg/kg) > sod-calcerous (290 mg/kg). At the same time, the intra-profile distribution of total phosphorus in podzolic alpha-humus soils had an eluvial-illuvial pattern, podzolic typical and sod-calcerous soils had an accumulative eluvial distribution pattern, palebrown soils were characterized by an eluvial distribution, and muck-calcerous soils had an accumulative distribution pattern.It was demonstrated that landscape and climatic conditions of southern Yakutia favor the development of primarily acidic permafrost soils unsaturated with exchangeable bases, as well as long-seasonal permafrost soils of eluvia row, which are characterized by low biological activity. These soils are also characterized by the low content of mobile phosphates, with the average value of 2,5–6,7 mg P2O5/100 g of soil and not higher than 1–2 % of its total content.It was also shown that the total content of loosely linked phosphates and calcium phosphates, which are more readily utilized by plants, is generally low in the examined soils and is mainly less than 5 % of their total content. At the same time, aluminum phosphates (Al-P) and iron phosphates (Fe-P) that are hardly available for plants prevail in the mineral phosphatecomposition of the soils of Southern Yakutia, with the dominance of the latter fraction. The content of Al-P and Fe-P in these soils varied significantly, with the maximum variations of 40 and 60 % of their total content, respectively.

мерзлотные почвысостав и свойствафосфатысодержаниераспределениеpermafrost soilscomposition and propertiesphosphatescontentdistributionСтатья выполнена по проекту «Фундаментальные и прикладные аспекты изучения разнообразия растительного мира Северной и Центральной Якутии» (0376-2016-0001; рег. номер АААА-А17-117020110056- 0)The article is based on the project "Fundamental and applied aspects of studying the diversity of the flora of Northern and Central Yakutia" (0376-2016-0001; reg. number AAAA17-117020110056-0)ReferencesРинькис Г.Я., Рамане Х.К., Паэгле Г.В., Куницкая Т.А. Система оптимизации и методы диагностики минерального питания растений. Рига: Зинатне, 1989. 197 с.Rin’kis G.Yа., Ramane H.K., Paegle G.V., Kunickaya T.A. Sistema optimizacii i metody diagnostiki mineral’nogo pitaniya rastenij. Riga: Zinatne, 1989. 197 p.Gyaneshwar P., Naresh Kumar G., Parekh L.J., Poole P.S. Role of soil microorganisms in improving P nutrition of plants // Plant and Soil. 2002. Vol. 245, No. 1. P. 83–93. DOI: 10.1023/A:1020663916259Gyaneshwar P., Naresh Kumar G., Parekh L.J., Poole P.S. Role of soil microorganisms in improving P nutrition of plants // Plant and Soil. 2002. Vol. 245, No. 1. P. 83–93. DOI: 10.1023/A:1020663916259Rodriguez H., Fraga R. Phosphate solublizing bacteria and their role in plant growth promotion // Biotechnology Advance. 1999. Vol. 17, No. 4. P. 319–339. DOI: 10.1016/s0734-9750(99)00014-2Rodriguez H., Fraga R. Phosphate solublizing bacteria and their role in plant growth promotion // Biotechnology Advance. 1999. Vol. 17, No. 4. P. 319–339. DOI: 10.1016/s0734-9750(99)00014-2Богданов Н.И. Валовой и органический фосфор в сибирских черноземах // Почвоведение. 1954. № 5. С. 25–37.Bogdanov N.I. Valovoj i organicheskij fosfor v sibirskih chernozemah // Pochvovedenie. 1954. No. 5. P. 25–37.Антипина Л.П. Фосфор в почвах Сибири: автореф. дис. … д.с.-х.н. Омск, 1991. 36 с.Antipina L.P. Fosfor v pochvah Sibiri: avtoref. dis.... d. s.-h. n. Omsk, 1991. 36 p.Рузавин Ю.Н., Убугунова В.И., Пьянкова Н.А. Содержание фосфатов в целинных и пахотных почвах Западного Забайкалья // Почвы степных и лесостепных экосистем Внутренней Азии и проблемы их рационального использования. Улан-Удэ, 2015. С. 108–111.Ruzavin Yu.N., Ubugunova V.I., P’yankova N.A. Soderzhanie fosfatov v celinnyh i pahotnyh pochvah Zapadnogo Zabajkal’ya // Pochvy stepnyh i lesostepnyh ekosistem Vnutrennej Azii i problemy ih racional’nogo ispol’zovaniya. Ulan-Ude, 2015. P. 108–111.Антоненко Е.В. Фосфатный режим почв пашни северной и центральной сельскохозяйственных зон Амурской области // Адаптивные технологии в растениеводстве Амурской области. Благовещенск, 2016. С. 41–46.Antonenko E.V. Fosfatnyj rezhim pochv pashni severnoj i central’noj sel’skohozyajstvennyh zon Amurskoj oblasti // Adaptivnye tekhnologii v rastenievodstve Amurskoj oblasti. Blagoveshchensk, 2016. P. 41–46.Мангатаев Ц.Д. Фосфатный фонд автоморфных почв Западного Забайкалья // Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2006. № 4. С. 79–83.Mangataev C.D. Fosfatnyj fond avtomorfnyh pochv Zapadnogo Zabajkal’ya // Vestnik SVNC DVO RAN. 2006. No. 4. P. 79–83.Наумченко Е.Т., Ковшик И.Г. Изменение фосфатного фонда луговых черноземовидных почв при длительном внесении удобрений // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2013. № 1(99). С. 42–44.Naumchenko E.T., Kovshik I.G. Izmenenie fosfatnogo fonda lugovyh chernozemovidnyh pochv pri dlitel’nom vnesenii udobrenij // Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2013. No. 1(99). P. 42–44.Роде А.А. Система методов исследования в почвоведении. Новосибирск: Наука, 1971. 92 с.Rode A.A. Sistema metodov issledovaniya v pochvovedenii. Novosibirsk: Nauka, 1971. 92 p.Розанов Б.Г. Морфология почв. М.: Изд-во МГУ, 1983. 320 с.Rozanov B.G. Morfologiya pochv. M.: Izd-vo MGU, 1983. 320 p.Еловская Л.Г. Классификация и диагностика мерзлотных почв Якутии. Якутск: Якутский филиал СО АН СССР, 1987. 172 с.Elovskaya L.G. Klassifikaciya i diagnostika merzlotnyh pochv Yakutii. Yakutsk: Yakutskij filial SO AN SSSR, 1987. 172 p.Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1970. 487 с.Arinushkina E.V. Rukovodstvo po himicheskomu analizu pochv. M.: Izd-vo MGU, 1970. 487 p.Воробьева Л.А. Химический анализ почв. М.: Изд-во МГУ, 1998. 272 с.Vorob’eva L.A. Himicheskij analiz pochv. M.: Izd-vo MGU, 1998. 272 p.Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. 656 с.Agrohimicheskie metody issledovaniya pochv. M.: Nauka, 1975. 656 p.Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. М.: ЛИБРОКОМ, 2009. 328 с.Dmitriev E.A. Matematicheskaya statistika v pochvovedenii. M.: LIBROKOM, 2009. 328 p.Белоусова Н.И. Роль миграции воднорастворимых веществ в формировании Al-Fe-гумусовых почв (по данным лизиметрических исследований) // Почвоведение. 1974. № 12. С. 54–69.Belousova N.I. Rol’ migracii vodnorastvorimyh veshchestv v formirovanii Al-Fe-gumusovyh pochv (po dannym lizimetricheskih issledovanij) // Pochvovedenie. 1974. No. 12. P. 54–69.Коноровский А.К. Почвы севера зоны Малого БАМа. Новосибирск: Наука, 1984. 120 с.Konorovskij A.K. Pochvy severa zony Malogo BAMa. Novosibirsk: Nauka, 1984. 120 p.Чевычелов А.П., Кузнецова Л.И. Географические особенности формирования химического состава поверхностных вод Южной Якутии // География и природные ресурсы. 2017. № 1. С. 171–178. DOI: 10.21782/GIPR0206-1619-2017-1(171-178)Chevychelov A.P., Kuznecova L.I. Geograficheskie osobennosti formirovaniya himicheskogo sostava poverhnostnyh vod Yuzhnoj Yakutii // Geografiya i prirodnye resursy. 2017. No. 1. P. 171–178.Кудрин С.А. Средний химический состав основных типов почв Европейской части СССР по валовым анализам // Почвоведение. 1963. № 5. С. 21–25.Kudrin S.A. Srednij himicheskij sostav osnovnyh tipov pochv Evropejskoj chasti SSSR po valovym analizam // Pochvovedenie. 1963. No. 5. P. 21–25.Чевычелов А.П., Захарова О.Г. Оценка плодородия различных типов почв Южной Якутии // Плодородие. 2017. № 5. С. 42–44.Chevychelov A.P., Zaharova O.G. Ocenka plodorodiya razlichnyh tipov pochv Yuzhnoj Yakutii // Plodorodie. 2017. No. 5. P. 42–44.Гамзиков Г.П. Агрохимические проблемы сибирского земледелия // Вестник НГАУ. 2011. № 5(21). С. 5–20.Gamzikov G.P. Agrohimicheskie problemy sibirskogo zemledeliya // Vestnik NGAU. 2011. No. 5(21). P. 5–20.Пигарева Н.Н. Особенности фосфатного фонда почв криолитозоны Забайкалья // Агрохимия. 2010. № 6. С. 3–12.Pigareva N.N. Osobennosti fosfatnogo fonda pochv kriolitozony Zabajkal’ya // Agrohimiya. 2010. No. 6. P. 3–12.Гинзбург К.Е. Фосфор основных типов почв СССР. М.: Наука, 1981. 241 с.Ginzburg K.E. Fosfor osnovnyh tipov pochv SSSR. M.: Nauka, 1981. 241 p.Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Суханова Н.И. Химия почв. М.: Высшая школа, 2005. 558 с.Orlov D.S., Sadovnikova L.K., Suhanova N.I. Himiya pochv. M.: Vysshaya shkola, 2005. 558 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.