ГОСТ 26213-2021 Почвы. Методы определения органического вещества
ГОСТ 26213-2021
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ПОЧВЫ
Методы определения органического вещества
Soils. Methods for determination of organic matter
___________________________________________________________
МКС 13.080
Дата введения 2022-08-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным научным учреждением «Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н.Прянишникова» (ФГБНУ «ВНИИ агрохимии»)
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 июля 2021 г. N 59)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
Армения | AM | ЗАО «Национальный орган по стандартизации и метрологии» Республики Армения |
Беларусь | BY | Госстандарт Республики Беларусь |
Киргизия | KG | Кыргызстандарт |
Казахстан | KZ | Госстандарт Республики Казахстан |
Россия | RU | Росстандарт |
Таджикистан | TJ | Таджикстандарт |
Узбекистан | UZ | Узстандарт |
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 августа 2021 г. N 892-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 26213-2021 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 августа 2022 г.
5 ВЗАМЕН ГОСТ 26213-91
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический и гравиметрический методы определения органического вещества в почвах и во вскрышных и вмещающих породах при проведении почвенного, агрохимического, мелиоративного обследований угодий, контроля за состоянием почв, а также при других изыскательских и исследовательских работах.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 12.1.004 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.1.005 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 12.1.019 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
ГОСТ 12.4.009 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание
ГОСТ 12.4.021 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования
ГОСТ 17.4.3.01 Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб
ГОСТ 17.4.4.02 Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа
ГОСТ 17. 5.1.01 Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения
________________
В Российской Федерации действует ГОСТ Р 59070-2020 «Охрана окружающей среды. Рекультивация нарушенных и нефтезагрязненных земель. Термины и определения».
ГОСТ 195 Реактивы. Натрий сернистокислый. Технические условия
ГОСТ 4148 Реактивы. Железо (II) сернокислое 7-водное. Технические условия
ГОСТ 4204 Реактивы. Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4208 Реактивы. Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора). Технические условия
ГОСТ 4220 Реактивы. Калий двухромовокислый. Технические условия
ГОСТ 6709 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 9147 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 23932 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Общие технические условия
ГОСТ 24104 Весы лабораторные. Общие технические требования
________________
В Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008 «Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания».
ГОСТ 24363 Реактивы. Калия гидроокись. Технические условия
ГОСТ 25336 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 25794.2 Реактивы. Методы приготовления титрованных растворов для окислительно-восстановительного титрования
ГОСТ 27593 Почвы. Термины и определения
ГОСТ 27784 Почвы. Метод определения зольности торфяных и оторфованных горизонтов почв
ГОСТ 28168 Почвы. Отбор проб
________________
В Российской Федерации действует ГОСТ Р 58595-2019 «Почвы. Отбор проб».
ГОСТ 29269 Почвы. Общие требования к проведению анализов
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 17.5.1.01, ГОСТ 27593 и ГОСТ 27784.
4 Условия проведения измерений
При выполнении измерений в лаборатории должны соблюдаться следующие условия:
температура окружающего воздуха — (20±5)°С;
относительная влажность воздуха — (55±25)%;
атмосферное давление — (95±10) кПа;
частота переменного тока — (50±5) Гц;
напряжение в сети — (220±10) В.
Общие требования к проведению анализов почв — по ГОСТ 29269.
5 Требования безопасности
5.1 При выполнении всех работ необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами в соответствии с ГОСТ 12.1.007.
5.2 Помещение должно быть оборудовано общей приточно-вытяжной вентиляцией по ГОСТ 12.4.021. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать норм, установленных ГОСТ 12.1.005.
5.3 При работе с электроустановками требования безопасности должны соответствовать ГОСТ 12.1.019.
5.4 Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и должно быть оснащено средствами пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.
6 Методы определения органического вещества
6.1 Фотометрический метод определения органического вещества
6.1.1 Сущность метода
Фотометрический метод основан на окислении органического вещества почв раствором двухромовокислого калия в серной кислоте и последующем определении содержания трехвалентного хрома, эквивалентного содержанию органического вещества в почве, на спектрофотометре при длине волны 590 нм или фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим максимум поглощения при длине волны 560-600 нм.
Метод не пригоден для почв с массовой долей хлорид-ионов более 0,6% (см. приложение А) и почв с массовой долей органического вещества более 15%.
Относительная расширенная неопределенность измерений по данной методике составляет:
— 20% — в диапазоне измерений до 3%;
— 15% — в диапазоне измерений от 3% до 5%;
— 10% — в диапазоне измерений от 5% до 15%.
Примечание — Значения относительной расширенной неопределенности измерений соответствуют границам относительной суммарной погрешности при доверительной вероятности Р=0,95.
6.1.2 Отбор проб
Отбор проб проводят по ГОСТ 17.4.3.01, ГОСТ 17.4.4.02, ГОСТ 28168 и/или техническим нормативным правовым актам, действующим на территории государства, принявшего стандарт, в зависимости от целей исследований.
Из размолотой пробы почвы или породы отбирают представительную пробу массой 3-5 г для тонкого измельчения. Перед измельчением из пробы удаляют пинцетом видимые невооруженным глазом неразложившиеся корни и растительные остатки. Затем пробу измельчают, используя ступки и измельчительные устройства из фарфора, стали и других твердых материалов, до полного прохождения через сито с отверстиями 0,25 мм.
6.1.3 Средства измерений, вспомогательное оборудование, реактивы и материалы
6.1.3.1 Средства измерений
Спектрофотометр, обеспечивающий измерение при длине волны 590 нм, или фотоэлектроколориметр со светофильтром, имеющим максимум поглощения при длине волны 560-600 нм.
Весы лабораторные 1-го или 2-го классов для аналитических и лабораторных проб по ГОСТ 24104.
Весы торсионные или другие с погрешностью не более 1 мг.
6.1.3.2 Вспомогательное оборудование и лабораторная посуда
Бюретка или дозатор для отмеривания 10 см
хромовой смеси.
Бюретка вместимостью 50 см
.
Колбы мерные вместимостью 1000 cм
.
Колба коническая вместимостью 1000 cм
.
Колбы конические или емкости технологические вместимостью не менее 100 см
по ГОСТ 25336.
Пробирки стеклянные термостойкие вместимостью 50 см
по ГОСТ 23932.
Цилиндр или дозатор для отмеривания 40 см
воды.
Баня водяная.
Устройства измельчительные.
Кружка фарфоровая вместимостью 2000 cм
по ГОСТ 9147.
Палочки стеклянные длиной 30 см.
Груша резиновая со стеклянной трубкой или устройство для барбатации.
Склянка Тищенко.
Сито с размером ячеек 0,25 мм.
6.1.3.3 Реактивы и материалы
Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208.
Железо (II) сернокислое 7-водное по ГОСТ 4148.
Калия гидроокись по ГОСТ 24363.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220.
Калий марганцовокислый, стандарт-титр для приготовления раствора концентрации
)=0,1 моль/дм
.
Натрий сульфит 7-водный (натрий сернистокислый) по ГОСТ 195.
Кислота серная по ГОСТ 4204 концентрированная и раствор концентрации
)=1 моль/дм
.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Фильтры обеззоленные «синяя лента».
Шпатель по ГОСТ 9147.
Допускается применение других средств измерений, вспомогательного оборудования, не уступающих вышеуказанным по метрологическим и техническим характеристикам и обеспечивающим необходимую точность измерения, а также реактивов и материалов по качеству не хуже вышеуказанных.
6.1.4 Подготовка к проведению испытания
6.1.4.1 Приготовление хромовой смеси
(40,0±0,1) г тонкоизмельченного двухромовокислого калия помещают в мерную колбу вместимостью 1000 cм
, растворяют в воде, доводя объем до метки, и переливают в фарфоровую кружку. К приготовленному раствору приливают порциями по 100 см
с интервалом 10-15 мин 1000 cм
концентрированной серной кислоты. Кружку с раствором накрывают стеклом и оставляют до полного охлаждения.
Раствор хранят в склянке из темного стекла.
6.1.4.2 Приготовление раствора восстановителя — раствора соли Мора концентрации
c
=0,1 моль/дм
или раствора 7-водного сернокислого железа (II) концентрации
)=0,1 моль/дм
.
(40,0±0,1) г соли Мора или (27,8±0,1) г 7-водного сернокислого железа (II) растворяют в 700 см
раствора серной кислоты концентрации
)=1 моль/дм
, фильтруют через двойной складчатый фильтр в мерную колбу вместимостью 1000 см
и доводят объем до метки водой.
Концентрацию раствора проверяют титрованием по раствору марганцовокислого калия концентрации
)=0,1 моль/дм
, приготовленному из стандарт-титра по ГОСТ 25794.2.
Для титрования в три конические колбы отмеривают бюреткой по 10 см
приготовленного раствора восстановителя, приливают по 1 см
концентрированной серной кислоты, 50 см
воды и титруют раствором марганцовокислого калия концентрации
)=0,1 моль/дм
до появления слаборозовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин. Для вычисления коэффициента поправки используют среднеарифметическое значение результатов трех титрований.
Коэффициент поправки К вычисляют по формуле
, (1)
где
— объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см
;
V
— объем раствора восстановителя, отобранный для титрования, см
.
Раствор хранят в бутыли из темного стекла, к которой с использованием сифона присоединяют бюретку. Для предохранения раствора от окисления кислородом воздуха к бутыли присоединяют склянку Тищенко с щелочным раствором сернистокислого натрия. Коэффициент поправки проверяют не реже чем через 3 дня.
6.1.4.3 Приготовление щелочного раствора сернистокислого натрия
(40,0±0,1) г безводного или (80,0±0,1) г 7-водного сернистокислого натрия растворяют в 700 см
воды. (10,0±0,1) г гидроокиси калия растворяют в 300 см
воды. Приготовленные растворы смешивают.
6.1.4.4 Приготовление растворов сравнения
В девять пробирок наливают по 10 см
хромовой смеси и нагревают их в течение 1 ч в кипящей водяной бане вместе с анализируемыми пробами. После охлаждения в пробирки приливают объемы дистиллированной воды и раствора восстановителя, указанные в таблице 1.
Растворы тщательно перемешивают барбатацией воздуха.
Таблица 1
Наименование показателя раствора | Значение показателя для раствора сравнения | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
Объем воды, см | 40 | 38 | 36 | 32 | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 |
Объем раствора восстановителя, см | 0 | 2 | 4 | 8 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
Масса органического вещества, эквивалентная объему восстановителя в растворе сравнения, мг | 0 | 1,03 | 2,07 | 4,14 | 5,17 | 7,76 | 10,3 | 12,9 | 15,5 |
6. 1.4.5 Построение градуировочного графика
При построении градуировочного графика по оси абсцисс откладывают значения массы органического вещества в миллиграммах, соответствующей объему восстановителя в растворе сравнения, а по оси ординат — соответствующие показания прибора.
6.1.5 Проведение испытания
6.1.5.1 Массу пробы почвы или породы определяют исходя из предполагаемого содержания органического вещества согласно таблице 2, взвешивают с погрешностью не более 1 мг и помещают в пробирки, установленные в штативы. К пробам приливают по 10 см
хромовой смеси. В каждую пробирку помещают стеклянную палочку и тщательно перемешивают пробу с хромовой смесью. Затем штативы с пробирками опускают в кипящую водяную баню. Уровень воды в бане должен быть на 2-3 см выше уровня хромовой смеси в пробирках. Продолжительность нагревания суспензий — 1 ч с момента закипания воды в бане после погружения в нее пробирок. Содержимое пробирок перемешивают стеклянными палочками через каждые 20 мин. По истечении 1 ч штативы с пробирками помещают в водяную баню с холодной водой. После охлаждения в пробирки приливают по 40 см
воды. Затем из пробирок вынимают палочки, тщательно перемешивают суспензии барбатацией воздуха и оставляют для оседания твердых частиц и полного осветления надосадочной части раствора. Вместо отстаивания допускается проводить фильтрование суспензий через беззольные фильтры «синяя лента».
Таблица 2
Массовая доля органического вещества, % | Масса пробы для анализа, мг |
До 2 | 500-700 |
От 2 до 4 | 250-350 |
От 4 до 7 | 100-200 |
Св. 7 | 50-100 |
6.1.5.2 Фотометрирование растворов
Фотометрирование растворов проводят на спектрофотометре в кювете с толщиной просвечиваемого слоя 1-2 см относительно раствора сравнения N 1 при длине волны 590 нм или на фотоэлектроколориметре, используя оранжево-красный светофильтр с максимумом пропускания в области 560-600 нм. Растворы в кювету спектрофотометра (фотоэлектроколориметра) переносят осторожно, не допуская взмучивания осадка.
6.1.6 Обработка результатов испытаний
Массу органического вещества в анализируемой пробе определяют по градуировочному графику.
Массовую долю органического вещества X, %, вычисляют по формуле
, (2)
где m — масса органического вещества в анализируемой пробе, найденная по графику, мг;
K — коэффициент поправки концентрации восстановителя;
— масса пробы, мг;
100 — коэффициент пересчета в проценты.
6.1.7 Контроль точности результатов испытаний
Допускаемые относительные отклонения от аттестованного значения стандартного образца для двусторонней доверительной вероятности Р=0,95 указаны в таблице 3.
Таблица 3
Массовая доля органического вещества, % | Допускаемое отклонение, % отн. |
До 3 | 20 |
От 3 до 5 | 15 |
От 5 до 15 | 10 |
6. 2 Гравиметрический метод определения органического вещества
6.2.1 Сущность метода
Гравиметрический метод основан на определении массы зольного остатка торфяных и оторфованных горизонтов почв после прокаливания пробы почв при температуре 525°С. Потерю массы при прокаливании принимают за массовую долю органического вещества.
6.2.2 Отбор и подготовка проб
Отбор и подготовка проб — по ГОСТ 27784.
6.2.3 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы
Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы — по ГОСТ 27784.
6.2.4 Подготовка к проведению измерений
Подготовка к проведению измерений — по ГОСТ 27784.
6.2.5 Проведение измерений
Проведение измерений — по ГОСТ 27784.
6.2.6 Обработка результатов
Обработка результатов — по ГОСТ 27784.
6.2.7 Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа — по ГОСТ 27784.
6.2.8 Оформление результатов измерений
За результат измерений принимают результат однократного определения массовой доли органического вещества в почве.
Результат измерений округляют до десятых долей процента.
Результат измерений представляют в виде:
, %,
где X — массовая доля органического вещества, %;
U — расширенная неопределенность измерений.
Приложение A
(рекомендуемое)
Удаление хлорид-ионов из почвы
Для удаления хлорид-ионов используют пробу почвы, подготовленную к анализу, массой 25 г. Пробу помещают в стакан, заливают 30-40 мл дистиллированной воды, подкисленной несколькими каплями серной кислоты (1 н), затем способом декантации переносят на фильтр и промывают дистиллированной водой до отрицательной реакции на хлор (тест с азотнокислым серебром).
Отмытую почву с фильтра переносят в фарфоровую чашку, высушивают до воздушно-сухого состояния и после охлаждения взвешивают.
Затем по формуле (А.1) определяют коэффициент сравнения
между первоначальной массой пробы и массой пробы после удаления хлорид-ионов и высушивания ее до воздушно-сухого состояния
, (А. 1)
где
— масса первоначальной воздушно-сухой пробы, взятой для удаления хлоридов, г;
— масса пробы после удаления хлоридов, г
Если
>1,006, то фотометрический метод непригоден для определения органического вещества в почвах.
УДК 631.4:006.354 | МКС 13.080 | |
Ключевые слова: почвы, фотометрический и гравиметрический методы определения органического вещества, отбор проб |
Карта сайта — Россельхознадзор
|
|
Разновозрастные микробиомы Rendzic Leptosols Крымского полуострова
Abakumov et al. (2010) Абакумов Э., Трубецкой О., Демин Д., Чели Л., Черли С., Трубецкая О. Характеристики гуминовых кислот в хронопоследовательности подзолистых почв. Химия и экология. 2010;26:59–66. doi: 10.1080/02757540.2010.497758. [CrossRef] [Google Scholar]
Andersen et al. (2018) Андерсен К.С., Киркегор Р.Х., Карст С.М., Альбертсен М. ampvis2: пакет R для анализа и визуализации данных ампликона 16S рРНК. bioRxiv. 2018 г.: 10.1101/299537. [CrossRef]
Anderson (1977) Anderson DW. Ранние этапы почвообразования на ледниковых отвалах в полузасушливом климате. Геодерма. 1977; 19:11–19. doi: 10.1016/0016-7061(77)
-6. [CrossRef] [Google Scholar]
Anderson (2017) Anderson MJ. Пермутационный многомерный дисперсионный анализ (ПЕРМАНОВА) В: Балакришнан Н., Колтон Т., Эверитт Б., Пигорш В., Руджери Ф., Тойгельс Дж. Л., редакторы. Wiley StatsRef: онлайн-справочник по статистике. Хобокен: Джон Вили и сыновья; 2017. [CrossRef] [Google Scholar]
Attwood et al. (2019) Attwood GT, Wakelin SA, Leahy SC, Rowe S, Clarke S, Chapman DF, Muirhead R, Jacobs JME. Применение микробиомов почвы, растений и рубца в пастбищном сельском хозяйстве. Границы в питании. 2019;6 doi: 10.3389/fnut.2019.00107. Статья 107. [Бесплатная статья ЧВК] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Бакина и др. (2014) Бакина Л.Г., Чугунова М.В., Зайцева Т.Б., Небольсина З.П. Влияние известкования на комплекс почвенных микроорганизмов и гумусовый статус дерново-подзолистой почвы в многолетнем опыте. Евразийское почвоведение. 2014; 47:110–118. дои: 10.1134/S1064229314020021. [CrossRef] [Google Scholar]
Barnard, Osborne & Firestone (2013) Barnard R, Osborne C, Firestone M. Реакция почвенных бактериальных и грибковых сообществ на чрезмерное высыхание и повторное увлажнение. Журнал ISME. 2013;7:2229–2241. doi: 10.1038/ismej.2013.104. [Статья бесплатно PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Bárta & Tahovská (2017) Bárta J, Tahovská K. Микробные сообщества с отчетливым потенциалом денитрификации в еловых и буковых почвах, различающихся по выщелачиванию нитратов. Научные отчеты. 2017;7:9738. doi: 10.1038/s41598-017-08554-1. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Белова и др. (2018) Белова С.Е., Равин Н.В., Панкратов Т.А., Ракитин А.Л., Иванова А.А., Белецкий А.В., Марданов А.В., Синнингхе Дамсте Дж.С., Дедыш С.Н. Гидролитические способности как ключ к успеху в защите окружающей среды: хитинолитические и целлюлолитические ацидобактерии из кислых субарктических почв и бореальных торфяников. Границы микробиологии. 2018; 19 doi: 10.3389/fmicb.2018.02775. Статья 2775. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Benjamini & Hochberg (1995) Benjamini Y, Hochberg Y. Контроль частоты ложных открытий: практичный и мощный подход к множественному тестированию. Журнал Королевского статистического общества. Серия Б (методическая) 1995; 57:289–300. doi: 10.1111/j.2517-6161.1995.tb02031.x. [CrossRef] [Google Scholar]
BGR (2005) BGR 2005. [22 сентября 2020 г.]. https://www.bgr.bund.de/EN/Themen/Boden/Projekte/Informationsgrundlagen_abgeschlossen/EUSR5000/EUSR5000_en. html
Bolyen et al. (2019) Bolyen E, Rideout JR, Dillon MR, Bokulich NA, Abnet CC, Al-Ghalith GA, Alexander H, Alm EJ, Arumugam M, Asnicar F, Bai Y, Bisanz JE, Bittinger K, Brejnrod A, Brislawn CJ, Brown CT , Каллахан Б.Дж., Карабальо-Родригес А.М., Чейз Дж., Коуп Э.К., Сильва Р.Д., Динер С., Доррестейн П.С., Дуглас Г.М., Дюралл Д.М., Дюваллет С., Эдвардсон С.Ф., Эрнст М., Эстаки М., Фукье Дж., Гауглиц Дж.М., Гиббонс С.М. , Гибсон Д.Л., Гонсалес А., Горлик К., Го Дж., Хиллманн Б., Холмс С., Холсте Х., Хаттенхауэр С., Хаттли Г.А., Янссен С., Джармуш А.К., Цзян Л., Кэлер Б.Д., Канг К.Б., Киф Ч.Р., Кейм П., Келли ST, Knights D, Koester I, Kosciolek T, Kreps J, Langille MGI, Lee J, Ley R, Liu YX, Loftfield E, Lozupone C, Maher M, Marotz C, Martin BD, McDonald D, McIver LJ, Melnik AV, Меткалф Д.Л., Морган С.К., Мортон Д.Т., Найми А.Т., Навас-Молина Д.А., Нотиас Л.Ф., Орханиан С.Б., Пирсон Т., Пиплс С.Л., Петрас Д., Преус М.Л., Прюсс Э., Расмуссен Л.Б., Риверс А., Робсон 2-я MS, Розенталь П. , Segata N, Shaffer M, Shiffer A, Sinha R, Song SJ, Spear JR, Swafford AD, Томпсон Л.Р., Торрес П.Дж., Трин П., Трипати А., Тернбо П.Дж., Уль-Хасан С., ван дер Хофт Дж.Дж., Варгас Ф., Васкес-Баеса Й., Фогтманн Э., фон Хиппель М., Уолтерс В., Ван И., Ван М., Уоррен J, Weber KC, Williamson CHD, Willis AD, Xu ZZ, Zaneveld JR, Zhang Y, Zhu Q, Knight R, Caporaso JG. Воспроизводимая, интерактивная, масштабируемая и расширяемая наука о микробиомах с использованием QIIME 2. Nature Biotechnology. 2019;37:852–857. doi: 10.1038/s41587-019-0209-9. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Bray & Curtis (1957) Bray JR, Curtis JT. Ориентация горных лесных сообществ южного Висконсина. Экологические монографии. 1957; 27: 325–349. дои: 10.2307/1942268. [CrossRef] [Google Scholar]
Brevik & Lazari (2014) Brevik EC, Lazari AG. Темпы почвообразования на мелиорированных землях по сравнению с темпами естественного почвообразования. Почвенные горизонты. 2014;55:1–6. doi: 10. 2136/sh23-06-0017. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
Браун и др. (2015) Браун А.М., Хоу Д.К., Васала С.К., Питц А.Б., Засада И.А., Денвер Д.Р. Сравнительная геномика эндосимбионта нематод, паразитирующих на растениях, предполагает роль в пищевом симбиозе. Геномная биология и эволюция. 2015;7:2727–2746. doi: 10.1093/gbe/evv176. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Callahan et al. (2016) Каллахан Б.Дж., Макмерди П.Дж., Розен М.Дж., Хан А.В., Джонсон А.Дж.А., Холмс С.П. DADA2: вывод образца с высоким разрешением на основе данных ампликона Illumina. Природные методы. 2016;13:581–583. doi: 10.1038/nmeth.3869. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Campbell et al. (2010) Кэмпбелл Б.Дж., Полсон С.В., Хэнсон Т.Е., Мак М.С., Шур ЕАГ. Влияние отложения питательных веществ на бактериальные сообщества в почве арктической тундры. Экологическая микробиология. 2010; 12:1842–1854. doi: 10.1111/j.1462-2920.2010.02189.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Cerli et al. (2008) Cerli C, Celi L, Kaiser K, Guggenberger G, Johansson MB, Cignetti A, Zanini E. Изменения в гуминовых веществах в возрастной последовательности насаждений европейской ели, посаженных на бывших сельскохозяйственных землях. Органическая геохимия. 2008;39: 1269–1280. doi: 10.1016/j.orggeochem.2008.06.001. [CrossRef] [Google Scholar]
Chodak et al. (2015) Ходак М., Голембевски М., Моравска-Плосконка Дж., Кудук К., Никлинская М. Химические свойства почвы влияют на реакцию лесных почвенных бактерий на засуху и стресс повторного увлажнения. Анналы микробиологии. 2015;65:1627–1637. doi: 10.1007/s13213-014-1002-0. [бесплатная статья ЧВК] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Докучаев (1883) Докучаев В.В. Русское черноземье: отчет в свободное экономическое общество. Деклерон и Евдокимов; СПб.: 1883. [Google Scholar]
Доула и Саррис (2016) Доула М.К., Саррис А. Глава 4 — Почвенная среда. В: Poulopoulos SG, Inglezakis VJ, редакторы. Окружающая среда и развитие. Амстердам: Эльзевир; 2016. С. 213–286. [CrossRef] [Google Scholar]
Драган (2005) Драган Н.А. Эволюция почвенного покрова Крыма в результате эколого-динамических процессов. Геополитика и геодинамика регионов. 2005; 1:59–71. (на русском) [Google Scholar]
Duan et al. (2017) Duan Y, Wu F, Wang W, He D, Gu JD, Feng H, Chen T, Liu G, An L. Характеристики микробного сообщества древних расписных скульптур в гротах Майцзишань, Китай. ПЛОС ОДИН. 2017;12:e0179718. doi: 10.1371/journal.pone.0179718. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Dubey et al. (2019) Дубей А., Малла М.А., Хан Ф., Чоудхари К., Ядав С., Кумар А., Шарма С., Кхаре П.К., Хан М. Почвенный микробиом: ключевой игрок в сохранении здоровья почвы в условиях меняющегося климата. Биоразнообразие и сохранение. 2019;28:2405–2429. doi: 10.1007/s10531-019-01760-5. [CrossRef] [Google Scholar]
Emmer (1995) Emmer IM. Кандидат наук. диссертация. 1995. Форма гумуса и развитие почвы при первичной сукцессии монокультуры Pinus sylvestris на бедных песчаных субстратах. [Google Scholar]
Вера (1992) Faith DP. Оценка сохранения и филогенетическое разнообразие. Биологическая консервация. 1992; 61:1–10. doi: 10.1016/0006-3207(92)91201-3. [CrossRef] [Google Scholar]
Fernandes et al. (2018) Fernandes CC, Kishi LT, Lopes EM, Omori WP, Souza JAM, Alves LMC, Lemos EGM. Бактериальные сообщества в горнодобывающих почвах и прилегающих территориях в процессе регенерации на бывшем руднике. Бразильский журнал микробиологии. 2018;49: 489–502. doi: 10.1016/j.bjm.2017.12.006. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Fierer, Bradford & Jackson (2007) Fierer N, Bradford MA, Jackson RB. К экологической классификации почвенных бактерий. Экология. 2007; 88: 1354–1364. дои: 10.1890/05-1839. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Fierer et al. (2012) Фиерер Н., Лаубер К.Л., Рамирес К.С., Заневельд Дж., Брэдфорд М.А., Найт Р. Сравнительный метагеномный, филогенетический и физиологический анализ микробных сообществ почвы в градиентах азота. Журнал ISME. 2012;6:1007–1017. doi: 10.1038/ismej.2011.159. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Fox (1997) Fox J. Прикладная регрессия, линейные модели и связанные методы. Тысяча дубов: Sage Publications, Inc.; 1997. [Google Scholar]
Fox & Monette (1992) Fox J, Monette G. Обобщенная диагностика коллинеарности. Журнал Американской статистической ассоциации. 1992; 87: 178–183. doi: 10.1080/01621459.1992.10475190. [CrossRef] [Google Scholar]
Frouz (2014) Frouz J. Boca Raton: CRC Press; 2014. Почвенная биота и развитие экосистем после добычи полезных ископаемых. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
Гагарина (1996) Гагарина Е.И. Почвы и почвенный покров плато-ледниковых возвышенностей на северо-западе Русской равнины. Вестник Санкт-Петербургского университета, Серия Геология и география. 1996; 1: 62–73. [Google Scholar]
Гагарина, Хантулёв и Чихикова (1981) Гагарина Е.И., Хантулев А.А., Чихикова Н.П. Генетическая характеристика почв на звонецких глинах. Советское почвоведение. 1981; 13:1–9. [Google Scholar]
Геннадиев (1990) Геннадиев А.Н. Почвы и время: модели развития. Москва: Издательство МГУ; 1990. с. 232 с.. [in English] [Google Scholar]
Гладков и др. (2019) Гладков Г.В., Кимеклис А.К., Зверев А.О., Першина Е.В., Иванова Е.А., Кичко А.А., Андронов Е.Е., Абакумов Е.В. Почвенный микробиом пострудных участков в полярных экосистемах в окрестностях Надыма, Западная Сибирь, Россия. Открытое сельское хозяйство. 2019; 4: 684–696. doi: 10.1515/opag-2019-0070. [CrossRef] [Google Scholar]
Glaeser & Kämpfer (2014) Glaeser SP, Kämpfer P. Семейство Sphingomonadaceae. В: Розенберг Э., ДеЛонг Э.Ф., Лори С., Стакебрандт Э., Томпсон Ф., редакторы. Прокариоты. Спрингер; Берлин: 2014. С. 641–707. [Академия Google]
ГОСТ 26107-84 (1984) ГОСТ 26107-84. Почвы. Методы определения общего азота. Москва: Издательство МГУ; 1984. [in English] [Google Scholar]
ГОСТ 26205-91 (1991) ГОСТ 26205-91. Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия методом Мачигина в модификации ЦИНАО. Москва: Издательство МГУ; 1991. [in English] [Google Scholar]
ГОСТ 26213-91 (1991) ГОСТ 26213-91. Почвы. Методы определения органического вещества. Москва: Издательство МГУ; 1991. [на русском] [Google Scholar]
Ho et al. (2017) Хо А., Иджаз УЗ, Янссенс ТКС, Руйс Р., Ким С.Ю., Бур Вде, Термошуизен А., Путтен В.Х.вандер, Боделье П.Л. Воздействие биодобавок на выбросы парниковых газов из сельскохозяйственной почвы сильнее, чем влияние типа почвы с другим составом микробного сообщества. GCB Биоэнергетика. 2017; 9: 1707–1720. doi: 10.1111/gcbb.12457. [CrossRef] [Google Scholar]
Homolák et al. (2017) Homolák M, Kriaková E, Pichler V, Gömöryová E, Bebej J. Выделение влияния типа почвы на содержание органического углерода в лептосолях Rendzic и Andosol на известняковом плато с выступами андезита. Геодерма. 2017; 302:1–5. doi: 10.1016/j.geoderma.2017.04.009. [CrossRef] [Google Scholar]
Huber et al. (2017) Huber KJ, Pascual J, Foesel BU, Overmann J. Blastocatellaceae. В: Whitman WB, Rainey F, Kämpfer P, Trujillo M, Chun J, DeVos P, Hedlund B, Dedysh S, редакторы. Руководство Бержи по систематике архей и бактерий. Хобокен: John Wiley & Sons, Inc.; 2017. [CrossRef] [Google Scholar]
Иванова и др. (2020a) Иванова А.А., Железова А.Д., Чернов Т.И., Дедыш С.Н. Связь экологии и систематики ацидобактерий: различные предпочтения среды обитания Acidobacteriia и Blastocatellia в почвах тундры. ПЛОС ОДИН. 2020a;15:e0230157. doi: 10.1371/journal.pone.0230157. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Иванова и др. (2020b) Иванова Е.А., Першина Е.В., Шапкин В.М., Кичко А.А., Аксенова Т.С., Кимеклис А.К., Гладков Г.В., Зверев А.О., Васильева Н.А., Андронов Е.Е., Абакумов Е.В. Смещение прокариотических сообществ по хронопоследовательности почвообразования и по почвенным горизонтам в экосистеме южной тайги. Педобиология. 2020b;81–82 doi: 10.1016/j.pedobi.2020.150650. Статья 150650. [CrossRef] [Google Scholar]
Janssen (2006) Janssen PH. Выявление доминирующих таксонов почвенных бактерий в библиотеках генов 16S рРНК и 16S рРНК. Прикладная и экологическая микробиология. 2006;72:1719–1728. doi: 10.1128/AEM.72.3.1719-1728.2006. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Janssen et al. (2018) Janssen S, McDonald D, Gonzalez A, Navas-Molina JA, Jiang L, Xu ZZ, Winker K, Kado DM, Orwoll E, Manary M, Mirarab S, Knight R. Филогенетическое размещение точных последовательностей ампликонов улучшает ассоциации с клиническая информация. mSystems. 2018;3:e00021–18. doi: 10.1128/mSystems.00021-18. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Jones et al. (2009 г.) Джонс Р.Т., Робсон М.С., Лаубер К.Л., Хамади М., Найт Р., Фиерер Н. Всестороннее исследование почвенного ацидобактериального разнообразия с использованием пиросеквенирования и анализа библиотеки клонов. Журнал ISME. 2009;3:442–453. doi: 10.1038/ismej.2008.127. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Kappler & Nouwens (2013) Kappler U, Nouwens AS. Метаболическая адаптация и трофические стратегии метаболизма почвенных бактерий С1 и хемолитотрофии серы в новелле Старкея. Границы микробиологии. 2013;17 doi: 10.3389/fmicb.2013.00304. Статья 304. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Kassambara (2019) Kassambara A. ggpubr: Готовые к публикации графики на основе ggplot2. Версия пакета R 0.2.3https://CRAN.R-project.org/ 2019
Kembel et al. (2010) Kembel SW, Cowan PD, Helmus MR, Cornwell WK, Morlon H, Ackerly DD, Blomberg SP, Webb CO. Пиканте: инструменты R для интеграции филогении и экологии. Биоинформатика. 2010; 26:1463–1464. doi: 10.1093/биоинформатика/btq166. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
Килак и др. (2016) Килак А.М., Баррето К.С., Ковальчук Г.А., Веен Дж.Аван, Курамае Э.Е. Экология ацидобактерий: выход за пределы генов и геномов. Границы микробиологии. 2016; 7 doi: 10.3389/fmicb.2016.00744. Статья 744. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Kimble et al. (2018) Kimble JC, Winter AS, Spilde MN, Sinsabaugh RL, Northup DE. Потенциальная центральная роль Thaumarchaeota в N-Cycling в полузасушливой среде, пещера Форт-Стэнтон, пролив Сноуи-Ривер, Нью-Мексико, США. FEMS Микробиология Экология. 2018;94:173. doi: 10.1093/femsec/fiy173. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Kimeklis et al. (2020) Кимеклис А.К., Дмитракова Ю.А., Першина Е.В., Иванова Е.А., Зверев А.О., Гладков Г.В., Кичко А.А., Андронов Е.Е., Абакумов Е.В. Анализ микробиома рекультивированных почв Кингисеппского района добычи фосфоритов // Сельскохозяйственная биология. Сельскохозяйственная биология. 2020; 55: 137–152. doi: 10.15389/agrobiology.2020.1.137eng. [CrossRef] [Google Scholar]
Kruskal (1964) Kruskal JB. Многомерное масштабирование путем оптимизации согласия с неметрической гипотезой. Психометрика. 1964;29:1–28. doi: 10.1007/BF02289565. [CrossRef] [Google Scholar]
Лазаревич и др. (2013) Лазаревич В., Гайя Н., Жирар М., Франсуа П. , Шренцель Дж. Сравнение методов выделения ДНК при анализе бактериальных сообществ слюны. ПЛОС ОДИН. 2013;8:67699. doi: 10.1371/journal.pone.0067699. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Lewin et al. (2016) Левин Г.Р., Карлос С., Шевретт М.Г., Хорн Х.А., Макдональд Б.Р., Стэнки Р.Дж., Фокс Б.Г., Карри К.Р. Эволюция и экология Актинобактерии и их применение в биоэнергетике. Ежегодный обзор микробиологии. 2016; 8: 235–254. doi: 10.1146/annurev-micro-102215-095748. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Лисецкий и Эргина (2010) Лисецкий Ф.Н., Ергина Е.И. Развитие почв Крымского полуострова в позднем голоцене. Евразийское почвоведение. 2010;43:601–613. doi: 10.1134/S1064229310060013. [CrossRef] [Google Scholar]
Love, Huber & Anders (2014) Love MI, Huber W, Anders S. Модерированная оценка изменения кратности и дисперсии для данных секвенирования РНК с помощью DESeq2. Геномная биология. 2014; 15 doi: 10.1186/s13059-014-0550-8. Статья 550. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Lozupone & Knight (2005) Lozupone C, Knight R. UniFrac: новый филогенетический метод сравнения микробных сообществ. Прикладная и экологическая микробиология. 2005; 71:8228–8235. doi: 10.1128/AEM.71.12.8228-8235.2005. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Mann & Whitney (1947) Mann HB, Whitney DR. О проверке того, является ли одна из двух случайных величин стохастически больше другой. Анналы математической статистики. 1947;18:50–60. doi: 10.1214/aoms/1177730491. [CrossRef] [Google Scholar]
McCune (1997) McCune B. Влияние зашумленных данных об окружающей среде на анализ канонического соответствия. Экология. 1997; 78: 2617–2623. doi: 10.1890/0012-9658(1997)078[2617:IONEDO]2.0.CO;2. [CrossRef] [Google Scholar]
McMurdie & Holmes (2013) McMurdie PJ, Holmes S. phyloseq: пакет R для воспроизводимого интерактивного анализа и графики данных переписи микробиома. ПЛОС ОДИН. 2013;8:e61217. doi: 10.1371/journal.pone.006121. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Мокма, Юли-Халла и Линдквист (2004) Мокма Д.Л., Юли-Халла М., Линдквист К. Формирование подзола в песчаных почвах Финляндии. Геодерма. 2004; 120: 259–272. doi: 10.1016/j.geoderma.2003.09.008. [CrossRef] [Google Scholar]
Morrissey et al. (2016) Morrissey EM, Mau RL, Schwartz E, Caporaso JG, Dijkstra P, Gestel Nvan, Koch BJ, Liu CM, Hayer M, McHugh TA, Marks JC, Price LB, Hungate BA. Филогенетическая организация активности бактерий. Журнал ISME. 2016;10:2336–2340. doi: 10.1038/ismej.2016.28. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Нарендрула-Кота и Нконголо (2017) Нарендрула-Кота Р., Нконголо К.К. Микробная реакция на известкование почвы поврежденных экосистем, выявленная с помощью пиросеквенирования и анализа фосфолипидов и жирных кислот. ПЛОС ОДИН. 2017;12:e0168497. doi: 10.1371/journal.pone.0168497. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Nearing et al. (2018) Nearing JT, Douglas GM, Comeau AM, Langille MGI. Denoising the Denoisers: независимая оценка подходов к исправлению ошибок последовательности микробиома. Пир Дж. 2018;6:e5364. doi: 10.7717/peerj.5364. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Nelkner et al. (2019) Nelkner J, Henke C, Lin TW, Pätzold W, Hassa J, Jaenicke S, Grosch R, Pühler A, Schyrba A, Schlüter A. Влияние долгосрочных методов ведения сельского хозяйства на членов микробиома сельскохозяйственных почв, представленных метагеномно собранными геномами (MAG) и их предполагаемые полезные для растений гены. Гены. 2019; 10 doi: 10.3390/genes10060424. Статья 424. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Oberhofer et al. (2019) Оберхофер М., Хесс Дж., Лойтгеб М., Гесснитцер Ф., Раттей Т., Ваврош С., Зочев С.Б. Изучение актинобактерий, ассоциированных с ризосферой и эндосферой местного альпийского лекарственного растения Leontopodium nivale подвид alpinum . Границы микробиологии. 2019; 10 doi: 10.3389/fmicb.2019.02531. Статья 2531. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Oksanen et al. (2019) Оксанен Дж., Бланше Ф.Г., Френдли М., Киндт Р., Лежандр П., МакГлинн Д., Минчин П.Р., О’Хара Р.Б., Симпсон Г.Л., Солимос П., Стивенс М.Х.Х., Сзоэкс Э., Вагнер Х. веган: Экологический пакет сообщества. Версия пакета R 2.5-6https://CRAN.R-project.org/package=vegan. [10 мая 2020 г.]; 2019 г.
Орен (2014) Орен А. Семейство Xanthobacteraceae. В: Розенберг Э., ДеЛонг Э.Ф., Лори С., Стакебрандт Э., Томпсон Ф., редакторы. Прокариоты. Берлин: Спрингер; 2014. [Google Scholar]
Палмер (1993) Палмер М.В. Наведение порядка: преимущества анализа канонических соответствий. Экология. 1993;74:2215–2230. дои: 10.2307/1939575. [CrossRef] [Google Scholar]
Pedersen (2019) Pedersen TL. ggforce: Ускорение пакета R «ggplot2» версии 0.3.1 https://CRAN.R-project.org/package=ggforce. [10 мая 2020 г.]; 2019 г.
Перкинс (1951) Перкинс С. О., Геттис В. Исследование почв округа Чероки, Северная Каролина. Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США; 1951. [Google Scholar]
Пестер, Шлепер и Вагнер (2011) Пестер М., Шлепер С., Вагнер М. Thaumarchaeota: новый взгляд на их филогению и экофизиологию. Текущее мнение в микробиологии. 2011;14:300–306. doi: 10.1016/j.mib.2011.04.007. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Quast et al. (2013) Quast C, Pruesse E, Yilmaz P, Gerken J, Schweer T, Yarza P, Peplies J, Glöckner FO. Проект базы данных генов рибосомной РНК SILVA: улучшенная обработка данных и веб-инструменты. Исследование нуклеиновых кислот. 2013;41:D590–D596. doi: 10.1093/nar/gks1219. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
R Core Team (2018) R Core Team . R Фонд статистических вычислений, Вена; Австрия: 2018 г. [10 мая 2020 г.]. [Google Scholar]
Ramirez et al. (2010) Рамирес К.С., Лаубер К.Л., Найт Р., Брэдфорд М.А., Фиерер Н. Устойчивое воздействие азотных удобрений на сообщества почвенных бактерий в контрастирующих системах. Экология. 2010;91:3463–3470. дои: 10.1890/10-0426.1. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
Команда RStudio (2016 г.) Команда RStudio RStudio: Комплексная разработка для R. Boston: RStudio, Inc. http://www.rstudio.com/ [10 мая 2020 г.]; 2016
Saleem, Hu & Jousset (2019) Saleem M, Hu J, Jousset A. Больше, чем сумма его частей: биоразнообразие микробиома как движущая сила роста растений и здоровья почвы. Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики. 2019;50:145–168. doi: 10.1146/annurev-ecolsys-110617-062605. [CrossRef] [Google Scholar]
Schabereiter-Gurtner et al. (2001) Schabereiter-Gurtner C, Pinar G, Vybiral D, Lubitz W, Rölleke S. Бактерии, связанные с Rubrobacter, связаны с розовым обесцвечиванием каменной кладки и настенных росписей из извести. Архив микробиологии. 2001; 176: 347–354. doi: 10.1007/s002030100333. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
Shannon & Weaver (1949) Shannon CE, Weaver W. Математическая теория коммуникации. Урбана: Университет Иллинойса Press; 1949. [Google Scholar]
Симпсон (1949) Симпсон Э. Измерение разнообразия. Природа. 1949;163:688. дои: 10.1038/163688a0. [CrossRef] [Google Scholar]
Соколов и др. (2015) Соколов Д.А., Андроханов В.А., Гуркова Е.А., Кулижский С.П., Лойко С.В. Морфогенетическая диагностика почвообразования на хвостохранилищах угольных карьеров Сибири. Евразийское почвоведение. 2015;48:95–105. doi: 10.1134/S1064229315010159. [CrossRef] [Google Scholar]
Команда разработчиков SRA Toolkit (2020 г.) Группа разработчиков SRA Toolkit [10 мая 2020 г.]; 2020 http://ncbi.github.io/sra-tools/
Столба, Лисецкий и Маринина (2015 г.) ) Столба В., Лисецкий Ф. Н., Маринина О. Показатели генезиса агропочв при различных условиях землепользования, Степной Крым. Геодерма. 2015; 239–240:304–316. doi: 10.1016/j.geoderma.2014.11.006. [CrossRef] [Google Scholar]
Таш и др. (2018) Таш Н., Престат Э., Ван С., Ву Ю., Ульрих С., Книфси Т., Триндж С.Г., Торн М.С., Хаббард С.С., Янссон Дж.К. Ландшафтная топография структурирует микробиом почвы в арктической полигональной тундре. Связь с природой. 2018;9doi: 10.1038/s41467-018-03089-z. Статья 777. [Бесплатная статья ЧВК] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Таргулян и Бронникова (2019) Таргулян В.О., Бронникова М.А. Почвенная память: теоретические основы концепции, ее современное состояние и перспективы развития. Евразийское почвоведение. 2019;52:229–243. doi: 10.1134/S106422931
16. [CrossRef] [Google Scholar]
Таргулян и Красильников (2007) Таргулян В.О., Красильников П.В. Почвенная система и почвообразовательные процессы: самоорганизация, временные масштабы и экологическое значение. КАТЕНА. 2007; 71: 373–381. doi: 10.1016/j.catena.2007.03.007. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
Тер Браак (1986) Ter Braak CJF. Канонический анализ соответствия: новый метод собственных векторов для многомерного прямого градиентного анализа. Экология. 1986; 67: 1167–1179. дои: 10.2307/1938672. [CrossRef] [Google Scholar]
Toyota (2015) Toyota K. Спорообразователи, связанные с Bacillus: привлекательные агенты для стимулирования роста растений. Микробы и окружающая среда. 2015;30:205–207. doi: 10.1264/jsme2.me3003rh. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Wang et al. (2007) Ван К., Гаррити Дж., Тидже Дж., Коул Дж. Р. Наивный байесовский классификатор для быстрого отнесения последовательностей рРНК к новой таксономии бактерий. Прикладная и экологическая микробиология. 2007; 73: 5261–5267. doi: 10.1128/AEM.00062-07. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Wei et al. (2019) Wei Z, Gu Y, Friman VP, Kowalchuk GA, Xu Y, Shen Q, Jousset A. Исходный состав почвенного микробиома и его функционирование предопределяют здоровье растений в будущем. Научные достижения. 2019;5:eaaw0759. doi: 10.1126/sciadv.aaw0759. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Wickham et al. (2019) Уикхэм Х., Аверик М., Брайан Дж., Чанг В., Макгоуэн Л., Франсуа Р., Гролемунд Г., Хейс А., Лайонел Х., Хестер Дж., Кун М., Педерсен Т., Миллер Э., Бач С., Мюллер К., Оомс Дж. , Робинсон Д. , Зайдель Д., Спину В., Ютани Х. Добро пожаловать в аккуратную вселенную. Журнал программного обеспечения с открытым исходным кодом. 2019;4:1686. doi: 10.21105/joss.01686. [CrossRef] [Google Scholar]
Wüst et al. (2016) Wüst PK, Foesel BU, Geppert A, Huber KJ, Luckner M, Wanner G, Overmann J. Brevitalea aridisoli, B. deliciosa и Arenimicrobium luteum , три новых вида Acidobacteria , подразделение 4 (класс Blastocatellia ), выделенный из почвы саванны, и описание нового семейства Pyrinomonadaceae . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии. 2016;66:3355–3366. дои: 10.1099/ijsem.0.001199. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Yu et al. (2018) Yu G, Lam TTsan-Yuk, Zhu H, Guan Y. Два метода картирования и визуализации связанных данных о филогении с использованием ggtree. Молекулярная биология и эволюция. 2018;35:3041–3043. doi: 10.1093/molbev/msy194. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Zhou et al. (2016) Чжоу С., Форнара Д., Икенага М., Акаги И., Чжан Р., Цзя З. Устойчивость микробного сообщества к циклам высыхания и повторного увлажнения трех лесных почв. Границы микробиологии. 2016;7:1101. дои: 10.3389/fmicb.2016.01101. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Влияние нефтяного загрязнения серой лесной почвы на ее питательный статус и безопасность растений нефтяное загрязнение серой лесной почвы на ее питательный статус и сохранность растений
Осипова Регина А. 1 * , Миннегали Ю. Гилязов 1 , Светлана Ж. Кужамбердиева 1 и Бахытбек Б. Абжалелов 2
1 Казанский государственный аграрный университет, Казань 420015, Россия
2 Коркытата, 120014, Кызылорда, Республика Казахстан
* Автор, ответственный за переписку: [email protected]
Тезисы
Исследование выполнено в Республике Татарстан (Приволжский федеральный округ Российской Федерации) в г. серая лесная среднесуглинистая почва со слабокислой реакцией среды, низким содержанием гумуса, повышенным содержанием подвижных форм фосфора и калия. Почва преднамеренно загрязнялась нефтью в дозе 25 л/м 9 .0221 2
. Между количеством бен(а)пирена (БП) и нефтяных веществ в почве существует тесная положительная линейная зависимость ( R 2 =0,845). Содержание БП в нефтезагрязненных горизонтах (0–15, 15–30, 30–45 см) почвы превышало ПДК в 10,5–19,5 раза, что свидетельствует о серьезной опасности для продукции растениеводства, произрастающей на нефтезагрязненных землях. Из-за загрязнения нефтью содержание большинства лабильных форм биогенных элементов (N, P, K, B, Mo, Zn) уменьшилось, а других осталось неизменным (Cu, Co) или увеличилось (Mn). В то же время эти изменения были не столь значительны, поскольку группы обеспеченности почвы лабильными формами элементов питания, кроме фосфора и калия, под влиянием нефти не изменились.© The Authors, опубликовано EDP Sciences, 2020
Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License 4.
1 Введение
Нефть и нефтепродукты остаются наиболее распространенными загрязнителями окружающей среды, в том числе почвенного покрова [1–3]. В Российской Федерации ущерб от загрязнения нефтью увеличился с 2018 г. до 5,1 млрд руб. по сравнению с 2017 г. [4]. Эта проблема особенно актуальна для нефтедобывающих регионов, в том числе для Республики Татарстан (РТ), где добыто более 3,3 млрд тонн нефти. Почва нефтезагрязненных земель на долгие годы теряет плодородие и выходит из сельскохозяйственного оборота [2, 5].
К важнейшим элементам плодородия почв, в том числе загрязненных нефтью, во многом определяющих ценность и качество продукции растениеводства, относятся обеспеченность почв абсолютно необходимыми макро- и микроэлементами и содержание в почве токсичных веществ.
Сведения о характере влияния нефти и нефтепродуктов на содержание лабильных форм питательных веществ противоречивы: при этом некоторые исследователи сообщают об отсутствии существенного снижения или даже незначительного повышения содержания лабильных форм азота, фосфора и калия в загрязненных почвах [6–8], остальные утверждают обратное [9].
–11].Среди органических токсикантов наиболее распространенным и опасным является бен(а)пирен (БП) [12, 13], относящийся к первому классу опасности. Существуют естественные и техногенные источники БП, но подавляющая его часть попадает в окружающую среду в результате деятельности человека. Нефть и нефтепродукты, содержащие большое количество БП, служат чрезвычайно серьезным источником загрязнения окружающей среды, но еще больше его образуется при сжигании. Данных о накоплении бен(а)пирена в нефтезагрязненных почвах недостаточно [14].
Цель исследования — оценить влияние нефтяного загрязнения на содержание лабильных форм основных элементов питания, относящихся к группе абсолютно необходимых макро- и микроэлементов, а также бен(а)пирена в серой лесной почве.
2 Материалы и методы
Исследования проводились на опытном поле Казанского государственного аграрного университета, расположенного в агропроизводственной зоне Предкамья Республики Татарстан. Эта зона занимает северную часть республики: с юго-запада от Предкамья она ограничена рекой Волгой, с юга – рекой Камой. По своему рельефу это невысокая склоновая равнина, наибольшие высоты которой достигают 240…280 м. Его площадь составляет 21,8 тыс. км 9 .0221 2 , что составляет 32,2 % от общей площади Республики Татарстан. Большая часть (67 %) сельскохозяйственных угодий Предкамья расположена на различных подтипах серых лесных почв.
Опытный участок характеризуется серой лесной среднесуглинистой слабокислой почвой (рН=5,4), типичной для Предкамья РТ. До загрязнения нефтью слой почвы 0–30 см имел низкое содержание гумуса (2,9 %), повышенное содержание подвижных форм фосфора (125 мг/кг) и калия (122 мг/кг).
Площадки для полевого опыта представляют собой бездонные ящики, расположенные на глубине 30 см. Площадь участков 0,50 м 2 , ширина защитного пояса 1м. Повторность опыта четырехкратная.
Когда-то почва была загрязнена товарной нефтью в результате затопления с поверхности. Для загрязнения почвы использовалась товарная нефть, приготовленная в НГДУ НК «Татнефть». Он характеризовался следующими параметрами: плотность при температуре 20 °С – 0,872 г/см 3 , содержание воды – 0,05 %, массовая доля серы – 1,93 %, концентрация хлористых солей – 18 мг/дм 3 . Загрязнение почвы было преднамеренным из расчета 25 л товарной нефти на 1 м
Агрохимические анализы почвы выполнены на кафедре агрохимии и почвоведения Казанского ГАУ, в Центре агрохимической службы Татарский и Центре гигиены и эпидемиологии РТ по стандартным методикам: гумус по ГОСТ 26213-91, обменная кислотность по ГОСТ 26484-85, лабильные формы фосфора и калия по ГОСТ 26207-91, лабильные формы микроэлементов по ГОСТ Р 50682-94 (Mn), ГОСТ Р 50684-94 (Cu), ГОСТ Р 50686-94 (Zn), ГОСТ Р 50687-94 (Co), ГОСТ Р 50688-94 (Б), ГОСТ Р 50689-94 (Mo), азот щелочногидролизуемый по Корнфильду, бенз(а)пирен по высокому -эффективная жидкостная хроматография на анализаторе жидкости Флюорат-02 по М 03-04-2002. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа [15] в программе Microsoft Excel 9.7. Корреляционно-регрессионный анализ выполнен с использованием программы Statistica ver. 5,5 А для Windows.
3 Результаты и обсуждение
Влияние нефтяного загрязнения, имевшего место за 16 дней до отбора проб почвы и идентифицированного как свежее загрязнение, на содержание лабильных форм азота, фосфора и калия представлено в табл. 1.
В незагрязненных почве содержание щелочногидролизуемого азота по Корнфильду, лабильных форм фосфора и по Кирсанову составило 158, 126 и 121 мг/кг соответственно, что соответствует, по данным [16], средней (N) и повышенной обеспеченности (RC ) почвы этими макроэлементами.
Нефтяное загрязнение серой лесной почвы привело к снижению содержания лабильных форм всех трех макроэлементов. Особенно заметно снижение содержания лабильного азота в нефтезагрязненной почве: если содержание щелочно-гидролизуемого азота уменьшилось на 35 % по сравнению с контролем, то содержание лабильных форм фосфора и калия – на 22 и 20 % .
В таблице 2 представлен характер влияния нефтяного загрязнения на содержание лабильных форм микроэлементов, играющих важную роль в регуляции роста и развития растительных органов.
Содержание лабильных форм в незагрязненной почве рассчитывали как среднее по всем изученным микроэлементам. Пробы почвы, взятые через 16 дней после загрязнения, показали больше марганца и меньше бора, молибдена и цинка. По содержанию лабильных форм меди и кобальта нефтезагрязненная почва не отличалась от контрольной (незагрязненной). Среди трех микроэлементов, содержание которых уменьшилось из-за загрязнения свежей нефтью, наиболее существенно изменилось содержание бора.
По отношению к контролю содержание лабильного бора уменьшилось на 35 %. Снижение содержания лабильных форм бора, молибдена и цинка в нефтезагрязненной почве, вероятно, объясняется трудностью их вытеснения экстрагирующим раствором за счет покрытия почвенных частиц масляной пленкой. Более выраженное снижение содержания лабильного бора за счет масла может быть связано с тем, что для его вытеснения используют дистиллированную воду, а для других микроэлементов используют более сильные экстракты – растворы кислот или солей.
Марганец был единственным из исследованных микроэлементов, содержание лабильной формы которого увеличилось за счет загрязнения нефтью, причем содержание лабильной формы увеличилось на 18 % относительно контрольного уровня. Это может быть вызвано анаэробными условиями в нефтезагрязненной почве в результате загрязнения почвенных частиц нефтяной пленкой.
В целом, хотя содержание четырех из шести микроэлементов в нефтезагрязненной почве существенно изменилось, содержание лабильных форм ни одного из микроэлементов в серой лесной почве под влиянием нефтяного загрязнения не перешло в другую группу запасов . В пробах почв, отобранных через год после загрязнения, содержание лабильных форм трех микроэлементов (молибден, медь, кобальт) в контрольной и загрязненной почвах было практически одинаковым, хотя сохранялось статистически недостоверное снижение молибдена в загрязненной почве.
Как и в первый период наблюдений, загрязненная почва отличалась от контроля меньшим содержанием лабильных форм бора и цинка, но более высоким содержанием марганца. Сопоставляя данные двух периодов определения содержания лабильных форм микроэлементов, можно отметить, что влияние нефти на обеспеченность микроэлементами в старозагрязненной почве носило менее рельефно-привязанный характер. Это обстоятельство, на наш взгляд, можно объяснить деградацией нефтяных веществ за последний год и снижением блокирующего действия нефтяной пленки при переходе ионов микроэлементов из почвенных частиц в экстракт.
Как уже упоминалось, среди множества токсичных веществ, вызывающих большую озабоченность у специалистов и населения, особое место занимает бен(а)пирен с его мутагенной и канцерогенной активностью [12, 13]. В табл. 3 представлены результаты анализа проб почвы, отобранных через год после нефтяного загрязнения из слоев 0–15, 15–30 и 30–45 см.
Бенс(а)пирен обнаружен как в контрольной, так и в загрязненной нефтью почве. Его содержание в незагрязненной почве варьировало от 0,7 до 5,30 мкг/кг почвы, что ниже предельно допустимой концентрации (ПДК) в 3,8–28,6 раза. По данным ряда авторов [17, 18], естественный уровень БП в почвах колеблется от 5 до 10 мкг/кг почвы, т. е. его содержание в нашей незагрязненной почве примерно соответствует нижнему значению фонового уровня.
Весьма интересным представляется характер распределения БП по профилю незагрязненной почвы. Как видно, минимальное количество БП содержится в верхнем 0–15 см слое почвы, максимальное – на глубине 30–45 см. Интересно, что в 30–45-сантиметровом слое фоновой почвы имеется небольшое количество нефтяных веществ, о природе происхождения которых трудно судить однозначно.
Они могут быть природного происхождения, т. е. битуминозные вещества почвы, или могут быть результатом поступления некоторых нефтяных веществ с соседних месторождений в результате диффузии легких углеводородов.
Преднамеренное загрязнение почвы товарной нефтью из расчета 25 л/м 2 год назад привело к чрезмерно резкому увеличению содержания бен(а)пирена. В слоях 0–15, 15–30 и 30–45 см загрязненной почвы содержание БП составило 390; 210 и 360 мкг/кг почвы, что выше ПДК в 19,5, 10,5 и 18,0 раз соответственно. При сравнении содержания БП в отдельных слоях в фоновых и нефтезагрязненных почвах обнаруживается интересная закономерность увеличения содержания БП: весьма существенное снижение частоты повышения БП в загрязненной почве по мере его углубления в почвенный профиль. По сравнению с фоном в загрязненной почве содержание БП в самом верхнем слое превышает его в 557 раз, а в слоях 15–30 и 30–45 см – в 140 и 68 раз соответственно.
Эти рисунки иллюстрируют тесную положительную зависимость содержания бен(а)пирена в почвенных горизонтах от содержания в них нефтяных веществ. Коэффициент детерминации ( R 2 ) количества бен(а)пирена ( U ) по количеству нефтяных веществ ( x ) в соответствующих пластах составил 0,845, а корреляция между этими двумя показателями составила описывается уравнением линейной зависимости: U=0,017 ⋅ х + 23,13.
Таблица 1.
Влияние нефтяного загрязнения * на содержание лабильных форм азота, фосфора и калия в 0-30 см слое серой лесной почвы
Таблица 2. формы микроэлементов в серой лесной почве
Таблица 3.
Распределение бен(а)пирена по профилю нефтезагрязненной серой лесной почвы *
Рис. 1. Зависимость содержания бен(а)пирена от уровня загрязнения серой лесной почвы нефтью |
4 Заключение
Различны изменения пищевого режима серой лесной почвы под влиянием нефтяного загрязнения. Если содержание большинства лабильных форм питательных веществ (азота, фосфора, калия, бора, молибдена, цинка) уменьшилось, то содержание лабильных форм трех микроэлементов либо не изменилось (медь, кобальт), либо увеличилось (марганец) под влиянием загрязнения маслом. В то же время эти изменения были не столь значительны, так как группы обеспеченности серой лесной почвы лабильными формами элементов питания под влиянием нефти не изменились, кроме фосфора и калия. Только степень обеспеченности нефтезагрязненной почвы фосфором и калием была на одну группу ниже, чем контрольная почва.
Характер и степень изменения содержания бен(а)пирена вследствие нефтяного загрязнения принципиально отличались от таковых при пищевых режимах. Отмечена тесная положительная линейная зависимость (R 2 =0,845) содержания БП от количества нефтяных веществ в серой лесной почве. Под влиянием товарной нефти в дозе 25 л/м 2 год назад содержание БП в нефтезагрязненных горизонтах почв увеличилось до 210–390 мкг/кг, что в 10,5–19,5 раз превышает ПДК. Таким образом, содержание бен(а)пирена представляется чрезвычайно важным для объективной агрохимической и агроэкологической оценки уровня плодородия серых лесных почв, загрязненных нефтью.
Каталожные номера
- Н.П. Солнцева. Нефтедобыча и геохимия природных ландшафтов. М.: Изд-во МГУ, 1998. 376 с. [Google Scholar]
- М. Ю. Гилязов, И.А. Гайсин, Агроэкологическая характеристика и способы рекультивации нефтезагрязненных черноземов Республики Татарстан. Казань: Фен, 2003. 228 с. [Google Scholar]
- СРЕДНИЙ. Леднев, Изменение свойств почв европейской части Нечерноземной зоны Российской Федерации под влиянием нефтепродуктов и методы их рекультивации (Цифра, Ижевск, 2018), 229 с. [Google Scholar]
- Пятикратное увеличение ущерба от загрязнения нефтью. [Google Scholar]
- Гилязов М. , Осипова Р., Равзутдинов А., Кужамбердиева С. Урожайность и химический состав урожая яровой пшеницы на нефтезагрязненной серой лесной почве // Межд. науч. и практика. конф. «AgroSMART — интеллектуальные решения для сельского хозяйства», стр. 338–346 (KnE Life Sciences, 2019 г.) [Google Scholar]
- В.М. Назарюк, М.И. Кленова, Ф.Р. Калимуллина, Роль минерального питания в повышении продуктивности растений и регулировании пищевого режима нефтезагрязненных почв // Агрохим. 7, 64–73 (2007) [Google Scholar]
- А. Р. Узойе, Дж. К. Агунвамба, Физио-химические свойства почвы в зависимости от степени загрязнения сырой нефтью, Журнал экологических наук и технологий. 4, 313–323 (2011) [Перекрестная ссылка] [Google Scholar]
- Ю. Ван, Дж. Фэн, К. Лин, С. Лю, С. Ван, Г. Ван, Влияние загрязнения сырой нефтью на физические и химические свойства почвы водно-болотных угодий Момоге в Китае, Китайская география. науч. 23(6), 708–715 (2013) [Перекрестная ссылка] [Google Scholar]
- Т. С. Воеводина, А.М. Русанов, А.В. Васильченко, Влияние нефти на химические свойства черноземов обыкновенных южных предгорий Западного Урала, Известия Оренбургского государственного ун-та. 10, 157–160 (2015) [Google Scholar]
- А.И. Фатеев, Н.Н. Мирошниченко, Е.В. Панасенко, Христенко, Изменение агрохимических и микробиологических свойств нефтезагрязненных черноземов в период рекультивации // Агрохимия. 10, 53–60 (2004) [Google Scholar]
- СРЕДНИЙ. Леднев, А.В. Ложкин, Влияние нефтяного загрязнения на агрохимические и токсикологические показатели дерново-подзолистых почв, Агрохим. 2, 72–78 (2019) [Google Scholar]
- Л.М. Шабад, Циркуляция канцерогенов в окружающей среде (Медицина, Москва, 1973), 295 с. [Google Scholar]
- T. Sanneret et al., Оценка эффективности в классификации канцерогенов, Молекулярный канцерогенез 20, 280–287 (1997) [Перекрестная ссылка] [В паблике] [Google Scholar]
- Н. А. Киреева, Е.И. Новолова, Н.И. Ерохина, А.С. Григориади, Накопление бенз(а)пирена в системе почва-растение при нефтяном загрязнении и внесении активного ила, Журн. Оренбургского гос. ун-та. 6(100), 579–581 (2009) [Google Scholar]
- Б.А. Доспехов, Техника опытов, 5-е изд., переработанное и дополненное (Агропромиздат, М., 1985), 351 с. [Google Scholar]
- Методические указания по комплексному мониторингу плодородия почв сельскохозяйственных угодий (Росинформагротех, Москва, 2003), 240 с. [Google Scholar]
- Л. И. Белых, И.А. Рябчикова, В.А. Серышев В.Ю. Закономерности распределения бенз(а)пирена в почвах агроэкосистем Южного Прибайкалья // Агрохимия. 4, 65–72 (2004) [Google Scholar]
- Н.Э. Кошелева, Е.М. Никифорова, Многолетняя динамика и факторы накопления бенз(а)пирена в городских почвах (на примере Восточного административного округа г. Москвы), Бюлл. Московского ун-та. сер. 17 Почвоведение. 2, 25–34 (2011) [Google Scholar]
Все таблицы
Таблица 1.
Влияние нефтяного загрязнения * на содержание подвижных форм азота, фосфора и калия в 0–30-сантиметровом слое серой лесной почвы
В тексте
Таблица 2.