CC BY
18России: материалы Всероссийской научно-практической конференции, Пермь, 25 мая 2016 года. - ФГБОУ ВО «Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова», Пермский институт (филиал). - Пермь: ООО «Радуга». 2016. - С. 49-54.
12. Седов E.H., Макаркина М.А. Характеристика сортимента яблони в России по биохимическому составу плодов и задачи его улучшения // Сельскохозяйственная биология. - 2007. - №3. - С. 18-24.
13. Седова З.А.. Леонченко В.Г.. Астахов A.A. Оценка сортов по химическому составу плодов / Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / под ред. E.H. Седова, Т.П. Огольцовой. - Орел: ВНИИСПК. ¡999' - С. 160-168.
14. Сергеева H.H.. Ярошенко О.В. Влияние удобрений на химический состав яблок в условиях юга России // Аграрная Россия. - 2017. - №8. -С. 19-23.
15. Скорина В.В.. Пугачев P.M. Эффективность комплексных минеральных удобрений при возделывании яблони и черной смородины //
Вестник Белорусской сельскохозяйственной академии. - 2022. - №2. -С. 63-67.
16. Трунов Ю.В. Биологические основы минерального питания яблони. - Воронеж: Кварта, 2013. 428 с.
17. Chen X.S.. Han МЛ'.. Su G.L.. Liu F.Z.. Оно G.N.. Jiang Y.M.. Мао Z.O.. Peng F.T.. Shu H.R. (2010). Discussion on today's world apple industry trends and the suggestions on sustainable and efficient development of apple industry in China. Journal of Fruit Science. 27(4), 598-604.
18. Neilsen G.. Neilsen D.. Toivonen P.. Herbert L. (2008). Annual bloom-time phosphorus furtigation affects soil phosphorus, apple tree phosphorus nutrition, yield, and fruit quality. HortScience. 43(3), 885-890.
19. WangH.. Cheng L. (2011). Differential Effects of Nitrogen Supply on Skin Pigmentation and Flesh Starch Breakdown of "Gala" Apple. HortScience. 46(8). 1116-1120.
STUDY OF THE EFFECT OF MINERAL NUTRITION ON SOME BIOCHEMICAL INDICATORS OF THE QUALITY
OF 'VENIAMINOVSKOYE' APPLE FRUITS
O. I. I 'etrova, candidate of agr. sci., M.A Makarkina, doctor of agr. sci., L.I. Leontieva, candidate of agr. sci. vetrovaia vniispk.ru Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding (I XIISf'K), Zhilina, Orel region, Orel district, Russian Federation
In 2017-2021, the influence of mineral fertilizers on the chemical composition of 'Veniaminovskoye ' apples M'as studied. The increasing doses of soil and foliar application of nitric and potassium fertilizers did not authentically exert influence on the content of soluble solids, sugars, titrated acids and sugar-acid index in the fruits. It M'as established that the most significant factor affecting the chemical composition of fruits were the weather conditions of the growing season. The lowest values of the sugar-acid index were noted in the variants both against the background of soil application of maximum doses of nitrogen and potash fertilizers and against the background of maximum doses of soil application with non-root fertilizing.
Key words: apple, mineral fertilizers, soil fertilization, foliar fertilizing, chemical composition of fruit, soluble solids, sum of sugars, titrated acidity, sugar-acid index.
УДК 006.9:(631.41+631.435) DOI: 10.25680/S19948603.2023.131.11
СТАНДАРТНЫЕ ОБРАЗЦЫ ПОЧВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ В АГРОХИМИИ И ГЕОХИМИИ: НАЗНАЧЕНИЕ, СХОДСТВО И ОТЛИЧИЕ
ИЕ. Васильева1, д.пин., Е.В. Шабанова1, д.ф.-м.н., Г.А. Ступакова2, к.б.н., Е.В. Канева1, к.г.-м.н., A.A. Шакирова1, Е.Э. Игнатьева2 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения Российской академии наук (ИГХ СО РАН) 664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, д. 1А, e-mail: vasira@igc.irk.ru 2Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.И. Прянишникова» (ФГБИУ «ВНИИ агрохимии») 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 31А, e-mail: vniia@list.ru
Аналитические исследования выполнены в ЦКП «Изотопно-геохимических исследований»
ИГХ СО РАН по теме НИР Ж» 0284-2021-0005
Представлен список СО почв производства ряда российских и зарубежных производителей. Обсуждаются особенности и взаимосвязи элементного, вещественного и гранулометрического состава СО, применяемых для характеризации почв в агрохимии и геохимии. Установлено, что различия в гранулометрическом составе СО почв не позволяют контролировать как правильность проведения экстракционных процедур, предваряющих химический анализ, так и непосредственно выполнение измерений, включая градуировку методик анализа и контроль качества результатов. Показаны необходимость и возможность разработки универсальных СО состава почв для одновременного применения в научных и хозяйственных задачах агрохимии, экологии и геохимии. Рекомендовано включать в перечень аттестуемых характеристик валовое содержание элементов, агрохимические показатели, описание минерального и гранулометрического состава СО.
Ключевые слова: стандартные образцы состава почв, химические и физико-химические свойства, гранулометрический состав.
Для цитирования: Васильева U.E., Шабанова Е.В., Ступакова ГЛ., Канева Е.В., Шакирова A.A., Игнатьева Е.Э. Стандартные образцы почв для исследований в агрохимии и геохимии: назначение, сходство и отличие// Плодородие. - 2023. - №2. - С. 47-55. DOI: 10.25680/S 19948603.2023.131.11.
Почва - сложная поликомпонентная и полифункциональная открытая многофазная структурная система поверхностного горизонта суши, продукт комплексного взаимодействия горных пород, живых организмов, рельефа и времени. Хозяйственная деятельность человека изменяет природное состояние этой экосистемы, снижает плодородие сельскохозяйственных угодий, приводит к загрязнению территорий, нарушает естественные процессы самовосстановления почв. Поэтому региональный мониторинг и оценка состояния почв являются необходимыми мероприятиями, обеспечивающими информацией сельскохозяйственные и промышленные предприятия для принятия решений в сферах управления земельными ресурсами (агрономия, экология и геохимия).
При агрохимическом и геоэкологическом оценивании состояния почвенных покровов используют разнообразные методы минералогического и химического анализа [1]. Для аттестации (валидации) существующих и новых методов (методик) химического анализа, градуирования методик химического анализа почв и контроля качества результатов, для сертификационных исследований при разработке новых стандартных образцов (т. е. при оценке средних содержаний аналитов и их неопределенности) и квалификационного (профессионального) тестирования лабораторий используют матричные стандартные образцы (СО) состава почв. Применение СО по целевому назначению, согласно ФЗ-102 [2] и ISO 17025 [3], гарантирует качество и единство химических измерений, выполняемых в разных организациях с использованием разных аналитических методов.
В настоящее время согласно ISO Guide 30 [4] стандартные образцы разделены по уровню надежности установления метрологических характеристик и метрологической прослеживаемости на сертифицированные (ССО) и справочные (референтные) СО (англ. CRM и RM). В Российской Федерации ССО - это государственные стандартные образцы (ГСО) утвержденного типа и справочные образцы (референтные материалы, РМ), т.е. отраслевые стандартные образцы (ОСО), стандартные образцы предприятия (СОП) и контрольные пробы. Некоторые производители отмечают образцы, используемые для контроля качества, аббревиатурой КК (англ. QC).
В современной трактовке стандартный образец - это материальная модель какого-либо вещества, состав и свойства которого исследованы по определенным алгоритмам и подробно описаны опорными характеристиками минерального, валового элементного, изотопного и гранулометрического состава, включая состав и размерность отдельных фаз [5, 6]. Как любая модель СО должен обладать свойствами устойчивости (неизменяемости вещества в конкретном периоде времени) и полноты описания основного и примесного состава (максимальная характеризация валового минерального, элементного, изотопного и гранулометрического состава, а также размерности отдельных фаз). Для любого СО состоятельность информации об аттестованных характеристиках понимается как способность существующих аналитических методов (в их генеральной совокупности) адекватно отражать действительность, что имеет принципиальное значение, так как основывается на непогрешимости принципов аналитической химии и справедливости закона больших чисел [7]. Достоверность статистических расчетов характеристик массовой доли для большого перечня макро- и микроэлементов может быть под-
тверждена с помощью балансовой модели или i?-теста (Test recovery).
В настоящее время российские ГСО почв утверждённого типа можно разделить на два списка. В первом представлены образцы, в которых аттестованы только агрохимические показатели, отвечающие за плодородие почв. Например, в ГСО 11745-20211 - стандартный образец состава почвы дерново-подзолистой легкосуглинистой (САДПП-09/2021) - аттестованы 14 агрохимических показателей: гидролитическая кислотность, рН, содержание органического вещества, азота нитратов, обменных форм Са, Mg и аммония, подвижных форм макроэлементов (фосфора, калия и серы) и микроэлементов (бора, цинка, меди, марганца). Второй список ГСО включает типы почв различных географических зон (тундра, степные, лесные, пустынные, солончаковые почвы и др.), вещество которых аттестовано на валовые (общие) содержания от 10 до 70 макро- и микроэлементов. Так, широко известны и используются комплекты дерново-подзолистой супесчаной почвы СДПС (ГСО 2498-2500-83), краснозема СКР (ГСО 2501-2503-83), серозема карбонатного ССК (ГСО 2504-2506-83) и чернозёма типичного СЧТ (ГСО 2507-2506-83 )2. В веществе комплектов ГСО аттестованы валовые содержания 38-40 макро- и микроэлементов, в том числе Hg, As, Cd и Pb, а также содержания 18-19 микроэлементов указаны как информационные. Эти комплекты и образцы других производителей с аттестованными содержаниями эссенциальных и токсичных и/или условно эссенциальных и условно токсичных элементов используют для градуировки и верификации методик анализа, контроля качества результатов анализа в сферах геоэкологии и рационального природопользования для оценки безопасности окружающей среды. Перечни аттестованных содержаний аналитов в СО из двух списков обычно не пересекаются, за исключением таких показателей как содержание органического углерода (Сорг) и масса потерь после прокаливания (111111). Тем не менее, процедуры применения ГСО и РМ почв предусмотрены нормативными документами аналитического контроля как при оценке плодородия почв, так и для оценки безопасности продуктов растениеводства, используемых в рационах человека, домашних животных и птицы. Таким образом, надёжная аналитическая информация по числу и разнообразию характеристик почв необходима одновременно для решения агрохимических и геоэкологических задач при оценке рисков использования сельхозугодий, нередко расположенных вблизи промышленных предприятий (рудники, шахты, ТЭС, золоотвалы, хвостохрани-лища и др.).
Современные многоэлементные методы анализа, такие как рентгенофлуоресцентная (РФС), атомно-эмиссионная (АЭС) и атомно-абсорбционная (ААС) спектрометрия, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (МС-ИСП) и т.д., являются универ-
1 Производитель - Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова» - ФГБНУ «ВНИИ агрохимии».
2 Производители: Научно-производственное объединение «Тайфун» (НПО «Тайфун, Обнинск, Московская обл.) и Научно-исследовательский институт прикладной физики при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет» (НИИПФ ГОУ ВПО «ИГУ», Иркутск).
сальными методами и обеспечивают определение валовых содержаний аналитов как в твердом веществе почв, так и форм присутствия аналитов при анализе водной, аммонийно-ацетатной вытяжках или других продуктов экстракции химических соединений из почв [5, 6, 8]. Аналитический контроль является необходимой, но экономически затратной стадией получения достоверных данных об исследуемых почвах, при этом стандартные образцы - общепринятый и необходимый инструмент обеспечения единства химических измерений [9]. В то же время аналитикам не всегда удается подобрать и использовать для контроля качества измерений, валидности методик и их градуировки ССО и РМ, соответствующие анализируемым пробам, из-за разнообра-
зия комбинаций свойств и уровней аналитов и матриц, имеющегося в лабораториях оборудования.
Цель исследований - оценить необходимость и возможность разработки универсальных СО состава почв для одновременного применения в научных и хозяйственных задачах агрохимии, экологии и геохимии.
Методика. Для выявления характерных особенностей вещества СО почв, применяемых для аналитического контроля в агрохимии и экогеохимии, сопоставляли их элементный, вещественный и гранулометрический составы. Исследования проведены на 31 ГСО и РМ состава почв ряда российских и зарубежных производителей (табл. 1).
1. Стандартные образцы почв разных производителей
Производитель Номер по реестру СО Индекс Тип почвы С орг, % Аналиты
БГГЭ ФГУП «ИМГРЭ», Россия ГСО 8043-94 ПЧП-1 Чернозем пахотного слоя 3.68±0.07 (1) Валовые содержания макро- и микроэлементов
ГСО 8044-94 ПЧС-2 Чернозем подпахотного слоя 1.68±0.07
ГСО 7186-95 ПЛТ Лёссовая 0.77
ГСО 7184-95 ПКП Тундровая 4.85±0.08
ГСО 7187-95 пет Лессовый суглинок (солончак) 0.9
ГСО 7185-95 ПДП Дерново-подзолистая 1.26±0.05
ГСО 8097-2002 пдпв Дерново-подзолистая 1.22±0.05
«ВНИИ агрохимии», Россия ГСО 10064-2012 САСолП-05 Солонец бурый тяжелосуглинистый 2.00±0.08 (2) Агрохимические показатели
ОСО 32001 САЧП-05/1 Чернозем типичный карбонатный легкосуглинистый 5.22±0.08
ОСО 32003 САКашП-05/3 Светло каштановая карбонатная 1.31±0.08
ОСО 39101 САЧкП-05/4 Чернозем карбонатный легкосуглинистый 3.40±0.05
ОСО 21301 САЧвП-05/7 Чернозем выщелоченный среднесуглини-стый 3.84±0.08
ОСО 21601 САЧвП-06/11 Чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый 5.10±0.10
ОСО 31901 САСолП-07/1 Солонец каштановый средний солончакова-тый легкосуглинистый 1.61±0.06
ОСО 11901 САДПП-07/8 Дерново-подзолистая тяжелосуглинистая 4.00±0.08
ОСО 10902 САДПП-08/6 Дерново-подзолистая супесчаная 1.60±0.06
ГСО 11745 САДПП-09/21 Дерново-подзолистая легкосуглинистая 3.26±0.06
ГСО 11369 САЧюжП-02 Чернозем южный среднесуглинистый 2.41±0.05
ЮОЕ-ЖМА, Китай CRM GBW 07401 GSS-1 (Темно-коричневая) бурая подзолистая 1.80 (1) Валовые содержания макро- и микроэлементов
CRM GBW 07402 GSS-2 Каштановая полупустынная, в окрестностях месторождения меди 0.49
CRM GBW 07404 GSS-4 Желтая карбонатная субтропическая 0.62
CRM GBW 07406 GSS-6 Желто-красная субтропическая 0.806
CRM GBW 07408 GSS-8 Лёсс 0.31
СОЬ, Монголия CRM CGL 301 TsH-1 Каштановая 1.42
CRM CGL 302 Н-1 Каштановая 1.70
НИИПФ ФГБОУ ВПО «ИГУ», Росси ГСО 901-76 СП-1 /00К0152 Курский чернозем 3.6±0.2
ГСО 902-76 СП-2 /00К0153 Московская дерново-подзолистая 0.55±0.07
ГСО 903-76 СП-3 /00К0151 Прикаспийская светло-каштановая 1.70±0.2
ИГХ СО РАН, Россия ГСО 3485-86 сгхм-з Карбонатно-силикатные рыхлые отложения Нет данных
ГСО 3486-86 СГХМ-4 Алюмосиликатные рыхлые отложения Нет данных
СОП CB (комплект) СВ-1 Лесная дерново-карбонатная 2.21 (1), (2)
Гранулометрический состав СО измерен методом лазерной дифракции на лазерном анализаторе HELOS/RODOS (Sympatec GmbH, Германия) [10]. Результаты измерений представлены в таблице 2 и на рисунке. Минеральный состав почвенных СО установлен методом порошковой рентгеновской дифракции на дифрактометре D8 Advance (Bruker AXS, Германия). Кристаллические фазы идентифицированы с помощью Базы данных по-
рошковой дифрактометрии PDF-2 (ICDD, Release 2007) по наилучшему совпадению штрих-диаграмм эталонов с экспериментальной дифрактограммой и индицированы с применением программного обеспечения EVA. Предел обнаружения фаз составляет 1-3%. Расчет относительного содержания минеральных фаз выполнен с использованием полнопрофильного многофазного метода Ритвельда и программного пакета TOPAS 4.2.
2. Гранулометрический состав стандартных образцов почв
со Диапазон измеренных размеров частиц, мкм Фракции размеров частиц (мкм) и их массовая доля (%) Максимальный размер частиц (мкм) для фракций (%)
^тах <10 10...<20 20...<30 30...<50 50...<75 >75... с1т„ ¿10° о ¿50°о ¿90°о
ПЧП-1 0.45 174 50.0 17.6 15.1 11.1 3.5 2.7 0.94 9.0 42
ПЧС-2 0.45 206 42.7 18.0 17.4 14.2 4.5 3.2 1.2 12 46
плт 0.45 350 55.1 11.8 8.5 7.9 5.3 11.4 0.67 6.8 82
пкп 0.45 246 49.8 14.8 11.1 9.9 5.8 8.6 0.74 9.1 68
пет 0.45 246 56.9 13.7 9.0 7.5 4.5 8.4 0.69 6.6 65
ПДП 0.45 146 44.0 18.3 17.7 14.1 4.2 1.7 1.1 12 43
пдпв 0.45 350 41.2 13.1 11 11.4 7.6 15.7 1.0 15 99
САКашП-05/3 9 360 14.4 7.3 7.6 13.3 21.1 36.3 6.4 59 124
САСолП-05 9 870 14.3 7.2 7.8 11.9 13 45.8 6.5 66 434
САЧкП-05/4 1.8 610 13.3 8.0 7.8 9.9 7.7 53.3 5.7 84 311
САДПП-09/21 1.8 730 10.0 10.7 13.0 16.5 9.8 40.0 8.6 50 393
САСолП-07/1 1.8 730 15.6 10.9 11.9 18.7 14.4 28.5 4.8 42 256
САЧвП-05/7 1.8 610 7.7 10.3 17.2 26.3 13.2 25.3 11 40 254
САДПП-07/8 1.8 730 8.0 10.1 13.5 18.0 10.6 39.8 11 51 367
САЧвП-06/11 9 1030 7.8 8.0 9.5 8.3 5.1 61.3 11 192 531
САЧюжП-02 9 610 1.2 1.2 1.9 3.1 4.6 88.0 64 208 388
ССЬ301 1.8 174 27.1 14.2 14.4 19.8 13.9 10.6 2.1 25 74
СОЬ 302 1.8 174 28.3 14 13.9 19.8 14.6 9.4 2.0 24 71
СГХМ-3 1.8 122 58.1 18.4 12.2 8.1 2.3 0.9 1.1 6.1 32
СГХМ-4 1.8 246 60.7 16.8 11.1 6.4 1.8 3.2 1.0 5.0 33
СВ-1 1.8 146 37.3 17.3 15.6 16.6 8.9 4.3 1.5 15 56
Примечание. Затемнением выделены фракции частиц, массовая доля которых в порошке составляет более 10 %.
1№
в?
СО
20
//
у)" ■
¿у г* .* * \ • ■
\
> ^ ■ V,.
М
50
1«
250
V» 10X1
1>Й |
с
I
«I &
1Ю
р-и 1 л-р Ч..1.П п.ь или
Рис. Распределение частиц по размерам в стандартных образцах почв: а - ПЧП-1 чернозем пахотного слоя (Сорг 3.68%), б - САЧкП-05/4 чернозем карбонатный легкосуглинистый (Сорг 3.40%); в - САЧвП-05/7 чернозем выщелоченный среднесуглинистый (Сорг 3.84%)
ЧНМ
Стандартное отклонение определения содержания минеральных фаз для кварца и карбонатов составляет 2-5 % мае., для полевых шпатов и слоистых силикатов может достигать 9 % мае. [11]. Отношения идентифицированных кристаллических фаз (%) представлены без учета органического вещества почв (табл. 3). Для определения валовых содержаний макро- и микроэлементов в почвах использовали метод прямой атомно-
эмиссионной спектрометрии (АЭС) по способам полного испарения проб из канала графитового электрода и вдувания-просыпки порошка в дуговой разряд [12-14]. Определение в почвах Сорг выполнено по ГОСТ 262132021 фотометрическим методом [15], подвижных форм фосфора - по методам Мачигина - ГОСТ 26205-91 [16], Кирсанова - ГОСТ Р 54650-2011 [17] и Чирикова по ГОСТ 26204-91 [18].
3. Относительное содержание минеральных фаз вещества стандартных образцов почв, %
со Кварц Полевые шпаты Слюды (мусковит*) Хлорит (клино-хлор*) Амфибол (роговая обманка*) Другие фазы
ПЧП-1 84 Альбит, анортит 13 ~3 - - -
ПЧС-2 83 Альбит, анортит 13 ~4 - - -
плт 54 Альбит, анортит 23 ~5 ~5 - Кальцит 13
пкп 63 Альбит, ортоклаз 31 - - Рихтерит(?) ~6 -
пет 49 Альбит, анортит 20 ~5 ~5 Рихтерит(?) ~2 Кальцит 13,гипс ~6
ПДП 89 Ортоклаз ~7 ~4 - - -
ПДПВ 96 - ~4 - - -
САСолП-05 72 Альбит, анортит 17 ~6 ~5 - -
САЧП-05/1 72 Альбит 11 ~7 ~6 - Кальцит ~4
САКашП-05/3 68 Альбит 14 ~8 ~6 - Кальцит ~4
САЧкП-05/4 67 Альбит 15 10 ~8 - -
САЧвП-05/7 79 Анортит, ортоклаз 21 - - - -
САЧвП-06/11 74 Альбит, ортоклаз 18 ~5 - - Монтмориллонит* ~3
САСолП-07/1 70 Альбит, анортит 23 ~5 - - Монтмориллонит* ~2
САДПП-07/8 77 Альбит, анортит 19 ~4 - - -
САДПП-08/6 100 - - - - **
САДПП-09/21 66 Альбит, анортит 19 ~5 ~5 ~5 -
САЧюжП-02 73 Альбит, анортит 18 ~5 - - Монтмориллонит* ~4
ССЬ301 54 Альбит, санидин 36 ~5 ~5 - -
СОЬ 302 49 Альбит, санидин 39 ~6 - ~6 -
*Разновидность полевого шпата, хлорита, амфибола, глинистых минералов и слюды определены предположительно по наилучшему совпадению штрих-диаграмм эталонов с экспериментальной дифрактограммой; **В небольшом количестве обнаружена примесная фаза, которую не удалось однозначно идентифицировать.
Результаты и их обсуждение. Почва - «самостоятельное естественно-историческое органоминеральное природное тело, возникшее на поверхности Земли в результате длительного воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов, состоящее из твердых минеральных и органических частиц, воды и воздуха и имеющее специфические генетико-морфологические признаки, свойства, создающие для роста и развития растений соответствующие условия» [19]. В процессе эволюции почва приобретает ряд внешних признаков, которые отличают ее от горной породы. Эти особенности вносят характерные отличия в процедуры приготовления материала СО состава горных пород и почв. Приготовление вещества любого стандартного образца требует, чтобы материал обладал свойством устойчивости (неизменяемости вещества в конкретном периоде времени). От этого свойства зависит срок годности материала СО, который желательно, чтобы был достаточно большим - 5-10 лет. Влажность почв - важное для развития растений свойство почв, которое зависит от места и времени отбора почв, и придаёт нестабильность веществу почв. Поэтому при разработке СО почвы высушивают обычно до воздушно-сухого состояния по ГОСТу 5180-2015 [20], чтобы увеличить период времени, когда изменения аттестованных метрологических характеристик СО остаются практически и статистически незначимыми.
Отличительной характеристикой химического состава почв является содержание органического углерода, которое характеризует совокупность всех органических соединений, входящих в состав всех типов почв в виде гумуса (специфических и неспецифических органических соединений), остатков растений и животных орга-
низмов, органоминеральных продуктов их разложения и преобразования при взаимодействии органических и минеральных веществ почвы. В таблице 1 для СО состава почв указаны содержания органического углерода (Сорг), приведенные в сертификатах и паспортах. Так как в методиках определения Сорг не описаны требования к крупности проб почв, детали получения этих данных не уточняются. Однако использование универсальных аналитических методов для определения элементного состава порошков твердых проб требует выполнения условия, что фракция частиц порошка с размерами менее 80 мкм составляет более 80% [21, 22], т.е. с18о%<80мкм. Поэтому перед аттестационными исследованиями с целью установления метрологических характеристик вещества СО, выполняют измерение гранулометрического состава приготовленных порошков горных пород и почв. В таблице 2 представлены измеренные на лазерном анализаторе частиц гранулометрические составы порошков некоторых почвенных СО из таблицы 1, и приведены диаметры частиц, доля которых составляет 90 % вещества. Отличия гранулометрических составов СО черноземов наглядно демонстрируют графические представления распределений частиц по фракциям (см. рис.). Информация о крупности порошков почвенных СО производства БГГЭ в паспортах отсутствует, но экспериментальные данные для шести ГСО, за исключение образца ПДПВ, соответствуют требованиям, которые предписаны современными аналитическими методами к анализируемым пробам и СО. В сертификатах к СО производства Китая и Монголии указано соответствие гранулометрических составов этим требованиям, что подтверждается новыми экспериментальными данными для порошков ССЬ-301 и ССЬ-302 (каштановые почвы). Измерения,
выполненные на лазерном анализаторе, для порошков СО современных почв СГХМ-3 и СГХМ-4 (производитель ИГХ СО РАН) хорошо согласуются с данными ситового анализа, представленными в паспортах, и требованиями методик анализа. Все порошки СО почв (производитель «ВНИИ агрохимии») оказались значительно крупнее и не могли быть использованы для элементного анализа методами АЭС с дуговым разрядом или индуктивно связанной плазмой (АЭС-ДР или АЭС-ИСП), ААС или РФС. Однако верхние границы диапазона измеренных диаметров частиц (см. табл. 2) оказались < 2500 мкм, что соответствует требованиям ГОСТа 51802015 [20]. Поэтому потребовалось их предварительное доизмельчение вещества почв перед выполнением химического анализа, что, в некоторых случаях, может привести к изменению элементного состава пробы (потеря аналита или заражение). При определении агрохимических показателей крупность порошка пробы тоже может влиять на результаты измерения аналитического сигнала, так как методики определения обменных и подвижных форм элементов используют процессы экстракции, скорость и полнота которых зависит не только от соотношения массы твердой фазы и объема экстрагента, но и от размеров частиц пробы. Возможно, высокая вариабельность таких агрохимических показателей как обменные и подвижные формы эссенциальных элементов, установленная в [23, 24] даже для стандартных образцов одинаковых типов почв, но имеющих разные гранулометрические составы, связана именно с эффектами влияния на протекание экстракционных процессов присутствия фракций частиц порошка почвы разного размера. Однако в методиках [16, 18] определения подвижных форм фосфора и калия гранулометрический состав порошка анализируемой пробы не нормируется. Сравнение экстракционных схем ВСЯ и Тесье [25, 26] выполнено для ССО с одинаковым гранулометрическим составом - фракцией частиц порошков < 125 мкм.
Результаты определения минерального состава некоторых почвенных СО разных производителей методом порошковой дифрактометрии представлены в таблице 3. Вне зависимости от природно-климатического зонирования мест отбора материала, минеральный состав СО представлен большим количеством кварца, полевых шпатов, слюды и глинистых минералов. Монтмориллонит, гидратированные слюды, природные хлориты и амфиболиты являются продуктами выветривания алюмосиликатов и силикатов магматических и метаморфических подстилающих пород. Присутствие кальцита и гипса в почве характерно для карбонатных подстилающих пород. Необходимо отметить, что фракции частиц разной крупности различаются по минеральному составу (табл. 4).
4. Относительное содержание минеральных фаз в исходной _пробе почвы СВ-1 и в её фракциях, %_
Проба СВ-1, фракции частиц разного размера (мм) Кварц Полевые шпаты (Са-альбит, Ма-анортит) Слюды (мусковит) Хлорит (клинохлор) Амфибол (актино-лит)
Исходная 49 39 ~4 ~3 ~5
<0.080 45 33 8 9 5
>0.080-0.125 47 35 6 7 5
>0.125-0.2 53 35 ~3 4 5
>0.2-0.5 53 35 8 ~2 ~2
>0.5-1.0 58 36 ~2 ~3 ~1
Усредненные результаты определения валовых содержаний макро- и некоторых микроэлементов в пробах почвенных СО, полученные с использованием прямых атом-но-эмиссионных методик, приведены в таблице 5. Такие данные для СО, с аттестованными агрохимическими показателями, производства «ВНИИ агрохимии» отсутствуют в сертификатах и публикациях. В таблице 5 также представлены аттестованные и найденные результаты АЭС анализа СО почв, используемых в геоэкологических исследованиях. Их сравнение подтверждает правильность полученных новых данных. Также продемонстрирована согласованность результатов определения валовых содержаний элементов в российских, китайских и монгольских почвенных СО разного состава и генезиса.
Таким образом, появилась возможность оценить в 11 почвенных СО производства «ВНИИ агрохимии» соотношение подвижных форм и валового содержания фосфора-одного из важных элементов питания растений. В таблице 6 представлены аттестованные содержания подвижных форм фосфора и валовое (общее) содержание фосфора - Р0бщ- В шести СО подвижные формы фосфора определены методом Мачигина -1| К!/||'Л I [16], в трех СО - по методу Кирсанова Р подвК [17] и в двух СО - по методу Чирикова - РПОДвч [18]. Коэффициент корреляции между содержаниями Робщ и подвижных форм, определенных разными методиками, составил 0,72 (п= 11), что указывает на наличие связи между валовым содержание фосфора и оценками содержания подвижной формы фосфора в почве. Однако, коэффициент корреляции оказался существенно меньше для Рподвм и Р0бщ и равен 0,52 (п=6), что свидетельствует об очень слабой связи этих величин. Для корректных статистических оценок и окончательных выводов расчет корреляции между Р0бщ и содержанием подвижных форм по методикам Кирсанова (РПОДвк) или Чирикова (Рподвч) не имеет смысла из-за малого числа данных. Тем не менее, анализ корреляции между извлекаемыми формами макроэлементов фосфора и калия и показателями плодородия почвы для конкретных типов почв и климатических регионов является основой для принятия решений о внесении фосфорно-калийных удобрений с целью повышения плодородия почвы [27, 28]. Кроме того, весьма ограниченные сведения о химическом составе почв (даже для материала ранга ГСО) не позволяют использовать балансовую модель для оценивания достоверности аттестованных характеристик о формах присутствия элементов. Поэтому необходимо более глубокое изучение вещества почв, рекомендуемых для использования в качестве стандартных образцов состава. Например, в сертификатах ССО порошков морских осадков Н188-1 и РАС8-3 (N110, Канада) с размером частиц < 125 мкм представлены валовые (общие) содержания фосфора, калия и других элементов, а также формы присутствия этих элементов в экстрактах и осадке [25, 26]. Такая информация позволяет контролировать правильность как проведения экстракционных процедур, предваряющих химический анализ, так и непосредственно выполненных измерений, включая градуировку методик анализа и контроль качества результатов. Исследование вещества почв - кандидатов в стандартные образцы - должно включать оценку вкладов погрешностей отдельных этапов анализа в общую погрешность (неопределенность) аттестуемых метрологических характеристик, особенно для наиболее важных агрохимических показателей. Это обеспе-
чит возможность оценить применимость (надёжность) и предложить направления их совершенствования при методик химического анализа почв, используемых для использовании современных методов исследования определения агрохимических показателей плодородия, вещества.
5. Найденные и аттестованные валовые содержания элементов в некоторых стандартных образцах почв для агрохимических и _геоэкологических исследований_
со Si А1 Mg Са Fe Na К F Ва Sr Р В Мп Ti Ni Со V Cr Be Sc Ga Cd Pb Cu Zn Zr Y
% 10"4 % 10"4 %
САСол П-05 28.7 5.71 1.09 0.53 3.09 1.1 2.0 270 470 180 480 76 620 3440 46 13 90 110 1.9 12.5 10.7 13 32 73 270 24
САЧП-05/1 26.9 7.00 1.16 2.3 3.76 1.08 2.0 ** 600 170 800 69 800 4200 50 15.5 110 100 2.3 15.6 14 21 37 110 210 33
САКаш П-05/3 32.6 5.66 0.73 1.29 2.61 1.09 2.0 450 130 520 49 427 3380 34 11 81 99 1.6 9.5 8 12.6 18 79 250 18
САЧкП-05/4 24.4 5.66 0.91 1.4 3.35 0.94 2.0 450 120 890 59 706 3760 39 14 110 71 2 13.4 11 17.9 33 105 180 29
САЧвП-05/7 28.7 3.41 0.31 0.60 1.33 0.62 1.7 440 100 480 42 328 3060 19 6.3 41 47 1.1 7.2 5 8.8 12 58 490 28
САЧвП-06/11 30.1 4.73 0.60 0.70 2.46 0.71 2.0 520 120 640 50 671 4050 26 12 72 70 1.7 10.8 7 12.1 21 82 380 36
САСол П-07/1 32.8 5.97 0.82 0.73 2.51 0.8 2.0 600 160 380 50 753 4100 32 13 75 130 1.6 9.9 9 14.2 22 76 350 25
САДПП П-07/8 27.6 4.84 0.68 1.2 2.02 1.33 2.0 610 150 1210 48 558 3410 21 9.5 54 66 1.2 9.3 8 11.9 20 78 320 26
САДПП П-08/6 33.7 1.08 0.26 0.30 0.60 0.62 0.3 460 120 490 30 683 1090 8.2 4 22 29 0.4 2.5 <4 4.8 11 78 160 <7
САДПП П-09/21 32.4 6.47 0.84 0.95 2.99 1.51 2.0 690 160 850 45 920 4190 31 13 76 100 1.6 10.5 11 16.7 17 79 350 17
САЧюж П-02 31.7 7.47 1.62 1.51 4.44 1.65 2.5 490 220 750 29 920 3540 97 17 110 270 1.6 16.3 10 10.7 41 82 120 15
СВ-1 28.4 7.76 1.49 4.16 3.02 3.1 2.0 880 350 790 23 750 3220 58 11 73 140 1.7 12 10 19.6 25 104 150 28
ПЧП-1 29.4 5.33 0.61 1.17 2.51 0.88 2.0 360 560 120 820 47 620 4300 28 11 73 67 1.6 11.3 7 0.37 14 24 59 350 45
ПЧП-1 31.40 5.53 0.56 0.88 2.62 0.59 1.95 330 510 120 1004 44 720 4675 37 12 82 83 2.3 13 13 19 22 59
ПЧС-2 28.7 5.21 0.68 0.87 2.32 0.96 2 340 600 100 520 48 556 3970 27 10 69 68 1.7 10.4 9 0.37 14.7 21 58 360 36
ПЧС-2 33.28 5.9 0.64 0.83 2.80 0.64 2.04 330 480 120 567 48 589 4795 39 12 90 85 2.7 14 14 17 22 56
плт 29.4 5.74 1.58 7.59 2.52 1.56 1.5 390 510 330 560 40 530 3200 25 8.9 80 60 1.7 11.5 7 0.63 11.1 16 47 110 18
плт 28.29 5.47 1.30 6.94 2.41 1.50 1.50 380 360 280 511 40 558 2997 29 9.5 78 60 1.9 14 11 16 19 46
пет 21.8 6.17 3.07 8.4 3.14 2.38 1.5 580 480 710 640 72 651 3180 48 11 89 72 1.9 13.5 12 0.86 16.1 25 62 110 24
пет 21.53 5.65 2.36 8.56 2.87 2.56 1.67 560 360 550 563 72 604 2997 36 11 88 73 1.9 14 11 15 27 63
ПДП 38.1 5.37 0.55 0.74 2.02 1.18 2.0 300 680 170 520 46 744 4190 21 10 58 64 1.4 8.2 8 0.30 15.4 13 58 400 34
пдп 39.10 5.08 0.46 0.61 1.56 0.34 2.11 280 510 124 559 40 713 5035 28 12 65 73 1.9 12 14 21 16 53
GSS-8 27.0 6.17 1.57 6.3 3.3 1.5 2.0 500 290 840 50 690 3700 40 17 100 60 2 15 15 0.15 20 20 70 200 35
GSS-8 27.55 6.31 1.43 5.79 3.02 1.27 2.01 480 236 775 54 650 3800 32 12.7 81.4 68 1.9 11.7 14.8 0.13 21 24.3 68 400
СП-2 35.9 5.65 0.40 0.53 2.05 0.816 2.0 230 540 127 400 47 600 4240 25 11 54 77 1.6 10 9.1 0.47 15 19.4 45 440 25
СП-2 36.59 5.06 0.46 0.58 2.08 0.85 2.05 210 530 120 327 43 542 5040 25 10 64 80 1.5 9.4 8.5 14 17 45
Примечания. Жирным шрифтом выделены аттестованные содержания в ГСО и CRM. Пустые клетки - нет данных.
6. Соотношение содержания общего фосфора и его подвижных форм в почвенных СО
Индекс CO Тип почвы Содержание фосфора, 10"4 % % подвижной формы от общего содержания
Общее Подвижная форма
по Мачигину по Кирсанову по Чирикову
САСолП-05 Солонец бурый тяжелосуглинистый 480 22.3 4.6
САЧП-05/1 Чернозем типичный карбонатный легкосуглинистый 800 38.7 4.8
САКашП-05/3 Светло- каштановая карбонатная 520 12.7 2.4
САЧкП-05/4 Чернозем карбонатный легкосуглинистый 890 21.0 2.4
САЧвП-05/7 Чернозем выщелоченный среднесуглини-стый 480 93 19.4
САЧвП-06/11 Чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый 640 56 8.8
САСолП-07/1 Солонец каштановый средний солончако-ватый легкосуглинистый 380 10.0 2.6
САДПП-07/8 Дерново-подзолистая тяжелосуглинистая 1210 950 78.5
САДПП-08/6 Дерново-подзолистая супесчаная 490 109 22.2
САДПП-09/21 Дерново-подзолистая легкосуглинистая 850 162 19.1
САЧюжП-02 Чернозем южный среднесуглинистый 750 12.9 1.7
Заключение. Реестр утвержденных типов СО состава почв представлен образцами, которые применимы только при агрохимических исследованиях (аттестованы только агрохимические показатели) или для выполнения геолого-геохимического мониторинга состояния почв (валовые содержания макро- и микроэлементов,
включая токсичные), что лишь частично отвечает определению «стандартный образец». В современной трактовке стандартный образец - это материальная модель какого-либо вещества, состав и свойства которого исследованы по определенным алгоритмам, подробно описаны опорными характеристиками валового мине-
рального, элементного, изотопного и гранулометрического состава, а также состава и размерности отдельных фаз, которые согласованы между собой.
Для выявления характерных особенностей вещества СО почв, применяемых для аналитического контроля в агрохимии и экогеохимии, сопоставлен их элементный, вещественный и гранулометрический состав.
При агрохимическом и геоэкологическом оценивании состояния почвенных покровов используют разнообразные методы определения минералогического и химического анализов, надежность результатов которых обеспечивается матричными стандартными образцами. Ограниченные сведения о химическом составе СО почв не позволяют использовать балансовую модель для оценивания достоверности аттестованных характеристик о формах присутствия элементов.
Выполненные аналитические исследования элементного, вещественного и гранулометрического состава стандартных образцов почв производства ряда российских и зарубежных производителей, применяемых для аналитического контроля в агрохимии и геоэкологии, помогли выявить их особенности и отличительные характеристики. Значимые различия в гранулометрическом составе СО почв не позволяют контролировать правильность как проведения экстракционных процедур, предваряющих химический анализ, так и непосредственно выполнения измерений, включая градуировку методик анализа и контроль качества результатов даже при установлении только агрохимических показателей. Таким образом, необходимо при исследовании вещества почв - кандидатов в стандартные образцы - включать в список аттестуемых характеристик как агрохимические показатели, так и валовые содержания элементов, описание минерального и гранулометрического состава порошков. Это будет способствовать выявлению связей между разными характеристиками почв и их плодородием. Использование единого подхода к созданию и применению по целевому назначению универсальных СО почв сократит экономические затраты на аналитические работы в агрохимии и экогеохимии.
Литература
1. Пансю М., ГотеруЖ. Анализ почвы. Справочник. Минералогические, органические и неорганические методы анализа. Пер. 2-го англ. изд. Под ред. Д.А. Панкратова. - СПб.: ЦОП «Профессия», 2014. - 800 с.
2. Об обеспечении единства измерений: [федер. закон Рос. Федерации 26 июня 2008 г. № 102-ФЗ: принят Гос. Думой Федер. Собр. Рос. Федерации 11 июня 2008 г.: одобрен Советом Федерации Федер. Собр. Рос. Федерации 18 июня 2008 г. (в редакции от 27 декабря 2019 г. № 496-ФЗ)]. - Рос. газета, 2019.-28 с.
3. ГОСТ ISO/IEC17025-2019 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий (переиздание). Издание официальное. - М: Стандартинформ, 2020. - 25 с.
4. ГОСТ ISO Guide 30-2019 Стандартные образцы. Некоторые термины и определения. Издание официальное. - М: Стандартинформ, 2019,- 16 с.
5. Васильева И.Е., Шабанова Е.В. Стандартные образцы геологических материалов и объектов окружающей среды: проблемы и решения // Журнал аналитической химии. - 2017. - Т. 72. - № 2. - С. 129146. https://doi.org/ 10.7868/S0044450217020141.
6. Васильева И.Е., Шабанова Е.В. Стандартные образцы растительных материалов - инструмент обеспечения единства химических измерений // Журнал аналитической химии. - 2021. - Т. 76. - № 2. -С. 99-123. https://doi.org/10.31857/S0044450221020146.
7. Хитрое В.Г., Белоусов Г.Е., Божевольнова НА., Галудзина А.И., Доброниченко В.В., Земцова Л.С., Копылова Л.Ф., Семенов Б.П. Надежность анализа горных пород (факты, проблемы, решения) - М.: Наука, 1985.-302 с.
8. Bacon J.R., Butler О. Т., Cairns W.R.L., Cavoura О., CookJM., Davidson СМ., Kraus R.M. Atomic spectrometry update - a review of advances in environmental analysis // J. Anal. At. Spectrom. - 2022, - № 37. P. 949. https://doi.org/10.1039/dlja90054d.
9. Olivares I.R.B., Souza G.B., Nogueira A.R.A., Toledo G.T.K., Marcki D.C. Trends in developments of certified reference materials for chemical analysis - focus on food, water, soil, and sediment matrices // TrAC (Trends in Analytical Chemistry). - 2018. - № 100. - P. 53-64. https://doi.Org/10.1016/j.trac.2017.12.013.
10. Васильева И.Е., Таусенев Д.С., Бусъко A.E., Землянко П.В., Шабанова Е.В., Забанов Ю.А., Манохина С.Н. Изучение гранулометрического состава порошков стандартных образцов природных сред // Стандартные образцы. - 2015. - № 1. - С. 39-49.
11. Smelyy R.V., Kaneva E.V., Oshchepkova A.V., Bychinskii V.A., Aisueva T.S., Shchetnikov A.A., Pashkova G.V, Yakimov I.S., Finkelshtein A.L. Determination of the mineral composition of the lake bottom sediments by X-ray diffraction method and physico-chemical modelling // J. Sib. Fed. Univ. Chem. - 2019 - V. 12. - № 3. - P. 382-394.
12. Васильева И.Е., Шабанова E.B., Забанов Ю.А., Бусъко А.Е. Применение МАЭС для исследования вещества стандартных образцов состава природных и техногенных сред // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. -2015. -Т. 81. -№ 1.-С. 22-29.
13. ФР.1.31.2015.20474 Определение массовых долей фтора в порошковых пробах. Методика количественного химического анализа горных пород, рыхлых отложений, донных осадков, почв, зол, шлаков, руд и продуктов их переработки методом дуговой атомно-эмиссионной спектрометрии с фотоэлектрической регистрацией спектров и введением вещества в дуговой разряд по способу вдува-ния-просыпки. - Иркутск: ИГХ СО РАН, 2014. - 26 с.
14. ФР.1.31.2020.36185 Методика измерений массовых долей элементов в порошках органоминеральных проб методом атомно-эмиссионной спектрометрии с непрерывным введением вещества в плазму дугового разряда и интегральной регистрацией спектров фотодиодными линейками. - Иркутск: ИГХ СО РАН, 2019. - 42 с.
15. ГОСТ 26213-2021 Почвы. Методы определения органического вещества. Издание официальное. - М: Изд-во стандартов, 2021. - 8 с.
16. ГОСТ 26205-91 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Мачигина в модификации ЦИНАО. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1992. - 8 с.
17. ГОСТ Р 54650-2011 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО. - М.: Стандартинформ, 2013. - 7 с.
18. ГОСТ 26204-91 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО. - М.: Стандартинформ, 2013. - 8 с.
19. ГОСТ 27593-88. Почвы. Термины и определения. Издание официальное. - М: Стандартинформ, 2008. - 9 с.
20. ГОСТ 5180-2015 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. Издание официальное. - М: Стандартинформ, 2016.-23 с.
21. Лонцих С.В., Петров Л.Л. Стандартные образцы состава природных сред. - Новосибирск: Наука. Сиб. Отделение, 1988. - 277 с.
22. Лесс В.Р., Экхардт С., Кеттнер М. Практическое руководство для лаборатории. Специальные методы: пер. с нем. 2-го изд. под ред. И.Г. Зенкевича, Н.А. Шурдубы, И.В. Болдырева. - СПб.: ЦОП «Профессия», 2014.-472 с.
23. Ступакова Г.А., Лапушкина А.А., Игнатьева Е.Э., Ветрова Е.Ю. Выявление корреляционной зависимости между показателями плодородия в стандартных образцах дерново-подзолистой почвы разного гранулометрического состава // Плодородие. - 2022. - № 4. - С. 4549. https://doi.org/10.25680/S19948603.2022.127.13.
24. Ступакова Г.А., Лапушкина А.А., Щиплецова Т.И., Митрофанов Д.К., Холяева О.В. Вариабельность содержания показателей плодородия в стандартных образцах разных типов почв// Плодородие. - 2022. -№ 5. - С. 11-16. https://doi.org/10.25680/S19948603.2022.128.03.
25. Kumkrong P., Mercier P.H.J., Pihilligawa I.G. , Mihai О., Tyo D.D., Cindy J., Kingston DM., Mester Z. Determination of 27 metals in HISS-1, MESS-4 and HISS-1 marine sediment certified reference materials by the BCR sequential extraction // Talanta,. - 2021. - V. 221. - article: 121543. https://doi.Org/10.1016/j.talanta.2020.121543.
26. Kumkrong P., Mihai O., Mercier P. H. J., Pihilligawa I.G., Tyo D.D. Tessier sequential extraction on 17 elements from three marine sediment certified reference materials (HISS-1, MESS-4, and PACS-3) // Analytical and Bioanalytical Chemistry. - 2021. - V. 413. - P. 1047+1057. https://doi.org/10.1007/s00216-020-03063-z.
27. Angelova A., Genova N., Stoyanova S., Surleva O., Nekov I-H., Ilieva D., Surleva A. Comparative study of soil test methods for determination of plant available potassium in Bulgarian arable soils // Analytics and Control. - 2021. - V. 25. - No. 3. - P. 182-192. https://doi.Org/10.15826/analitika.2021.25.3.001.
28. Шабаев А.Г. Взаимосвязь показателей состояния плодородия дерново-подзолистых почв с урожайностью сельскохозяйственных культур // Инженерный вестник Дона. - 2014. - № 4. - URL: https://ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2014/2692 (дата обращения: 29.03.2023).
SOIL-MATRIX REFERENCE MATERIALS FOR AGROCHEMISTRY AND GEOCHEMISTRY RESEARCHING: PURPOSE, SIMILARITY AND DIFFERENCE
I.E. J'asU'eva1, ScD (Engin.), E. I: Shabanova1, ScD (Phys.-Math.), G. I. Stupakova2 PhD,
E. V. Kaneva1, PhD, I. I. Shakirova1, graduate student, E.E. Ignatieva2 'A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences (IGC SB It IS) 664033 Irkutsk, Russia, Favorsky str. 1A; e-mail: vasira@iqc.irk.ru 2FGBNU "D.N.Pryanishnikov AH-Russian Research Institute (FGBNU "Research Institute of Agrochemistry ") 12 7550, Moscow, Pryanishnikova
str., 31 A: e-mail: vniia@list.ru
The article presents a list of soil-matrix reference materials made by some Russian and foreign producers. The features and relationships of the elemental, material and granulometric compositions of Rh ls used for soil characterization in agrochemistry and geochemistry are discussed. It was shown that differences of the granulometric compositions of soil-matrix Rhls do not allow to control the triteness of both the extraction procedures, that precede chemical analysis, and the instrumental measurement, including the procedures of calibration and quality control of the results. The necessity and possibility of developing universal soil-matrix Rhls in order to applicate simultaneous it for scientific and economic investigations of agrochemistry. ecology and geochemistry are demonstrated. For that purpose, the total content of elements, agrochemical indicators, a description of the mineral and granulometric compositions of Rhls are recommended to list as certified characteristics.
Keywords: soil-matrix reference materials, chemical and physical-chemical properties, granulometric composition
УДК 634.11:631.81 БОГ 10.25680/819948603.2023.131.12
КАЛИЙНЫЙ РЕЖИМ В АГРОСЕРОЙ ПОЧВЕ ВИШНЕВОГО САДА ПРИ СИСТЕМАТИЧЕСКОМ ВНЕСЕНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
Т.А. Роева, к.с.-х.н., Л.И. Леонтьева, к.с.-хн, Е.В. Леоничева, к.б.н. ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культур» Орловская область, д. Жилина, Россия, 302530, аяго&Ьупшук. ги
Динамику обменных и водорастворимых соединений калия в агросерой почве вишневого сада изучали в течение 6 лет (2017-2022 г.). Основными факторами, повлиявшими на калийный режим, были: обеспеченность почвы калием, метеорологические условия (особенно осадки) и внесение удобрений (сульфат калия в дозах Кю-Кш,). Уровень доступного растениям калия в почве неудобренных участков был стабильным в течение исследуемого периода (160±12 мг/кг), тогда как внесение удобрений привело к накоплению обменного калия в верхнем слое почвы до 260±20 мг/кг. Увеличение запасов обменного калия не повлияло на продуктивность деревьев. Следовательно, удобрение вишневого сада калием в первую декаду после посадки не требуется, если начальный уровень калия в почве составляет 160 мг/кг или выше.
Ключевые слова: вишня, азотные и калийные удобрения, обменные и водорастворимые формы калия, продуктивность.
Для цитирования: Роева ТА., Леонтьева .ПЛ., Леоничева Е.В. Калийный режим в агросерой почве вишневого сада при систематическом внесении минеральных удобрений// Плодородие. - 2023. - №2. - С. 55-58. Б01: 10.25680/819948603.2023.131.12.
Калий, наряду с азотом, относится к числу наиболее важных элементов питания для косточковых деревьев. Ион калия является самым распространенным катионом в растениях и играет важную роль во многих фундаментальных процессах, таких так активация ферментов, синтез белка, транспортировка веществ и осмотическая регуляция [15]. С одной стороны, калий способствует улучшению качества плодов за счёт усиления синтеза и транслокации углеводов в растениях. Применение оптимальных доз калийных удобрений положительно влияет на окраску, размер и плотность плодов косточковых культур [18], повышает их урожайность [16]. С другой стороны, избыточные дозы калийных удобрений приводят к снижению их агрономической эффективности [13]. Поэтому для устойчивого производства плодов в косточковых садах требуется вносить дозы калийных удобрений в соответствии с потребностями деревьев.
Диагностика калийного питания многолетних плодовых деревьев сложна и, в значительной мере, определяется их биологическими особенностями и «поведением» калия в конкретных почвенно-климатических условиях. По сравнению с однолетними культурами много-
летние плодовые деревья наиболее эффективно потребляют калий, благодаря их способности использовать внутренние резервы элемента для роста ранней весной, более длительному периоду поглощения питательных веществ корнями и существенно более низкому, чем у однолетних полевых растений, размеру выноса калия с урожаем [5]. Эти особенности позволяют плодовым деревьям удовлетворять потребности в калии за счет естественного плодородия почвы. Поэтому калийные удобрения часто мало эффективны в садах, особенно в первые годы плодоношения деревьев на почвах с благоприятным уровнем доступных форм калия [8, 9, 17].
Доступность почвенного калия для растений определяется взаимосвязью различных соединений калия, находящихся в динамическом равновесии (необменных, обменных, водорастворимых). Обменные и водорастворимые калийные формы - основной источник питания растений. Сложная динамика форм калия затрудняет анализ обеспеченности растений этим элементом. Несмотря на то, что почвам свойственно пополнять запасы обменного калия за счет необменных форм, при выращивании плодовых культур без применения удобрений может происходить значительное снижение его
