Тема кандидатской диссертации аспиранта кафедры химии почв Данилина Игоря Вячеславовича: " Состав жидкой фазы в ризосфере разных древесных видов в связи с проблемой устойчивости глинистых минералов в подзолистых почвах ненарушенных южно-таежных ландшафтов" (научный руководитель: д.б.н., профессор Соколова Татьяна Алексеевна)

Краткое описание: общепризнано положение о том, что в ризосфере процессы выветривания минералов происходят с большей интенсивностью, чем во вмещающей почве, поскольку в ризосферу непрерывно поступают агенты растворения и трансформации минералов – корневые экссудаты и метаболиты микроорганизмов. Это положение подтверждено результатами многочисленных экспериментальных исследований на разных почвах, но оценка термодинамической устойчивости отдельных минералов в зависимости от состава раствора в ризосфере различных растительных видов и во вмещающей почве дается лишь в единичных работах.


Вместе с тем информация о термодинамической устойчивости минералов в почвах с учетом влияния кинетического фактора является теоретической основой для прогнозирования возможности растворения и трансформации минералов при современном составе почвенных растворов.

Цель: определение термодинамической устойчивости каолинита, иллита, смектита, вермикулита, почвенного хлорита и аморфных алюмосиликатов в ризосфере ели обыкновенной (Picea abies) и клена остролистного (Acer platanoides) и в соответствующих вмещающих подзолистых почвах при современном составе почвенных растворов.

Задачи:

  1. Изучить состав жидкой фазы в ризосфере ели обыкновенной и клена остролистного и в соответствующих вмещающих почвах
  2. Провести сравнительный анализ термодинамической устойчивости каолинита, иллита, смектита, почвенного хлорита и аморфных алюмосиликатов при современном составе почвенных растворов в ризосфере клена остролистного и ели обыкновенной и во вмещающих подзолистых почвах
  3. Провести сравнительный анализ равновесий в системе аAlСа2+ при современном составе почвенных растворов в ризосфере клена остролистного и ели обыкновенной и во вмещающих подзолистых почвах с последующей оценкой возможности токсичного воздействия соединений алюминия на почвенную биоту

Методы:

  1. Определение общих химических свойств ризосферы, соответствующей вмещающей почвы и образцов, взятых по генетическим горизонтам, общепринятыми методами
  2. Определение минералогического состава илистых фракций методом рентген-дифрактометрии (дифрактометр ДРОН-3)
  3. Выделение жидкой фазы почвы методом центрифугирования (центрифуга Eppendorf 5804) и определение в ней концентрации Ca, Mg, Na, K, Fe, Si, Al, Mn (атомно-абсорбционный спектрометр contrAA 800 Analytik Jena, эмиссионный спектрометр Agilent ICP-OES 5110), pH (иономер SevenGo pro Mettler Toledo), а также других общепринятых показателей (pH, удельная электропроводность и др.)
  4. Определение фракционного состава соединений алюминия жидкой фазы почвы
  5. Расчет активностей компонентов полученных растворов в программе VMINTEQ, расчет индексов насыщенности для каолинита, иллита, смектита, вермикулита, почвенного хлорита и аморфных алюмосиликатов с использованием справочных данных, построение диаграмм стабильности в системе Al2O3-SiO2-H2O

Практическое применение: Процессы растворения и трансформации минералов всегда сопровождаются изменением состояния элементов питания и сорбционных свойств почвы. Полученные в данном исследовании сведения позволят прогнозировать изменение вышеназванных свойств, а также оценить возможность токсичного воздействия соединений алюминия жидкой фазы ризосферы на почвенную биоту.