Попірний М. А. Трансформація складу органічної речовини чорнозему типового залежно від способу обробітку ґрунту

Об’єкт – процеси біотрансформації складу органічної речовини чорнозему типового, процеси надмолекулярної агрегації та стабілізації конформації гумінових кислот чорнозему типового за різного обробітку ґрунту. Мета – встановити біотрансформацію складу органічної речовини ґрунту та гумінових кислот, які характеризують молекулярні біофізико-хімічні процеси формування та стабілізації гумусу за різного обробітку чорнозему типового. Методи – польовий, лабораторно-аналітичний, фізико-хімічний, математичної статистики. Теоретичні результати – подальше поглиблення фундаментально-теоретичних основ та наукових уявлень щодо перебігу молекулярних процесів та механізмів формування й перетворення гумусових речовин у чорноземах типових за різного обробітку ґрунту. Виявлено, що інтенсифікація обробітку чорнозему типового підвищує активність біотрансформації органічної речовини верхнього шару ґрунту, значення показника активності новоутворення гумусових речовин ґрунту, а також підвищує рухомість конформації, гідратованої води та спряженої π-електронної системи ароматичних структур гумінових кислот. Доведено, що зміна біофізико-хімічних властивостей та молекулярних параметрів гумінових кислот чорнозему типового за різного обробітку зумовлена процесами переорганізації гумінової супраструктури, яка характеризується перебудовою міжмолекулярних сил, що залежить від складу продуктів гуміфікації. Практичні результати – результати досліджень можуть бути використані під час розробки агротехнічних заходів з підвищення стабільності органічної речовини чорноземів типових, а також для наукового обґрунтування застосування мінімальних та диференційованих систем обробітку ґрунту за конкретних агроекологічних умов та розроблення технології управління органічною речовиною ґрунту в умовах інтенсивного обробітку. Отримано патент на корисну модель «Спосіб визначення ефективної родючості ґрунту». Новизна – досліджено біофізико-хімічні механізми реагування гумінових молекул чорнозему типового та їх зміни за різного обробітку ґрунту в рамках сучасної супрамолекулярної парадигми й методики дослідження гумусових речовин. Доведено, що зміни фізико-хімічних властивостей та молекулярних параметрів гумінових кислот чорнозему типового за різного обробітку залежать від процесів переорганізації динамічної гумінової супраструктури, що визначається перебудовою міжмолекулярних сил. Досліджено рухомість гумінової супраструктури чорнозему типового за різного обробітку ґрунту методом діелектрометричної релаксаційної спектроскопії надвисокої частоти, що дає змогу визначити рухомість незахищених гідрофільних ділянок гумінових кислот. Набуло подальшого розвитку питання управління гуміновою супраструктурою in situ для підвищення секвестрації органічного вуглецю та захисту біологічно активної лабільної частини органічної речовини чорнозему типового за різного обробітку ґрунту. Ступінь впровадження – матеріали досліджень впроваджено у навчальний процес ХНАУ імені В.В Докучаєва під час викладання дисциплін за освітньою програмою «Експертна оцінка ґрунтів». Галузь – грунтознавство.