TEOFIL MAZUR
ROLA WĘGLA 214C GLICYNY W PROCESIE HUMIFIKACJI1
K ated ra C hem ii R olnej W SR w O lszty n ie
W procesie biochemicznych przemian w glebie dużą rolę spełniają aminokwasy powstające z rozpadu białek. Zawartość wolnych amino kwasów- w glebie jest stosunkowo mała, gdyż ulegają one bardzo szybko m ineralizacji lub wchodzą w połączenia z innym i związkami chemicz nymi.
Celem zbadania, w jakim stopniu w ęgiel z aminokwasów przechodzi w połączenia hum inowych i fulw owych kwasów, przeprowadzono do świadczenia z 2 14C glicyną. Do doświadczeń wzięto gleby typu brunat nego: A — piaszczysto-gliniastą lekką, o pH 4,6 i В — gliniasto-piasz- czystą średnio-ciężką, o pH 5,6. Próbki gleb z dodatkiem 0,1% 214C glicyny, o wilgotności 50% m.p.w., umieszczono w przystosowanych do tego celu komorach asym ilacyjnych. W ydzielający się z rozkładu glicyny
14C 02 mierzono za pomocą licznika „szczypa”, typu T-25-LBF [2]. Po zakończeniu rozkładu, tj. wówczas, gdy ilość 14C 02 w komorze nie wzrastała, glebę wysuszono na powietrzu celem przerwania procesów biologicznych. Okres rozkładu glicyny wynosił ok. 120 godzin. K w asy hum inowe i fulw ow e wyodrębniono z gleby wg K o n o n o w e j [1]. Oprócz tego zrobiono również wyciąg wodny celem stwierdzenia, czy w glebie pozostała jeszcze nierozłożona glicyna. Przy sporządzaniu w y ciągów stosunek gleby do roztworu wynosił 1 :2,5. Z podstawowych roztworów pobrano próbki do pomiaru na zawartość 14C. Do badań chro matograficznych roztwory odparowano do sucha w temperaturze < 50°C, a następnie rozpuszczono w określonej ilości rozpuszczalnika. Radiochro- matogramy wyciągu wodnego uzyskano chromatografią jednokierunkową, zaś kwasów hum inowych i fulw ow ych chromatografią krążkową.
W yniki uzyskane z pomiaru radioaktywności wyciągów glebowych zamieszczone są w tabl. 1.
1 P raca w y k o n a n a w K ated rze S to so w a n ej A to m o w ej F iz y k i i R a d io ch em ii A k a d em ii R oln iczej w M osk w ie, k is r o w n ik prof, dr W. R aczyń sk i.
Rola 214C glicyny w procesie hum ifikacji 255
Aktywność w y ci ą g u wodnego g l e b y o r a z kwasów fu lwowych i huminowych w i m p . / a i n 10 g g l e b y Wyciąg Gleba P o z o s t a ł o w g l e b i e w % i l o ś c i w n i e s i o n e g o 14ę A В A В I wodny 4680 З66О 1 , 8 1 , 2 11 kwasy fulwowe 296О 3565 1 , 2 1 ,4 111 kwasy huminowe 3912 2820 1 ,5 1 , 1 I I + I I I 6872 6385 2 ,7 2 ,5 ( I I + I I I ) - I 2129 2715 0 ,9 1 ,3
W glebie A, w której procesy rozkładu były w olniejsze i trw ały około 20 godz. dłużej niż w glebie B, więcej radioaktywnego węgla przeszło do związków organicznych wyekstrahowanych wodą i do kwasów hum i nowych. Ilość radioaktywnego węgla, który przeszedł do kwasów fulw
o-R ys. 1. o-R ad ioch rom atogram y w y c ią g u w o d n eg o gleb: a — g licy n a , b — g leb a lek k a А , с —
gleb a śred n ia В
wych, była większa w glebie В niż w glebie A. Można zatem przypusz czać, że przy w olniejszym rozkładzie aminokwasów w glebie, większa ilość węgla zostaje związana w kwasy hum inowe, a przy szybszym w kwasy ful wo we.
Pomiary radioaktywności otrzym anych w yciągów glebowych obra zują ogólną zawartość radioaktywnego węgla. Celem otrzymania ja
256 T. Mazur
R ys. 2. R ad ioch rom atogram y k w a só w h u m in cw y ch w y o d ręb n io n y ch z g le
by A
kościowej charakterystyki badanych związków sporządzono radiochro matogramy. Radiochromatogramy wyciągu wodnego ilustruje rys. 1, kwasów hum usowych rys. 2 i fulwokwasów rys. 3.
Wyciąg wodny gleby A zawiera znaczną ilość nie rozłożonej glicyny, podczas gdy w glebie В stwierdzono tylko ślady. Obok nie rozłożonej glicyny w ykryto w iele innych radioaktywnych połączeń organicznych zarówno o większym , jak i m niejszym Rf. Są to nowo powstałe związki, których znaczna część była zbliżona do kwasów huminowych, gdyż pozostała w punkcie naniesienia roztworu. W glebie В wyodrębnić można dwie grupy połączeń (pomijając ślady glicyny). Pierwsza o charakterze zbliżonym do kwasów hum inowych, która pozostała w punkcie naniesie nia roztworu i druga o większym Rf.
К o n o n o w a [1] w chromatograficznych badaniach hum inowych i fulw ow ych kwasów wyodrębniła trzy strefy: А, В, C. Strefy te różnią się m iędzy sobą elem entarnym składem chemicznym, w naszych bada niach stwierdzono, że radioaktywny w ęgiel kwasów hum incwych po został w strefie A, zaś fulw okwasów przeszedł do strefy C.
L IT ER A TU R A
[1] K o n o n o w a М.. В i e 1 с z i к o w а Р. — К izu czien iu p ryrod y g u m u so w y ch w ie sz c z e s tw p o czw y p riem am i fra k cjo n iro w a n ija . P o c z w o w ie d ie n ie , t. 11, 1960. [2] M a z u г T., R a c z y ń s k i W. P rew ra szczien ije a m in o k isło t w p o czw ie.
I o p y t z 214C g licy n o m (w druku).
Rys. 3. R iad och rom atogram y k w a só w fu lw o w y c h w y o d ręb n io n y ch z g le b y В
Rola 214C glicyny w procesie hum ifikacji 257 Т . М А З У Р РО Л Ь УГЛ ЕРО ДА 214C ГЛИЦ И Н А В ПРОЦЕССЕ ГУ М И Ф И К А Ц И И К а ф е д р а А г р о х и м и и С е л ь с к о х о з я й с т в е н н о й А к а д е м и и О л ь ш т ы н Р е з ю м е В опы тах по и сследован и ю р а зл о ж ен и я ам инокислот в почве прим ен ено 214С глицин. Р адиоактивны й угл ер од дал в озм ож н ость к ол ичествен но определить прочность его свя зи в гум усовы х соед и н ен и я х почвы . В п очве с легким м е х а ническим составом количество 14С связанн ого в гум иновы х к и сл отах равн ялось 1,5р/о, а в почве со средним м ехан и ч еск и м составом 1,1%. Ц и ф р ы эти дл я ф у л ь - в ав ы х кислот бы ли равны 1,2% и 1,4%. Р ади охр ом атогр аф и ч еск и е и ссл едован и я п ок азали , что *4С гум иновы х кислот в основном остается в горизонте А, 14С ф у л ь в о в ы х кислот пер едв и гается в горизонт С. Т . M A Z U R
THE ROLE OF 2 ^ C G LY CINE C A R BO N IN THE H U M IF IC A T IO N PR O C ESS
C h a i r o f A g r o c h e m i s t r y , C o l l e g e o f A g r i c u l t u r e , O l s z t y n
S u m m a r y
2*4C g ly c in e w a s u sed in stu d ies on d eco m p o sitio n of am in o acid s in soil. T he ra d io a c tiv e carbon a llo w ed to d eterm in e its b in d in g -d e g r e e w ith h u m ic s o il com pounds. T he ratio o f h u m ic -a c id bound 14C w a s in lig h t soil 1.5%, in in te r m e d ia te so il 1.1%. T he corresp on d in g fig u r e s for fu lv ic acid s w e r e 1.2% and 1.4% r e sp e c tiv e ly . R ad ioch rom atograp h ic te s ts sh o w ed th a t th e 14C of th e h u m ic acid s r e m a i ned m o stly in zon e A , th a t of th e fu lv ic acid s p a sses to zone C.
