Основные почвообразующие и породообразующие минералы,их классификация и значение.

Минералы-однород.по хим.составу природ.тела с опред.физ.св-вами,образовавшиеся в земной коре приразличных физико-хим.процессах.Почвообразующие (материнские) породы-это минеральный субстрат, на котором развивается почва. Они являются фундаментом почвы. Состоят из разнообразных минеральных компонентов, различным образом участвующих в процессе почвообразования. Выветривание (гипергенез) –процессы преобразования горных пород на поверхности Земли.Устойчивость основных породообразующих минералов к выветриванию.1. Кварц – наиболее распространенный минерал земной коры имеет высокую устойчивость.2. Полевые шпаты – неустойчивы в зоне гипергенеза.3. Слюды – легко разрушаются (расщепляются напластинки).4. Пироксены и амфиболы – чрезвычайно неустойчивы.5. Минералы группы оливина – очень быстро разрушаются.В целом выветривание – это не просто разрушение минералов, а

сложный процесс, при котором часть первичных минералов полностью разрушается, часть испытывает определенное преобразование, сопровождающееся возникновением новых,вторичных(гипергенных)минералов.Наиболее распространенные гипергенные минералы , образующие корувыветривания – глинистые минералы.Это минералы :‐ группы гидроксидов Fe (гидрогетит, гидрогематит и др.),‐ сульфаты и хлориды (гипс, мирабилит,галит и др.)‐ карбонаты (кальцит и др.)Коры выветривания в редких случаях служат материнской породой почвы.Наиболее распространенными почвообразующими породами являются рыхлые отложения плейстоценовоговозраста.Они покрываю 90% территории внетропической части северного полушария.Особенности состава материнских почвообразующих пород определяют минеральный состав и оказываютсущественное влияние на химический состав почвы.Строение и структура пород обуславливают гранулометрический состав почв и почвообразующих пород,с которым связаны механические,водно‐физические и другие свойства почвы.Гранулометрический (механический) состав почв – это относительное содержание частиц различного размера,выраженное в процентах по массе высушенной почвы.В гранулометрическом составе почвообразующих пород выделяют основные части:1) грубообломочная (частицы внесколько мм и более);2) мелкообломочная (частицы мельче 1мм, но крупнее 0,001 мм), в основномпервичные минералы;3) высокодисперсная (частицы менее0,001 мм), в основном гипергенные глинистые минералы.В зависимости от содержания высокодисперсных частиц выделяют:1) глины (свыше 30%),2) суглинки (10‐30%),3) супеси (3‐10%),4) пески (менее 3%).Гранулометрический состав почв имеет важное значение для ряда свойств почвы:‐ пористости воздухопроницаемости,‐водопроницаемости,‐ водоподъемной способности,‐ поглотительной способности и пр.Породообразующие минералы — минералы, входящие в качестве постоянных существенных компонентов в состав горных пород.Минерал - это природное химическое соединение, реже - самородный элемент. Минералы могут быть твердыми, жидкими и газообразными, например кварц (SiO₂), сера (S), вода (Н₂О), диоксид углерода (СО₂).Среди породообразующих выделяются первичные и вторичные. Первичные возникли при формировании пород, вторичные — позднее как продукты видоизменения первичных минералов.Все минералы в зависимости от химического состава делят на классы: силикаты, карбонаты, оксиды и гидроксиды, сульфаты, сульфиты, фосфаты, самородные элементы. Основными породообразующими минералами горных пород являются: кварц, алюмосиликаты, железисто-магнезиальные силикаты, углекислые и сернокислые соли. Составной частью многих минералов является химически связанная вода. Различают главные или основные и второстепенные породообразующие минералы, а также акцессорные минералы. Для каждой группы пород - изверженных, метаморфических и осадочных - характерны свои породообразующие минералы. Минералы, являющиеся для одних пород второстепенными породообразующими минералами или даже акцессорными, для других могут быть главными породообразующими минералами. Например, оливин для большей части основных изверженных пород является второстепенным, для перидотита - главным породообразующим минералом. Силикаты представляют собой наиболее многочисленный класс включавший примерно около одной трети всех известных минералов. Они составляют около 85% состава земной коры.Распознавание минералов проще всего осуществляется по их физическим свойствам, главнейшими из которых являются цвет, твердость, спайность, блеск, характер излома и др. - Цвет минералов обусловливается их химическим составом, однако он может изменяться в зависимости от наличия примесей:1) минералы светлые, к которым относятся бесцветные и окрашенные в светлые цвета: белый, светло-серый, желтый, розовый (например, кварц, гипс); 2) минералы темные, обычно малопрозрачные, имеющие черный, темно-зеленый, темно-серый, коричнево-бурый (например, роговая обманка, змеевик и другие цвета).  - Спайность - способность минералов раскалываться при ударе по определенным направлениям с образованием гладких плоскостей раскола.  Различают 4 вида спайности:– весьма совершенную, когда минерал расщепляется на очень тонкие листочки или пластинки (например, слюда);– совершенную – при расщеплении минерал даст обломки, ограниченные правильными плоскостями (например, каменная соль, известковый шпат, ортоклаз);– несовершенную, когда на осколках минерала только местами бывают заметны небольшие гладкие площадки (например, апатит); – отсутствие спайности – при ударе распадается без образования признаков плоскостей спайности (например, кварц).- Блеск минерала обусловливается различным отражением света от его поверхности. Различают блеск: стеклянный (кварц, полевые шпаты); жирный (тальк); металлический (пирит), шелковистый (гипс-селенит), перламутровый (слюда), матовый (каолинит).- Излом минерала различают по спайности (кальций), раковистый (кварц), землистый (каолинит) и др.Первичные минералы.Они содержатся в частицах более 0,001мм,сформировавшихся при высокой температуре и давлении в глубинных слоях Земли.Они в процессе выветривания трансформируются во вторичные минералы.Наибольшее распространение в почвах и породах имеют силикаты: кварц, полевые шпаты, амфиболы (роговые обманки и пироксены), слюды. По химической природе кварц - типичный оксид, а по кристаллической структуре его относят к каркасным силикатам. Известны разновидности кварца, имеющие разный цвет и прозрачность: горный хрусталь, аметист. -Кварц весьма стойкий к выветриванию минерал, поэтому он накапливается в осадочных породах и в почвах. Особенно много кварца содержится в песчаных и супесчаных почвах. Обогащенность почв кварцем обусловливает пониженное плодородие, из-за его химической инертности, неспособности удерживать влагу и элементы питания.-Полевые шпаты-это наиболее распространенная в литосфере группа минералов имеет каркасный тип кристаллической решетки.- фельдшпатиды по химическому составу сходны с полевыми шпатами, но имеют меньшее содержание оксидов кремния, они часто замещают полевые шпаты в основных породах.-Пироксены и амфиболы занимают в литосфере по массе второе место после полевых шпатов (около 17%). В почвах и осадочных породах они присутствуют в небольших количествах, в связи с низкой устойчивостью к выветриванию. -Пироксены относятся к цепочечным силикатам. Типичным представителем является авгит - породообразующий минерал основных и ультраосновных пород. Первичные мин. Влияют на физ.св-ва.При высоком сод-и первич.мин.почвы рыхлые,отличаются воздухо-водонипраниц,но низкой влагоемкостью.Вторичные минералы. Они представлены частицами меньше 0,001мм.Образовались на поверхности и почве в результате трансформации первич.мин-ов.содержатся только в осадочных породах и в почвах. Разделяются на глинистые и неглинистые.но представлены в основном глинистыми минералами, оксидами железа, алюминия и простыми солями.Глинистые минералы. Минералы этой группы относятся к слоистым алюмосиликатам. Их название связано с тем, что они, как правило, преобладают в составе глин. К глинистым минералам относятся минералы групп каолинита, смешаннослоистых минералов, хлорита. Глинистые минералы обладают рядом общих свойств:1) высокая дисперсность;2) поглотительная, или обменная способность по отношению к катионам;3) содержат химически связанную воду, которая выделяется при температурах в несколько сотен градусов;4) имеют слоистое строение, сочетающее тетраэдрические и октаэдрические слои. Различают двух-, трех - и четырехслойные минералы.Минералы группы каолинита. Каолинит Al₄ (OH) ₈ (Si₄O₁₀) - двухслойный минерал с жесткой кристаллической решеткой, состоящей из одного слоя кремнекислородных тетраэдров и одного слоя алюмогидроксильных октаэдров.Он обладает низкой поглотительной способностью (не более 20 мг-экв на 100 г), обусловленной исключительно теми свободными связями, которые имеются на краях элементарных пакетов. К группе каолинита относится минерал галлуазит, отличающийся значительным содержанием межпакетной влаги и более высокой емкостью катионного обмена.Минералы группы гидрослюд. Эти минералы представляют собой трехслойные алюмосиликаты с нерасширяющейся решеткой, а поэтому межпакетная вода в них отсутствует.Минералы этой группы широко распространены в осадочных породах и почвах, в том числе в подзолистых, серых лесных и др.Минералы группы монтмориллонита Их еще называют минералами группы смектита (Fe, Al) ₂ [Si₄O₁₀] (OH) ₂·nH₂O. Эта группа минералов имеет трехслойное строение с сильно расширяющейся при увлажнении кристаллической решеткой, при этом они поглощают влагу, сильно набухают и увеличиваются в объеме. Отличительной особенностью этих минералов является высокая дисперсность. Разнообразные изоморфные замещения кремния на алюминий, алюминия на железо и магний влекут за собой появление отрицательных зарядов, которые уравновешиваются обменными катионами.Минералы группы хлорита. Они имеют четырехслойную набухающую решетку. Содержат в своем составе железо, магний. Могут быть как магматического, так и экзогенного происхождения. Минералы гидроксидов и оксидов железа и алюминия. Наибольшее распространение имеют гематит Fe₂O₃, гетит Fe₂O₃ Н₂О, гидрогетит, гиббсит (гидрагелит) Аl₂О₃·3Н₂О. Минералы этих групп встречаются в иллювиальных горизонтах подзолистых, серых лесных почв, почв влажных тропических и субтропических областей (красноземы, ферраллиты и др.). Они образуются путем кристаллизации из аморфных гидратов оксидов железа и алюминия. Минералы этой группы принимают участие в оструктуривании почв, в связывании фосфорной кислоты. В условиях кислой реакции среды гидраты оксидов железа и алюминия растворяются и принимают активное участие в процессах почвообразования.Аллофаны. Группа вторичных минералов, состоящая из октаэдров и тетраэдров, но расположенных не систематически, а беспорядочно и поэтому имеющих аморфное строение. Они повышают емкость поглощения, увеличивают гидрофильность, липкость и набухаемость почв.

Классификация механических элементов.Химический и гранулометрический состав,свойства механических фракций.

Гранулометрический (механический) состав почв. Гранулометрическим (механическим) составом почвы называется весовое соотношение в почве частиц разного размера. Под частицами разного размера подразумеваются группы частиц, диаметр которых лежит в определенных пределах. Каждая из таких групп называется гранулометрической (механической) фракцией почвы. Группировка механических элементов по размерам называется классификацией механических элементов. В нашей стране применяется классификация Н. А. Качинского (таблица 1).

Таблица 1. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОЧВ (Н.А.Качинский, 1965)
	Название механических элементов	Диаметр механических элементов, мм
Физический песок (> 0,01 мм)	Камни	> 3
	Гравий	3–1
	Песок крупный	1–0,5
	Песок средний	0,5–0,25
	Песок мелкий	0,25–0,05
	Пыль крупная	0,05–0,01
Физическая глина (< 0,01 мм)	Пыль средняя	0,01–0,005
	Пыль мелкая	0,005–0,001
	Ил грубый	0,001–0,0005
	Ил тонкий	0,0005–0,0001
	Коллоиды	< 0,0001

В основу разделения механических фракций положены различия, главным образом, в водно-физических свойствах частиц. Так, каменистая часть почвы (d > 1 мм) с точки зрения водно-физических свойств не активна, инертна; она не способна удерживать влагу. Песок (d = 1,0–0,05 мм) обладает слабой водоудерживающей способностью. Пыль (d = 0,05–0,001 мм) очень хорошо удерживает воду и обладает хорошей водоподъемной способностью; ил (d < 0,001 мм) имеет плохую водопроницаемость и меньшую, чем у пылеватых частиц, водоподъемную способность. В почвоведении принята классификация почв по механическому составу, разработанная Качинским, по которой все почвы подразделяются в зависимости от содержания в них физической глины, т.е. частиц, диаметр которых менее 0,01 мм. Для каждого типа почвообразования нормы содержания физической глины не одинаковы (таблица 2).

Таблица 2. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЧВ ПО МЕХАНИЧЕСКОМУ СОСТАВУ (Н.А.Качинский, 1965)
Краткое название почвы по механическому составу	Содержание физической глины (частиц с диаметром < 0,01 мм), %
	Тип почвообразования
	Подзолистый	Степной, красноземы и желтоземы	Солонцы и сильно солонцеватые почвы
Песок рыхлый	0–5	0–5	0,5
Песок связный	5–10	5–10	5–10
Супесь	10–20	10–20	10–15
Суглинок легкий	20–30	20–30	15–20
Суглинок средний	30–40	30–45	20–30
Суглинок тяжелый	40–50	45–60	30–40
Глина легкая	50–65	60–75	40–50
Глина средняя	65–80	75–85	50–65
Глина тяжелая	> 80	> 85	> 65

Механический состав почвы является важной характеристикой, необходимой для определения производственной ценности почвы, ее плодородия, способов обработки и т.д. От механического состава зависят почти все физические и физико-механические свойства почвы: влагоемкость, водопроницаемость, порозность, воздушный и тепловой режим и др. В полевых условиях определение механического состава производится по степени пластичности – наощупь. При известном навыке почвы можно достаточно четко разделять на глинистые, суглинистые, супесчаные и песчаные: Песчаные почвы – бесструктурны, не обладают связностью, сыпучи, при большом увлажнении можно скатать в шарик. Супесчаные почвы – в сухом состоянии сыпучи, бесструктурны, во влажном состоянии легко скатываются в шар, но «шнура» или «колбаски» не образуют. Суглинистые почвы – в сухом состоянии легко втираются в кожу, во влажном состоянии пластичны и легко раскатываются в «шнур» или «колбаску». Чем тоньше «шнур» или «колбаска», тем данная почва ближе к глине. Глинистые – в сухом состоянии при растирании на ладони дают тонкий однородный порошок (пудру), хорошо втирающийся в кожу, во влажном состоянии раскатываются в длинный, тонкий шнур, легко сворачиваемый в кольцо без трещин. Окончательное название почвы по механическому составу производится в лаборатории при помощи специального анализа, и на основании этого дается название почвы. Общее название почвы по механическому составу дается по данным механического анализа верхнего горизонта (0–25 см). Например, чернозем южный, глинистый.

Географическое положение,условия почвообразования и развития растительности таежно-лесной зоны.Краткая характеристика подзон.Почвообразовательные процессы в таежно-лесной зоне.

Географическое положение-расположена в пределах европейской и азиатской час­тей России занимает большую территорию — около 1150 млн. га. От берегов Балтий­ского моря она широкой полосой тянется на восток, достигая бе­регов Берингова, Охотского, Японского морей, охватывает все за­падные, центральные и северо-восточные районы европейской части страны, Северный Урал и значительную часть Цент­рального Урала, таежную часть Западной Сибири и почти всю Восточную Сибирь, Якутию, Дальневосточный край и Сахалин.На севере граничит с зоной тундры, а на юге — с ле­состепной зоной.

Условия почвообразования:Климат таежно-лесной зоны более мягкий, чем климат тундры. Он характеризуется жарким летом, не очень суровой зимой и большим количеством осадков. в связи с большой протяженностью этой зоны с запада на восток климат в разных частях ее далеко неоди­наков. в направлении с запада на восток континентальность и суровость климата увеличиваются.Продолжительность теплого периода, то есть периода со сред­негодовой температурой выше 5°С, также изменяется в направле­нии с запада на восток. На западе она составляет 180 дней, на востоке — уменьшается до 120 дней. То же самое можно сказать и относительно увлажнения. Если на западе зоны сумма годовых осадков достигает 650—700, то на востоке снижается до 400— 300 мм. почва промачивается глубоко, а поверхностный и подземные стоки силь­но развиты.В восточной части зоны, главным образом в Западной Сибири, в почве появляется вечная мерзлота, которая островками заходит далеко на юг, к границе с Монголией и Китаем.

Растительность таежно-лесной зоны представлена тремя форма­циями: деревянистой, травянистой луговой и травянистой болот­ной. Основой растительности является лесная древесная, которая складывается главным образом из хвойных лесов. В зависимости от древесной и травянистой растительности в пределах зоны мож­но выделить несколько подзон.1. Подзона южной редколесной тайги представляет собой изреженные мохово-лишайниковые леса с большой примесью березы, а на востоке зоны — сибирского кедра. В нижнем ярусе здесь значительно распространены растения холодных почв тундры. На равнинных местах эти леса чаще всего заболочены.2. Подзона средней тайги характеризуется распространением на мелкоземлистых породах высоких густых елово-лиственных ле­сов с незначительным мховым покровом. Заболоченность почв здесь меньшая и только в Западной Сибири очень высокая.3. Подзона южной тайги представлена толь­ко в европейской части страны. Она характеризуется развитием хвойно-широколистных лесов, в которых к хвойным породам при­мешаны липа, дуб, клен, береза, осина и др. В этих лесах хорошо развит травянистый покров.

Рельеф зоны также очень неоднороден. Европейская часть и Западная Сибирь отличаются равнинным рельефом, За­падная Сибирь и Дальний Восток представляют собой зоны вы­соких горных систем, расположенных между ними плоскогорий и долин и характеризуются очень сложным горным рельефом.

Почвообразовательный процесс таежно-лесной зоны:Почвообразовательный процесс протекает слабее на почвах глинистых, суглинистых, обладающих слабой водопроницаемостью, на песчаных и супесчаных он идет быстрее. На почвах, материнская порода которых богата солями кальция и магния, подзолообразование происходит медленно и не дает тех глубоких изменений, которые наблюдаются на почвах, залегающих на бескарбонатных породах. Ход подзолообразовательного процесса зависит также от рельефа местности. В пониженных местах он усиливайся, иллювиальный слой бывает мощнее, более бурого Цвета, а подзолистый -толще и светлее окрашен.Однако самый главный фактор в образовании различных подзолистых почв — растительность. При всем своем долголетии деревья в конце концов отмирают. На образовавшихся небольших полянах появляются различные травы (вейник, иван-чай, пырей, тимофеевка, чина и другие бобовые и злаковые), которые быстро разрастаются. Под их влиянием на подзолистой почве создается дерна, которая при дальнейшем разложении микроорганизмами обогащает почву гумусом. Питательные вещ-ва иллювиального горизонта хорошо усваивают травянистую растительность; большая часть питательных веществ переходит в надземные органы растений, которые, отмирая, обогащают верхние слои почвы и подзолист горизонт гумусом и питательными веществами, в т. числе кальцием и магнием. Подзолистый слой начинается постепенно обогащаться органическими и минеральными коллоидами, цвет его становится более темным, улучшается структура почвы, понижается ее кислотность, есть почва становится значительно плодороднее.

Источники поступления органического вещества в почву.Химический состав растительных остатков.Процессы превращения органических остатков в почве и современные представления о гумусообразовании.Факторы и условия гумусообразования.

Источники поступления органического вещества в почву:Первичным и основным источником органических веществ, из которых образуется гумус, являются отмершие части растений в виде корней и наземного опада. Меньшее значение имеют остатки червей, насекомых и позвоночных животных. В пахотных почвах существенное значение для увеличения запасов гумуса приобретают органические удобрения — навоз, торф, компосты и др.Количество и химический состав органических веществ, поступающих в почву, зависят от типа растительности.Под травянистой растительностью, надземная часть которой в основном отчуждается, важнейшим источником органического вещества почвы являются корни растений. Так, в степной зоне в метровом слое почвы масса корней составляет от 8 до 28 т/га, а под луговой растительностью таежно-лесной зоны от 6 до 13 т/га. Под многолетними сеяными травами в зависимости от их урожая масса корневых остатков составляет от 6 до 15 т/га, а под посевами однолетних культурных растений всего лишь 3...5 т/га. Кроме корневых систем растений источником органического вещества почвы являются пожнивные остатки на полях и оставшаяся часть трав на сенокосах и пастбищах.Почвенные беспозвоночные животные (черви и насекомые) также пополняют запасы органического вещества почвы. Их биомасса (кг/га) под естественной растительностью увеличивается от тундры к широколиственным лесам и уменьшается в зоне сухих степей и пустынь.Так в тундре-масса почвенных беспозвоночных животных животных-30;хвойные леса тайги 200;широколиственные леса-1000;степь-250;пустыня-10.В лесных почвах основной источник образования гумуса — лесная подстилка из опавших листьев, хвои, веток и других отмирающих частей древесных растений. Корни деревьев живут долго, поэтому доля их участия в образовании гумуса невелика.Все отмершие растительные и животные организмы под воздействием почвенных микроорганизмов подвергаются сложным превращениям. Часть их минерализуется, а другая часть превращается в специфическое органическое вещество почвы — гумус. Химический состав растительных остатков:Скорость и характер разложения растительных остатков зависят как от их состава, так и от гидротермических условий среды. В остатках растений содержится в среднем 45 % углерода, 42 % кислорода, 6,5 % водорода, 1,5 % азота и 5 % золы. Химический состав органических веществ, поступающих в почву, зависит от типа отмерших организмов (табл.).Химический состав высших и низших организмов, % к сухому веществу (по А. Е. Возбуцкой)

Организмы	Содержание сухого вещества
	золы	белковых веществ	углеводов		лигнина	липидов, дубильных веществ
			целлюлозы	гемицеллюлозы и др.
Бактерии	2...10	40...70	—	Следы	—	1...4
Лишайники	2...6	3...5	5...10	60...80	8...10	1...3
Хвойные:
древесина	0,1—1	0,5...1	45...50	15...25	25...30	2...12
хвоя	2...5	3...8	15...20	15...20	20...30	15...20
Лиственные:
древесина	0,1—1	0.5...1	40...50	20...30	20...25	5...15
листья	3...8	4...10	15...25	10...20	20...30	5...15
Травы:
злаки бобовые	5...10 5...10	5...12 10...20	25...40 25...30	25...35          15...25	15...20 15...20	2...10         2...10

Углеводы составляют основную часть органических веществ. Они служат энергетическим веществом в питании микроорганизмов и относятся к наиболее быстро разлагаемым органическим соединениям. Несколько медленнее разлагаются белки, аминокислоты и, наконец, клетчатка и лигнин.Белки по составу делятся на простые, состоящие только из аминокислот, и сложные, состоящие из протеинов и других соединений. Растительные белки подвергаются разложению и новому микробному синтезу вторичных белков, образующих плазму бактерий.Лигнин относится к классу ароматических соединений, наиболее устойчивых к разложению микроорганизмами, но он хорошо гумифицируется и служит важным гумусообразователем.Липиды составляют большую группу жиров и жироподобных веществ, нерастворимых в воде. Они служат дополнительным источником энергии для микроорганизмов.Дубильные вещества, воски, смолы — это весьма устойчивые соединения. Дубильные веществаподавляют жизнедеятельность бактерий и разлагаются только под воздействием грибной микрофлоры.Зольные элементы (К, Са, Mg, Р, Fe, Al, Mn, Сu, Si и др.) поступают в почву вместе с органическими остатками. Такое название эти элементы получили потому, что при сжигании они остаются в золе, а не улетучиваются, как это происхрдит с С(углерод), Н(водород), О(кислород), N(азот).Процессы превращения органических остатков в почве и современные представления о гумусообразовании: Гумусообразование - процесс превращения органических остатков в гумус (гумусообразование) представляет собой совокупность одновременно протекающих процессов разложения исходных органических остатков, синтеза вторичных форм (развитие микроорганизмов) и их гумификации(это сов-ть биохимических и физико-хим.процессов превращения органич.остатков в специфические гумусовые вещ-ва-гумус.)Гумус-это специфическое темноокрашенное высокомолекулярное органическое вещ-во почвы кислотной природы. Общая схема гумусообразования по И. В. Тюрину имеет следующий вид:Растительные остатки, попадая в почву или на ее поверхность, разлагаются микроорганизмами, в результате возникают более простые подвижные соединения. Часть этих соединений полностью минерализуется микроорганизмами и усваивается новыми поколениями растительности, другая часть используется микроорганизмами для синтеза органических веществ, которые в дальнейшем вновь разлагаются. Некоторые продукты разложения превращаются в сложные высокомолекулярные вещества - гуминовые кислоты. Этот процесс, протекающий под воздействием кислорода воздуха, воды и ферментов микроорганизмов, называется гумификацией, или гумусообразованием. Активное участие в превращении органических остатков в гумус принимают живые организмы (бактерии, грибы, почвенные животные), которые перемешивая с почвой всю массу органических остатков, а также продуктов их разложения и гумификации, перерабатывают все и выбрасывают неиспользованную часть в виде экскрементов в толщу почвы.Процессы разложения и минерализации различных органических соединений протекают по - разному. Быстрее всех минерализуются растворимые сахара, крахмал; достаточно хорошо разлагаются белки, гемицеллюлозы и целлюлоза; устойчивы к разложению и минерализации лигнин, смолы, воски.Разложение белков, углеводов, липидов начинается с гидролитического расщепления их сложных молекул на более простые промежуточные продукты. Белки расщепляются на пептиды, а затем на аминокислоты. При гидролизе сложных белков (нуклеопротеидов) наряду с аминокислотами образуются углеводы, фосфорная кислота, азотсодержащие гетероциклические основания (пуриновые и пиримидиновые). При гидролизе жиров возникают глицерин и различные жирные кислоты, а при гидролизе углеводов (целлюлозы, гемицеллюлозы, крахмала, полиуронидов, камедей) - моносахариды, аминосахара, уроновые кислоты. Одновременно с гидролизом развиваются разнообразные окислительно - восстановительные процессы, катализируемые ферментами. В аэробных условиях преобладают процессы окисления, в анаэробных - восстановления.Углеводы в аэробных условиях окисляются до органических кислот, альдегидов, спиртов и далее - до углекислого газа и воды. В анаэробных условиях развиваются различные типы брожения, в процессе которых образуются недоокисленные продукты (метан, спирты, органические кислоты), а в конечном итоге - углекислота, вода, метан, водород. Продукты гидролиза лигнина и других ароматических соединений в результате окислительно - восстановительных реакций дают сложную систему соединений: оксихиноны, ароматические альдегиды и кислоты. Продуктами: полной минерализации являются вода и углекислый газ.Параллельно с разложением и минерализацией органических остатков в почве идут процессы их гумификации, в результате образуются относительно устойчивые против разложения гумусовые вещества.Образующиеся гуминовые кислоты, вступая во взаимодействие с зольными элементами растительных остатков, освобождающихся в процессе их минерализации, а также с минеральной частью почвы, образуют ряд органо-минеральных производных. При этом единая система постепенно расщепляется на несколько фракций, различных по степени растворимости и деталям строения молекул. Менее дисперсная часть системы, образующая нерастворимые в воде соли с кальцием и полуторными окислами, формируется как группа гуминовых кислот(это темноокрашенные высокомолекулярные азотсодержащие органические кислоты). Более дисперсная фракция, дающая растворимые соли, образует фульвокислоты(это желтоокрашенные высокомолекулярные азотсодержащие органические кислоты).В переувлажненных почвах фульвокислот образуется больше, вследствие более интенсивного гидролитического расщепления всей системы гумусовых кислот.Гумификация развивается не только в почвах, но и на дне водоемов, в компостах, при формировании торфа, угля, т. е. везде, где накапливаются растительные остатки и создаются условия, благоприятные для жизнедеятельности микроорганизмов и развития этого процесса, широко распространенного в природе.Факторы и условия гумусообразования: Характер растительности является мощным фактором, влияющим на гумусообразование. Поскольку травянистая растительность ежегодно отмирает, она дает наибольший растительный опад, в основном — непосредственно в почве в виде корневых остатков, что способствует быстрому соединению продуктов их разложения с минеральной частью и защиты от избыточного минерализации — содержание гумуса в почве увеличивается. Химический состав травянистой растительности, богатой белками, углеводы, кальций, способствует ее быстрому разложению, образованию мягкого гумуса — наиболее ценного его типа. Деревянистая растительность, обогащенная восками, смолами, дубильными веществами, которые плохо разлагаются преимущественно грибной микрофлорой, способствует накоплению очень кислых продуктов разложения остатков, процессы идут преимущественно в лесной подстилке, гумус образуется грубый, накапливается в верхнем маломощном горизонте.Кроме того, на гумусообразование, его направление влияют количество и состав микроорганизмов, физические свойства, грансклад и химический состав почвы. Наилучшие условия создаются в почвах, богатых Са, которые имеют близкую к нейтральной реакцию среды, средний содержимое микроорганизмов, средний гранулометрический состав, хорошую оструктуренисть, умеренная биологическая активность и длительный ее период.