13. Состав гумуса. Роль гумуса в генезисе и плодородии почв.

. В состав гумуса входят две группы соединений: органические вещества индивидуальной природы; специфические органические вещества (гумусовые) Органические вещества индивидуальной природы представлены соединениями, входящими в состав растительных остатков. К ним относятся: белки, аминокислоты, углеводы, жиры, воски, дубильные вещества, лигнин и другие соединения. На долю этих веществ в почвенном гумусе приходится не более 10... 15 %.

Специфические органические вещества (гумусовые) составляют 80...90 % всей массы почвенного гумуса. В состав гумусовых веществ входят гуминовые кислоты (ГК), фульвокислоты (ФК) и гумин.

Гуминовые кислоты — это темноокрашенные высокомолекулярные азотсодержащие органические кислоты. Они нерастворимы в минеральных и органических кислотах, но хорошо растворяются в растворах гидроксида натрия, аммиака, соды с образованием коллоидных растворов темно-вишневой или коричнево-черной окраски.

Гумусовые вещества, образующиеся в почве, активно участвуют в процессах почвообразования. Гумус играет главную роль в формировании профиля почвы. В благоприятных для роста растений условиях формируется хорошо выраженный темноокрашенный гумусовый горизонт. Гумус склеивает почвенные частицы в агрегаты (комочки), способствуя созданию агрономически ценной структуры и благоприятных для жизни растений физических свойств почвы. В гумусе содержатся основные элементы питания растений (N, Р, К, S, Са, Mg) и различные микроэлементы. Эти элементы в процессе постепенной минерализации гумусовых веществ становятся доступными для растений.

Гумусовые вещества почвы служат пищей для гетеротрофных почвенных микроорганизмов. От содержания гумуса в почве зависит интенсивность биологических и биохимических процессов, обусловливающих накопление питательных веществ, необходимых растениям

14. Свойства гуминовых и фульвокислот. Их роль в процессах почвообразования.

Фульвокислоты и гуминовые кислоты — это комплексы различной природы, входящие в состав почв; их важно отделить для лучшего определения их свойств.

Фульвокислоты. Кремовые кислоты, растворимые в воде, по-видимому, существенно не отличаются от фульвокислот; согласно Тюрину, фульвокислоты становятся нерастворимыми в воде благодаря присутствию комплексированных форм железа и алюминия. Форсайт отделил методом хроматографии четыре фракции фульвокислот: полисахариды, типы уроновых кислот, аминокислоты и таниновые вещества; эти последние обнаруживают родство с полифенолпротеиновыми комплексами, которые были выделены и описаны Хэндли. Эти комплексы, часто присутствующие в бедной азотом и биологически неактивной среде, бывают слабо полимеризованы. Они могут быть отнесены то к фульвокислотам, то к гуминофульватам, предшественникам, которые очень близки к бурым гуминовым кислотам. Мы напомним об этом позднее (абиологическая гумификация).

Тюрин отделяет свободные, наиболее растворимые фульвокислоты с очень кислыми свойствами (вытяжки из кислых растворов) от кислот, которые соединяются с гуминовыми кислотами. Они, следовательно, менее активны, их экстрагируют щелочами одновременно с гуминовыми кислотами.

Гуминовые кислоты. Мы установили существование двух больших групп гуминовых кислот:

Бурые гуминовые кислоты — светлого цвета, слабо полимеризо - ванные, довольно подвижные в почве. Они слабо связаны с глинами и медленно флокулируют при воздействии кальция в больших концентрациях; во время электрофореза на бумаге они мигрируют к аноду.

Серые гуминовые кислоты — более темного цвета, сильнее полимеризованы, тесно связаны с глинами; быстро флокулируют под воздействием даже малых концентраций кальция; при электрофорезе на бумаге слабо или совсем не мигрируют.

Первый тип кислот свойствен модеру, слаборазвитому гумусу, лесному мюллю. Второй тип преобладает в горизонте А рендзин и особенно в черноземах, где серые гуминовые кислоты образуют флокулированный и очень устойчивый глинисто-гумусовый комплекс.

Фракционирование гуминовых кислот в связи с их подвижностью, степенью конденсированности молекулы привлекло внимание многих специалистов по органическому веществу.

Гуминовые кислоты — это группа веществ темного цвета, кото­рые выделяются из почвы щелочами и осаждаются кислотами. Они характеризуются высоким содержанием углерода (50—62 %), аморфным состоянием, полидисперсностью (различной величиной частиц) и гетерогенностью.

При взаимодействии с катионами гуминовые кислоты образу­ют соли — гуматы. Гуматы одновалентных катионов К+, Na+, N+ образуют в почве коллоидные растворы — золи, которые легко растворяются и вымываются из почвы. Гуматы двух- и трехва­лентных катионов (Са2+, Mg2+, Al3+, Fe3+) находятся в почве в виде нерастворимых гелей, не вымываются, накапливаются в мес­тах образования, больше всего их в верхних слоях почвы.

Гуминовые кислоты — наиболее ценная часть гумуса, они име­ют большую собирательную поверхность, играют важную роль в образовании агрономически ценной структуры почвы и основного фонда питательных веществ (прежде всего азот для растений).

Фульвокислоты — это гуминовые вещества желтого или крас­ного цвета, которые остаются в растворе после выпадения в оса­док гуминовых кислот. Фульвокислоты отличаются от гуминовых меньшим содержанием азота, более высокой кислотностью, высо­кой растворимостью в воде их соединений с минеральной частью почвы. Благодаря высокой кислотности фульвокислоты разруша­ют почвенные минералы и способствуют перемещению продуктов разложения в нижние слои почвы.

Гумины представляют собой комплекс гуминовых веществ с меньшим содержанием углерода и состоят из тех же гуминовых и фульвокислот, высоко полимеризованных, уплотненных и более тесно связанных между собой.

Состав перегноя и соотношение гуминовых и фульвокислот в разных почвах неодинаковы. Состав перегноя в значительной мере определяется составом высших растений, остатки которых состав­ляют основу его образования, а также соотношением групп микро­организмов, особенностями увлажнения и распада органического вещества, а в обрабатываемых почвах — способами обработки и удобрением почвы, севооборотами.