III.Составляют адсорбционные органоминеральные соед-я: алюмо- и железогумусовые комплексы, глинисто-гумусовые комплексы.

Алюмо- и железогумусовые сорбционные комплексы. Гумусовые к-ты могут сорбироваться гелями полуторных оксидов, образующими сгустки, пленки и конкреции в почвах. С другой стороны, гели ГК могут адсорбировать на своей пов-ти золи полуторных оксидов. Золи полуторных оксидов и золи гумусовых к-т могут выпадать в осадок, коагулировать в процессе взаимодействия. Гидратированные железогумусовые гели с невысоким содержанием Fe пептизируются водой при насыщении свободных функциональных групп ГК щел катионами.

Глинисто-гумусовые комплексы. Минеральная часть почвы имеет огромную суммарную пов-ть, на которой протекают многие адсорбционные процессы. Взаимодействие гумусовых к-т или гуматов с обменными катионами Са2+ и Mg2+ глинистых минералов носит обменный хар-р. Образующийся вновь гумат не связан с кристаллической решеткой минералов, а выпадает в осадок на ее пов-ти. Глинисто-гумусовые комплексы образуются не через главные валентности, а в процессе склеивания (адгезии) пов-тей при дегидратации компонентов. Процесс склеивания осуществляется за счет межмолекулярных сил. В таком случае закрепление гумуса пропорционально пов-ти минеральных частиц. Оно максимально на коллоидной фракции и для всех почв равно 3,5-5•10^-7 г/см².

Образ-е органоминер-х соед-й может сопровождаться их миграцией в почвенном профиле или аккумуляцией на месте образ-я. Гуматы щел металлов и Аl хорошо растворимы в воде и легко передвигаются в почвенном профиле. Гуматы Са плохо растворимы, гуматы Mg более подвижны и могут передвигаться по профилю в форме гидратированного золя. Фульваты щел и щел-зем оснований хорошо растворимы в воде и могут легко мигрировать по профилю. Гумусовые к-ты при взаимодействии с гидроксидами Fe и Аl способны частично переводить их в р-р в форме комплексных золей. При нисходящем токе влаги эти золи мигрируют по профилю и при повышении конц-и Са переходят в состояние геля, выпадают в осадок. То же может происходить и при восходящих капиллярных токах.

В зависимости от гидротермического режима, минералогического состава почв прочность связи гумусовых к-т с минералами меняется. Пр. дегидратации, обогащенность почв солями кальция и минералами группы монтмориллонита способствуют образованию устойчивых малоподвижных органоминер-х соед-й. Повышенное увлажнение или обогащенность почв солями щел металлов (карбонатами Nа) ведет к пептизации органоминер-х соед-й, повышает мобильность в почвенном профиле.

Значение р-ций взаим между органич и минерал компонентами почвы:

1)под влиянием орг в-в преобразуются минералы почвообраз. породы

2)орг в-ва способствуют растворению многих минер соед (и минералов), переводя хим. эл в миграционно-способное и доступное растениям состояние

3)орг в-ва обр покрытия на пов-ти почвенных частиц или труднораствор соед с рядом эл, ингибируя пр выветривания => влияние органоминер взаим на почв пр противоречиво

4)участвуя в ОВР орг в-ва прямо или косвенно влияют на окислит состояние минер соед

5)следствие органоминер взаим - формирование почвенных агрегатов

Органопрофиль – совокупность гор-тов почвенного профиля, содержащих органическое в-во.

При характеристике органопрофиля используют:-систему органогенных гор-тов -связь орг в-ва с минеральной частью почвы.

Александров, Гришин

3 типа органопрофиля (по связи орг в-ва с минер частью почвы степени разложен орг в-ва):

1)Моор: плохая свзь орг в-ва с минер частью, много слабогумифицированных орг остатков, много детрита, наличие подстилки, делящейся на 3 подгор-та. Наличие грубогумусного горизонта. Характерен для почв холодных и влажных районов (подзолы, подбуры, все северные почвы).

2)Модер: более тесная связь орг в-ва с минер частью (в виде комплексов), наличие подстилки, состоящей из 2-х подгор-тов (листовый, гумусир с ферментативным). Гумус ближе к характеристикам моора. Характерен для дерново-подзолистых, серых лесных, бурых лесных. Орг в-во в большей степени гумифицировано, должен присутствовать светлогумусный гор-т.

3)Мюлль: орг в-во прочно связано с минер частью, подстилка отсутствует или представлена одним подгор-том, велика активность фауны и микроорганизмов, быстрое разложение. Основное орг в-во находится в минер части, полностью гумифицировано, неразложенных остатков нет, должен присутствовать светлогумусный горизонт Черноземы, серые лесные, коричневые.

Тип органопрофиля зависит от сочетания и интенсивностей процессов поступления растит остатков (и их качества), разложения растит остатков, миграции орг в-ва, превращения орг в-ва в почвенном профиле (торфо- и гумусообразование).

Существует несколько переходных подтипов (гидромюлль, гидромодер, гидромор).

Гумусное состояние почв – совокуп-ть морфолог-х признаков, общих запасов, св-в орг в-ва и пр. его создания, трансформации и миграции в почвенном профиле.

Система показателей, оценивающих гумусное состояние почв, включает уровни: •содерж-я; •запасов орг в-ва почв; •профильное распределение, •обогащенность N, •степень гумифик-и, •типы гумусовых к-т и их особые признаки.

Показатели гумусного состояние почв основных почв:

1.мощность подстилки, см; 2.m подстилки, т•га^-1; 3.сод-е гумуса, %; 4.запасы орг в-ва, т•га , в слое 0-20, 0-100; 5.профильное распред-е гумуса в 1-ой толще; 6.обогащенность N, С:N; 7.Степень гумиф-и, % (Сгк:Собщ)•100; 8.тип гумуса, Сгк:Сфк; 9.сод-е свободных ГК, % к сумме ГК; 10.сод-е ГК, связанных с Са2+, % к сумме ГК; 11.сод-е негидролизуемого остатка, % к Собщ; 12.оптическая плотность ГК, ; 13.«дыхание» почв, кг•га^-1•ч^-1

Тундровые глеевые типичные: 1.Мощная, 8; 2.Низкая, 6,5; 3.Оч высокое, 18-20; 4.Низкие, 69, 154; 5.резко убывает; 6.Оч низкая, 20-30; 7.Средняя, 70; 8.Гумат-фульват, 0,9; 9.Оч низкое, 8; 10.высокое, 64; 11.Среднее, 44; 12.Оч низкая, 0,04; 13.Низкое, 2

Подзолистые: 1.Мощная, 6 (3 гор-та подстилки); 2.Высокая, 33; 3.Оч низкое, 0,5; 4.Низкие, 65, 83; 5.Бимодальное; 6.Средняя, 9; 7.Средняя, 20; 8.Фульват, 0,5; 9.Оч высокое, 87; 10.Оч низкое, 7; 11.Среднее, 46; 12.Средняя, 0,06; 13.Низкое, 5

Дерново-подзолистые: 1.Среднемощная, 4; 2.Средняя, 17; 3.Низкое, 3,2; 4.Низкие, 77, 107; 5.Резко убывает; 6.Средняя, 8; 7.Средняя, 23; 8.Гуматно-фульват, 0,8; 9.Оч высокое, 83; 10.Оч низкое, 10; 11.Низкое, 30; 12.Средняя, 0,07; 13.Среднее, 7

Окультуренные дерново-подзолистые: 1.Нет; 3.Среднее, 5,8; 4.Средние, 150, 260; 5.Переходное к постепенному; 6.Средняя, 10; 7.Высокая, 34; 8.Фульват-гумат, 1,3; 9.Среднее, 48; 10.Среднее, 42; 11.То же; 12.Средняя, 0,06; 13.Среднее, 9

Черноземы типичные: 1.Нет; 3.Высокое, 8,6; 4. Высокие, 179, 658; 5.Постепенно убывающее; 6.Средняя, 11; 7.Оч высокая, 50; 8.Гумат, 1,7; 9.Низкое, 27; 10.Высокое, 64; 11.Низкое, 25; 12.Оч высокая, 0,27; 13.Высокое, 10

Черноземно-луговые: 1.Нет; 3.Очень высокое, 10,6; 4.Высокие, 180, 559; 5.Постепенно убывающее ; 6.Средняя, 11; 7.Оч высокая, 46; 8.Гумат, 2,0; 9.Среднее, 48; 10.Среднее, 44; 11.Низкое, 33; 12.Оч высокая, 0,26; 13.Не определялось

Экологическая роль гумуса

•Энергия орг в-ва почв исп-ся микроорг-ми и беспозвоночными животными для своей ж/д, для фиксации N, многих внутрипочвенных пр преобразования почвенной массы, для воспроизв-ва и поддержания почвенного плодородия.

•Физ св-ва почв тесно связаны с % сод-ем и запасами орг в-ва. Почвы с высоким сод-ем гумуса быстрее просыхают весной и раньше пригодны к обработке, требуют меньше затрат на мех обработку. Эксплуатационные расходы на высокогумусных почвах сокращаются при возрастании производ-ти почвообрабатывающих агрегатов. Увеличение сод-я орг в-ва ведет к снижению равновесной плотности почв, что создает условия для минимализации обработок при повышении их интенсивности.

•Физ-хим св-ва почв (емкость поглощ-я, буферность) нах-ся в тесной корреляции с сод-ем орг в-ва.

•Орг в-во - источник многих пит компон-ов и прежде всего N: 50% N растения берут из почвенных запасов. Служит основой создания opt условий для эффективного исп-я высоких доз минер-х удобр-й. Снижает побочное отриц действие хим удобр-й, способствует закреплению их излишка и нейтрализации вредных примесей.

•Содержит большое кол-во физиологически активных в-в. Биологическая активность почв находится в тесной прямой корреляции с орг в-вом почвы. В более гумусированных почвах разнообразнее видовой состав микроорганизмов и беспозвоночных животных и выше их численность. Ферментативная активность почв возрастает при нарастании кол-ва гумуса.

•Сод-е орг в-ва, особенно подвижной части, определяет интенсивность поступления СО2 в приземный слой воздуха, что позволяет наращивать интенсивность фотосинтеза растений. Почвы с высокой биологической активностью способны производить более высокий урожай полевых культур.

Орг в-во почвы делят на мобильное, обеспечивающее эффективное плодородие, высокий текущий урожай культур, их отзывчивость на агромероприятия (свежий опад растений, растит остатки, в-ва индивидуальной природы, легкоминерализующиеся части ГВ), и стабильное, обусловливающее устойчивость плодородия почв, урожаев и св-в почв в многолетнем цикле (специфические ГВ).

Оптимальное гумусное состояние - которое благоприятно для получения запланированного урожая при обязательном условии наиболее эффективного исп вносимых удоб-й и максимальной эффективности агротехнич-х приемов. Определяется комплексом показателей (сод-е орг в-ва, его запасы, обогащенность N (C:N), обогащенность Са, тип гумуса (Сгк:Сфк), уровень варьирования этих показателей).

Важные факторы миграции орг в-ва:

-водный режим -состав гумуса

В кислых условиях низкомолекулярные орг в-ва интенсивно мигрируют(холодные,влажные условия) обр-ся ФК(> подвижен чем ГК). , обр иллювированный гумусовый гор-т (существует водная миграция, вплоть до миграции в воды)

Южнее Са связывает орг в-во, он коагулятор.

В нейтральный почвах орг в-во инертно, скоагулированно. In situ

Щелочные почвы (солончаки) вызывают повышенную миграцию гумуса, поэтому наблюд-ся его потечность.

Теория Орлова: зависимость гумификации от внешних условий

Главный фактор - продолжительность биологической активности (ПБА) влияет на мощность гумус гор-та

-Геохимическая обстановка определяет степень насыщенности основаниями

Наибольшая глубина гумификации у черноземов, коричневых почв

Тропич, субтропич пояса – ПБА высокая (почти год, но кислая р-ция , ненасыщенность основаниями не дают образовываться мощным гумусовым гор-там).

-продуктивность растит сообщества

-хар-р поступления опада

Сод гумуса существенно различается в зональных почвенных типах. Увеличивается от таежных подзолистых почв (2-3%) к дерново- подзолистым и далее к серым лесным (4-6%) и черноземным (в среднем 10%) и вновь падает в каштановых почвах сухих степей (3-4%), в бурых полупустынных (1-2%) и серо-бурых почвах пустынь (0,3-0,5%). Меняются и запасы гумуса. общий запас гумуса в метровом слое подзолистых почв 100 т/га, в серых лесных - 150-300, в типичных черноземах > 700 т/га. К югу от луговых степей запасы гумуса быстро уменьшаются, составляя в бурых полупустынных почвах -62 т/га.

Закономерен также характер распределения гумуса в профиле различных почв. В подзолистых и серых лесных почвах распределение гумуса резко убывающее: примерно половина всего запаса гумуса концентрируется в слое 0-20 см. В черноземах же гумус распределен на большую глубину, в верхнем слое (0-20 см) здесь содержится лишь около 25-30% общего запаса метровой толщи. С продвижением к югу в каштановых и бурых полупустынных почвах вновь наблюдается несколько большая концентрация гумуса в слое 0-20 см.

Это явление объясняется особенностью поступления растительных остатков, служащих исходным материалом для образования гумуса. В лесных почвах главным источником гумусовых веществ служит подстилка, а в почвах под травянистой растительностью — остатки корневой системы, масса которой в несколько раз превышает массу надземных органов. По содержанию органического азота главные типы почв располагаются в таком же порядке, как и по содержанию гумуса.

Гумусообразование in situ — процесс разложения растительных остатков на месте их отмирания и последующего новообразования гумуса без его переме­щения по профилю. Морфологически характеризуется образованием поверхностного темного гумусового горизонта комковатой или зернистой структуры, наиболее темного и оструктуренного в профиле, содержащего значительное количество живых и мертвых корней растений. В шлифе под микроскопом видны многочисленные хлопьевидные гумусовые сгустки, обволакивающие зерна скелета; четко видны остатки растительных тканей на разных стадиях разложения; встречаются обычно опаловые фитолитарии, иногда окристаллизованные до кристобалита.