Минеральная часть почвы. Органическоевещество почвы, его содержание в различных почвахи пути накопления.

Она представлена различными по размерам частицами пород, первичных и вторичных минералов, аморфных соединений и солей. Гранулометрический состав почвы зависит от минералоги­ческого состава, влияет на химический и определяет многие физи­ческие, физико-химические и химические ее свойства. В песча­ных и супесчаных почвах преобладают первичные минералы, суглинистые состоят из смеси первичных и вторичных минералов, а глинистые — преимущественно из вторичных минералов с приме­сью кварца. Разделение минералов на первичные (более 0,001 мм) п вторичные (менее 0,001 мм) довольно условное, так как по­следние являются продуктами физико-химического выветрива­ния первых и образования при этом гидратов полуторных оксидов кремнезема и других соединений. В процессе выветривания гидролиз, например, полевого шпата и слюды, приводит к заме­щению катионов в кристаллических решетках минералов на ионы водорода: Физико-химическое выветривание нельзя отделить от биологи­ческого преобразования пород, минералов и других соединений под воздействием живых организмов почвы и продуктов их жизнедеятельности (кислоты, ферменты и т. п.).

По химическому строению минералы подразделяют на силикат и алюмосиликаты. Среди силикатов во всех почвах во фракциях песка и пыли преобладает (более 60 %) кварц — Si0₂, обладающий крайне низкой поглотительной способностью и высокой водопро­ницаемостью. Алюмосиликаты представлены в почвах первичными (преимущественно полевые шпаты и слюды) во фракциях пыли и песка (более 0,001 мм) и вторичными (группы каолинита, монтмо­риллонита и гидрослюд) во фракциях ила и коллоидов (менее 0,001 мм) минералами. Полевые шпаты и слюды при трансформа­ции во вторичные минералы служат источниками калия, кальции, магния, железа и других элементов питания растений.

Кристаллические вторичные минералы представлены листовыми двух-(каолиниты) и трех-(монтмориллониты) слойными решетками, состоящими из слоев кремнекислородных тетраэдром, образующих гексагоны, соединенные с алюмогидроксильными октаэдрическими слоями. Среди двухслойных минералов каолинитовой группы наиболее распространены каолинит и галлуазит.

Органическая часть почвы- это комплекс различных органических соединений, разделенных на 2 группы 1.Собственно гумус –свободные и связанные фульвокислоты, гуминовые кислоты и гумин 2.негумифицированные лабильные орган. в-ва- остатки р-й, жив, м-ов.

Гумусовые вещества (гумус). Составляют 80—90% общего со держания органического вещества почв. С их содержанием, составом и свойствами связаны температурно-воздушный режим, водно-физические свойства, поглотительная способность, буферность почв, общие и подвижные запасы питательных элементов почв и вносимых удобрений, а также превращения и передвиже­ния всех элементов. Подвижные питательные элементы гумуса непосредственно участвуют в питании растений в меньшей степени чем ЛОВ, так как разлагаются очень медленно, но создают для этого процесса очень благоприятную среду.

Гумус подразделяют на три группы веществ: гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины.

Гуминовые кислоты. Содержат 52—58 % углерода. 34— 39 кислорода, 3,3—4,8 водорода и 3,6—4,1 % азота; каждая молекула их имеет 4 карбоксильные (СООН). 3—6 фенольных (ОН), первичные и вторичные спиртовые (ОН), а также метоксильные (ОСН₃) и карбонильные (СО) группы. Наличие многих функциональных групп обусловливает активное участие гуминовых кислот в процессах обменного поглощения ионов и образование соедининий с солями, аморфными веществами и минералами.

Фульвокислоты. Содержат меньше углерода и азота, по больше кислорода, чем гуминовые кислоты, имеют более простое строение, но такие же функциональные группы и. следовательно, могут взаимодействовать с такими же соединениями, а также, железом, алюминием и гуминовыми кислотами. Фульвокислоты более подвижны, азотистые соединения их молекул легче подвергаются гидролизу, чем гуминовых кислот.

Г у м и н. Представляет собой комплекс сложных эфиров гуминовых и фульвокислот. прочно связанных с глинистыми минералами и другими веществами минеральной части, что и обуславливает его высокую устойчивость к химическому и микробиологическому разложению. Гумины практически не могут быть непосредственными источниками питательных элементов для растении но благодаря наличию многих функциональных групп удерживают в усвояемой для растений форме эти элементы, поступающие из почв и удобрений. Они влияют на емкость, буферность почв, передвижение и превращение питательных элементов.

Гумусовые вещества, обладая высокой устойчивостью к минерализацни, в почвах длительного сельскохозяйственного использования без удобрений и при недостаточных количествах их все же постепенно разлагаются.

В почвах ежегодно протекают процессы не только распада гу­муса, но и новообразований его за счет поступающих остатков ра­стений, биоты, продуктов разложения их и «старого» гумуса. В зависимости от преобладания того или иного процесса (разложе­ние—синтез) в почве меняется содержание органического веще­ства.

Подбор соответствующих видов и сортов возделываемых куль­тур, квалифицированное применение органических и минераль­ных удобрений в сочетании с химическими мелиорантами и спо­собами обработки почв обеспечивают существенное изменение продуктивности культур и, следовательно, количества и качества ножнивно-корневых остатков, других почвенных организмов, что и является практическим приемом регулирования содержания органического вещества в почвах.

Важнейшее качество гумуса — коллоидность. Коллоидные, по­верхностно-активные вещества гумуса обладают катионо-анион-ными мицеллами и проявляют высокую активность даже при пре­дельно малой толщине адсорбционных слоев. Поэтому, несмотря на небольшую долю гумуса в твердой фазе почвы (кроме торфя­ных почв), роль и значение его в питании растений, превращении удобрений и плодородии почв исключительно велики.

Содержание органического вещества в пахотном слое разных почв сильно колеблется — от очень низкого (менее 1,0 %) до очень высокого (более 10%) и является одним из основных критериев плодородия и экологической устойчивости их как компонентов биосферы. Компоненты органического вещества в значительной мере определяют пищевой режим почвы как непосредственные неIочники питания населяющих ее организмов, так и косвенно ниствием различных групп органических веществ на физико-хи­мические и биологические процессы в ней и водно-физические Свойства. Обогащение почвы органическим веществом снижает потери питательных элементов удобрений из нее в результате миг­рационных процессов и, следовательно, загрязнение сопряжен­ных сред. Циклические процессы синтеза и трансформации орга­нических веществ в почве — основа биогеохимических круговоро ГОВ биофильных элементов, и одновременно они играют важней шую роль в воспроизводстве плодородия почв.

Негумифицированные вещества. Составляют 10—20% обшего запаса органических веществ, но являются непосредственным источником питательных веществ для растений и биоты. Некоторые из них оказывают стимулирующее или ингибирующее действие на рост и развитие живых организмов и одновременно влияют ни трансформацию питательных элементов почвы и удобрений hi недоступных для растений форм в усвояемые и обратно.

Не вся масса ЛОВ полностью минерализуется — от 10 до 30 % их участвует в новообразовании собственно гумуса. Из общих количеств ЛОВ на долю растительных остатков в зависимости oт вида и продуктивности культур приходится от 3—5 до 12— 15 т/i а. что составляет в дерново-подзолистых почвах до 10 %, а в чернозе­мах 2—3 % общих запасов органического вещества. Масса микроорганизмов в слое почвы 0—20 см колеблется от 0,7 до 2,7 т/га (иногда до 5—7 т/га), что составляет 1—3 % общих запасов органического вещества в почвах. Недостаток ЛОВ в почвах проявляется в значительном ухудшении питательного режима всех живых организмов.