Почвоведение с основами геологии - Ковриго В.П.
ISBN 5-10-003135-2
Скачать (прямая ссылка):
Гуминовые и фульвокислоты могут подразделяться на фракции по молекулярным массам воздействием различными растворителями (фракционный состав) и другими приемами. Для гуминовых кислот наибольшую ценность как структурообразователь представляет фракция, связанная с кальцием (вторая фракция ГК); для фульвокислот наиболее показательна в оценке их «агрессивности» (реакционной способности) фракция, извлекаемая из почвы 0,1 н. серной кислотой и непосредственной обработкой 0,1 н. NaOH (фракции Ia и 1).
Изучение роли разнообразных форм органического вещества в генезисе и плодородии почв дало основание помимо вышеизложенных характеристик его состава разделять органическое вещество почвы на лабильную (мобильную) и стабильную части.
Такое разделение основано не только на различиях состава органического вещества этих групп, но и на оценке специфической роли каждой из них в формировании почвенного плодородия.
Мобильную часть составляют растительные остатки разной
79
степени разложения, предгумусовая фракция (детрит) и подвижные формы гумусовых веществ (водорастворимая и слабо закрепленная минеральными соединениями часть гумуса). Эта группа органических веществ является весьма эффективным источником элементов питания, поскольку в такой форме растения находят наиболее сбалансированный по макро- и микроэлементам свой источник. Элементы питания относительно быстро переходят в усвояемое состояние при ускоренной минерализации лабильного органического вещества по сравнению со стабильным гумусом.
Лабильная группа органического вещества имеет первостепенное значение как источник энергии и пищи для почвенной биоты. Установлено также, что растительные остатки улучшают физические и физико-механические свойства почвы.
Стабильная часть представлена гумусовыми веществами, прочно закрепленными минеральными соединениями (гумин, гуматы кальция, гуминово-глинистые комплексы и др.). Это устойчивая, медленно минерализующаяся часть органического вещества. Время его полного обновления составляет сотни и тысячи лет. Стабильный гумус — потенциальный резерв многих элементов питания. Однако наибольшее его агрономическое значение заключается в формировании благоприятных физических, водно-воздушных, физико-механических свойств, в выполнении почвой санитарно-защитных функций, в противоэрозионной устойчивости почвы.
Недостаток лабильных форм способствует более быстрому разложению устойчивого гумуса, т. е. дегумификации. Поэтому систематическое восполнение в почве содержания свежего органического вещества, повышение объема и скорости его круговорота способствуют сохранению основной массы гумуса. В то же время избыточное поступление органических остатков, бедных азотом, может вызвать его микробиологическую мобилизацию за счет повышенной минерализации гумуса почвы.
6.4. СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ГУМУСОВЫХ КИСЛОТ
В строении молекул гумусовых кислот различают наиболее устойчивую ядерную часть, структура которой представлена преимущественно циклическими соединениями, и периферическую часть, более динамичную, состоящую из углеводов и аминокислот. Для строения гумусовых веществ характерно участие различных функциональных групп (карбоксильных, спиртовых и фенольных гидро-ксилов, аминогрупп, карбонильных и др.). С наличием функциональных групп связаны важные свойства гумусовых веществ и прежде всего их кислотная природа, способность к обменному поглощению катионов, к соле- и комплексообразованию.
Эти свойства гумусовых кислот определяют их активное взаимодействие с минеральными компонентами почвы: ионами (осо
80
бенно основаниями), глинными минералами, оксидами железа и алюминия.
Основные типы такого взаимодействия следующие.
1. Сорбция гумусовых веществ минеральными соединениями, имеющая важное значение в закреплении гумусовых веществ в почве, в образовании водопрочной структуры.
2. Образование комплексно-гетерополярных солей при взаимодействии гумусовых веществ с ионами поливалентных металлов (Fe3+, Fe2"1", Al3+, Cu2+, Zn2+ и др.). Подобные соединения фульво-
Растительные остатки Белки Углеводы Лигнин, дубильные вещества и др. Липидьт T
Минеральная часть почвы
Разложение (гидролиз, окислительно-восстановительные реакции)
Микробный синтез
Промежуточные продукты разложения
т
Белки, углеводы, лидиды и др.
Минерализация
Гумификация
Продукты полной минерализации
Промежуточные продукты разложения
Гумусовые кислоты
Использование растениями в биологическом круговороте
Y Y
Вымывание и удаление в атмосферу
Рис. 4. Общая схема процесса гумусообразования в почве
Y
Взаимодействие (солеобра-зование, адсорбция)
Органо-минераль-ньте производные гуминовьтх и фульвокислот
1 f
Закрепление Вьтмы-впочве ваиие
81
кислот обладают повышенной растворимостью, играют важную роль в миграции и аккумуляции элементов, участвуют в питании растений.
Возможно образование таких соединений с ионами металлов-загрязнителей (Cd, Со, Sr и др.).
3. Образование простых гетерополярных солей (гуматов и фуль-ватов) с ионами щелочных, щелочно-земельных металлов и ионами аммония. Основная часть гумуса в большинстве почв находится в виде органо-минеральных продуктов взаимодействия гумусовых кислот с минеральными соединениями почвы.
