Какви са компонентите на органичната почва. От какво е направена почвата? Разберете състава на почвата. Минерална материя на почвата

От какво е направена почвата? Изглежда като прост въпрос. Всички знаем какво е. Всеки ден ходим по него, засаждаме в него растения, които ни дават реколта. Наторяваме земята, изкопаваме я. Понякога можете да чуете, че земята е безплодна. Но какво всъщност знаем за почвата? В повечето случаи само че това е най-горният слой на земната повърхност. И това не е толкова много. Нека да разберем от какви компоненти се състои земята, какво може да бъде и как се образува.

Състав на почвата

Така че почвата е най-плодородна, тя се състои от различни компоненти. В допълнение към твърдите частици, тя включва вода и въздух и дори живи организми. Всъщност последните играят важна роля в неговото формиране. Степента на нейната плодовитост зависи и от микроорганизмите. Като цяло почвата се състои от фази: твърда, течна, газообразна и "жива". Нека анализираме какви компоненти ги образуват.

Твърдите вещества включват различни минерали и химични елементи. В включва почти цялата периодична таблица, но в различни концентрации. Степента на плодородие на почвата зависи от компонента на твърдите частици. Течните компоненти се наричат ​​още почвен разтвор. Това е вода, в която се разтварят химически елементи. Течност има дори в пустинни почви, но има оскъдни количества.

И така, от какво е направена почвата освен тези основни съставки? Пространството между твърдите частици е запълнено с газообразни компоненти. Почвеният въздух се състои от кислород, азот, въглероден диоксид и благодарение на него в земята протичат различни процеси, например дишане на корените на растенията и гниене. Живите организми - гъби, бактерии, безгръбначни и водорасли - участват активно в процеса на образуване на почвата и значително променят нейния състав чрез въвеждане на химически елементи.

Механична структура на почвата

От какво се състои почвата вече е ясно. Но дали структурата му е еднаква? Не е тайна, че почвата е различна. Тя може да бъде пясъчна и глинеста или камениста. И така, почвата се състои от частици с различни размери. Неговата структура може да включва огромни камъни и малки пясъчни зърна. Обикновено частиците, влизащи в почвата, се разделят на няколко групи: глина, тиня, пясък, чакъл. Това е от съществено значение за селското стопанство. Структурата на почвата е тази, която определя степента на усилия, които трябва да се положат за нейното обработване. Зависи и от това колко добре земята ще абсорбира влагата. Добрата почва съдържа равни проценти пясък и глина. Тази земя се нарича глинеста. Ако има малко повече пясък, тогава почвата е ронлива и лесна за обработка. Но в същото време такава почва задържа вода и минерали по-лошо. Глинената почва е влажна и лепкава. Оттича се лошо. Но в същото време именно в него се съдържа най-много хранителни вещества.

Ролята на микроорганизмите в почвообразуването

Свойствата на почвата зависят от това от какви компоненти се състои почвата. Но не само това определя неговите качества. От мъртвите останки от животни и растения органичната материя попада в почвата. Това се дължи на микроорганизми - сапрофити. Те играят съществена роля в процесите на разлагане. Поради бурната им дейност в почвата се натрупва т. нар. хумус. Това е тъмнокафяво вещество. Хумусът съдържа естери на мастни киселини, фенолни съединения и карбоксилни киселини. В почвата частиците от това вещество се слепват с глина. Оказва се един комплекс. Хумусът подобрява качеството на земята. Повишава се способността му да задържа влагата и минералите. В блатиста местност образуването на хумусна маса протича много бавно. Органичните остатъци постепенно се компресират в торф.

Процесът на образуване на почвата

Почвата се образува много бавно. За пълно обновяване на минералната му част на дълбочина приблизително 1 метър са необходими поне 10 хиляди години. Това, от което се състои почвата, са продуктите на постоянната работа на вятъра и водата. И така, откъде идва почвата?

На първо място, това са частици от скали. Те служат като основа на почвата. Под въздействието на климатични фактори те се унищожават и смачкват, утаяват се на земята. Постепенно тази минерална част от почвата се колонизира от микроорганизми, които, преработвайки органични остатъци, образуват в нея хумус. Безгръбначните, постоянно пробиващи проходи в него, го разхлабват, допринасяйки за добра аерация.

С течение на времето структурата на почвата се променя, тя става по-плодородна. Растенията също влияят на този процес. Пораствайки, те допринасят за промяната на микроклимата му. Човешката дейност също влияе върху образуването на почвата. Той обработва и обработва земята. И ако почвата се състои от неплодородни компоненти, тогава човек я наторява, като въвежда както минерално, така и органично торене.

по състав

Като цяло в момента няма общоприета класификация на почвите. Но въпреки това е обичайно да се разделят на няколко групи според техния механичен състав. Това разделение е особено актуално в селско стопанство... И така, класификацията се основава на това колко почвата е направена от глина:

Рохкава пясъчна (по-малко от 5%);

Свързан пясъчен (5-10%);

пясъчна глинеста почва (11-20%);

Леко глинеста (21-30%);

Средно глинести (31-45%);

Тежко глинеста (46-60%);

Глина (повече от 60%).

Какво означава терминът "плодородна" почва?

Частта от почвата влияе върху степента на нейното плодородие. Но какво прави земята такава? Съставът на почвата директно зависи от много фактори. Това е и климатът, и изобилието от растения, и наличието на живи организми, които живеят в него. Всичко това се отразява на химикала.Зависи какви компоненти се съдържат в почвата, зависи и степента на нейното плодородие. Минералните компоненти като калций, азот, мед, калий, магнезий, фосфор се считат за много полезни за високи добиви. Тези вещества навлизат в земята по време на разлагането на органични остатъци. Ако почвата е богата на минерални съединения, тогава тя е плодородна. Растенията ще цъфтят бурно върху него. Тази почва е идеална за отглеждане на зеленчуци и овощни култури.

Почвата е сложен комплекс от компоненти в комбинация един с друг. Съставът на почвата включва:

• минерални елементи.
• органични съединения.
• почвени разтвори.
• почвен въздух.
• органо-минерални вещества.
• почвени микроорганизми (биотични и абиотични).

За да анализирате състава на почвата и да определите нейните параметри, трябва да имате стойностите на естествения състав - в зависимост от това се прави оценка за съдържанието на определени примеси.

По-голямата част от неорганичната (минерална) част на почвата е кристален силициев диоксид (кварц). Може да съставлява от 60 до 80 процента от общото количество минерални елементи.

Доста голямо количество неорганични компоненти е заето от такива алумосиликати като слюда и фелдшпат. Към това могат да бъдат отнесени и глинести минерали от вторичен характер, например монтморилонити.

От голямо значение за хигиенните качества на почвата, монтморилонитите създават поради способността си да абсорбират катиони (включително тежки метали) и по този начин да дезинфекцират почвата химически.

Също така, минералната част на компонентите на почвата включва такива химични елементи (главно под формата на оксиди) като:

• алуминий
• желязо
• силиций
• калий
• натрий
• магнезий
• калций
• фосфор

Освен това има и други компоненти. Често те могат да бъдат под формата на сярни, фосфорни, въглищни и солни соли.

Органични компоненти на почвата

В хумуса се съдържат предимно органични компоненти. Това са в една или друга степен сложни органични съединения, съдържащи такива елементи като:

• въглерод
• кислород
• водород
• фосфор

Значителна част от органичните компоненти на почвата се съдържат в разтворената в почвата влага.

Що се отнася до газовия състав на почвата, това е въздух, с приблизително следния процент:

1) азот - 60-78%

2) кислород - 11-21%

3) въглероден диоксид - 0,3-8%

Въздухът и водата определят такъв индикатор като порьозност на почвата и могат да бъдат от 27 до 90% от общия обем.

Определяне на гранулометричния състав на почвата

Гранулометричният (механичен) състав на почвата е съотношението на почвените частици с всички възможни размери, без да се отчита произходът им (химичен или минералогичен). Тези групи частици се обединяват във фракции.

Гранулометричният състав на почвата е от решаващо значение при оценката на нивото на плодородие и други ключови почвени показатели.

В зависимост от дисперсията, почвените частици се разделят на две основни категории:

1) частици с диаметър над 0,001 mm.

2) частици с диаметър по-малък от 0,001 mm.

Първата група частици произхожда от всякакви минерални образувания и скални отломки. Втората категория възниква по време на изветряне на глинести минерали и органични компоненти.

Фактори, влияещи върху образуването на почвата

При определяне на състава на почвата трябва да се обърне внимание на почвообразуващите фактори – те оказват значително влияние върху структурата и състава на почвата.

Обичайно е да се разграничават следните основни почвообразуващи фактори:

• произхода на основната скала на почвата.
• възраст на почвата.
• релеф на повърхността на земята.
• климатични условия за образуване на почвата.
• състав на почвените микроорганизми.
• човешката дейност, която засяга почвата.

Кларк като единица за измерване на химическия състав на почвата

Кларк е конвенционална единица, която определя нормалното количество на определен химичен елемент в идеална (незамърсена) почва. Например един килограм естествено чиста почва трябва да съдържа около 3,25% калций - това е 1 кларк. Ниво на химичен елемент от 3-4 кларка или повече показва, че почвата е доста силно замърсена с този елемент.

Глава 4. ПОЧВЕНОТО ОРГАНИЧНО ВЕЩЕСТВО И НЕГОВИЯ СЪСТАВ

§едно. Източници на органична материя и нейният състав

Най-важната съставна част на почвата е органичната материя, която е сложна комбинация от растителни и животински остатъци на различни етапи на разлагане и специфична почвена органична материя, наречена хумус.

Всички компоненти на биоценозата, които попадат върху или в почвата (умиращи микроорганизми, мъхове, лишеи, животни и др.) се считат за потенциален източник на органична материя, но основният източник на натрупване на хумус в почвите са зелените растения, които се оставят годишно в и върху почвата.повърхността има голямо количество органична материя. Биологичната продуктивност на растенията варира в широки граници и варира от 1-2 t / година суха органична материя (тундра) до 30-35 t / година (влажни субтропици).

Растителната постеля се различава не само количествено, но и качествено (вж. Глава 2). Химичният състав на органичните вещества, влизащи в почвата, е много разнообразен и до голяма степен зависи от вида на мъртвите растения. По-голямата част от масата им е вода (75 - 90%). Сухото вещество съдържа въглехидрати, протеини, мазнини, восъци, смоли, липиди, танини и други съединения. По-голямата част от тези съединения са вещества с високо молекулно тегло. Основната част от растителните остатъци се състои основно от целулоза, хемицелулоза, лигнин и танини, като най-богати на тях са дървесните видове. Протеинът се намира най-вече в бактериите и бобовите растения, а най-малко в дървесината.

Освен това органичните остатъци винаги съдържат някои пепелни елементи. Основната част от пепелта е калций, магнезий, силиций, калий, натрий, фосфор, сяра, желязо, алуминий, манган, които образуват органоминерални комплексонати в хумуса. Съдържанието на силициев диоксид (SiO 2) варира от 10 до 70%, на фосфор - от 2 до 10% от масата на пепелта. Името на пепелните елементи се свързва с факта, че когато растенията се изгарят, те остават в пепелта и не се изпаряват, както се случва с въглерода, водорода, кислорода и азота.

В много малки количества в пепелта има микроелементи – бор, цинк, йод, флуор, молибден, кобалт, никел, мед и др. Най-високо пепелно съдържание има във водораслите, житните и бобовите растения, най-малко пепел има в иглолистната дървесина. Съставът на органичната материя може да се представи по следния начин (фиг. 6).

§2. Преобразуването на органичните вещества в почвата

Превръщането на органичните остатъци в хумус е сложен биохимичен процес, който протича в почвата с прякото участие на микроорганизми, животни, кислород на въздуха и водата. В този процес основната и решаваща роля принадлежи на микроорганизмите, които участват във всички етапи на образуване на хумус, което се улеснява от огромното население на почвите от микрофлора. Животните, обитаващи почвата, също участват активно в превръщането на органичните остатъци в хумус. Насекоми и техните ларви, земни червеинатрошени и смлени растителни остатъци, смесете ги с почвата, погълнете, обработете и изхвърлете неизползваната част под формата на екскременти в почвата.

Отмирайки, всички растителни и животински организми преминават през процеси на разлагане до по-прости съединения, чийто крайният етап е завършен минерализацияорганична материя. Образуваните неорганични вещества се използват от растенията като хранителни елементи. Скоростта на разлагане и минерализация на различните съединения не е еднаква. Интензивно минерализиран разтворими захари, нишесте; протеините, хемицелулозите и целулозата се разлагат доста добре; устойчиви - лигнин, смоли, восъци. Друга част от продуктите на разлагането се консумират от самите микроорганизми (хетеротрофни) за синтеза на вторични протеини, мазнини, въглехидрати, които образуват плазмата на нови поколения микроорганизми и след като последните умират, отново се подлагат на разлагане. процес. Процесът на временно задържане на органична материя в микробната клетка се нарича микробен синтез... Част от продуктите на разпадането се превръщат в специфични сложни високомолекулни вещества – хумусни вещества. Съвкупността от сложни биохимични и физикохимични процеси на преобразуване на органичната материя, в резултат на които се образува специфична органична материя на почвата - хумус, се нарича хумификация.И трите процеса протичат в почвата по едно и също време и са взаимосвързани един с друг. Преобразуването на органичната материя става с участието на ензими, секретирани от микроорганизми, корени на растенията, под въздействието на които се осъществяват биохимични реакции на хидролиза, окисление, редукция, ферментация и др. и се образува хумус.

Има няколко теории за образуването на хумус. Първият през 1952 г. се появи да ондензациятеория, разработена от М. М. Кононова. В съответствие с тази теория хумусът се образува като постепенен процес на поликондензация (полимеризация) на междинни продукти на разлагане на органични вещества (първо се образуват фулвокиселини и от тях се образуват хуминови киселини). Концепция биохимично окислениеразработена от Л. Н. Александрова през 70-те години на XX век. Според нея водеща роля в процеса на хумификация имат реакциите на бавно биохимично окисляване на продуктите от разлагането, в резултат на което се образува система от високомолекулни хуминови киселини с променлив елементен състав. Хуминовите киселини взаимодействат с пепелните елементи на растителните остатъци, освободени при минерализацията на последните, както и с минералната част на почвата, образувайки различни органо-минерални производни на хуминовите киселини. В този случай една система от киселини се разделя на множество фракции, които се различават по степента на разтворимост и структурата на молекулата. По-слабо диспергираната част, която образува водонеразтворими соли с калций и полуокиси, се образува като група от хуминови киселини. По-дисперсна фракция, даваща предимно разтворими соли, образува група фулвови киселини. БиологиченКонцепциите за образуване на хумус предполагат, че хумусните вещества са продукти от синтеза на различни микроорганизми. Тази точкавъзгледът е изразен от В. Р. Уилямс, той е развит в трудовете на Ф. Ю. Гелцер, С. П. Лях, Д. Г. Звягинцев и др.

В различни природни условия характер и скоростобразуването на хумус не е едно и също и зависи от взаимосвързаните условия на почвообразуване: водно-въздушен и топлинен режим на почвата, нейния гранулометричен състав и физикохимични свойства, състава и естеството на приема на растителни остатъци, видовия състав и интензитета. на жизнената дейност на микроорганизмите.

Преобразуването на остатъците се извършва при аеробни или анаеробни условия, в зависимост от водно-въздушния режим. V аеробниПри условия с достатъчно количество влага в почвата, благоприятна температура и свободен достъп на O 2, разлагането на органичните остатъци се развива интензивно с участието на аеробни микроорганизми. Най-оптималните условия са температура 25 - 30°C и влажност - 60% от пълния влагоемкост на почвата. Но при същите условия минерализацията както на междинните продукти на разлагане, така и на хумусните вещества протича бързо, следователно в почвата се натрупва сравнително малко хумус, но много елементи на пепел и азотно хранене на растенията (в сиви почви и други почви от субтропиците) .

При анаеробни условия (с постоянен излишък на влага, както и при ниски температури, липса на O 2) процесите на образуване на хумус протичат бавно с участието предимно на анаеробни микроорганизми. В този случай се образуват много нискомолекулни органични киселини и редуцирани газообразни продукти (CH 4, H 2 S), които инхибират жизнената активност на микроорганизмите. Процесът на разлагане постепенно замира, а органичните остатъци се превръщат в торф - маса от слабо разложени и неразложени растителни остатъци, частично запазващи анатомичната структура. Най-благоприятно за натрупване на хумус е комбинацията от аеробни и анаеробни условия в почвата с редуващи се периоди на изсушаване и влага. Този режим е характерен за черноземите.

Видовият състав на почвените микроорганизми и интензивността на тяхната жизнена дейност също оказват влияние върху образуването на хумус. В резултат на специфични хидротермални условия, северните подзолисти почви се характеризират с най-малко съдържаниемикроорганизми с малко видово разнообразие и ниска активност. Последица от това е бавното разлагане на растителните остатъци и натрупването на слабо разложен торф. Във влажните субтропици и тропици се наблюдава интензивно развитие на микробиологичната активност и във връзка с това активна минерализация на останките. Сравнението на запасите от хумус в различни почви с различен брой микроорганизми в тях показва, че както много слабата, така и високата биогенност на почвата не допринасят за натрупването на хумус. Най-голямо количество хумус се натрупва в почви със средно съдържание на микроорганизми (черноземи).

Също толкова значително влияние имат гранулометричният състав и физикохимичните свойства на почвата. В песъчливите и песъчливите глинести, добре нагрети и аерирани почви, разлагането на органичните остатъци протича бързо, значителна част от тях е минерализирана, хумусните вещества са малко и са слабо фиксирани върху повърхността на пясъчните частици. В глина и глинести почвипроцесът на разлагане на органичните остатъци при равни условия е по-бавен (поради липса на O 2), хумусните вещества се фиксират върху повърхността на минералните частици и се натрупват в почвата.

Химичният и минералогичният състав на почвата определя количеството хранителни вещества, необходими за микроорганизмите, реакцията на средата, в която се образува хумусът, и условията за фиксиране на хумусни вещества в почвата. И така, наситените с калций почви имат неутрална реакция, която е благоприятна за развитието на бактерии и фиксирането на хуминови киселини под формата на калциеви хумати, неразтворими във вода, което го обогатява с хумус. В кисела среда, когато почвата е наситена с водород и алуминий, се образуват разтворими фулвови киселини, които имат повишена подвижност и водят до голямо натрупване на хумус. Глинистите минерали като монтморилонит и вермикулит също допринасят за фиксирането на хумуса в почвата.

Поради разликата във факторите, влияещи върху образуването на хумус, количеството, качеството и запасите от хумус не са еднакви в различните почви. По този начин горните хоризонти на типичните черноземи съдържат 10 - 14% хумус, сиви тъмни гори - 4 - 9%, дерново-подзолисти - 2 - 3%, тъмни кестенови, жълти почви - 4 - 5%, кафяви и сиво-кафяви полупустиня - 1 - 2%. Различни са и запасите от органична материя в природните зони. Най-големите резервати, според И. В. Тюрин, имат различни подтипове черноземи, торфени блата, сиви гори, средни - тъмни кестени, червени почви, ниско - подзолисти, дерново-подзолисти, типични сироземи. Обработваемите почви на Република Беларус съдържат хумус: глинеста- 65 т/ха, инч глинеста- 52 т/ха, инч пясъчна глинеста почва - 47 т / ха, инч пясъчен- 35 т/ха. Почвите на Република Беларус, в зависимост от съдържанието на хумус в обработваемия слой, са разделени на 6 групи (Таблица 3). В почвите на други природни зони има градации в зависимост от съдържанието на хумус.

Таблица 3

Групиране на почвите на Република Беларус по съдържание на хумус

В Република Беларус по-голямата част от земята принадлежи към почви от група II и III, около 20% - към почви от група IV (фиг. 7).

§3. Състав и класификация на хумуса

ХумусТова е специфично високомолекулно азот-съдържащо органично вещество с кисела природа. Той представлява основната част от почвената органична материя, която напълно е загубила своите характеристики анатомична структурамъртви растителни и животински организми. Почвеният хумус се състои от специфични хуминови вещества, включително хуминови киселини (ХК), фулвокиселини (ФК) и хумин (виж фиг. 6), които се различават по разтворимост и извличане.

Хуминови киселини- това са тъмно оцветени високомолекулни азотсъдържащи вещества, неразтворими във вода, минерални и органични киселини. Те се разтварят добре в алкали с образуване на колоидни разтвори с тъмно черешов или кафяво-черен цвят.

При взаимодействие с метални катиони хуминовите киселини образуват соли - хумати. Хуматите на едновалентните метали са лесно разтворими във вода и се отмиват от почвата, докато хуматите на двувалентните и тривалентните метали не се разтварят във вода и са добре фиксирани в почвите. Средното молекулно тегло на хуминовите киселини е 1400. Те съдържат C - 52 - 62%, H - 2,8 - 6,6%, O - 31 - 40%, N - 2 - 6% (тегловно). Основните компоненти на молекулата на хуминова киселина са ядрото, страничните вериги и периферните функционални групи. Ядрото на хумусните вещества се състои от редица ароматни циклични пръстени. Страничните вериги могат да бъдат въглехидратни, аминокиселинни и други вериги. Функционалните групи са представени от няколко карбоксилни (–COOH) и фенол-хидроксилни групи, които играят важна роля в почвообразуването, тъй като определят процесите на взаимодействие на хуминовите киселини с минералната част на почвата. Хумусните киселини са най-ценната част от хумуса, те повишават абсорбционната способност на почвата, допринасят за натрупването на елементи на почвеното плодородие и образуването на водоустойчива структура.

Фулвови киселиниТова е група хуминови киселини, които остават в разтвор след утаяване на хуминови киселини. Те също са органични азотсъдържащи киселини с високо молекулно тегло, които за разлика от хуминовите киселини съдържат по-малко въглерод, но повече кислород и водород. Те са светли на цвят (жълти, оранжеви), лесно разтворими във вода. Солите (фулватите) също са водоразтворими и слабо фиксирани в почвата. Фулвовите киселини имат силно кисела реакция, енергично разрушават минералната част на почвата, предизвиквайки развитието на почвения субзогенен процес.

Съотношението между хуминови киселини и фулвокиселини не е еднакво в различните почви. В зависимост от този показател (C HA: C FK) се разграничават следните видове хумус: хумат(> 1,5), хумат-фулват (1,5 – 1), фулват-хумат (1 – 0,5), фулват (< 0,5). Качество гумуса, плодородие почвы зависят от преобладания той или иной группы. К северу и к югу от черноземов содержание гуминовых кислот в почвах уменьшается. Относительно высокое содержание фульвокислот наблюдается в гумусе подзолистых почв и красноземов. Можно сказать, что условия, благоприятствующие накоплению гумуса в почвах, способствуют и накоплению устойчивой и наиболее агрономически ценной его части – гуминовых кислот. Соотношение С ГК: С ФК имеет наибольшее значение (1,5 – 2,5) в гумусе черноземов, снижаясь к северу и к югу от зоны этих почв. При интенсивном использовании пахотных земель без достаточного внесения органических удобрений наблюдается снижение как общего содержания гумуса (дегумификация), так и гуминовых кислот.

Хумин- това е част от хумусни вещества, които не се разтварят в никакъв разтворител, представени от комплекс от органични вещества (хуминови киселини, фулвокиселини и техните органо-минерални производни), здраво свързани с минералната част на почвата. Това е инертната част на почвения хумус.

Спецификата и съставът на хумусните комплекси служи като основа за класификацията на видовете хумус. R.E. Müller предложи класификация на горските форми на хумус като биологична система на взаимодействие на органични вещества, микробиота и растителност. Сред тези комплекси се разграничават три вида хумус.

Мек хумус - мулобразува се в широколистни или смесени гори с интензивна дейност на почвената фауна при благоприятни хидротермални условия и наличието на достатъчно количество основи, предимно калций, в постелята и почвите, има слабо кисела реакция, прониква равномерно в минералната част на почвата и е лесно минерализирани. В почвите от мулета постелята почти не се натрупва, тъй като постъпващата постеля се разлага енергично от микробиота. В хумусния състав преобладават хуминови киселини.

Груб хумус - мор, съдържащ голямо количество полуразложени остатъци, характерен е за иглолистните гори, образува се с ниско съдържание на пепелни елементи в постеля, липса на основи и високо съдържание на силициев диоксид в почвата, има киселинна реакция, устойчив е към микроорганизми, минерализира се бавно с участието на гъбички. В резултат на бавното развитие на процесите на хумификация и минерализация в почвите се образува мощен торфен хоризонт А 0, състоящ се от 3 слоя: а) слой от слабо разложена органична материя (L), която е прясна постеля. , б) полуразложен ферментационен слой (F), в) овлажнен слой (H).

Междинна форма - модернаразвива се в условия на доста бърза минерализация на растителните остатъци, където функционалната активност на почвените животни, раздробяването на растителните остатъци, играе значителна роля, което значително улеснява последващото им разлагане от почвената микрофлора.

§4. Стойността и баланса на почвения хумус

Натрупването на хумус е резултат от почвообразуващия процес, като в същото време самите хумусни вещества оказват голямо влияние върху по-нататъшното насочване на процеса на почвообразуване и свойствата на почвата. Функциите на хумуса в почвата са много разнообразни:

1) образуване на специфичен почвен профил (с хоризонт А), образуване на почвена структура, подобряване на водно-физичните свойства на почвата, увеличаване на абсорбционния капацитет и буферния капацитет на почвите;

2) източник на минерални хранителни вещества за растенията (N, P, K, Ca, Mg, S, микроелементи), източник на органично хранене за хетеротрофни почвени организми, източник на CO2 в повърхностния слой на атмосферата и биологично активен съединения в почвата, които директно стимулират растежа и развитието на растенията, мобилизират хранителните вещества, оказват влияние върху биологичната активност на почвата;

3) изпълнява санитарно-защитни функции - ускорява унищожаването на пестицидите, фиксира замърсителите, намалявайки навлизането им в растенията.

Във връзка с разнообразната роля на органичната материя в почвеното плодородие, проблемът за хумусния баланс на обработваемите почви набира скорост. Като всеки баланс, хумусният баланс включва входящи елементи (внасяне на органични остатъци и тяхното хумифициране) и потребление (минерализация и други загуби). При естествени условия, колкото по-стара е почвата, толкова по-плодородна: балансът е положителен или нулев, в обработваемите почви често е отрицателен. Средно обработваемите почви губят около 1 t/ha хумус годишно. За регулиране на количеството хумус се използва систематично внасяне на достатъчно количество органична материя под формата на оборски тор (от 1 тон оборски тор се образува около 50 кг хумус), торфен компост, сеитба на многогодишни треви, използването на зелени торове (сидерати), варуване на кисели почви и гипс на алкални почви.

Хумусното състояние на почвите е важен показател за плодородието и се определя от система от показатели, които включват нивото на съдържанието и запасите от органична материя, профилното й разпределение, обогатяване с азот (C:N) и калций, степента на хумификация , видове хуминови киселини и тяхното съотношение. Някои от параметрите му служат като обект на мониторинг на околната среда.

Органична част почвапредставени от живи организми (жива фаза, или биофаза), неразложени, органични остатъци и хумусни вещества (фиг. 1)

Органична част от почвата

Ориз. 1. Органична част от почвата

По-горе бяха обсъдени живите организми. Сега е необходимо да се дефинират органичните остатъци.

Органични остатъци- това са органични вещества, тъкани на растения и животни, частично запазващи първоначалната си форма и структура. Трябва да се отбележи обаче, че химическият състав на различните остатъци е различен.

Хумусни веществаса всички органични вещества на почвата, с изключение на живите организми и техните остатъци, които не са загубили своята тъканна структура. Общоприето е те да се подразделят на специфични, собствени хумусни вещества и неспецифични органични вещества от индивидуален характер.

Неспецифичните хумусни вещества съдържат вещества от индивидуален характер:

а) азотни съединения, например прости и сложни, протеини, аминокиселини, пептиди, пуринови бази, пиримидинови бази; въглехидрати; монозахариди, олигозахариди, полизахариди;

б) лигнин;

в) липиди;

д) танини;

е) органични киселини;

ж) алкохоли;

з) алдехиди.

По този начин неспецифичните органични вещества са отделни органични съединения и междинни продукти на разлагане на органични остатъци. Те съставляват приблизително 10-15% от общото хумусно съдържание на минералните почви и могат да достигнат 50-80% от общата маса на органичните съединения в торфените хоризонти и горските постели.

Самите хумусни вещества са специфична система от високомолекулни азотсъдържащи органични съединения с циклична структура и киселинна природа. Според много изследователи структурата на молекулата на хумусното съединение е сложна. Установено е, че основните компоненти на молекулата са ядрото, страничните (периферни) вериги и функционалните групи.

Счита се, че ядрото е ароматни и хетероциклични пръстени, състоящи се от пет- и шестчленни съединения от типа:

бензен фуран пирол нафтален индол

Страничните вериги се простират от ядрото до периферията на молекулата. Те са представени в молекулата на хумусните съединения от аминокиселинни, въглехидратни и други вериги.

Съставът на хумусните вещества съдържа карбоксил (-COOH), фенол-хидроксил (-OH), метоксил (-CH3O) и алкохолен хидроксил. Тези функционални групи определят химичните свойства на хумусните вещества. Характерна особеност на самата система от хумусни вещества е хетерогенността, т.е. наличието в него на компоненти на различни етапи на хумификация. От тази сложна система се разграничават три групи вещества:

а) хуминови киселини;

б) фулвокиселини;

в) хумини или по-точно нехидролизиращ остатък.

Хуминови киселини (HA)- тъмно оцветена група хумусни вещества, извлечени от почвата с алкални разтвори и утаени с минерални киселини при pH = 1-2. Характеризират се със следния елементен състав: съдържание на С от 48 до 68%, Н - 3,4-5,6%, N - 2,7-5,3%. Тези съединения са практически неразтворими във вода и минерални киселини, от разтвори на НА те лесно се утаяват от киселините H +, Ca2 +, Fe3 +, A13 +. Това са хуминови съединения с киселинна природа, което се дължи на карбоксилни и фенол-хидроксилни функционални групи. Водородът от тези групи може да бъде заменен с други катиони. Капацитетът на заместване зависи от естеството на катиона, рН на средата и други условия. При неутрална реакция се заменят само водородните йони на карбоксилните групи. Капацитетът на абсорбция, дължащ се на това свойство на HA, е от 250 до 560 mg-eq на 100 g HA. При алкална реакция абсорбционният капацитет се увеличава до 600-700 mg eq / 100 g HA поради способността да замества водородните йони на хидроксилните групи. Когато се определя по различни методи, молекулното тегло на HA варира от 400 до стотици хиляди. В молекулата НА най-ясно е представена ароматната част, чиято маса преобладава над масата на страничните (периферни) вериги.

Хуминовите киселини нямат кристална структура, повечето от тях са в почвата под формата на гелове, които лесно се пептизират под действието на алкали и образуват молекулярни и колоидни разтвори.

Когато HA взаимодейства с метални йони, се образуват соли, които се наричат хумати.Хуматите NH4 +, Na +, K + са лесно разтворими във вода и могат да образуват колоидни и молекулярни разтвори. Ролята на тези съединения в почвата е огромна. Например, хуматите Ca, Mg, Fe и A1 са предимно слабо разтворими, те могат да образуват водоустойчиви гелове, докато преминават в стационарно състояние (натрупване), а също така са основа за образуване на водоустойчива структура.

Фулвови киселини (FA) -специфична група хумусни вещества, разтворими във вода и минерални киселини. Характеризира се със следния химичен състав: съдържание на С от 40 до 52%; Н - 5-4%, кислород -40-48%, N - 2-6%. Фулвовите киселини, за разлика от HA, са лесно разтворими във вода, киселини и основи. Разтворите са жълти или сламеножълти на цвят. Оттук тези съединения получиха името си: на латински fulvus - жълто. Водните разтвори на FA имат силно кисела реакция на средата (рН 2,5). Молекулно тегло на фулвови киселини, определено различни методи, има стойност от 100 до няколкостотин и дори хиляди условни единици маса.

Молекулата на фулвовата киселина има по-проста структура в сравнение с хуминовите киселини. Ароматната част на тези съединения е по-слабо изразена. В структурата на FA молекулата преобладават страничните (периферни) вериги. Активните функционални групи са карбоксилни и фенол-хидроксилни групи, чийто водород влиза в обменни реакции. Обменният капацитет на FA може да достигне 700-800 mEq на 100 g фулвокиселинни препарати.

При взаимодействие с минералната част на почвата фулвовите киселини образуват органо-минерални съединения с метални йони, както и минерали. Фулвовите киселини, поради силно киселинната си реакция и добрата разтворимост във вода, активно разрушават минералната част на почвата. В този случай се образуват фулвокисели соли, които са силно подвижни в почвения профил. Органо-минералните съединения на фулвовите киселини участват активно в миграцията на материята и енергията в почвения профил, във формирането, например, на отделни генетични хоризонти.

Нехидролизиращият се остатък (хумини) е група хумусни вещества, която е остатък от алкално неразтворими органични почвени съединения. Тази група се състои както от действителните хумусни вещества, например хумините се състоят от хуминови киселини, силно свързани с минералите, така и от силно свързани отделни вещества и органични остатъци с различна степен на разлагане с минералната част на почвата.

Органична материя на почватае сложна система от всички органични вещества, присъстващи в профила в свободно състояние или под формата на органоминерални съединения, с изключение на тези, които са част от живите организми.

Основният източник на почвена органична материя са останките от растения и животни на различни етапи на разлагане. Най-големият обем биомаса идва от паднали растителни остатъци, приносът на безгръбначните и гръбначните животни и микроорганизмите е много по-малък, но те играят важна роля в обогатяването на органичната материя с азотсъдържащи компоненти.

Органичното вещество в почвата се разделя на две групи по произход, характер и функция: органични остатъци и хумус. Терминът "хумус" понякога се използва като синоним на термина "хумус".

Органични остатъципредставена основно от земна и коренова постеля на висши растения, която не е загубила анатомичната си структура. Химичният състав на растителните остатъци от различните ценози варира в широки граници. Общото за тях е преобладаването на въглехидратите (целулоза, хемицелулоза, пектинови вещества), лигнин, протеини и липиди. Целият този сложен комплекс от вещества, след смъртта на живите организми, навлиза в почвата и се трансформира в минерални и хумусни вещества и частично се изнася от почвата с подпочвени води, евентуално до нефтоносните хоризонти.

Разлагането на органичните почвени остатъци включва механично и физическо разрушаване, биологична и биохимична трансформация и химични процеси. Ензимите, почвените безгръбначни, бактериите и гъбите играят важна роля в разграждането на органичните остатъци. Ензимите са структурирани протеини, които имат много функционални групи. Основният източник на ензими са; растения. Изпълнявайки ролята на катализатори в почвата, ензимите ускоряват процесите на разлагане и синтез на органични вещества с милиони фактори.

Хумусе съвкупност от всички органични съединения, открити в почвата, с изключение на тези, които съставляват живи организми и органични остатъци, които са запазили анатомичната структура.

Хумусът съдържа неспецифични органични съединения и специфични хумусни вещества.

Неспецифиченнаречена група от органична материя с известна природа и индивидуална структура. Те влизат в почвата от гниещи растителни и животински остатъци и от коренови секрети. Неспецифичните съединения са представени от почти всички компоненти, които изграждат животински и растителни тъкани и прижизнени секрети на макро- и микроорганизми. Те включват лигнин, целулоза, протеини, аминокиселини, монозахариди, восък и мастни киселини.

Като цяло делът на неспецифичните органични съединения не надвишава 20% от общото количество почвен хумус. Неспецифичните органични съединения са продукти с различна степен на разлагане и хумификация на растителен, животински и микробен материал, влизащ в почвата. Тези съединения определят динамиката на бързо променящите се свойства на почвата: редокс потенциал, съдържанието на подвижни форми на хранителни вещества, броя и активността на почвените микроорганизми и състава на почвените разтвори. Хумусните вещества, напротив, определят устойчивостта във времето на други свойства на почвата: обменен капацитет, водно-физични свойства, въздушен режим и цвят.

Специфична органична част от почвата - хумусни вещества- са хетерогенна (хетерогенна) полидисперсна система с високомолекулни азотсъдържащи ароматни съединения с киселинна природа. Хумусните вещества се образуват в резултат на сложен биофизикохимичен процес на трансформация (хумификация) на продуктите от разлагането на органични остатъци, постъпващи в почвата.

Зависи от химичен съставрастителните остатъци, факторите на тяхното разлагане (температура, влажност, състав на микроорганизмите) разграничават два основни типа хумификация: фулват и хумат. Всеки от тях съответства на определен фракционно-групов състав на хумус. Груповият състав на хумуса се разбира като съвкупност и съдържание на различни вещества, свързани по структура и свойства на съединенията. Най-важните групи са хуминовите киселини (HA) и фулви киселини (FA).

Хуминовите киселини съдържат 46-62% въглерод (C), 3-6% азот (N), 3-5% водород (H) и 32-38% кислород (O). Фулвовите киселини съдържат повече въглерод - 45-50%, азот - 3,0-4,5% и водород - 3-5%. Хумусните и фулви киселини почти винаги съдържат сяра (до 1,2%), фосфор (десетки и стотици фракции от процента) и катиони на различни метали.

Фракциите се изолират като част от HA и FK групите. Фракционният състав на хумуса характеризира набора и съдържанието на различни вещества, включени в групите HA и FA, според формите на техните съединения с минералните компоненти на почвата. Най-важни за почвообразуването са следните фракции: кафяви хуминови киселини (BHA), свързани с полуторни окиси; черни хуминови киселини (CHA), свързани с калция; фракции I и Ia на фулвови киселини, свързани с подвижни форми на полуторни окиси; HA и FA, силно свързани с полуторни окиси и глинести минерали.

Груповият състав на хумуса характеризира количественото съотношение на хуминови киселини и фулви киселини. Количествена мярка за вида на хумуса е съотношението на съдържанието на въглерод в хуминовите киселини (Cg) към съдържанието на въглерод във фулвовите киселини (Cfc). По стойността на това съотношение (C gc / C fc) могат да се разграничат четири вида хумус:

• - хумат - повече от 2;
• - фулват-хумат - 1-2;
• - хумат-фулват - 0,5-1,0;
• - фулват - по-малко от 0,5.

Груповият и фракционният състав на хумуса се променя редовно и последователно в зонално-генетичния ред на почвите. В подзолистите и дерново-подзолистите почви хуминовите киселини почти не се образуват и малко от тях се натрупват. Съотношението Cg/Cfc обикновено е по-малко от 1 и най-често възлиза на 0,3-0,6. В сивите почви и черноземите абсолютното съдържание и съотношение на хуминови киселини е много по-високо. Съотношението C g / C fc в черноземите може да достигне 2,0-2,5. В почвите, разположени на юг от черноземите, делът на фулвовите киселини отново постепенно се увеличава.

Прекомерната влага, карбонатното съдържание на скалата, засоляването оставят отпечатък върху груповия състав на хумуса. Допълнителната хидратация обикновено насърчава натрупването на хуминови киселини. Повишено съдържание на хумат е характерно и за почвите, които се образуват върху карбонатни скали или под въздействието на твърди подпочвени води.

Груповите и фракционните състави на хумуса също се променят по протежение на почвения профил. Фракционният състав на хумуса в различните хоризонти зависи от минерализацията на почвения разтвор и стойността на рН. Профилните промени в груповия състав на хумуса в повечето

Почвите са подчинени на един общ модел: делът на хуминовите киселини намалява с дълбочината, делът на фулвовите киселини се увеличава и съотношението Cg / Cfc намалява до 0,1-0,3.

Дълбочината на хумификация, или степента на трансформация на растителните остатъци в хумусни вещества, както и съотношението Cg/Cfc зависят от скоростта (кинетиката) и продължителността на процеса на хумификация. Кинетиката на хумификацията се определя от почвено-химичните и климатичните характеристики, които стимулират или инхибират дейността на микроорганизмите (хранителни вещества, температура, pH, влажност) и податливостта на растителните остатъци към трансформация, в зависимост от молекулярната структура на веществото (монозахариди , протеините се преобразуват по-лесно, лигнинът, полизахаридите са по-трудни) ...

В хумусните хоризонти на почвите с умерен климат видът на хумуса и дълбочината на хумификация, изразени чрез съотношението C h / C ph, ​​корелират с продължителността на периода на биологична активност.

Периодът на биологична активност е период от време, през който се създават благоприятни условия за нормална растителност на растенията, активна микробиологична дейност. Продължителността на периода на биологична активност се определя от продължителността на периода, през който температурата на въздуха постоянно надвишава 10 ° C, а доставката на продуктивна влага е най-малко 1-2%. В зоналната серия от почви стойността Cg / Cfc, която характеризира дълбочината на хумификация, съответства на продължителността на периода на биологична активност.

Едновременното отчитане на два фактора - периода на биологична активност и насищането на почвите с основи, дава възможност да се определят областите на образуване на различни видове хумус. Хуматният хумус се образува само при дълъг период на биологична активност и висока степен на наситеност на почвата с основи. Тази комбинация от условия е характерна за черноземите. Силно киселите почви (подзоли, дерново-подзолисти почви), независимо от периода на биологична активност, имат фулват хумус.

Хумусните вещества на почвата са силно реактивни и активно взаимодействат с минералната матрица. Под въздействието на органични вещества нестабилните минерали на основната скала се разрушават и химичните елементи стават по-достъпни за растенията. В процеса на органо-минерални взаимодействия се образуват почвени агрегати, които подобряват структурното състояние на почвата.

Фулвовите киселини разрушават най-активно почвените минерали. Чрез взаимодействие с полуторни окиси (Fe 2 O 3 и Al 2 O 3), FAs образуват подвижни алуминиеви и желязо-хумусни комплекси (фулвати на желязо и алуминий). Тези комплекси са свързани с образуването на хумусно-илувиални почвени хоризонти, в които се отлагат. Фулватите на алкални и алкалоземни основи са лесно разтворими във вода и лесно мигрират надолу по профила. Важна характеристика на FCs е тяхната неспособност да фиксират калция. Следователно варуването на кисели почви трябва да се извършва редовно, след 3-4 години.

Хуминовите киселини, за разлика от FA, образуват слабо разтворими органоминерални съединения с калций (калциеви хумати). Поради това в почвите се образуват хумусно-акумулативни хоризонти. Хумусните вещества на почвата свързват йоните на много потенциално токсични метали – Al, Pb, Cd, Ni, Co, което намалява опасния ефект от химическото замърсяване на почвата.

Процесите на образуване на хумус в горските почви имат свои собствени характеристики. По-голямата част от растителната постеля в гората отива към повърхността на почвата, където се създават специални условия за разлагане на органични остатъци. От една страна, това е свободният достъп на кислород и изтичането на влага, от друга, влажен и хладен климат, високо съдържание на трудноразградими съединения в постелята, бърза загуба поради излугване на основи, освободени при минерализация на постеля. Такива условия оказват влияние върху живота на почвените животни и микрофлората, която играе важна роля в трансформацията на органичните остатъци: смилане, смесване с минералната част на почвата, биохимична обработка на органични съединения.

В резултат на различни комбинации от всички фактори на разлагане на органични остатъци се образуват три вида (форми) органична материя на горските почви: мул, модер, мор. Под формата на органичното вещество в горските почви се разбира цялата съвкупност от органична материя, съдържаща се както в горската постеля, така и в хумусния хоризонт.

С прехода от морена към по-модерен и мул, свойствата на почвената органична материя се променят: киселинността намалява, съдържанието на пепел се увеличава, степента на насищане с основи, съдържанието на азот и интензивността на разлагане на горската постеля. В почвата от типа на мул постелята съдържа не повече от 10% от общия запас от органична материя, а при вида на заразата постелята представлява до 40% от общия й запас.

По време на образуването на органична материя като мор, се образува дебела трислойна постеля, която е добре отделена от подлежащия минерален хоризонт (обикновено хоризонти E, EI, AY). В разграждането на постелята участва предимно гъбична микрофлора. Земните червеи липсват, реакцията е силно кисела. Горската постеля има следната структура:

O L - горният слой с дебелина около 1 см, състоящ се от постеля със запазена анатомична структура;

О F - среден слой с различна дебелина, състоящ се от полуразложена постеля със светлокафяв цвят, преплетена с гъбични хифи и корени на растенията;

О - долният слой от силно разложена постеля, тъмнокафяв почти черен на цвят, размазан, със забележима примес от минерални частици.

При модерния тип горската постеля обикновено се състои от два слоя. Под слоя от слабо разложена постеля се откроява добре разложен хумусен слой с дебелина около 1 см, постепенно преминаващ в ясно изразен хумусен хоризонт с дебелина 7-10 см. Важна роля играят насекомите, земните червеи. разлагането на постелята. Като част от микрофлората, гъбите преобладават над бактериите. Органичната материя на хумусния слой е частично смесена с минералната част на почвата. Реакцията на постелята е слабо кисела. В горски почви с прекомерна влажност процесите на разлагане на растителната постеля се инхибират и в тях се образуват торфени хоризонти. Натрупването и скоростта на разлагане на органичната материя в горските почви се влияе от състава на изходните растителни остатъци. Колкото повече лигнин, смоли, танини в растителните остатъци и по-малко азот, толкова по-бавен е процесът на разлагане и толкова повече органични остатъци се натрупват в постелята.

Въз основа на определянето на състава на растенията, от чиято постеля се е образувала постелята, е предложена класификация на горските постели. Според Н. Н. Степанов (1929) могат да се разграничат следните видове постеля: иглолистни, дребнолистни, широколистни, лишеи, зелен мъх, мъх, трева, мъх, сфагнум, мокра трева, трева и блата и широка трева.

Хумусно състояние на почвитее съвкупност от общи запаси и свойства на органични вещества, създадени от процесите на тяхното натрупване, трансформация и миграция в почвения профил и показани в набора външни признаци... Системата от показатели за хумусното състояние включва съдържанието и запасите на хумус, неговото профилно разпределение, обогатяване с азот, степен на хумификация и видове хуминови киселини.

Нивата на натрупване на хумус са в добро съответствие с продължителността на периода на биологична активност.

В състава на органичния въглерод се наблюдава редовно увеличаване на запасите от хуминови киселини от север на юг.

Почвите на Арктическата зона се характеризират с ниско съдържание и малки запаси от органична материя. Процесът на хумификация протича при изключително неблагоприятни условия с ниска биохимична активност на почвата. Почвите на северната тайга се характеризират с кратък период (около 60 дни) и ниско нивобиологична активност, както и лошия видов състав на микрофлората. Процесите на хумификация са бавни. В зоналните почви на северната тайга се формира груб хумусен тип профил. Хумусно-акумулативният хоризонт в тези почви практически липсва, съдържанието на хумус под постелята е до 1-2%.

В подзоната на дерново-подзолистите почви на южната тайга количеството слънчева радиация, режимът на влага, растителната покривка, богатият видов състав на почвената микрофлора и нейната по-висока биохимична активност за доста дълъг период допринасят за по-дълбока трансформация на растителните остатъци. Една от основните характеристики на почвите от подзоната на южната тайга е развитието на копровия процес. Дебелината на акумулативния хоризонт е малка и се дължи на дълбочината на проникване на основната част от корените на тревиста растителност. Средното съдържание на хумус в хоризонта AY в горските дерново-подзолисти почви варира от 2,9 до 4,8%. Запасите на хумус в тези почви са малки и в зависимост от почвения подтип и гранулометричен състав варират от 17 до 80 t/ha в слой от 0-20 cm.

В горско-степната зона запасите на хумус в слоя 0-20 cm варират от 70 t/ha в сивите почви до 129 t/ha в тъмносивите почви. Запасите на хумус в черноземите на лесостепната зона в слой 0-20 cm са до 178 t/ha, а в слой 0-100 cm - до 488 t/ha. Съдържанието на хумус в хоризонт А на черноземите достига 7,2%, като постепенно намалява с дълбочината.

В северните райони на европейската част на Русия значително количество органична материя е концентрирано в торфени почви. Блатните пейзажи са разположени главно в горската зона и тундрата, където валежите значително надвишават изпарението. Торфът е особено висок в северната част на тайгата и в горската тундра. Най-древните торфени находища, като правило, заемат езерни басейни със сапропелни находища на възраст до 12 хиляди години. Първоначалното отлагане на торф в такива блата е станало преди около 9-10 хиляди години. Най-активният торф започва да се отлага в периода преди около 8-9 хиляди години. Понякога има торфени находища на възраст около 11 хиляди години. Съдържанието на HA в торфа варира от 5 до 52%, нараства с прехода от високомощен торф към нискомощен торф.

Разнообразието от екологични функции на почвата е свързано със съдържанието на хумус. Хумусният слой образува специална енергийна обвивка на планетата, наречена хумосфера... Натрупаната в хумосферата енергия е в основата на съществуването и еволюцията на живота на Земята. Хумосферата изпълнява следните важни функции: акумулативна, транспортна, регулаторна, защитна, физиологична.

Натрупваща функцияхарактеристика на хуминовите киселини (ХК). Същността му се крие в натрупването на най-важните хранителни вещества на живите организми в състава на хумусните вещества. Под формата на аминни вещества в почвите се натрупват до 90-99% от целия азот, повече от половината от фосфор и сяра. В тази форма се натрупват и съхраняват дълго време калий, калций, магнезий, желе - 30 и практически всички необходими за растенията и микроорганизмите микроелементи.

Транспортна функциясвързано с факта, че хумусните вещества могат да образуват с метални катиони стабилни, но разтворими и способни на геохимична миграция сложни органоминерални съединения. Повечето от микроелементите, значителна част от съединенията на фосфора и сярата, активно мигрират в тази форма.

Регулаторна функцияпоради факта, че хумусните вещества участват в регулирането на почти всички най-важни свойства на почвата. Те формират цвета на хумусните хоризонти и на тази основа техния топлинен режим. Хумусните почви са всички и много по-топли от почвите, съдържащи малко хумусни вещества. Хумусните вещества играят важна роля при формирането на структурата на почвата. Те участват в регулирането на минералното хранене на растенията. Органичната материя на почвата се използва от нейните жители като основен източник на храна. Растенията поемат около 50% от азота от почвените запаси.

Хумусните вещества могат да разтварят много минерали в почвата, което води до мобилизиране на някои минерални хранителни вещества, които са трудно достъпни за растенията. Количеството свойства на хумусните вещества в почвите определя капацитета на катионния обмен, йонно-солевата и киселинно-алкалната буферност на почвите, редокс режима. Физичните, водно-физичните и физико-механичните свойства на почвите са тясно свързани със съдържанието на хумус чрез груповия му състав. Добре овлажнените почви са по-добре структурирани, видовият състав на микрофлората е по-разнообразен, а броят на безгръбначните е по-голям. Такива почви са по-пропускливи за вода, по-лесно се поддават на механична обработка, по-добре запазват елементите от хранителния режим на растенията, имат висока абсорбционна и буферна способност, а ефективността на минералните торове в тях е по-висока.

Защитна функциясвързано с факта, че хумусните вещества на почвата защитават или запазват почвената биота, растителната покривка в случай на различни видове неблагоприятни екстремни ситуации... Хумифицираните почви издържат по-добре на суша или преовлажняване, те са по-малко податливи на ерозия от дефлация и запазват задоволителни свойства по-дълго, когато се напояват с повишени дози или солени води.

Богатите на хумусни вещества почви издържат на по-високи техногенни натоварвания. При равни условия на замърсяване на почвата с тежки метали токсичният им ефект върху растенията върху черноземите се проявява в по-малка степен, отколкото върху дерново подзолистите почви. Хумусните вещества доста силно свързват много радионуклиди, пестициди, като по този начин предотвратяват навлизането им в растенията или други негативни ефекти.

Физиологична функциясе състои във факта, че хуминовите киселини и техните соли могат да стимулират покълването на семената, да активират дишането на растенията и да увеличат продуктивността на едър рогат добитък и домашни птици.

Ако откриете грешка, моля, изберете част от текст и натиснете Ctrl + Enter.