În funcție de condiții, rata de descompunere a reziduurilor organice poate fi diferită și, prin urmare, cantitatea de humus care se acumulează în sol nu va fi, de asemenea, inegală. Compoziția chimică a materiei organice din sol este foarte complexă. Se poate distinge patru grupe de compuși care diferă în originea lor:
substanțe humice, care sunt partea cea mai caracteristică și cea mai specifică a materiei organice a solului;
compuși care au originea în procesul de sinteză microbiană și sunt incluși în compoziția microorganismelor vii, dar și moarte, dar care nu au fost încă descompuse; compuși organici care fac parte din resturile vegetale și animale nereconstruite. Ele sunt deosebit de numeroase în așternutul forestier și turbă;
produse intermediare de descompunere a compușilor aparținând celor două grupe precedente.
Substanțele humice constituie de obicei între 80 și 90% din cantitatea totală de materie organică conținută în sol.
Printre substanțele humice se numără trei grupuri principale de compuși: acizi humici; acizi fulvici; humin și ulmin (cărbuni humici). Fiecare grup unește compoziția, structura și proprietățile similare ale compusului. Toate substanțele humice sunt compuși cu conținut molecular ridicat de structură ciclică care conțin azot și sunt de natură acidă.
Componenta constantă a acizilor humici este azot; O parte din acesta este reprezentată de aminoacizi, fiind într-o legătură ne-puternică cu nucleul acidului humic. Cealaltă parte este conectată ferm la miez. Prezența azotului puternic legat în acizi humici indică faptul că acești acizi sunt produse de condensare ale polifenelor, ale căror surse sunt tanin și lignină cu aminoacizi.
În grupul de acizi humici, se izolează acizii humeni bruni, găsiți în sol în principal în stare liberă, și negrii, care formează săruri cu calciu și magneziu. Acizii buumici sunt de asemenea numiți acizi ulminici. Ele au un nucleu mai puțin condensat și sunt mai mobile.
Conform structurii chimice a acizilor humici sunt acizi organici prezenți, adică. E. Compușii în co-devenire, care includ grupări carboxil (COOH). Există patru astfel de grupuri în molecula de acizi humici, adică, acești acizi sunt patru-bază. Greutatea moleculară de aproximativ 1400. acizilor plus carboxil humici au trei până la șase grupări fenolice (OH), grupări primare și secundare cu alcool (OH) și metoxil (OCH) și grupări carbonil (CO). Miezul moleculelor de acizi humici include inele de benzen.
Acizii humici în formă liberă sunt o pulbere strălucitoare neagră de ac sau o structură granulară. Când sunt tratate cu apă, ele dau soluții coloidale slabe de culoare maronie. Cu cationi alcalini - sodiu, ka-mime, amoniu, litiu, acizi humici dau săruri ușor hidrolizabile în apă pentru a forma soluții moleculare. Astfel de soluții într-un strat subțire sunt transparente, de culoare maro, iar într-un strat gros sunt opace și negre. Cu cationi divalenți de calciu, bariu, magneziu și alții, precum și cu cationi trivalenți din fier și aluminiu, acizii humici dau săruri care nu sunt solubile în apă.
Acizii fulvici pot distruge mineralele, formează compuși complexi și intracomplexi cu hidroxizi și joacă un rol important în formarea podzolului. Masa echivalentă a acizilor fulvici este de 160, adică de două ori mai mică decât cea a acizilor humici. Acizii fulvici liberi au un caracter coloidal. Gradul de disociere a acizilor fulvici este mult mai mare decât cel al acizilor humici. Sărurile de acizi fulvici cu metale alcaline și alcalino-pământoase sunt solubile în apă. Cu aluminiu și fier, acizii fulvici dau compuși care nu sunt solubili în apă într-o reacție neutră, dar se dizolvă atunci când soluția este acidă sau alcalină. În sol, acizii fulvici sunt aparent asociați cu acizi humici, formând compuși de tip ester cu ei. În orizonturile humus-iluvial ale unor soluri podzolice, acidul fulvic este fixat sub formă de compuși cu fier și mai ales cu aluminiu.
Gumin și Ulmin. Studia cel mai slab. Acestea sunt partea cea mai inertă a humusului din sol, care nu trece în soluție sub metodele obișnuite de acțiune (soluții slabe de carbon-acid sau alcaline caustice). Humin este un complex complex, care include acizi humici și fulvici, legați de tipul de esteri. Inerția semnificativă a huminului și a ulminului se explică prin legătura puternică cu partea minerală a solului, în special cu mineralele argiloase și, eventual, printr-un grad ridicat de condensare. În plus, aceeași fracțiune de materie organică poate include și unii dintre cei mai stabili compuși ai resturilor vegetale originale, de exemplu, suberine, coutin, sporopoenine.
Compoziția materiei organice a solului include și alți compuși de origine vegetală, animală și microbiană.
Cea mai importantă calitate a humusului este natura lui coloidă. Substanțele coloidale, de suprafață, au miceli complexi (anionici-cationici) cu o predominanță clară a proprietăților acidoide anionice. Este natura coloidă care explică rolul important al humusului în știința solului și în agricultură. Substanțele tensioactive coloidale de humus prezintă o activitate ridicată chiar și la grosimea extrem de scăzută a straturilor de adsorbție. Nu se adaugă adaosuri mari de substanțe humice pe piatra care formează solul, făcându-l diferit de rasa pură de o serie de proprietăți noi, inclusiv fertilitatea.
surfactanți coloidal capabil compus organic-ra stvoryat insolubil sau Malor-murdăririi aq ble în apă. Astfel, dizolvarea nonpolar uglevodoro-ing are loc în întregime în interiorul micelei și substanțele polare, cum ar fi octanol, aminele cu catenă lungă și feno-captura aranjate în interiorul micelei, astfel încât lanțurile lor de hidrocarburi direcționate micelelor nucleu, în timp ce grupul polar - într-o fază apoasă.
Unele substanțe polare solubile, cum ar fi glicerina, zaharurile și alți compuși insolubili în hidrocarburi, tind să se adsorbă pe suprafața exterioară a micelilor.
Toate acestea conduc la formarea substanțelor chimice extrem de umane de substanțe humice, extrem de complexe în compoziția chimică, la suprafața căreia se află un număr mare de grupe ionogene (funcționale). Dintre acestea predomină grupurile carboxilice, fenol-hidroxil și amino, care determină proprietățile cunoscute ale substanțelor humice ale solurilor.
5.4. Condiția humus a solurilor
Diferitele condiții de mediu și natura ratei de humus formării (descompunere și humificare a reziduurilor organice) nu sunt aceleași și depind de o serie de condiții interdependente de sol și educație. Cea mai importantă dintre acestea este de căldură aer-apă și modurile soluri, compoziția și natura vegetației Incoming resturilor, compoziția speciilor și intensitatea microorganismelor, distribuția dimensiunii și a proprietăților solului fizico-chemic-Kie.
În funcție de regimul aer-apă, formarea humusului are loc în condiții aerobe sau anaerobe.
În condiții aerobe, adică. E. O cantitate suficientă de umiditate (60-80% din capacitatea de câmp), și la o temperatură favorabilă (25-30 ° C), procesul de descompunere a resturilor organice oc intens dezvoltate. În aceleași condiții, mineralizarea produselor de descompunere intermediare și a substanțelor humice se desfășoară intensiv. În sol, se acumulează un volum relativ mic de humus, dar multe elemente de nutriție de cenușă și azot ale plantelor.
Cu o lipsă constantă și accentuată de umiditate în sol, se depozitează puține reziduuri de plante, procesele de descompunere și umidificare încetinesc, iar humusul se acumulează puțin.
În condiții anaerobe, adică cu un exces constant de umiditate și, de asemenea, la temperaturi scăzute, procesul de formare a humusului încetinește.
Combinația dintre regimurile hidrotermale optime și apă și aer în sol și deshidratarea periodică recurente sunt cele mai favorabile pentru acumularea de humus. În aceste condiții, rămășițele organice sunt descompuse continuu, humusul este suficient de energizat, iar substanțele humus formate de partea minerală a solului sunt fixate. Un astfel de regim este caracteristic cernoziomilor.
Cea mai mare rezervă de humus se găsește în grăsimi puternice, grăsimi negre, unde cantitatea de rădăcini rămâne foarte mare, iar perioada de descompunere rapidă este limitată în primăvară. În ceea ce privește avansul de la faza de cernoziomuri puternice la sud și la nord, humusul din sol este redus, care se datorează în principal schimbărilor climatice și naturii vegetației.
În turbării există, de asemenea, rezerve semnificative de materie organică și conservarea acesteia ca rezultat al umezelii excesive constante.
Factorii majori în humus efectiv-TION solurilor arabile: procesarea cormană (arat), care asigură condiții pentru descompunerea anaerobă a resturilor vegetale de humificare și formarea preferențială pratense cultivarea de plante (ierburi perene).
Aceste prevederi timp de mai multe decenii au constituit baza teoretică a cultivării solului și a gestionării humusului.
Cu toate acestea, studiile realizate de NI Kartamysheva a arătat că sistemul anuale rădăcină-wai suferă un proces de descompunere aerobică completă, dacă după curățarea solului în ceea ce privește apa non-venit pentru o lungă perioadă de timp nu este procesat. Dacă vom crea un strat de mulci, procesele de descompunere completă nu sunt proish-DYT pe suprafață în sol imediat după recoltarea culturilor anuale. În consecință, procesul de formare a humusului în solurile arabile este determinat în mare măsură de metoda de cultivare a solului.
Conform HG Kurchevoy, E. Mishustin, proces humus formarea are loc în mod activ în condiții aerobe, în straturile de sol cel mai de sus (0-5 cm), sub acțiunea animalelor de sol-bespoz vonochnyh. Condițiile pentru aceasta sunt create de cultivarea micului sol de mulcire.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: