Материал: GOSY-1_vmeste

Групповой и фракционный состав гумуса закономерно изменяется и по профилю почв.

Фракционный состав гумуса различных гор-тов - функция минерализации почвенного р-ра и величины рН. Профильные изменения группового состава гумуса в большинстве почв подчинены одной общей закономерности: с глубиной снижается доля ГК, нарастает доля ФК, отношение Сгк:Сфк 0,1-0,3, иногда 0. Исключение: 1.верхние части гумусных гор-тов преимущественно целинных степных почв. В частности, верхняя часть гор. А черноземов характеризуется меньшими величинами Сгк:Сфк, чем его средняя часть. Это связано с обогащением приповерхностных слоев малоразложившимися орг остатками, что приводит на начальных этапах их гумиф-и к относительному накоплению ФК. 2.почвы со 2ым гумусным гор-том, качественный состав гумуса которого унаследован от прежней стадии почвообразования. Качественный состав гумуса погребенных почв близок к составу

гумуса современных почв аналогичных типов. Если погребенные почвы были изолированы от биологически активной среды, то групповой состав гумуса остается в них неизменным неопределенно долгое время. Сохраняются даже такие неустойчивые вещества, как хлорофилл и некоторые грибные пигменты. Фракционный состав гумуса погребенных почв, в отличие от группового, может претерпевать существенные изменения даже при изоляции от биологически активной среды. Если через толщу породы, вмещающей погребенные почвы, мигрируют минерализованные воды, содержащие много Са2+, то в результате реакции замещения свободные гумусовые к-ты преобразуются в гуматы и фульваты Са.

Органоминеральные соед-я в почвах - все виды продуктов взаимодействия неспециф в-в почвы или специф гуминовых в-в с любыми минеральными компонентами: катионами ме, гидроксидами, неорган анионами,силикатами

По хар-ру взаимодействия можно выде-лить 3 группы органоминер-х соед-й:

I.Соли орг неспециф-х к-т (щавелевая, муравьиная, лимонная, уксусная) и гумусовых специф-х к-т с катионами щели щел-зем металлов. Механизм образ-я гуматов: обменная р-ция между Н кислых функциональных групп гумус. к-т, способных к обменным р-циям в усл-ях данной р-ции почв, и катионами. Обменная р-ция протекает в эквивалентных кол-вах и обратима. Емкость обменной сорбции гумусовыми к-тами зависит от р-ции среды и природы гумусовых к-т. По мере ослабления кислотности среды до рН 7 возрастает степень диссоциации карбоксильных групп, при дальнейшем подщелачивании среды в р-цию обменного солеобразования вступают фенольные гидроксилы. ГК - емкость обменной сорбции 300-700 мг-экв/100 г ГК в кислом интервале рН и до 1000 мг-экв/100 г ГК в щелочном. В образ-и гуматов принимают участие зольные эл-ты растений, освобождающиеся при разложении, простые соли, находящиеся в почвенном р-ре, обменные катионы диффузного слоя почвенных коллоидов и основания, входящие в состав кристаллических решеток первичных и вторичных минералов и способные к обмену.

II.Комплексно-гетерополярные соли: образуют комплексные соли, которые синтезируются при взаимодействии неспецифических орг к-т и гумусовых к-т с поливалентными металлами (Fe, Al, Сu, Zn, Ni). Металл в комплексных солях входит в состав анионной части м-л и не способен к обменным р-циям. Оставшиеся свободными карбоксильные и фенолгидроксильные группы способны к обменным р-циям с катионами щел и щел-зем металлов. Емкость связывания Fe в комплексно-гетерополярные соли ГК колеблется 50-150 мг/г ГК, Al- 27-55 мг/г ГК. ФК имеют большую емкость: до 250 мг Fe/г ФК и до 140 мг Аl/г ФК.

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