СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПОЧВЫ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 57

Кравченко А.Л.

К.б.н., доцент Соколова О.А.

К.х.н., доцент Ачкасова А.Р.

Обучающаяся КК МГАВМиБ-МВА им. Скрябина, г. Москва, РФ

СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПОЧВЫ

Аннотация

Содержание органического вещества в гумусовом горизонте целинных автоморфных почв различных природных зон колеблется от 0,5-1,0% в пустынных и полупустынных почвах до 13-15% в черноземах лесостепной зоны. На преобладающих площадях пахотных угодий России в пахотном слое его содержание составляет всего лишь 2-5%. С глубиной содержание органического вещества в профиле резко или постепенно снижается до десятых долей процентов.

Состав органического вещества почв разнообразен и степень трансформации растительных и животных остатков в почве определяется климатическими условиями их трансформации и составом и дисперсностью минеральной части почв.

Ключевые слова

органическое вещество почвы, гумус, гумусовые вещества, фракции, гуминовые вещества, фульвокислоты.

Органическое вещество почв классифицируют:

1. К источникам гумуса относят неразложившиеся, свежие вещества животного и растительного происхождения, корневого и наземного опада растений, остатков животного происхождения, и веществ неспецифической природы.

2. Детрит - продукты разложения и гумификации источников гумуса, неспецифических веществ на промежуточной стадии.

Гумусовые вещества специфической природы: гуминовые кислоты, ФК, гумин, различного соотношения и степени прочности [2,4].

Состав источников гумуса определяется видом органических остатков; детрита — степенью разложения органических остатков и условиями разложения и гумификации; гумусовых веществ -условиями взаимодействия и гумификации с минеральной составляющей почвы.

В понятие "гумус" входят разнокачественные вещества, потерявшие анатомическое строение организмов. К основной массе гумуса относят гумусовые вещества. Одна из его частей всегда представлена гумифицированным детритом и неспецифическими веществами. Разнокачественность включаемых в гумус веществ создает затруднения в интерпретации ряда свойств гумуса.

Гумусовые вещества, как наиболее устойчивые к разложению, следует относить к стабильной (трудноразлагаемой) части органического вещества.

Гумусовые вещества это полимерная гетерогенная, высокодисперсная система высокомолекулярных, азотсодержащих, ароматических органических соединений кислотной природы. В их составе выделяют три группы: гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумин, или негидролизуемый остаток. Качественное соотношение этих групп характеризует групповой состав гумуса. В составе групп

выделяются фракции, отличающиеся друг от друга некоторыми свойствами (растворимость, молекулярная масса, элементный состав и др.). Количественное соотношение фракций характеризует фракционный состав гумуса.

Гуминовые кислоты - разно окрашенная группа гумусовых кислот (бурые, серые, гиматомелановые), растворимых в щелочных растворах, и не растворимых в минеральных кислотах и в воде. Из щелочных растворов гуминовые кислоты осаждаются Н+, Ме2+, Ме3+ ионами. Они имеют ядро, которое является ароматическим или гетероциклическим и может включать бензол, фуран, пиридин, нафталин и др. Ядерные фрагменты соединены между собой углеродными, аминокислотными и пептидными цепочками и мостиками и образуя рыхлое сетчатое строение и определяет химическую активность этих соединений. По водороду функциональных групп в основном присоединяются ионы ТМ с образованием гуматов.

Количество разнообразных функциональных групп обусловливает высокую емкость поглощения катионов, которая составляет при нейтральной реакции 300-700 мг-экв на 100 г препарата гуминовой кислоты; при кислой - несколько снижается, а при щелочной - возрастает до 800-1000 мг-экв. В элементном составе гуминовых кислот содержится: С - 50-62%; О - 31-40%; N - 2-5%; Н - 3-5%. Значительная часть азота находится в труднодоступной для растений форме. Кроме того, в составе препаратов всегда содержится 1-5% зольных элементов ф, А1, Fe, Р и др.), даже после тщательной их очистки. Молекулярная масса ГК изменяется от 170 до 80000 а.е.м.

Фульвокислоты - группа светло окрашенных креновых, апокреновых кислот, сходных по составу и строению с гуминовыми кислотами, но имеющие при наличии отличия:

- более выраженная периферическая часть молекулы и, в сравнении с ароматической ядерной, меньшие молекулярные массы;

- хорошо растворяются в щелочных и кислых средах, на чем и основано их отделение от гуминовых кислот в щелочных растворах;

- в элементном составе - меньше углерода, больше кислорода и одинаковое содержание азота и водорода;

- больше - СООН и -ОН функциональных групп и их химическая активность по отношению к минеральной части почв.

При взаимодействии фульвокислот с Меп+ образуются - фульваты. Растворы фульвокислот имеют, очень кислую реакцию (рН 2,6-2,8).

Гумины (негидролизуемый остаток) - это часть соединений гуминовых и фульвокислот, прочно связанных с минеральной матрицей. Для выделения гуминов из почвы и разрушая эти связи за счет гидролитического расщепления молекул гуминовых и фульвокислот, что не позволяет достоверно определить состав этой группы соединений. Гидролитическое расщепление молекул используют при очистке препаратов ГК и ФК посредством кислотно-щелочной обработки [1, 3].

Список использованной литературы:

1. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. / Л.Н. Александрова Л.: Наука, 1989.- 288с.

2. Вернадский В. И. Химические элементы, их классификация и формы их нахождения в земной коре./ В.И.Вернадский — Избр. соч. Т. 1. - М., 1954. — С. 32-60.

3. Кононова М.М. Органическое вещество почв. / М.М. Кононова. — М.: Наука, 1963.-314 с.

4. Кравченко А.Л. Экологическая оценка влияния фитотоксичности почвы на развитие растений: дис. ... кандидата биологических наук: 03.02.08 / Кравченко Антонина Леонидовна; [Место защиты: Рос. ун-т дружбы народов]. - Москва, 2016. - 115 с.

© Кравченко А.Л., Ачкасова А.Р., 2024