|
Содержание гумусовых веществ в почве невелико, редко более 10%, но их геохимическое значение трудно переоценить. Они растворяются в поверхностных водах, состав которых и их воздействие на минералы и горные породы сильно зависят от характера гумусовых соединений. Таким образом, живое вещество не только прямо, но и косвенно, через процессы почвообразования, оказывает сильнейшее влияние на выветривание, на водную миграцию химических элементов и вынос их в океан, следовательно, и на осадконакопление.
Большая часть веществ, входящих в состав отходов организмов и продуктов их отмирания, представлена высокомолекулярными органическими соединениями. Макромолекулы этих соединений могут состоять из тысячи и более атомов. Образование гумусовых соединений — это не просто разложение мертвого органического вещества на более простые. Одновременно с расщеплением крупных молекул происходит синтез новых, очень сложно построенных соединений. Следует подчеркнуть, что гумусовые вещества имеют не менее сложное строение, чем жиры, углеводы и даже белки. Структура некоторых белков уже расшифрована, а гумусовых соединений до конца еще не выяснена.
В гумусе сконцентрирован основной резерв элементов минерального питания растений. В нем содержится много азота, фосфора, калия, серы, кальция и других элементов. Высокомолекулярные гумусовые соединения недоступны для растений, но в результате микробиологической деятельности происходит их разрушение и образуются соединения, которые могут усваиваться растениями.
Среди гумусовых веществ большое значение имеют две группы органических кислот. Первая группа представлена так называемыми фульвокислотами. Они хорошо растворяются в воде, а после высушивания приобретают буровато-желтый цвет. Фульво-кислоты активно воздействуют на многие минералы, разрушая их и образуя устойчивые комплексные соединения с катионами, особенно с трехвалентными металлами (железом и др.). Соли этих кислот — фульваты металлов — хорошо растворяются и легко вымываются из почвы.
Кислоты второй группы — гумусовые — плохо или совсем не растворяются в воде, хотя хорошо растворимы в щелочах. Они менее активны по сравнению с фульвокислотами, но также образуют соединения с катионами (преимущественно с двухвалентными). Эти соединения — гуматы — слабо подвижны, с трудом вымываются и накапливаются в почве в виде коллоидных сгустков, склеивающих мелкие минеральные частицы. Поэтому почвы, в которых образуются гуминовые кислоты и гуматы, имеют черный цвет и содержат сравнительно много гумуса. .Например, в черноземах преобладают гуматы, содержание в них гумуса 8—10%, а бывает и больше. В почвах же, в которых образуются фульвокис-лоты и фульваты, гумусовых соединений мало, так как они легко вымываются. Такие почвы имеют светло-серый цвет, например дерново-подзолистые, широко распространенные на территории Нечерноземья.
Большое количество фульвокислот способствует повышению кислотности почвенных вод. Известно, что кислоты диссоциируют с выделением положительно заряженного иона водорода. Концентрация водородных ионов в почвенных водах возрастает по мере увеличения содержания фульвокислот и уменьшается с увеличением гуматов в составе гумуса. Так, например, дерново-подзолистые почвы характеризуются кислой реакцией (рН5—6), а черноземы — нейтральной и слабощелочной (рН от 6,5 до 7,5). Кислые почвы, содержащие фульвокислоты, сильно выщелочены, из них вынесены наиболее подвижные химические элементы. В таких почвенных водах главным катионом будет Н+.
|