Поиск

Роль гумусовых веществ в почве
13.03.2013

Почвенный гумус часто находится в почве в форме коллоидов. В отличие от минеральных коллоидов у них значительно больше удельная поверхность частиц (500 м2 и даже больше), емкость поглощения (150-300 ммоль/100 г субстрата), наименьшая влагоемкость. Среди обменных катионов, сорбированных на гумусовых мицеллах, - К, Са, Na, Mg, Н. Активные центры гумусовых кислот представлены фенольными, карбоксильными, карбонильными группами. Заряд гумусовых веществ - отрицательный, как и у большинства почвенных минеральных коллоидов. Высокая поглотительная способность гумусовых веществ позволяет им закреплять часть питательных веществ и тяжелых металлов - загрязнителей, поступающих в почвы в результате техногенных процессов (медь, никель, кобальт и т.п.).
В то же время часть катионов гумусовые вещества переводят в растворимую форму. Это в первую очередь относится к железу, алюминию, цинку. Растворимые в воде алюминий и железо находятся в комплексе с водорастворимым органическим веществом. Среди неспецифических органических веществ в почве содержится много соединений, воздействующих на растения. Так, в почве существуют как ингибиторы, так и промоторы процессов, идущих в растениях. Некоторые полифенолы замедляют прорастание семян, их развитие. При разложении растительных остатков в почвы поступают витамины, аминокислоты, которые могут прямо потребляться растениями. Но это все относится к неспецифическим органическим веществам почвы, а не к гумусу.
Гумус способствует агрегации почв, при этом зернистые и ореховатые агрегаты образуются только в высокогумусных почвах (черноземах и серых лесных). Агрегированность почв и водопрочность почвенных агрегатов способствует хорошей водопроницаемости почв, быстрому впитыванию осадков при хорошем дренаже.
Гумус, в основном, - источник азота, при этом он играет также роль запасающего вещества для азота.
Плотность твердой фазы почвы определяется минералогическим составом и содержанием гумуса. Она определяется, обычно, пикнометрически, при заполнении водой всех пор почвы. Почвы образуются из рыхлых осадочных пород, прошедших цикл выветривания, а эти породы содержат в основном, такие минералы легкой фракции, как кварц, полевые шпаты, слюды с относительно небольшой, плотностью.
Такой же порядок плотности показывают и главные породы, обломки которых присутствуют в разных осадочных породах и почвах.
Из этих данных видно, что плотность твердой фазы почв практически, не может превышать 3 г/см3. В реальных почвах эта плотность колеблется в пределах 2.50-2.90 г/см3. Если учесть, что плотность органического вещества почва не превышает величину 1.8 г/см3, а плотность карбонатов равна 2.71 для кальцита и 2.80-2.99 г/см3 для доломита, то величины 2.60-2.80 г/см3 наиболее вероятны для всех почв. На практике нередко получаются значения плотности твердой фазы ниже 2.40 и даже около 2.20 г/см3. Такие низкие значения пытаются объяснить высокой гумусированностью почв. Но исследования показывают, что, скорее всего, низкие значения плотности твердой фазы определяются гидрофобностью почв, плохой их смачиваемостью водой.
Предварительное замачивание почвы в воде в течение трех суток снимает эффект гидрофобности и позволяет получить результаты, соответствующие истинной плотности твердой фазы почв (вместо 2.24, после замачивания в воде взятой навески почвы ее плотность твердой фазы равна 2.60 г/см3).