Поиск

Закономерности различий в составе гумуса (часть 3)
21.10.2012

Закономерные изменения в элементарном составе гуминовых кислот в ряду почв от подзолистых к черноземам и далее к каштановым почвам впервые показаны В.В. Тищенко и М.Д. Рыдалевской. В дальнейшем материалы по элементарному составу гуминовых кислот почв России пополнены работами других исследователей. Систематическими и наиболее полными являются данные элементарного состава гуминовых кислот и фульвокислот главнейших почв России.
М.М. Кононова показала, что в почвах России процент углерода в гуминовых кислотах закономерно возрастает от подзолистых почв к темно-серой лесной почве и к чернозему; падение этой величины наблюдается в гуминовых кислотах из каштановой почвы и серозема. Обратная зависимость отмечается в процентном содержании водорода. По изменению отношения С:H в элементарном составе гуминовых кислот М.М. Кононова приходит к выводу о возрастающей доле участия сеток ароматического углерода в молекулах гуминовых кислот в ряду почв от подзолистых к темно-серой лесной и далее к чернозему и о снижении его в гуминовых кислотах каштановой почвы и серозема.
Как видно из табл. 39, элементарный состав гуминовых кислот в почвах Азербайджана сильно меняется: процентное содержание углерода в гуминовых кислотах от высокогорных горно-луговых почв возрастает к горным черноземам, тогда как процент водорода и кислорода снижается. От горных черноземов к каштановым почвам предгорий и далее к серо-земно-бурным и к луговым почвам Кура-Араксинской низменности наблюдается последовательное снижение процента углерода и одновременно увеличение процента водорода и кислорода. Соответственно четко изменяется отношение С:H в гуминовых кислотах.

Закономерности различий в составе гумуса (часть 3)

Из опыта исследователей в области гуминовых кислот ископаемых углей и торфов следует, что отношение С : H возрастает в процессе углеобразования и отражает степень конденсированности сеток ароматического углерода в молекуле.
В соответствии с этим характер изменений отношения С : H указывает, что при переходе от горно-луговых почв к горным черноземам степень конденсированности сеток ароматического углерода молекул гуминовых кислот возрастает, тогда как в ряду почв от торных черноземов к каштановым, сероземам и луговым почвам доля участия углерода, организованного в ароматические сетки, последовательно снижается.
Элементарный состав гуминовых кислот в горно-лесных желтоземных почвах отличается низким процентом углерода, а также узким отношением С:Н. Последнее свидетельствует о слабой выраженности ароматической углеродной сетки гуминовых кислот и о высоком содержании гидрофильных групп.
Интересны также данные соотношения С:Н. В горных черноземах гуминовые кислоты характеризуются более широким отношением С:N. В каштановых и особенно в сероземно-бурых и луговых почвах отношение С:N становится более узким. Обогащенность азотом гуминовых кислот каштановых, сероземно-бурых и луговых почв обусловлена, по нашему мнению, высокой их биогенностью, что совпадает с ранее приведенными данными, характеризующими микробное население изучаемых нами почв (см. табл. 18).
По сравнению с сероземными и луговыми почвами, для гуминовых кислот горно-лесных желтоземных почв характерен более низкий процент азота.
При составлении данных элементарного состава гуминовых кислот горных черноземных почв Азербайджана и черноземов Европейской части России видно, что первые характеризуются более низким процентом углерода и кислорода и высоким водорода; это указывает на несколько меньшую конденсированность ароматического углерода их молекул. Вероятно, причиной данного факта является формирование изучаемых черноземных почв после сведения леса, причем в условиях более смягченного режима увлажнения по сравнению с черноземами Европейской части России.
Д.В. Хан и Т.А. Руднева считают, что почвы Kyра-Араксинской низменности по элементарному составу гуминовых кислот резко отличаются от сероземных, бурых и каштановых почв Заволжья, Прикаспийской низменности, Средней Азии (табл. 40).
Закономерности различий в составе гумуса (часть 3)

Однако приведенные в табл. 39 данные позволяют сделать вывод, что элементарный состав гуминовых кислот каштановых и сероземно-бурых почв в общем близок к таковому в одноименных типах почв Прикаспийской низменности и Средней Азии (табл. 40).
Известно, что гуминовые кислоты и фульвокислоты не являются химически индивидуальными веществами, а представляют систему высокомолекулярных соединений, имеющих общие черты строения молекул, но обладающих неоднородностью. Последним объясняется тот факт, что гуминовые кислоты и фульвокислоты могут быть разделены на несколько фракций. М.М. Кононова и Н.П. Бельчикова приемами круговой хроматографии на бумаге и методом колонок с крахмалом и окисью алюминия разделили гуминовые кислоты и фульвокислоты из обыкновенного чернозема и дерново-подзолистой почвы на 3 фракции. Они показали, что группы гуминовых кислот и фульвокислот тесно ассоциированы друг с другом.