Гипотезы образования гумусовых кислот почвы

не включает ту часть растительных остатков, которые  потребляются

почвенными  животными, но она обязательно учитывает  остатки самих

животных и  их экскременты. Величина Н должна находиться в прямой,

но не обязательно прямолинейной зависимости от Q.

Глубину гумификации в  первом приближении можно связать  с

общим уровнем  биохимической (или биологической) активности почв,

полагая, что  с возрастанием I увеличивается и величина Н. Опыт показывает,

что нарастание биохимической активности почв и длительности

вегетационного  периода в зональном ряду почв способствует формированию

гуматного гумуса и наиболее зрелых гуминовых кислот. В условиях, которым ближе всего отвечают черноземы, отбор устойчивых продуктов гумификации («зрелые» гуминовые кислоты, наиболее богатые бензольными циклами, с наибольшей оптической плотностью) происходит наиболее активно. В этих почвах неспецифические органические

вещества, фульвокислоты, периферическая часть гуминовых  кислот

быстрее минерализуются и вовлекаются в реакции трансформации,

чем в других почвах. В противоположность этому  в кислых подзолистых

почвах при  сравнительно холодной погоде летом, а  также в южных

засушливых  почвах, где период трансформации  органических остатков

τ сокращен за счет летнего иссушения, появляется возможность

относительно  более длительного сохранения слабогумифицированных

компонентов и  неспецифических соединений. Поэтому  в таких почвах

в составе гумуса преобладают фульвокислоты, обнаруживается довольно

много неспецифических соединений (липиды, углеводы и даже хлорофилл),

а сами гуминовые  кислоты слабо обуглерожены, содержат

довольно много  азота и в них велика доля периферических алифатических

цепей.

В конкретной обстановке скорости отдельных стадий гумификации

зависят от условий, в которых они осуществляются.

1. Условия, или  факторы, повышающие (понижающие) активность

почвенной микрофлоры: температура, влажность, значение рН, окислительно-

восстановительный потенциал, содержание подвижного алюминия,

пищевой режим.

2. Условия, или факторы, повышающие (понижающие) устойчивость

самих трансформируемых соединений: структура преобразуемых

веществ, минералогический состав почв, обогащенность почв кальцием,

карбонатами или  полуторными окислами.

Одни и те же условия могут иногда оказывать противоположное влияние на глубину гумификации. Например, обогащение почв кальцием

при благоприятной  реакции Среды активизирует микрофлору и

ускоряет трансформацию  органических остатков, но одновременно

повышается  устойчивость органических соединений за счет их взаимодействия с кальцием или консервации тонкими карбонатными оболочками, что может снизить темпы гумификации.

Уравнение глубины  гумификации H=f(Q,I, τ),можно решить разными способами в зависимости от типа почвы и факторов почвообразования.

Если рассматривать только гумусные горизонты автоморфных почв умеренного климата, то это решение дается с помощью длительности

периода биологической  активности почв.

По О. Н. Бирюковой⁽²⁾, период биологической активности почв

(ПБА) — это  отрезок времени, в течение которого создаются благоприятные

условия для  нормальной вегетации растений, активной микробиологической

деятельности, когда активны микробиологические и биохимические

процессы. Продолжительность  ПБА определяется как длительность

периода, в течение  которого температура воздуха устойчиво превышает 10°С, а запас продуктивной влаги составляет не менее 1—2%. Понятие ПБА довольно близко к характеристике возможной интенсивности биологической деятельности, по М. М. Кононовой, но преимущество ПБА заключается в том, что ПБА дает простую и конкретную меру напряженности процесса гумификации, а не условные градации по соотношению коэффициента увлажнения и температуры почвы.

Способ расчета ПБА  и его связь с глубиной гумификации  показаны

в табл.4.

 

Таблица 4. Глубина гумификации H=Cгк:CфК и длительность периода биологической активности (ПБА) главнейших типов почв (средние значения) ⁽²⁾

Почвы	Cобщ	Cгк:CфК	Расчет  длительности ПБА
	для гор А1		Продолжитель-ность  периода с температурой >10°С, дни (а)	в том числе дней с запасом продуктивной влаги менее 1-2% (б)	ПБА, дни (а—б)
Тундровые	1,7	0,48	50	нет	50
Глее- и болотно-подзолистые	1,9	0,54	70	нет	70
Подзолистые, подзолы	0,4	0,70	92	нет	92
Дерново-подзолистые	1,7	0,75	110	нет	110
Серые лесные	3,1	1,10	130	нет	130
Черноземы выщелоченные	4,2	2,29	144	нет	144
Черноземы типичные	4,9	2,40	154	нет	154
Черноземы обыкновенные	4,2	2,90	170	нет	170
Черноземы  южные	2,7	2,20	175	5	170
Каштановые	1,5	1,63	190	50	140
Бурые полупустынные	0,7	0,59	215	125	90
Серо-бурые	0,3	0,44	210	137	73
Сероземы северные малокарбонатные	0,4	0,53	210	137	73

 

 

 

Глубина гумификации  прямо (хотя и не прямолинейно) зависит  от длительности периода биологической  активности, по крайней

мере для  того набора почв, который приведен в таблице. Между

величиной H = Сгк:СфК и длительностью ПБА установлена очень тесная

корреляционная  связь. Соответствующий коэффициент  корреляции

близок к +0,95.

В широком зонально-генетическом ряду почв величина отношения

Сгк:СфК (для  верхних гумусовых горизонтов) непосредственно следует

за величиной  длительности ПБА.

Ни один из отдельно взятых климатических показателей, как и

их сочетания (температура, влажность, коэффициент  увлажнения,

гидрофактор), не дают столь ясной и однозначной  корреляционной

связи с гумусным состоянием почв, как ПБА. Любой из перечисленных

показателей обнаруживает положительную или отрицательную

корреляцию  с глубиной гумификации только в  пределах южной (черноземы

— сероземы) или  северной (черноземы—подзолы) ветви  зонально-генетического ряда, но только длительность ПБА охватывает

всю совокупность почв. Рассмотрение этой связи показывает также, что

в почвах северной ветви ряда ограничивающим гумификацию  фактором

является главным  образом длительность вегетационного периода, тогда

как в почвах южной ветви лимитирующим фактором является недостаток

влаги.

Однако не все почвы, развивающиеся  в областях с равными по

длительности  периодами биологической активности, имеют одинаковый

тип гумуса. Об этом предупреждает функция H=f(Q,I, τ), согласно

которой в пределах почвенного ряда с одинаковым по длительности

ПБА состав гумуса должен изменяться, если изменяются какие-либо

факторы, влияющие на интенсивность деятельности микрофлоры (реакция

почв, насыщенность основаниями, минералогический, состав,

характер растительности и растительных остатков, особенности

фауны).

Примером иного решения  уравнения глубины гумификации  могут

служить некоторые  тропические почвы. Например, в тропических  лесах

и на аллювиальных низменностях северной части Вьетнама длительность

ПБА сравнительно постоянна. Там нет резкой дифференциации

по условиям увлажнения (сухой период) или по температуре (морозный

период). Тем  не менее в этой стране широкий  ряд почв: темно-

красные и желто-красные  ферралитные почвы, ферралитно-маргаллит-

ные, аллювиальные кислые, аллювиально-нейтральные, болотные; состав

гумуса в  них меняется не в меньших пределах, чем в почвах

европейской части  СССР. Величина отношения Сгк:СфК  в гумусовых

горизонтах  почв северной части Вьетнама меняется от 0,2—0,3 до

1,8—2,0. В этом  ряду почв определяющим гумификацию  фактором является

уже не длительность ПБА, а степень насыщенности почв основаниями,

с которой функционально  связана степень кислотности  почв

(рН), наличие  подвижных алюминия и марганца. Кислая реакция

почв, избыток  подвижных алюминия и марганца подавляют  деятельность

микрофлоры, что понижает величину / в уравнении глубины гумификации

и способствует формированию фульватного гумуса. Зависимость

между Сгк:СфК  и степенью насыщенности основаниями  в этих

условиях близки к линейной. В частности, фульватно-гуматный гумус

формируется в почвах, если степень насыщенности основаниями более

60%.

Одновременный учет двух факторов — ПБА и насыщенности почв

основаниями —  позволяет определить области формирования различных

типов гумуса. Гуматный гумус формируется только при  достаточно

высокой степени насыщенности почв основаниями и продолжительном

периоде биологической  активности почв. Такое сочетание  условий

встречается на суше не так часто; типичный пример — зона черноземов.

Сильнокислые  почвы, независимо от ПБА, имеют фульватный гумус;

это подзолы и дерново-подзолистые почвы, ферралитные, кислые

аллювиальные  почвы. Если ПБА почв короткий, то независимо от степени

насыщенности  почв основаниями также формируется  фульватный

гумус. Это могут  быть кислые подзолистые почвы и  насыщенные основаниями бурые полупустынные и серо-бурые почвы аридных районов.

При ином сочетании  факторов возможен гумус промежуточных  типов

— фульватно-гуматный и гуматно-фульватный, как это  имеет место

в дерново-подзолистых, серых лесных, каштановых и некоторых

других почвах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  используемой литературы:

 

1. И.С.Кауричев, Н.П. Панов, Н.Н.Розова и др.; «Почвоведение» -

М: Агропромиздат, 1989 стр. 124

    

 

2. Орлов Д. С. «Химия почв»: Учебник. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1985 стр.198-203, 231, 237-246.

 

3. Орлов Д. С., Бирюкова О. Н., Суханова Н. И. «Органическое вещество почв Российской Федерации.» — М.: Наука, 1996. — 256 стр.

 

4. ГОСТ 27593-88(2005). ПОЧВЫ. Термины и определения. УДК 001.4:502.3:631.6.02:004.354