Гумусові кислоти, їх типи та властивості

/ п`ятниця, 12 Грудень 2014 / Опубліковано в Статті
гумусові кислоти

За участю мікроорганізмів утворюються (синтезуються) абсолютно нові, відмінні від вихідних, органічні кислоти – гумусові, або перегнійні, а також їх солі, що часто містять азот. Якщо в рослинах в середньому міститься 1,5% азоту, то в нових гумусових кислотах та їх солях – до 3 – 6%. Перегній мінеральної частини грунту містить 10-15% нерозкладеної початкової органічної речовини і 80-90% розкладених частинок і нових органічних сполук – гумусових (перегнійних) кислот та їх солей, синтезованих в грунті.

Виділяють дві групи гумусових кислот: гумінові кислоти та фульвокислоти.

Перша група – це темні гумінові кислоти, що в момент утворення розчиняються у воді, а при взаємодії з катіонами водню, двох-і тривалентних елементів осідають. Їх солі – гумати: NH4 і К + розчиняються у воді і можуть вимиватися в нижні горизонти під дією спадного струму, утворюючи справжні і колоїдні розчини. Гумінові кислоти та їх солі утворюють органомінеральні мікроагрегати сіруватого, сірувато-бурого і бурого кольорів, так звані гуміни. В гумінових кислотах, за Л. Н. Александровою, міститься в середньому (%): вуглецю 52-62; водню 2,5-5,8, кисню 31-39 та азоту 2,6-6,1. Гумати і гумінові кислоти, накопичуючись, профарбовують грунт в сірий, бурувато-сірий або чорний кольори. Вони просочують грудочки грунту, сприяючи їх склеюванню і утворенню грунтової структури, утворюють глибокі затіки вздовж тріщин, між структурними грудочками у формі гумусових або гумусово-залізистих лакових кірочок. Гумінові кислоти та їх солі піддаються розкладанню бактеріями. Серед гумінових кислот виділяють власне гумінові та ульмінові кислоти. За своїми властивостями вони подібні між собою, однак ульмінові кислоти мають бурий або коричневий колір і можуть пептизуватися у воді. Їх кислотні властивості визначаються переважно наявністю карбоксильних груп (СООН).

Друга велика група кислот – фульвокислоти (жовті кислоти) – переважно утворюється в умовах вологого прохолодного клімату при переважній дії грибної мікрофлори, тобто при розкладанні мохів, лишайників і лісових підстилок. Фульвокислоти мають буро-жовте забарвлення, дуже кислу реакцію (рН 2,6-2,8), розчинні у воді. Елементарний склад (%) їх такий: вуглецю 40-52, водню 4-6, кисню 40-48 та азоту 2-6. З одно-і двовалентними катіонами фульвокислоти утворюють водорозчинні солі – фульвати. Фульвати Fe3+ і Аl3+, як правило, утворюють комплексні сполуки, не розчинні у воді, але розчинні в розчинах з кислою і лужною реакціями. Чим більше насичені фульвокислоти іонами заліза і алюмінію, тим менш розчинні фульвати. При значному вмісті іонів заліза і алюмінію в грунті фульвати заліза і алюмінію випадають в осад, утворюючи колоїдні сполуки. Фульвокислоти дуже активні, тобто володіють високою здатністю вступати в реакцію з мінеральною частиною грунту. Вони, наприклад, здатні руйнувати вторинні мінерали, витягуючи з них кальцій, магній, калій, залізо і алюміній. Фульвокислоти можуть бути розділені па дві групи: светлозабарвлені – дуже активні кислоти, і темнозабарвлені – менш активні.

Від співвідношення і змісту гумінових кислот і фульвокислот в грунтах залежить загальна активність гумусових кислот по відношенню до мінеральної частини грунту. При співвідношенні гумінових і фульвокислот до 0,2 гумусонакопичення майже відсутнє, руйнування мінеральної частини максимально інтенсивне; при 0,2 – 0,5 гумусонакопичення слабке, а вплив гумусових кислот на мінеральну частину активний; при 0,5-0,7 спостерігається середня швидкість гумусонакопичення, а дія органічних кислот на мінеральну частину грунту слабка; при співвідношенні більше 1,0 відбувається інтенсивне гумусонакопичення, мінеральна частина залишається майже незмінною.

На швидкість розкладання і перетворення органічних речовин (гумусоутворення) впливають кліматичні чинники (повільне розкладання спостерігається при тривалому промерзанні грунтів, наявності вічної мерзлоти, перезволоженні і, навпаки, великий сухості); видовий склад рослин (повільніше розкладаються сфагнум, хвойні підстилки, швидше трав’яний опад, підстилки листяних порід); материнські гірські породи (повільніше розкладаються рослинні залишки в суглинках і швидше в піщаних грунтах, гумусу в суглинках більше, в піщаних грунтах менше). Істотний вплив на розкладання рослинних залишків надають рельєф (в знижених частинах накопичується гумусу більше, на підвищених менше); мікроорганізми (аеробні розкладають органічну речовину майже повністю, тому гумусу утворюється менше, ніж при дії анаеробних мікроорганізмів); хімічний склад рослинних залишків (швидше розкладаються і повністю мінералізуются геміцелюлоза, клітковина, білки, повільніше – лігнін, жири, воски, смоли). При розкладанні органічних речовин відбуваються досить істотні процеси: вивільнення зольних елементів живлення, азоту, вуглекислоти, що слугують джерелом живлення рослин; утворення кислот, що впливають на хімічне вивітрювання мінеральної частини грунту, вивільнення елементів живлення з гірських порід, визначаються особливості грунтоутворення і, нарешті, відбувається синтез гумусових кислот та їх солей з подальшим утворенням гумусу.

Перегній в грунті представлений гумінами, гуміновими кислотами, гуматами і фульватами Fe3+, Аl3+. Кількість органічної речовини в грунтах залежить від напрямку та особливостей процесу грунтоутворення і суттєво різниться в різних грунтах. Найбідніші бідні грунти містять 80-110 т/га органічної речовини, а найбагатші – 760 т/га. Органічна речовина грунту викликає розвиток в грунтовому профілі дуже інтенсивних біологічних процесів, тому можна сказати, що грунт – це природне тіло, в якому протікають складні процеси розпаду і синтезу органічних речовин.

ДОГОРИ