Склад органічної речовини грунту

Органічна речовина грунту - це сукупність живої біомаси та органічних решток рослин, тварин, мікроорганізмів, продуктів їх метаболізму і специфічно утворених темно забарвлених гумусових речовин, що пронизують ґрунтовий профіль.

Отже, органічна речовина грунту (ОРГ) містить живу і неживу компоненти (рис.14.1).

Жива компонента ОРГ – жива біомаса, що населяє шар грунту (мікроорганізми, гриби, лишайники, бактерії, віруси, фаги, ґрунтові тварини (землерийні, черви, найпростіші тощо) (рис. 14.2).

Існує два основних шляхи трансформації ОРГ – гуміфікація та мінералізація.

Гуміфікація ОРГ – поетапні процеси перетворення органічних речовин в грунті до специфічних гумусових речовин з наступних їх закріпленням мінеральною частиною грунту.

Мінералізація ОРГ – поетапні процеси окислення органічних речовин в грунті до СО₂ та Н₂О.

Оскільки ці два процеси протікають в декілька етапів, то на окремих етапах отримуються проміжні продукти мінералізації і гуміфікації ОРГ, які можуть в подальшому перетворюватися або шляхом мінералізації, або шляхом гуміфікації. Отже процеси гуміфікації та мінералізації ОРГ є єдиним процесом перетворення ОРГ (див. рис.14.3).

Серед всіх компонентів органічної речовини в регулюванні ґрунтових режимів а отже і забезпеченні родючості грунту відіграє гумус.За хімічним складом гумус - це гетерогенна динамічна полідисперсна система високомолекулярних азотистих ароматичних сполук кислотної природи.

До складу гумусових речовин входять три основні групи сполук: гумінові кислоти, фульвокислоти і гуміни.

Гумінові кислоти (ГК) складаються із вуглецю (50-62 %), азоту (2-6 %) і незначної кількості зольних елементів. Розчиняючись у слабких лугах, вони утворюють гумати, які слабо розчинені у воді. ГК надають грунтові чорного або темно-коричневого забарвлення.

Фульвокислоти (ФК) містять менше, ніж гумінові кислоти, вуглецю (41-46%), але, натомість, більше водню (4-5 %), азоту (3-4 %) і кисню (44-48 %). Вони надають ґрунтові ясно-жовтого, ясно-бурого забарвлення. Розчиняючись у воді й лугах, утворюють фульвати. Водні розчини фульвокислот сильно кислі (рН=2,6-2,8).

Гуміни -це сукупність гумінових кислот і фульвокислот, які міцно пов'язані з мінеральною частиною фунту. До їх складу входять також компоненти рослинних решток, що важко розкладаються мікроорганізмами: целюлоза, лігнін та ін. Гуміни не розчиняються у жодному розчиннику, тому їх називають інертним гумусом.

Важливим компонентом гумусу є детрит.

Детрит– передгумусова фракція неживої ОРГ, до складу якої входять слабогуміфіковані органічні рештки, які втратили свою анатомічну будову і погано відділяються від основної маси грунту.

Детрит є найближчим резервом поповнення специфічних гумусових речовин. Саме з різкою мінералізацією детриту пов’язане суттєве зменшення вмісту гумусу після розорювання цілинних ґрунтів, де вміст детриту – найвищий.

Сукупність морфологічних ознак, загальних запасів, власти­востей органічної речовини грунту та процесів її утворення, транс­формації і міграції в профілі грунту дістали назву гумусного стан\ грунту.

Л.А. Гришиною та Д.С. Орловим в 1977 році було запропоно­вано систему показників для оцінки гумусного стану (див. табл.). До цих показ­ників належать такі:

1. Вміст гумусу, %.

2. Запаси гумусу в шарі 20 та 100 см, т/га.

3. Збагаченість азотом, С:1Ч.

4. Ступінь гуміфікації органічної речовини (Сг.к.:Сзаг.) 100, %.

5. Тип гумусу, С г.к. : С ф.к.

6. Вміст (%) різних фракцій гумінових кислот.

7. Оптична щільність гумінових кислот.

8. Біологічна активність (дихання) грунту.

Таблиця 14.1..

Основні показники гумусового стану ґрунтів (Л.А. Гришина, Д.С. Орлов, 1978)

Типи ґрунтів дуже різняться за своїм гумусним складом, приклад, дерново-підзолисті ґрунти мають низький вміст і пас гумусу, середню міру гуміфікації, характеризуються серед вмістом, у гумусі азоту, гуматно-фульватним типом гумусу, дуже низьким вмістом фракції гумінових кислот, зв'язаних з кальцієм (табл. 14.2).

Важливим генетичним та агроекологічним показником гумусового стану ґрунтів є груповий і фракційний склад гумус.

Гумусовий стан зональних ґрунтів України

фульвокислот (Сфк), яке коливається від 0,4 до 3. За цим відношенням розрізняють такі типи гумусу:

- фульватний (Сгк : Сфк < 0,6);

- гуматно-фульватний (0,6-0,8);

- фульватно-гуматний (0,8-1,2);

- гуматний (> 1,2).

Факти________________________________________________________________ В складі гумусу чорнозему переважають гумати (Сгк : Сфк = 1,7), а у підзолистих ґрунтах переважають фульвокислоти (Сгк : Сфк = 0,8), у сірому лісовому ґрунті це співвідношення наближається до 1.

Фракційний склад гумусу– відсотковий вміст різних фракцій гумусових речовин, виділених в межах групи (ГК або ФК) з використанням різних способів екстракції.

Гумінові кислоти розділяються на 4 фракції, фульвокислоти – на 3 фракції, які виділяється послідовно з використанням розчинників різної розчинної здатності та термічних методів. Крім того, виділяють ще і передгумусові фракції органічних сполук, які не входять ні до складу ГК, ні до складу ФК.