Ґрунтознавство з основами меліорації

Фульвокислоти (ФК) світло-жовтого забарвлення, розчинні у воді і лугах. Їх елементарний склад відрізняється від складу гумінових кислот. Вони містять вуглець (41-46%), водень (4-5%), азот (3-4%), кисень (44-48%). Отже, фульвокислоти містять менше вуглецю і більше кисню, ніж гумінові.

Гуміни прийнято називати рештками, що не гідролізуються. Це сукупність гумінових і фульвокислот, які міцно зв’язані з мінеральною частиною ґрунту. До їх складу входять також компоненти рослинних решток, що важко розкладаються мікроорганізмами: целюлоза, лігнін, вуглинки. Гуміни не розчиняються в жодному розчиннику, тому їх називають інертним гумусом.

Крім гумусних речовин у ґрунтах містяться органо-мінеральні сполуки. Здебільшого це солі неспецифічних кислот (щавлевої, лимонної, оцтової, мурашиної та ін.), комплексні солі неспецифічних і гумусних кислот та адсорбційні органо-мінеральні сполуки. Солі гумінових кислот називають гуматами, фульвокислот – фульватами. Більшість фульватів є легкорозчинні сполуки.

5. 3 Роль гумусних речовин в ґрунтоутворенні та живленні рослин

Гумусні речовини мають дуже важливе значення в ґрунтоутворенні, формуванні родючості, живленні рослин. Роль окремих компонентів гумусу в цих процесах неоднакова, оскільки вони мають різні властивості.

Гумінові кислоти надають ґрунтам темного забарвлення навіть при незначному вмісті гумусу. Такі ґрунти, порівняно із світлими краще поглинають сонячне проміння, мають кращий тепловий режим, що позитивно впливає на ріст і розвиток рослин. Через погану розчинність у воді вони накопичуються у верхньому шарі ґрунту і таким чином формують гумусний горизонт.

Основна маса гумінових кислот перебуває в ґрунті в стані колоїдних міцел, що зумовлює підвищення ємкості вбирання даного ґрунту. Чим більше у ґрунті міститься увібраних основ, тим більший запас поживних речовин для рослин.

На поверхні тонкодисперсних часток ґрунту гумінові кислоти реагують з залізом і алюмінієм, утворюючи органо-мінеральні дисперсні системи – гелі. Колоїди гумінових кислот цементують механічні частки ґрунту у процесі формування міцних, водостійких структурних агрегатів. Поліпшення структурного складу ґрунту також позитивно впливає на його родючість.

Гумінові кислоти містять багато зольних елементів, які при мінералізації гумусу переходять у легкодоступну для рослин форму. Таким чином, гумусні речовини зумовлюють регулярне засвоєння поживних речовин рослинами.

Інакше на ґрунтоутворення впливають фульвокислоти та їх солі. Завдяки легкій розчинності вони швидко вимиваються в нижні горизонти ґрунту і навіть за межі ґрунтового профілю. В умовах, де переважає синтез фульвокислот, ґрунти, як правило, бідні на гумус. Крім того, фульвокислоти є агресивними сполуками і здатні руйнувати мінерали ґрунту (карбонати, гідроксиди, алюмосилікати), тобто здійснювати хімічне вивітрювання. Разом з неспецифічними кислотами вони є основним чинником процесу підзолоутворення в ґрунтах. Значна кількість фульвокислот синтезується також у ґрунтах, які погано провітрюються, наприклад у важких і перезволожених. За цих умов процеси розкладання органічних решток відбуваються повільно. Такі ґрунти мають кислу реакцію, що негативно впливає на його родючість. При наявності в ґрунтах дво- і тривалентних катіонів утворюються фульвати. Фульвокислоти при цьому нейтралізуються і процес підзолоутворення не проявляється. Таке явище, зокрема, спостерігається на карбонатних породах.

Таким чином, рівень родючості ґрунту залежить не лише від кількості гумусу, а й від його якості. В землеробстві слід дбати про накопичення в ґрунті гумусу, багатого на гумінові кислоти. Основними заходами щодо накопичення органічних речовин у ґрунті є: внесення органічних добрив, застосування зелених добрив, культура багаторічних трав, боротьба з ерозією, водна і хімічна меліорація, правильна система обробітку ґрунту, впровадження науково-обґрунтованих сівозмін.

5. 4 Екологічна роль гумусу

Розвиваючи вчення В. І. Вернадського про біосферу, В. А. Ковда в своїх працях (1981, 1985) підкреслює загальнопланетарну роль ґрунту як акумулятора органічної речовини і пов’язаної з ним енергії. Він запропонував гумусний горизонт ґрунтів планети вважати особливою енергетичною оболонкою – гумусосферою.

Рослинні залишки, надходячи у ґрунт, несуть приблизно 17-21кДж енергії на 1г сухої речовини. Підраховано, що ґрунти, які містять 4-6% гумусу, а середні запаси його становлять 200-400т/га, накопичують на 1га стільки енергії, скільки дають 20-30 т антрациту.

Енергія органічної речовини ґрунтів використовується мікроорганізмами і безхребетними тваринами для фіксації азоту та багатьох інших хімічних і біологічних процесів. Тому підтримання запасів гумусу в ґрунтах – найактуальніша проблема сучасного землеробства. В багатьох регіонах земної кулі вміст гумусу в ґрунтах за останні 30-40 років зменшився на 30%.

Гумусні речовини поліпшують фізичні властивості ґрунту. Ґрунти з високим вмістом гумусу мають широкий діапазон фізичної стиглості, тобто їх можна обробляти в широкому інтервалі вологості. Такі ґрунти потребують менших затрат на механічний обробіток. Так, за даними І. В. Кузнєцової, підвищення вмісту гумусу в дерново-підзолистих ґрунтах від 2, 5 до 5-6% сприяє підвищенню оструктуреності ґрунту до 50%. Одночасно збільшуються пористість, вологоємність і ємність вбирання ґрунту.

Велике екологічне значення мають біологічно активні речовини, що входять до складу органічної частини ґрунту. Гумусні речовини стимулюють ріст кореневих волосків і кореневої системи в цілому. Ферментативна активність гумусу зумовлює інтенсивність надходження

СО2 в приземний