Д.С. Орлов - Химия почв (1114534), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Если погребенные почвыбыли изолированы от биологически активной среды, то групповой состав гумуса остается в них неизменным неопределенно долгое время.Сохраняются даже такие неустойчивые вещества, как хлорофилл и некоторые грибные пигменты. Фракционный состав гумуса погребенныхпочв, в отличие от группового, может претерпевать существенные изменения даже при изоляции от биологически активной среды. Если черезтолщу породы, вмещающей погребенные почвы, мигрируют минерализованные воды, содержащие много Са2+, то в результате реакции замещения свободные гумусовые кислоты преобразуются в гуматы кфульваты кальция.Показатели гумусного состояния почвГумуснос состояние почв характеризуется большим набором (совокупностью) показателей, отражающих уровни накопления гумуса в почве, его профильное распределение, качественный состав, образованиеорганоминеральных производных и миграционную способность гумусовых веществ.
Набор определяемых показателей гумусного состоянияпочв может меняться в зависимости от стоящей перед исследователемзадачи.Наиболее разнообразен и сложен набор показателей при изучениихимии почвенного гумуса; для агрономической и мелиоративной характеристики почв используют ограниченный набор признаков.Важнейшие показатели гумусного состояния почв, используемыев генетических, агрономических целях, приведены в табл. 67. Те же показатели, в числе других, определяются и в почвенно-химических исследованиях.Почти для всех показателей указаны градации величин, позволяющие оценить степень выраженности каждого из признаков. Число выделяемых уровней — от 3 до 5, что позволяет составлять достаточно^крупные группировки почв и переходить от результатов отдельныхчастных анализов гумуса к обобщенным характеристикам.
Пределы величин, характеризующие отдельные уровни, выражаются, как правило,целыми числами; запас гумуса в слое 0—20 см считается очень высоким, если его накопление превысило 200 т/га, высоким — при 150—200 т/га, средним — при 100—150 т/га, низким — при 50—100 т/га и>очень низким при накоплении гумуса менее 50 т/га.Небольшое число уровней показателей выделено для облегчениягруппировок почв. Эту же цель преследуют и целочисленные пределыдля каждого уровня. Хотя такой подход несколько упрощает характеристику природной обстановки, но все же каждый из уровней с некото27SТ а б л и ц а 67Показатели гумусного состояния почв (по Гришиной и Орлову, 1978)Показатель, единицы измеренияМощность подстилки(для лесных почв), смУровень, характер проявленияочень мощнаямощнаясредней мощностималомощнаяПределы величин>105—102—5<2Отношение запасов орга эктоморфное распределениенического вещества в под мезоморфное распределениестилке и в минеральномэндоморфное распределениепрофилеСодержание гумуса в гу- очень высокоемусных горизонтах, %высокоесреднеенизкоеочень низкоеЗапас гумуса в слояхочень высокий0—20 см (0—100 см), т/га высокийсреднийнизкийочень низкийПрофильное распределение гумуса в метровой толщерезко убывающеепостепенно убывающееравномерноенарастающеебимодальное>1~1<1>106—104—62—4<2>200150-200100—15050—100<5Q(>600)(400—600)(200—400)(100—200)(<100)—Обогащешюсть гумусаочень высокаяазотом по отношению С : N высокаясредняянизкаяочень низкая<55^88—1111—14>14Степень гумификации ор очень высокаявысокаяганического вещества,средняяслабаяочень слабаяобщ>4030—4020—3010—20<10Тип гумуса, Сгк : СфКСодержание «свободных».гуминовы.х кислот, %к сумме ГКСодержание гуминовыхкислот, связанных с Са 2+ ,% к сумме ГК276гуматныйфульватно-гуматныйгуматно-фульватныйфульватный>21—20,5—1<0,5очень высокоевысокоесреднеенизкоеочень низкоеочень высокоевысокоесреднеенизкоеочень низкое>8060—8040—6020—40<20>8060—8040—6020—40<20Окончание табл.
67Показатель, единицы измеренияСодержание прочно связанных гуминовых кислот,% к сумме ГКУровень, характер проявлениявысокоесреднеенизкоеОптическая плотность гу очень высокаяминовых кислот,высокаяр0,001% гксредняяс4 6 5 нм, 1 смнизкаяочень низкаяПрисутствие пигментовPg в гумуседанетПрисутствие хлорофиллов в спиртобензольнойвытяжкеданетПределы величин>2010—20<10>0,200,10—0,200,06—0,100,03—0,06<0,03——рым приближением отвечает реальным свойствам почв конкретныхтипов.
Так, высокое содержание гумуса 6—10% действительно свойственно черноземам, а низкое и очень низкое — дерново-подзолистымпочвам и подзолам.Профильное распределение гумуса охарактеризовано только качественно на основе типов распределения веществ в почвенном профилепо Б. Г. Розанову.Для двух показателей — содержание хлорофиллоподобных веществ и пигмента Pg — числовые показатели не приведены. Они покаслужат только индикаторами условий гумификации.
Пигмент Pg продуцируется специфической микрофлорой (Cenococcum graniforme) ивстречается в различных типах почв, но обычно при некотором избыточном увлажнении.Хлорофиллы (или порфириновые структуры) могут накапливатьсяв заметных количествах только в тех почвах, где несколько ослабленыбиохимические и окислительные процессы. Поэтому обнаружение этихпигментов позволяет вскрыть некоторые особенности биохимическихпроцессов в почве.Одним из важнейших показателей является содержание гумуса вперегнойно-аккумулятивном горизонте, а для культурных почв — впахотном горизонте. С этим показателем связаны практически всесвойства почвы, влияющие на ее плодородие.
Однако только этот показатель недостаточен ни для оценки обеспеченности почвы гумусом, нидля выявления темпов гумусонакопления. Более полную характеристику дает учет запасов гумуса или его профильного распределения.Необходимость учета запасов гумуса вытекает из следующих примеров. В почвах легкого механического состава содержание гумусаобычно бывает ниже, чем в аналогичных, но более тяжелых по механическому составу почвах, хотя при большей мощности гумусированнойтолщи запас гумуса в легкой почве может оказаться не меньше, адаже больше, чем в тяжелой.
Сравнение двух таких почв только поконцентрации гумуса в верхнем горизонте может, следовательно, привести к неверным выводам о замедленных темпах гумусонакопленияв легких почвах. Учет запасов гумуса позволяет избежать такого рода277ошибок. Очень важен учет запасов гумуса при сравнении пахотныхпочв или пахотной и целинной почвы (см. гл.
2).Запасы гумуса легко и точно рассчитываются, если известны профильное распределение содержания гумуса и объемные веса. Тип профильного распределения гумуса имеет и самостоятельное значение, этаодин из важнейших диагностических признаков почв.Например, бимодальное распределение гумуса указывает или напроцесс иллювиирования гумуса, или на реликтовую природу второгогумусного горизонта.Обогащенность гумуса азотом оценивают по атомному отношению С : N. Высокая и средняя обогащенность азотом при отношенииС : N порядка 8—10 характерна для большинства гумусных горизонтовпочв зонально-генетического ряда. Очень высокое отношение С : N, порядка 18—20, свойственно бедному азотом гумусу красноземов, грубогумусным горизонтам некоторых лесных почв. Встречающееся иногдаслишком узкое отношение С : N, равное 2—3, характерно только дляочень бедных гумусом горизонтов и обусловлено высокой долей минеральных соединений азота.Качество гумуса оценивается показателем степени гумификации,показателями группового и фракционного состава гумуса и природыгуминовых кислот.Степень гумификации оценивается как доля гумифицированногоматериала (точнее, гуминовых кислот) в составе органического вещества.
Иными словами, количество гуминовых кислот относят к общемусодержанию всех органических веществ, включая и остатки, не утратившие анатомического строения. Этот показатель несколько условен,так как гумифицированные компоненты представлены не только гуминовыми кислотами. Степень гумификации считается очень высокой,если более 40% органического вещества представлено гуминовыми кислотами; 100%-ная степень гумификации практически не встречается.Тип гумуса оценивается по отношению С П( : Сф„, это гуматно-фульватное отношение, или отношение содержания углерода гуминовыхкислот к содержанию углерода фульвокислот. Эта величина безразмерная, и ее можно вычислить по результатам анализа группового состава гумуса независимо от способа его выражения — в процентах кпочве или к общему содержанию гумуса.
Отношение C rIt : Сф,( удобно,и тем, что оно не зависит от общего содержания гумуса в почве и, следовательно, от ошибок его определения.Для гуматного и фульватно-гуматного типов гумуса характернопреобладание гуминовых кислот над фульвокислотами, С г к :Сф 1 ( >1.Таков гумус черноземов, темно-каштановых почв, темно-серых лесных,некоторых луговых и дерновых почв.Фульватный и гуматно-фульватный гумус характеризуется величинами отношения С-к : СфК меньше единицы; гумус этих типов свойственподзолистым и дерново-подзолистым почвам, серым лесным, светлокаштановым, бурым почвам, сероземам.Показатели фракционного состава гумуса — содержание гуминовых кислот, свободных или связанных с Са2+, — характеризуют связь,гумусовых веществ с минеральной частью почвы и активность, агрессивность гумусовых веществ. Наиболее удобно и наглядно содержаниекаждой фракции вычислять в долях (процентах) от суммы фракцийданной группы веществ.
Различают три главные фракции гуминовыхкислот, которые сокращенно называют «свободные», «связанные с Са2*»и «прочносвязанные». Их сумму принимают за 100% и по отношениюк сумме вычисляют содержание каждой функции. Доля прочносвязан278ных гуминовых кислот обычно невелика; всего до 10% от суммы ГК.Поэтому, если их содержание превышает 20% от суммы ГК, то оноуже считается высоким.Общая информация о гумусном состоянии была бы неполной, еслине принять во внимание не только соотношение разных групп и фракций гумусовых веществ, но и их природу. Для этого в число показателей гумусного состояния вводится оптическая плотность гуминовыхкислот.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
