Materia organiczna gleby, próchnica, kwasy humusowe i humusy.

Terminologia. Treść w obiektach naturalnych. Budowa chemiczna substancji humusowych Schemat przemiany kwasów huminowych w humaty.

Gleba zawiera materię organiczną i nieorganiczną. Obecność materii organicznej w glebie (ORC) jest główną cechą odróżniającą ją od skały macierzystej, a ilość i charakter OMC w dużym stopniu determinuje kierunek procesów glebotwórczych, genetycznych, biochemicznych, chemicznych i fizycznych właściwości gleb i ich żyzność.

Materia organiczna w glebie obejmuje całą materię organiczną, w tym próchnicę oraz nierozłożone szczątki roślin i zwierząt. Proces rozkładu ORP składa się z dwóch etapów: rozkładu początkowych pozostałości organicznych do pośrednich i końcowych produktów mineralizacji oraz syntezy złożonych cząsteczek kwasów huminowych, aminokwasów i polipeptydów, zwanych humifikacją. Udowodniono, że stadium humifikacji (powstawania próchnicy) podlega nie więcej niż 30% początkowej masy materii organicznej. Pozostała część jest całkowicie zmineralizowana do produktów końcowych (CO ₂ , woda itp.), a uwolniony w tym procesie azot, fosfor i siarka są zużywane przez rośliny lub (jeśli jest ich w nadmiarze) są wypłukiwane z gleby.

Termin „humus” jako pojęcie końcowego efektu humifikacji istnieje w nauce od ponad 200 lat. Jednak jeszcze 100 lat przed naszą erą Indianie Anastasi, którzy zamieszkiwali Amerykę Północną w stanach Kalifornia, Utan, Arizona i Nowy Meksyk, szeroko stosowali pewien „czarny materiał” do uprawy na glebach piaszczystych oraz do produkcji ceramiki . To nie przypadek, że na tym terenie znajduje się największe złoże leonardytów (lignitów zawierających humaty) w kamieniołomie Mesa Verde.

Humus jest produktem przemiany szczątków roślin i organizmów żywych, dużo bardziej odpornym na dalszy rozkład niż pierwotna biomasa.

Dlaczego nieubłagany proces rozkładu martwej materii organicznej w glebie nie kończy się (tj. na dwutlenek węgla i wodę), ale zatrzymuje się na pewnym etapie, gdzie stosunkowo proste produkty rozkładu – fenole, węglowodany i aminokwasy – w znacznie bardziej złożone związki – próchnicę, która pozostaje w glebie przez tysiące lat? Nie ma jeszcze odpowiedzi na to pytanie. Ale bez względu na to, jakie hipotezy wyjaśniają to tajemnicze zjawisko natury, sam fakt istnienia próchnicy i jej ogromny wpływ na procesy podtrzymywania życia roślin i świata ożywionego jest ważny dla praktyki.

Substancje humusowe (lub humusowe) to wielkocząsteczkowe składniki próchnicy, które decydują o jej właściwościach, takich jak brązowo-czarna barwa, hydrofilowość, elastyczność molekularna i właściwości polielektrolitu. Wiele składników próchnicy to heterogeniczne, stosunkowo duże, stabilne kompleksy organiczne. Substancje humusowe to unikalne naturalne związki. Zdaniem jednego z czołowych naukowców zajmujących się glebą w Rosji, Dmitrija Orłowa, nie są one przypadkowym produktem w łańcuchu pozostałości organicznych, ale niezbędnym ogniwem w ewolucji materii ożywionej i nieożywionej, najważniejszym czynnikiem stabilności życia procesy. Jest to jeden z podstawowych wytworów natury, który bierze udział w podtrzymywaniu życia na naszej planecie.

Substancje humusowe można podzielić na trzy główne frakcje: huminy (HM), kwasy humusowe (HA) i kwasy fulwowe (FA). Podział ten jest arbitralny i opiera się na rozpuszczalności każdej frakcji w wodzie, dostosowanej do innego poziomu pH.

Schemat powstawania substancji humusowych z ORP przedstawiono na rys. . 1, a niektóre z głównych cech substancji humusowych przedstawiono w tabeli. 1.

Ryż. 1. Schemat powstawania substancji humusowych

Tabela 1. Ogólne właściwości trzech głównych składników próchnicy

(przez RT Petit)

Huminy to frakcja próchnicy, która jest nierozpuszczalna zarówno w środowisku zasadowym, jak i kwaśnym. Właściwości chemiczne i fizyczne huminów nie zostały dostatecznie zbadane, wiadomo jednak, że huminy ze wszystkich frakcji substancji humusowych są najbardziej odporne na rozkład ze względu na dużą masę cząsteczkową (10 000 000 D) i stosunkowo niską zawartość grup funkcyjnych.