Органічна речовина ґрунту (джерела гумусу в ґрунті), склад та властивості гумусу.

Природа ґрунтового гумусу і його утворення, хімічний склад .

Органічна частина твердої фази грунту складається з органічних решток (коренів, надземного опаду, численних організмів: бактерій, грибів, актиноміцетів, водоростей, хребетних і безхребетних тварин) та гумусу: маси органічних речовин темного кольору, яка рівномірно пронизує мінеральну частину грунту.

Джерелом гумусу є органічні залишки вищих рослин, мохів, лишайників, мікроорганізмів і тварин, що живуть у грунті. Залишки зелених рослин надходять у грунт у вигляді надземного опаду й відмираючої кореневої системи. Найсуттєвіше джерело органічної речовини грунту – рослинність, яка крім того, мобілізує мінеральні речовини й акумулює запас потенційної енергії та ліофільних елементів у надземних і підземних органах рослин і в їх рештках у грунтах.

Потрапляючи у грунт, органічні решки піддаються різним механічним, біохімічним і фізико-хімічним перетворенням. Ґрунтовий перегній – це продукт розкладу рослинних і тваринних решток та їх синтезу, внаслідок утворення сполук набагато складніших ніж вихідний матеріал. Отже, перетворення органічних решток являє собою сукупність різних процесів: розкладу до повної мінералізації з утворенням вуглекислого газу і води, синтезу більш складних органічних сполук із простих, і нарешті, до синтетичних процесів іншого характеру, в результаті яких продукти розкладу піддаються частковому окисненню, полімеризації, ущільненню, сполученню один з одним. В результаті в грунті утворюються нові речовини, що не містяться ні у вихідних рослинних рештках, ні в продуктах мікробного синтезу. Сукупність явищ перетворення рослинних решток у гумусові кислоти називаються гуміфікацією.

Хімічний склад гумусу: до складу входить С, Н, N, О, Р і цілий ряд інших елементів. Хімічний склад гумусу зв’язаний із складом вищих рослин, які дали йому початок і зв’язано з характером дії мікроорганізмів. Значну роль відіграють умови, в яких відбувається цей процес. Такі речовини як воски, смоли розкладаються або зовсім не розкладаються (наприклад, янтар у Прибалтиці – застигла смола лісів третинного періоду).

Хімічний склад гумусу дуже мінливий. Отже, утворення гумусу являє собою сукупність ряду біологічних процесів, які можуть бути об’єднані в 2 групи: процеси розкладу органічної речовини і процеси синтезу нових високомолекулярних гумусових сполук. Ці процеси йдуть безперервно і в залежності від умов середовища.

Залежно від умов, швидкість розкладу органічних решток може бути різною,, тому й неоднаковим буде вміст гумусу в грунті. Хімічний склад органічної речовини гурту дуже складний. У ньому виділяють 4 групи сполук, що розрізняються за походженням:

Гумусові речовини (специфічна органічна речовина грунту);

Сполуки, що виникли в процесі мікробного синтезу і входять до складу живих, а також відмерлих, ще не розкладених мікроорганізмів;

Органічні сполуки, що входять до складу нерозкладених рослинних і тваринних решток;

Проміжні продукти розкладу сполук, що входять до двох попередніх груп.

Гумусові речовини – це продукт гуміфікації, який являє собою гетерогенну полідисперсну систему високомолекулярних азотовмісних сполук кислотної природи. Поділяються на три групи за способом розділення: гумінові кислоти, фульвокислоти і гуміни.

Найважливіша властивість гумусу – його колоїдність.

Колоїдний гумус грунту О.Н. Соколовський поділив на 2 форми: активну й пасивну.

Активний гумус – це частина грунтового гумусу, яка здатна переходити в розчин після заміни в грунті поглинутого кальцію на натрій. Цей процес називають пептизацією. Активним він називається тому, що здатний брати участь в утворенні гуртової структури.

Пасивний гумус – частина гумусу, яка навіть після заміни в грунті поглинутого кальцію натрієм не переходить у рухливий стан, що пептизується. Вона не бере участь в утворенні ґрунтової структури, не переходить до розчину, але зумовлює водостійкість структури.

Ґрунтові колоїди ґрунту (склад, головні ознаки, фізичний стан).

Процеси поглинання в грунті зумовлені переважно тонкодисперсною частиною грунту, особливо колодами.

Колоїди і кристали – це речовини в різних станах, що характеризуються особливими властивостями. Колоїди відрізняються розміром своїх частинок. Так, якщо діаметр часток дійсних розчинів менший 1 ммк, а діаметр частинок суспензії – більший 0,1 мк, то діаметр частинок колоїдних розчинів лежить у межах від 0,1 мк до 1 ммк.

Колоїдна фракція ґрунту складається з органічної і мінеральної частини ґрунту. Це часточки діаметром < 1 мк (0,001 мм). Ґрунтові колоїди представлені в основному гелями і невеличка частина їх знаходиться в вигляді золей. Ґрунтові гелі зв’язані з більш крупними часточками ґрунту, покриваючи їх поверхню плівкою. Мінеральна частина переважає у складі ґрунтових колоїдів і складається і основному із вторинних мінералів, які мають кристалічну будову. Це кварц, слюди, які стійкі до вивітрювання у хімічному відношенні і відрізняються від польових шпатів, які подрібнюються і легко піддаються вивітрюванню і практично не має їх у дрібних фракціях. Із вторинних мінералів з кристалічною будовою часто зустрічаються у складі ґрунтових колоїдів – глинні мінерали групи монтморилонітів, групи коалініта і неглинні полуторні окисли. Аморфні речовини колоїдної фракції – це гідроокиси заліза, алюмінію, кремнію.

Ґрунтові колоїди не розчинні у воді, але в реакціях приймають участь молекули, іони, які входять до складу поверхневого шару ґрунту, мають вільні заряди і притягують протилежні знаки.

Розчини в колоїдному стані можуть бути у вигляді (не справжнього) золю або осаду – гелю. Перехід з золю в гель називається коагуляцією; протилежний перехід – пептизація. При переході від золю до гелю при зсіданні відбувається зменшення питомої поверхні колоїдної системи і запасу енергії в ній.

У ґрунтах містяться колоїди мінеральні та органічні. До мінеральних зараховують колоїди глини, кремнієвої кислоти, гідратів окису заліза і алюмінію, до органічних сполук – гумус.

Незважаючи на значну величину ґрунтових