Утворення і склад гумусу

Одночасно з розкладанням органічних речовин в
грунті синтезуються гумусні речовини, відбувається гумусоутво-
рення.

Хімізм утворення гумусних речовин вивчали багато дослідників.
У процесі розвитку грунтознавства було висунуто кілька гіпотез
походження гумусу.

Значний вклад у вивчення процесів гуміфікації внесли В. Р. Ві-
льямс, Л. М. Александрова, В. І. Тюрін, М. М. Кононова та ін.
Л. М. Александрова розробила логічну схему гумусоутворення і
мінералізації гумусних речовин (рис. 16). За її визначенням гумі-
фікація — складний біофізико-хімічний процес трансформації про-
міжних високомолекулярних продукіів розкладання органічних
решток в особливий клас органічних сполук — гумусні кислоти.

Вона встановила, що швидкість і спрямованість гуміфікації за-
лежать від багатьох факторів. Основними серед них є кількість і
хімічний склад рослинних решток, водний і повітряний режими,
склад грунтових мікроорганізмів, реакція грунтового розчину, ме-
ханічний склад грунту тощо. Певне співвідношення даних факто-
рів і їх взаємодія зумовлюють певний тип гуміфікації органічних
решток: фульватний, гуматно-фульватний, фульватно-гуматний і
гуматний.

Склад гумусу. Гумус — це гетерогенна полідисперсна система
високомолекулярних азотистих ароматичних сполук кислотної
природи. За забарвленням і відношенням до розчинників гумусні
речовини поділяють на три групи сполук: гумінові кислоти, фуль-
вокислоти, гуміни.

Гумінові кислоти (ГК) темно-коричневого або чорного забарв-
лення, розчинні в слабких лугах і слабкорозчинні у воді. До їх
складу входять вуглець (50—62%), водень (2, 8—6, 6%), кисень
(31—40%), азот (2—6%) і зольні елементи. Залежно від вмісту
вуглецю ГК поділяють на дві групи: сірі або чорні (високий вміст
С₂) і бурі. Елементарний склад молекул гумінових кислот непо-
стійний. Хімічні властивості, ємкість вбирання, взаємодія з міне-
ралами грунту зумовлені наявністю в молекулі ГК функціональ-
них груп (карбоксильної, фенолгідроксильної, амідної, карбоніль-
ної тощо).

Фульвокислоти (ФК) світло-жовтого забарвлення, розчинні у
воді і лугах, їх елементарний склад відрізняється від складу гумі-
нових кислот. Вони містять вуглець (41—46%), водень (4—5),

Рис. 16. Схема утворення гумусних речовин у грунті (за Л. М. Александровою,
1980).

азот (3—4), кисень (44—48%). Отже, фульвокислоти містять мен-
ше вуглецю і більше кисню, ніж гумінові.

Гуміни тепер прийнято називати рештками, що не гідролізують-
ся. Це сукупність гумінових і фульвокислот, які міцно зв’язані з
мінеральною частиною грунту. До їх складу входять також компо-
ненти рослинних решток, що важко розкладаються мікроорганіз-
мами: целюлоза, лігнін, вуглинки. Гуміни не розчиняються в жод-
ному розчиннику, тому їх називають інертним гумусом.

Крім гумусних речовин в грунтах містяться органо-мінеральні
сполуки. Здебільшого це солі неспецифічних кислот (щавлевої, ли-
монної, оцтової, мурашиної та ін.), комплексні солі неспецифічних
і гумусних кислот та адсорбційні органо-мінеральні сполуки. Солі
гумінових кислот називають гуматами, фульвокислот — фульва-
тами. Більшість фульватів є легкорозчинні сполуки.