04.10.2017
04.10.2017
28.09.2017
01.09.2017
31.08.2017
08.08.2017
14.07.2017
06.07.2017
19.06.2017
19.06.2017
Роль гумуса в развитии черноземов, каштановых почв и сероземов
 26.08.2012

Отличительные черты почв черноземного типа и происхождение черноземов достаточно известны из общих курсов почвоведения, и поэтому нет надобности останавливаться на их описании. Как по размерам и по форме накопления гумуса, так и по его составу черноземы занимают исключительное положение в ряду так называемых минеральных почв. В черноземах мы имеем наиболее благоприятное сочетание условий для гумификации, т. е. для образования гуминовых веществ, и для гумофиксации, т. е. для закрепления их на месте образования. Образование гумуса в черноземах обязано главным образом, если не исключительно, остаткам богато разветвленной и сильно развитой корневой системы степной растительности. Предположения Рупрехта, Докучаева и (в первых работах) Костычева о возможности вмывания гумуса сверху, в форме растворов (гумата аммония), или механически, были подвергнуты критике со стороны Костычева в его дальнейших работах, в которых он пришел к выводу, что вмывание органических веществ, образующихся при разложении надземных остатков, не играет роли в. образовании гумуса черноземов.
Равномерное распределение гумуса в пределах каждого горизонта, по Костычеву, объясняется деятельностью микроорганизмов, особенно мицелия грибов, разрастающегося в стороны от гниющих корней. На основании данных С.П. Кравкова это явление может быть объяснено также значительным содержанием воднорастворимых веществ в корневых остатках.
Указанный вывод об отсутствии вмывания гумуса сверху косвенно подтверждается хорошо известным для типичных черноземов отсутствием различий в составе минеральной части отдельных горизонтов профиля в отношении SiO2, Al2O3 и Fe2О3, тогда как при наличии передвижения органических веществ сверху вниз следовало бы ожидать и неизбежного передвижения минеральных коллоидов. Последнее наблюдается в небольших размерах только в выщелоченных и солонцеватых черноземах, т. е. при наличии слабокислой реакции пли поглощенного натрия. Возможность незначительного передвижения гумуса в типичных черноземах, однако, не исключена, если учесть известную способность гумата кальция (и особенно магния) к слабой пептизации. За это говорит присутствие гумуса в известковых конкрециях и в глубоких гумусовых языках в подпочве, хотя эти факты могут иметь и другое объяснение.
О формах связи гумуса черноземов с минеральной частью почвы уже было упомянуто выше. Довольно распространенный взгляд на исключительную связь гумусовых веществ чернозема с Са и отчасти Mg, в форме главным образом гуматов названных катионов, в настоящее время, по-видимому, должен быть дополнен представлением о наличии известной связи с минеральными коллоидами (может быть, в форме смешанных гелей с менее выраженным ацидоидным характером и тоже насыщенных кальцием), а также более прочной связи с глинистыми минералами. Для уточнения этого представления, однако, необходимо дальнейшее исследование природы «невыделимой» части гумуса черноземов, так как не исключена возможность, что поведение этой фракции обязано более высокой степени полимеризации и уплотнения гуминовых веществ, приобретающих свойства гуминов в смысле Фукса. Во всяком случае, можно отметить, что наличие других форм связей с минеральной частью почвы, кроме непосредственной связи с Са и Mg в форме гуматов, не оказывает существенного влияния на характерные функциональные свойства гуминовых веществ, как, например, на их высокую обменную способность. Поэтому общая емкость последней в черноземах довольно близко соответствует сумме обменной способности гумуса и глины (< 0,01 мм), если для вычисления принять коэффициенты, установленные Хиссинком.
Из этого сопоставления можно заключить, что в глинистых и тяжело-суглинистых черноземах при содержании гумуса около 10% и выше около половины общей емкости обменного поглощения приходится на долю гумуса.
Источником обменного кальция (и магния) в черноземах является главным образом углекислый Са (и Mg) материнских пород. По мере накопления гумуса углекислая известь частью разлагается, а частью растворяется под влиянием СО2 и выносится в более глубокие горизонты. Поэтому в типичных черноземах верхняя часть гумусового горизонта не содержит карбонатов кальция и магния, и продолжающиеся процессы выноса оснований, очевидно, компенсируются отчасти пленочным поднятием растворов бикарбоната кальция из нижних горизонтов, а главным образом, по-видимому, путем биологической аккумуляции кальция травянистой растительностью. Переход образующихся при разложении растительных остатков гуминовых веществ в нерастворимые гуматы кальция играет существенную роль в образовании характерной структуры черноземов. Сущность этого процесса, однако, еще недостаточно изучена, о чем свидетельствуют новые направления в его объяснении.
Наиболее хорошо выраженная структура наблюдается только в глинистых и суглинистых черноземах; следовательно, фактором структурообразования является не один гумус, а в соединении с глиной. При продолжительной обработке пахотный горизонт черноземов распыляется, т. е. утрачивает свою макроструктуру, несмотря на высокое содержание гумуса. Восстановление структуры происходит при оставлении пашни под залежь, по-видимому, под влиянием свежеобразующихся гуминовых веществ.
О влиянии гумуса на окраску черноземов едва ли есть надобность упоминать ввиду общеизвестности этого явления.
По сравнению с черноземами роль гумуса в формировании почвенного профиля каштановых почв и сероземов постепенно ослабляется и в сероземах становится очень незначительной, иногда почти исчезает ввиду ничтожного содержания гумуса, до 0,2-0,3%. Каштановые почвы, особенно в подзоне темно-каштановых, обнаруживают еще известную близость к черноземам, хотя значительное уменьшение содержания гумуса, несомненно, ослабляет роль последнего, как важной составной части почвенной массы. Дальнейшее уменьшение этой роли происходит в светло-каштановых почвах сухих степей. Значение гумуса в развитии каштановых почв может приобретать заметные размеры при довольно постоянной для этого типа почв (хотя и слабой) солонцеватости, обязанной особенностям климатических условий. Благодаря этой солонцеватости, т. е. присутствию (по-видимому, периодическому) некоторого количества обменного натрия и слабощелочной реакции, может происходить образование растворимых гуматов натрия, которые оказывают пептизирующее влияние на коллоидно-глинистую часть почвы, в результате чего наблюдается дифференцирование почвенного профиля на элювиальный и иллювиальный горизонты... Известное значение в этих процессах, вероятно, имеют некоторые особенности состава гумуса в каштановых почвах, именно уменьшение относительного содержания гуминовых веществ и увеличение более подвижных веществ, частью являющихся, может быть, продуктами окислительного распада первых (дегидрогуминовые кислоты). Возможно, что этими особенностями состава гумуса каштановых почв объясняется также специфический оттенок окраски последних.