07.11.2017
31.10.2017
21.10.2017
21.10.2017
21.10.2017
04.10.2017
04.10.2017
28.09.2017
01.09.2017
31.08.2017
Состав гумуса в ископаемых почвах
 28.08.2012

Ископаемые, или погребенные, почвы привлекают внимание исследователей большей частью как характерные памятники физико- и биогеографических условий прошлого. Но они представляют также большой интерес для изучения природы почвенного гумуса, так как являются ценными объектами для выяснения вопросов о характере изменений и о степени устойчивости почвенного гумуса как в целом, так и в особенности отдельных его соединений при разложении в течение длительного периода времени. Ископаемые почвы это как бы опыт, поставленный самой природой, на основе которого можно надеяться подойти к решению вопроса о сравнительной устойчивости различных групп гумусовых веществ и о природе наиболее устойчивой части почвенного гумуса.
Как известно, широким распространением и наибольшим вниманием со стороны почвоведов и геологов-четвертичников у нас в СССР пользуются ископаемые почвы в лёссовых отложениях Украины и в прилегающих к ней районах РСФСР. Как правило, гумусовые горизонты этих ископаемых почв, несмотря на более или менее интенсивную (во влажном состоянии) темную окраску, особенно при сравнении со светлой палевой окраска лёсса, характеризуются очень незначительным содержанием органического углерода, которое при обычно принятом пересчете (х1,724) дает в большинстве случаев не больше 1% гумуса.
Это обстоятельство являлось, между прочим, одним из доводов против признания ископаемых гумусовых горизонтов погребенными почвами. Так, говоря об описанных Флоровым гумусовых горизонтах в киевских лёссах, Глинка писал, что хотя они по своей внешности более всего напоминают чернозем, за последний их принять нельзя. «Несмотря на их иногда интенсивно-темную окраску, гумуса в них содержится максимум 1,13%, а иногда и значительно меньше: 0,77; 0,66 и даже 0,43 и 0,42%. Думать о том, что когда-то накопившийся в древней почве гумус впоследствии разложился, едва ли можно, так как при условии погребения почвы трудно ожидать тления органических остатков. Можно, согласно Потонье, говорить лишь о перегнивании, а последнее ведет к обуглероживанию, которое здесь, очевидно, и произошло. На это указывает интенсивно-темная окраска при небольшом содержании гумуса».
Однако соображения, высказанные в приведенной цитате, нельзя считать убедительными. По Потонье, под словом тление подразумевается процесс, ведущий к полному окислению, в результате которого не остается органического материала; следовательно, тление в чистом виде не наблюдается даже в большинстве и современных почв, в частности в черноземах. Что же касается перегнивания (по Потонье - Vermoderung), то этим термином обозначается процесс, происходящий при менее полном доступе воздуха, чем тление (но при более полном, чем образование торфа), и в результате его образуется перегной (Moder) - образование, к которому относится почвенный гумус.
Но при этом, как известно, происходит не только относительное увеличение содержания углерода («обуглероживание»), но и одновременно разложение более или менее значительной части исходного органического вещества.
Таким образом, «обуглероживание», если оно и происходит в погребенных почвах, не исключает одновременного, более или менее значительного разложения гумуса. Поэтому низкое содержание гумуса в ископаемых гумусовых горизонтах не может противоречить предположению, что эти горизонты принадлежат действительно погребенным почвам, имевшим до погребения значительно более высокое содержание гумуса.
Этому предположению не противоречат характерные особенности лёссовых (и лёссовидных) наносов юга Европейской части СССР - их рыхлость, значительная порозность (скважность) и глубокое залегание грунтовых вод, вследствие чего ископаемые гумусовые горизонты здесь находятся, как правило, в условиях, допускающих некоторый приток кислорода, необходимый для окислительного разложения. Само собой разумеется, что эти соображения относятся не только к гумусовым горизонтам ископаемых почв, сохранившихся in situ, на месте своего образования, но и к тем гумусированным горизонтам лёсса, которые представляют собой наносы, образованные из материала разрушавшихся в свое время почв.
Имеющиеся в литературе материалы о составе гумуса ископаемых почв и о характере изменений, происходящих в нем после погребения почв, чрезвычайно ограничены и не могут считаться достаточно обоснованными.
По Р.С. Ильину, гумус погребенных почв отличается от гумуса современных почв трудной растворимостью в соде. Например, 1% раствор соды без кипячения извлек из современной почвы, содержащей 2,1% гумуса, гуминовой кислоты 1,52%, т. е. 72,04% от общего количества гумуса, и креновой и апокреновой кислот - 0,11 %, т. е. 5,21% от гумуса. Из погребенной почвы (подзолистого типа) с 0,57% гумуса 1% раствор соды без кипячения извлек только 0,06 % гуминовой кислоты, что составляет 10,53% от всего гумуса и 0,15%, т. е. 26,31% от гумуса, креновой и апокреновой кислот. Таким образом, общее количество растворимых в 1% соде гумусовых веществ составляет для погребенной почвы только 36,84% от общего содержания гумуса. Б то же время, однако, автор указывает, что нерастворившегося гумуса определено по Густавсону 0,04%, что составляет всего 7,01% от первоначального содержания гумуса исследованной ископаемой почвы. Следовательно, при произведенных определениях учтено гумуса только 0,25% к почве, или 43,85% от общего его содержания, определенного по методу Густавсона. Это обстоятельство не может не возбудить сомнения в достоверности приведенных в статье Р.С. Ильина данных. Несмотря па это, они дали И.Д. Седлецкому основание высказать мнение, что «органическое вещество в ископаемых почвах составлено почти исключительно остаточным гумусовым углем, который не растворяется в щелочах» («остаточным гумусовым углем» автор называет фракцию гумина почвенного гумуса). Происхождение такого состава гумуса в погребенных почвах Седлецкий объясняет тем, что после погребения почв продолжалось разрушение (минерализация) гуминовых, фульво- и гиматомелановой кислот. «Не подвергались только разрушительному процессу гумусовые угли, которые являются весьма устойчивыми соединениями». Это предположение автор подкрепляет следующим расчетом.
Содержание гумусовых углей (фракции гумина) в гумусе черноземов составляет 20%, что при среднем содержании гумуса в черноземах в 8% составляет 1,6% к почве; эта цифра, по мнению Седлецкого, очень близка к указанному выше максимальному содержанию гумуса в киевских погребенных почвах (1,13%). На этом основании Седлецкий заключает, что «органическая масса ископаемых почв представляет собой не что иное, как гумусовые угли первичных погребенных почв. Гумусовые угли почв обладают той же высокой степенью сохраняемости, как и бурые угли, потому что имеют весьма стойкую структуру».
Однако хорошо известно, что главной составной частью бурых углей являются гуминовые кислоты, которым, очевидно, и должны быть приписаны «высокая степень сохраняемости» и «весьма прочная структура» бурых углей. Известно также, что даже каменные угли, состоящие почти целиком из нерастворимых в щелочи гуминов, при медленных процессах окисления под влиянием кислорода воздуха (а такие процессы, очевидно, возможны в погребенных почвах) претерпевают глубокие изменения, превращаясь опять-таки в растворимые в щелочи гуминовые кислоты.
Таким образом, предположения и выводы Седлецкого по вопросу о составе гумуса в ископаемых почвах не обоснованы экспериментально и находится в противоречии с известными фактами, на основании которых в составе гумуса ископаемых почв можно скорее предполагать наличие гуминовых кислот, а не гуминов.
В настоящее время нами получены некоторые материалы по вопросу о составе гумуса в погребенных почвах лёссовых отложений юга Курской области. Эти образования явились предметом специального исследования со стороны проф. В.Н. Сукачева; образцами (№ 3, 4, 5 и 6), любезно предоставленными им, мы в основном и воспользовались для анализа.
Два образца погребенных почв (№ 1 и 2) были взяты одним из нас (П.В. Тюриным) во время совместной экскурсии с В.И. Сукачевым. Кроме того, для сравнения состава гумуса погребенных почв с составом гумуса современных почв лесостепи нами были подвергнуты исследованию чернозем и серая слабооподзоленная лесная почва того же района.