Система показателей гумусового состояния почв

Для характеристики гумусового состояния почв, а также изменения свойств органического вещества предложен ряд показателей [14]. В последнее время Д. С. Орловым и О. Н. Бирюковой разработана новая, расширенная система гумусового состояния почв [46].

Важнейшим показателем при характеристике любых почв является характеристика мощности верхнего гумусового горизонта. Принципиальное значение имеет и среднее содержание гумуса в верхнем горизонте А1. В систему показателей входит также распределение содержания гумуса по профилю почвы, обогащенность гумуса азотом, степень гумификации органического вещества, тип гумуса, доля свободных гуминовых кислот, доля ГК, связанных с кальцием, доля прочно связанных ГК, содержание фракции ФК-1а, степень бензоидности и др. Показатели гумусового состояния почв и условия гумификации показаны в табл. 12.

Одним из главных диагностических показателей является тип гумуса, который определяется по соотношению С_гк:С_фк. В нескольких опубликованных работах было высказано мнение, что фульвокислоты, как особая группа соединений в свободном виде в почвах практически не существуют, однако сам по себе показатель С_гк:С_фк очень удобен и характерен для типов гумуса очень многих почв, особенно при анализе зонального ряда почв [44].

Для характеристики фракционного состава гуминовых кислот предложено три показателя: свободные гуминовые кислоты, гуминовые кислотысвязанные с Са²⁺, а также прочносвязанные гуминовые кислоты.

Существенным показателем остается оптическая плотность (коэффициенты экстинкции) гуминовых кислот.

В обновленную систему показателей гумусового состояния почв включено содержание неспецифических органических веществ почвенного гумуса. На долю так называемых неспецифических органических соединений почвы приходится около 20% суммарного органического вещества [47].. К их числу относятся водорастворимые органические вещества (С_вод.), куда входят низкомолекулярные органические кислоты, аминокислоты, белки, полипептиды и другие соединения, и почвенные липиды (С_л).

Для более полной оценки глубины гумификации почвенного гумуса в систему показателей гумусного состояния введен дополнительный показатель гумификации ПГТ = С_гк*Е, предложенный Т. А. Гореловой для торфов (С_гк — доля углерода ГК в % к С_орг; Е — оптическая плотность раствора ГК). Этот показатель учитывает как количественную сторону процесса гумификации и степень превращения органических остатков в гумусовые вещества (С_гк), так и качественную сторону этого процесса, процесса «химического созревания» и формирования самих гумусовых веществ (Е-величины гуминовых кислот). Показатель ПГТ довольно широко используется для характеристики гумуса различных типов почв и других природных объектов [12]. .

В качестве показателя, характеризующего свойства гуминовых кислот, в новую систему показателей гумусового состояния почв включен показатель степени бензоидности (). Этот показатель отражает соотношение ароматических и алифатических составляющих в молекуле гуминовой кислоты.

где С_бенз — содержание углерода бензоидных фрагментов в ГК;

С_ал — содержание углерода алифатических фрагментов.

Степень бензоидности для различных почв характеризует особенности строения гуминовых кислот, отражает условия гумусообразования и влияния мелиоративных мероприятий.

В новую систему показателей оценки гумусового состояния почв включен показатель продолжительность периода биологической активности почв ПБА [46]. Этот показатель тесно коррелирует со всеми показателями гумусного состояния почв зонального ряда континентальной фации умеренного пояса. Продолжительность ПБА может меняться не только в ряду географической зональности, но и под влиянием антропогенных (сельскохозяйственных) нагрузок и природных факторов. Как показали исследования А. М. Русанова факторами, лимитирующими продолжительность ПБА в пределах одного ландшафта, являются физические свойства почв (прежде всего гидротермический режим почв) и проективное покрытие фитои агроценозов. С помощью этого показателя можно объяснить и вскрыть причины и механизмы образования гумуса различного качественного состава [56].

Набор показателей и градаций уровней показателей достаточно полно характеризуют гумусовое состояние исследуемых почв. С их помощью вполне возможно достаточное и необходимое описание большинства почв.

Таким образом, анализ литературных данных по влиянию различных систем удобрений и других агротехнических приемов на состав гумуса показал, что процессы качественного изменения гумуса под влиянием сельскохозяйственного использования почв идут неодинаково и зависят как oт природных условий (гидротермического режима, физико-химических и биологических свойств почв, генетической устойчивости гумусовых веществ к внешним воздействиям), так и от интенсивности и длительности воздействия различных сельскохозяйственных приемов.

Все перечисленное показывает на необходимость проведения исследований действия длительного применения удобрений на содержание, запас, состав гумусовых веществ почв основных типов, с использованием комплекса единых методов, позволяющих выявить основные закономерности этих изменений, их направленность и возможность управления ими.