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Capítulo 4. MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO E SUA COMPOSIÇÃO

§1. Fontes de matéria orgânica e sua composição

O componente mais importante do solo é a matéria orgânica, que é uma combinação complexa de restos vegetais e animais em vários estágios de decomposição, e substâncias orgânicas específicas do solo chamadas húmus.

Todos os componentes da biocenose que caem sobre ou dentro do solo (microrganismos mortos, musgos, liquens, animais, etc.) a principal fonte de acúmulo de húmus nos solos.superfície uma grande quantidade de matéria orgânica. A produtividade biológica das plantas varia amplamente e varia de 1–2 t/ano de matéria orgânica seca (tundra) a 30–35 t/ano (subtrópicos úmidos).

A serapilheira difere não apenas quantitativamente, mas também qualitativamente (consulte o Capítulo 2). A composição química das substâncias orgânicas que entram no solo é muito diversa e depende muito do tipo de plantas mortas. A maior parte de sua massa é água (75 - 90%). A composição da matéria seca inclui carboidratos, proteínas, gorduras, ceras, resinas, lipídios, taninos e outros compostos. A grande maioria desses compostos são substâncias macromoleculares. A maior parte dos resíduos vegetais é constituída principalmente por celulose, hemicelulose, lignina e taninos, sendo as espécies arbóreas as mais ricas nestes. A proteína é mais encontrada em bactérias e leguminosas, a menor quantidade é encontrada na madeira.

Além disso, os resíduos orgânicos sempre contêm alguma quantidade de elementos de cinzas. A maior parte das cinzas é cálcio, magnésio, silício, potássio, sódio, fósforo, enxofre, ferro, alumínio, manganês, que formam complexonatos organominerais na composição do húmus. O teor de sílica (SiO 2) varia de 10 a 70%, fósforo - de 2 a 10% da massa de cinzas. O nome dos elementos cinzas se deve ao fato de que quando as plantas são queimadas, elas permanecem nas cinzas, e não se volatilizam, como acontece com o carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.

Em uma quantidade muito pequena, microelementos são encontrados nas cinzas - boro, zinco, iodo, flúor, molibdênio, cobalto, níquel, cobre, etc. Algas, cereais e legumes têm o maior teor de cinzas, menos cinzas são encontradas na madeira de coníferas . A composição da matéria orgânica pode ser representada da seguinte forma (Fig. 6).

§2. Transformação da matéria orgânica no solo

A transformação de resíduos orgânicos em húmus é um processo bioquímico complexo que ocorre no solo com a participação direta de microrganismos, animais, oxigênio do ar e água. Nesse processo, o papel principal e decisivo pertence aos microrganismos que estão envolvidos em todas as etapas da formação do húmus, o que é facilitado pela enorme população de solos com microflora. Os animais que habitam o solo também estão ativamente envolvidos na transformação de resíduos orgânicos em húmus. Insetos e suas larvas, minhocas trituram e trituram os resíduos vegetais, misturam-nos com o solo, engolem, processam e descartam a parte não utilizada na forma de excrementos no solo.

Ao morrer, todos os organismos vegetais e animais passam por processos de decomposição em compostos mais simples, cujo estágio final está completo mineralização matéria orgânica. As substâncias inorgânicas resultantes são usadas pelas plantas como nutrientes. A taxa de decomposição e mineralização de vários compostos não é a mesma. Açúcares solúveis e amido são intensamente mineralizados; proteínas, hemiceluloses e celulose se decompõem muito bem; resistente - lignina, resinas, ceras. Outra parte dos produtos da decomposição é consumida pelos próprios microrganismos (heterotróficos) para a síntese de proteínas secundárias, gorduras, carboidratos, que formam o plasma de novas gerações de microrganismos, e após a morte destes últimos, é novamente submetido ao processo de decomposição. O processo de retenção temporária de matéria orgânica em uma célula microbiana é chamado síntese microbiana. Alguns dos produtos da decomposição são convertidos em substâncias macromoleculares complexas específicas - substâncias húmicas. O conjunto de complexos processos bioquímicos e físico-químicos de transformação da matéria orgânica, a partir dos quais se forma uma matéria orgânica específica do solo, o húmus, é denominado humificação. Todos os três processos ocorrem no solo simultaneamente e estão interligados entre si. A transformação da matéria orgânica ocorre com a participação de enzimas secretadas por microorganismos, raízes de plantas, sob a influência das quais são realizadas reações bioquímicas de hidrólise, oxidação, redução, fermentação, etc. e húmus é formado.

Existem várias teorias de formação de húmus. O primeiro em 1952 apareceu para condensação teoria desenvolvida por M.M.Kononova. De acordo com essa teoria, a formação do húmus ocorre como um processo gradual de policondensação (polimerização) de produtos intermediários da decomposição de substâncias orgânicas (os ácidos fúlvicos são formados primeiro e os ácidos húmicos são formados a partir deles). Conceito oxidação bioquímica desenvolvido por L.N. Alexandrova na década de 70 do século XX. Segundo ele, as reações de oxidação bioquímica lenta dos produtos de decomposição, que resultam na formação de um sistema de ácidos húmicos de alto peso molecular e composição elementar variável, têm papel preponderante no processo de humificação. Os ácidos húmicos interagem com os elementos cinzas dos resíduos vegetais liberados durante a mineralização destes, bem como com a parte mineral do solo, formando vários derivados organominerais dos ácidos húmicos. Nesse caso, um único sistema de ácidos é dividido em várias frações que diferem no grau de solubilidade e na estrutura da molécula. A parte menos dispersa, que forma sais insolúveis em água com cálcio e sesquióxidos, é formada como um grupo de ácidos húmicos. Uma fração mais dispersa, dando predominantemente sais solúveis, forma um grupo de ácidos fúlvicos. Biológico os conceitos de formação de húmus sugerem que as substâncias húmicas são produtos da síntese de vários microorganismos. Este ponto de vista foi expresso por V.R. Williams, foi desenvolvido nas obras de F.Yu. Geltser, S.P. Lyakh, D.G. Zvyagintsev e outros.

Em várias condições naturais caráter e velocidade a formação de húmus não é a mesma e depende das condições inter-relacionadas da formação do solo: os regimes hídrico e térmico do solo, sua composição granulométrica e propriedades físico-químicas, a composição e natureza do fornecimento de resíduos vegetais, a composição e intensidade das espécies da atividade vital dos microorganismos.

A transformação dos resíduos ocorre em condições aeróbias ou anaeróbicas, dependendo do regime água-ar. NO aeróbico em condições de umidade suficiente no solo, temperatura favorável e livre acesso ao O 2, o processo de decomposição dos resíduos orgânicos se desenvolve intensamente com a participação de microrganismos aeróbicos. As condições mais ideais são uma temperatura de 25 - 30 ° C e umidade - 60% da capacidade total de umidade do solo. Mas, nas mesmas condições, a mineralização dos produtos intermediários da decomposição e das substâncias húmicas ocorre rapidamente;

Em condições anaeróbias (com excesso constante de umidade, assim como em baixas temperaturas, falta de O 2), os processos de formação de húmus ocorrem lentamente com a participação, principalmente, de microorganismos anaeróbicos. Neste caso, muitos ácidos orgânicos de baixo peso molecular e produtos gasosos reduzidos (CH 4 , H 2 S) são formados, os quais inibem a atividade vital dos microorganismos. O processo de decomposição desaparece gradualmente e os restos orgânicos se transformam em turfa - uma massa de restos de plantas fracamente decompostas e não decompostas, retendo parcialmente a estrutura anatômica. A combinação de condições aeróbicas e anaeróbicas no solo com períodos alternados de secagem e umedecimento é mais favorável para o acúmulo de húmus. Este regime é típico para chernozems.

A composição de espécies de microorganismos do solo e a intensidade de sua atividade vital também afetam a formação de húmus. Os solos podzólicos do norte, como resultado de condições hidrotermais específicas, são caracterizados pelo menor teor de microrganismos com baixa diversidade de espécies e baixa atividade vital. A consequência disso é a lenta decomposição dos resíduos vegetais e o acúmulo de turfa fracamente decomposta. Nos subtrópicos e trópicos úmidos, observa-se um intenso desenvolvimento da atividade microbiológica e, em conexão com isso, uma mineralização ativa de resíduos. A comparação das reservas de húmus em diferentes solos com diferentes números de microorganismos indica que tanto a biogenicidade muito baixa quanto a alta biogenicidade do solo não contribuem para o acúmulo de húmus. A maior quantidade de húmus se acumula em solos com teor médio de microrganismos (chernozems).

A composição granulométrica e as propriedades físico-químicas do solo não têm influência menos significativa. Em solos arenosos e argilosos, bem aquecidos e aerados, a decomposição dos resíduos orgânicos ocorre rapidamente, uma parte significativa deles é mineralizada, há poucas substâncias húmicas e estão mal fixadas na superfície das partículas de areia. Em solos argilosos e argilosos, o processo de decomposição dos resíduos orgânicos em igualdade de condições é mais lento (por falta de O 2 ), substâncias húmicas se fixam na superfície das partículas minerais e se acumulam no solo.

A composição química e mineralógica do solo determina a quantidade de nutrientes necessários para os microorganismos, a reação do meio em que o húmus é formado e as condições de fixação das substâncias húmicas no solo. Assim, os solos saturados de cálcio têm uma reação neutra, favorável ao desenvolvimento de bactérias e à fixação de ácidos húmicos na forma de humatos de cálcio insolúveis em água, que o enriquecem com húmus. Em um ambiente ácido, quando os solos estão saturados de hidrogênio e alumínio, formam-se ácidos fúlvicos solúveis, que aumentam a mobilidade e levam a um grande acúmulo de húmus. Minerais argilosos como montmorilonita e vermiculita também contribuem para a fixação do húmus no solo.

Devido à diferença dos fatores que afetam a formação do húmus, a quantidade, qualidade e reservas de húmus não são as mesmas em diferentes solos. Assim, os horizontes superiores de chernozems típicos contêm 10-14% de húmus, solos de floresta escura cinza 4-9%, solos soddy-podzólicos 2-3%, castanho escuro, solos amarelos 4-5%, solos semidesérticos marrons e cinza-marrom 1 - 2%. As reservas de matéria orgânica em áreas naturais também são diferentes. As maiores reservas, de acordo com I.V. Tyurin, possuem vários subtipos de chernozems, turfeiras, floresta cinza, castanho escuro médio, solos vermelhos, baixo podzólico, sod-podzólico, solos cinza típicos. Os solos aráveis ​​da República da Bielorrússia contêm húmus: argiloso– 65 t/ha, em argiloso– 52 t/ha, em arenoso - 47 t/ha, em arenoso– 35 t/ha. Os solos da República da Bielo-Rússia, dependendo do teor de húmus na camada arável, são divididos em 6 grupos (Tabela 3). Nos solos de outras zonas naturais, existem gradações em função do teor de húmus.

Tabela 3

Agrupamento do solo da República da Bielorrússia por teor de húmus

Na República da Bielorrússia, a maior parte da terra pertence aos solos dos grupos II e III, cerca de 20% - aos solos do grupo IV (Fig. 7).

§3. Composição e classificação do húmus

Húmusé uma substância orgânica específica de alto peso molecular contendo nitrogênio de natureza ácida. Compõe a parte principal da matéria orgânica do solo, que perdeu completamente as características da estrutura anatômica de organismos vegetais e animais mortos. O húmus do solo consiste em substâncias húmicas específicas, incluindo ácidos húmicos (HA), ácidos fúlvicos (FA) e humina (ver Fig. 6), que diferem em solubilidade e capacidade de extração.

ácidos húmicos- são substâncias de alto teor molecular de nitrogênio, de cor escura, insolúveis em água, ácidos minerais e orgânicos. Eles se dissolvem bem em álcalis com a formação de soluções coloidais de cereja escura ou marrom-escuras.

Ao interagir com cátions metálicos, os ácidos húmicos formam sais - humatos. Os humatos de metais monovalentes são altamente solúveis em água e são eliminados do solo, enquanto os humatos de metais bivalentes e trivalentes não se dissolvem na água e são bem fixados nos solos. O peso molecular médio dos ácidos húmicos é 1400. Eles contêm C - 52 - 62%, H - 2,8 - 6,6%, O - 31 - 40%, N - 2 - 6% (em peso). Os principais componentes da molécula de ácido húmico são o núcleo, as cadeias laterais e os grupos funcionais periféricos. O núcleo das substâncias húmicas consiste em vários anéis cíclicos aromáticos. Cadeias laterais podem ser carboidratos, aminoácidos e outras cadeias. Os grupos funcionais são representados por vários grupos carboxila (–COOH) e fenolhidroxila, que desempenham um papel importante na formação do solo, pois determinam os processos de interação dos ácidos húmicos com a parte mineral do solo. Os ácidos húmicos são a parte mais valiosa do húmus, aumentam a capacidade de absorção do solo, contribuem para o acúmulo de elementos de fertilidade do solo e para a formação de uma estrutura resistente à água.

ácidos fúlvicosé um grupo de ácidos húmicos que permanecem em solução após a precipitação de ácidos húmicos. Estes também são ácidos orgânicos contendo nitrogênio de alto peso molecular, que, ao contrário dos ácidos húmicos, contêm menos carbono, mas mais oxigênio e hidrogênio. Eles têm uma cor clara (amarelo, laranja), são facilmente solúveis em água. Os sais (fulvatos) também são solúveis em água e fracamente fixados no solo. Os ácidos fúlvicos têm uma reação fortemente ácida, destroem vigorosamente a parte mineral do solo, causando o desenvolvimento do processo podzoobrazovaniya do solo.

A proporção entre ácidos húmicos e ácidos fúlvicos em diferentes solos não é a mesma. Dependendo deste indicador (C HA: C FA), distinguem-se os seguintes tipos de húmus: humate(> 1,5), humate-fulvate (1,5 – 1), fulvatno-humate (1 – 0,5), fúlvico (< 0,5). Качество гумуса, плодородие почвы зависят от преобладания той или иной группы. К северу и к югу от черноземов содержание гуминовых кислот в почвах уменьшается. Относительно высокое содержание фульвокислот наблюдается в гумусе подзолистых почв и красноземов. Можно сказать, что условия, благоприятствующие накоплению гумуса в почвах, способствуют и накоплению устойчивой и наиболее агрономически ценной его части – гуминовых кислот. Соотношение С ГК: С ФК имеет наибольшее значение (1,5 – 2,5) в гумусе черноземов, снижаясь к северу и к югу от зоны этих почв. При интенсивном использовании пахотных земель без достаточного внесения органических удобрений наблюдается снижение как общего содержания гумуса (дегумификация), так и гуминовых кислот.

Gumin- trata-se de uma parte das substâncias húmicas que não se dissolvem em nenhum solvente, são representadas por um complexo de substâncias orgânicas (ácidos húmicos, ácidos fúlvicos e seus derivados organominerais), firmemente associadas à parte mineral do solo. É uma parte inerte do húmus do solo.

A especificidade e a composição dos complexos de húmus servem de base para a classificação dos tipos de húmus. R.E. Muller propôs uma classificação das formas florestais de húmus como um sistema biológico de interação entre substâncias orgânicas, microbiota e vegetação. Entre esses complexos, distinguem-se 3 tipos de húmus.

Húmus macio - mul Forma-se em florestas caducifólias ou mistas com intensa atividade da fauna do solo em condições hidrotermais favoráveis ​​e presença de quantidade suficiente de bases, principalmente cálcio, na serapilheira e nos solos; A serapilheira quase não se acumula em solos de mulas, uma vez que a serapilheira que chega é vigorosamente decomposta pela microbiota. A composição do húmus é dominada pelos ácidos húmicos.

Húmus grosseiro - pestilência, contendo grande quantidade de resíduos semi-decompostos, é característico de florestas de coníferas, é formado com baixo teor de cinzas na serapilheira, falta de bases e alto teor de sílica no solo, tem reação ácida, é resistente a microorganismos e mineraliza-se lentamente com a participação de fungos. Como resultado do lento desenvolvimento dos processos de humificação e mineralização dos solos, forma-se um poderoso horizonte turfoso de serapilheira A 0, composto por 3 camadas: a) uma camada de matéria orgânica fracamente decomposta (L), que é serapilheira fresca, b) uma camada de fermentação semidecomposta (F), c) uma camada humificada (H).

Forma intermediária - moderado desenvolve-se em condições de mineralização bastante rápida de resíduos vegetais, onde a atividade funcional dos animais do solo, que trituram os resíduos vegetais, desempenha um papel significativo, o que facilita muito sua decomposição subsequente pela microflora do solo.

§quatro. Importância e equilíbrio do húmus do solo

O acúmulo de húmus é o resultado do processo de formação do solo, enquanto as próprias substâncias do húmus têm grande influência na direção posterior do processo de formação do solo e nas propriedades do solo. As funções do húmus no solo são muito diversas:

1) a formação de um perfil específico do solo (com horizonte A), a formação da estrutura do solo, a melhoria das propriedades físicas da água do solo, o aumento da capacidade de absorção e capacidade tampão dos solos;

2) uma fonte de nutrientes minerais para plantas (N, P, K, Ca, Mg, S, oligoelementos), uma fonte de nutrição orgânica para organismos heterotróficos do solo, uma fonte de CO 2 na camada superficial da atmosfera e biologicamente compostos ativos no solo, que estimulam diretamente o crescimento e o desenvolvimento das plantas, mobilizam nutrientes, afetam a atividade biológica do solo;

3) desempenha funções sanitárias e protetoras - acelera a destruição de pesticidas, fixa poluentes, reduzindo sua entrada nas plantas.

Em conexão com o papel diverso da matéria orgânica na fertilidade do solo, o problema do equilíbrio de húmus dos solos aráveis ​​é de importância atual. Como qualquer balanço, o balanço de húmus inclui receitas (entrada de resíduos orgânicos e sua humificação) e despesas (mineralização e outras perdas). Em condições naturais, quanto mais velho o solo, mais fértil: o saldo é positivo ou zero, em solos aráveis ​​é mais frequentemente negativo. Em média, os solos aráveis ​​perdem cerca de 1 t/ha de húmus por ano. Para regular a quantidade de húmus, utiliza-se a introdução sistemática de uma quantidade suficiente de matéria orgânica na forma de estrume (de 1 tonelada de estrume forma-se ≈ 50 kg de húmus), compostos de turfa, semeadura de gramíneas perenes, o uso de fertilizantes verdes (adubação verde), calagem de solos ácidos e gesso alcalino.

O estado de húmus dos solos é um importante indicador de fertilidade e é determinado por um sistema de indicadores, incluindo o nível de conteúdo e reservas de matéria orgânica, sua distribuição de perfil, enriquecimento com nitrogênio (C:N) e cálcio, o grau de humificação , tipos de ácidos húmicos e sua proporção. Alguns de seus parâmetros servem como objeto de monitoramento ambiental.

parte orgânica solo representado por organismos vivos (fase viva, ou biofase), não decompostos, resíduos orgânicos e substâncias húmicas (Fig. 1)

Parte orgânica do solo

Arroz. 1. Parte orgânica do solo

Organismos vivos foram discutidos acima. Agora é necessário definir resíduos orgânicos.

restos orgânicos- são substâncias orgânicas, tecidos de plantas e animais, mantendo parcialmente sua forma e estrutura originais. Deve-se notar a diferente composição química de vários resíduos.

substâncias húmicas são todas as substâncias orgânicas do solo, com exceção dos organismos vivos e seus restos, que não perderam sua estrutura tecidual. É geralmente aceito subdividi-los em substâncias húmicas específicas propriamente ditas e substâncias orgânicas inespecíficas de natureza individual.

Substâncias húmicas inespecíficas contêm substâncias de natureza individual:

a) compostos nitrogenados, por exemplo, simples e complexos, proteínas, aminoácidos, peptídeos, bases purínicas, bases pirimídicas; carboidratos; monossacarídeos, oligossacarídeos, polissacarídeos;

b) lignina;

c) lipídios;

e) taninos;

f) ácidos orgânicos;

g) álcoois;

h) aldeídos.

Assim, substâncias orgânicas não específicas são compostos orgânicos individuais e produtos intermediários da decomposição de resíduos orgânicos. Eles compõem aproximadamente 10-15% do conteúdo total de húmus dos solos minerais e podem atingir 50-80% da massa total de compostos orgânicos em horizontes de turfa e serrapilheira.

As substâncias de fato húmicas representam um sistema específico de compostos orgânicos contendo nitrogênio alto e molecular de estrutura cíclica e natureza ácida. De acordo com muitos pesquisadores, a estrutura da molécula composta de húmus é complexa. Foi estabelecido que os principais componentes da molécula são o núcleo, cadeias laterais (periféricas) e grupos funcionais.

Acredita-se que o núcleo seja anéis aromáticos e heterocíclicos, constituídos por compostos de cinco e seis membros do tipo:

benzeno furano pirrol naftaleno indol

As cadeias laterais se estendem do centro para a periferia da molécula. Eles são representados na molécula de compostos húmicos por aminoácidos, carboidratos e outras cadeias.

A composição das substâncias húmicas contém carboxila (-COOH), fenolhidroxila (-OH), metoxila (-CH3O) e álcool hidroxila. Esses grupos funcionais determinam as propriedades químicas das substâncias húmicas. Uma característica do sistema de substâncias húmicas propriamente dita é a heterogeneidade, ou seja, a presença nele de componentes de vários estágios de humificação. Três grupos de substâncias são distinguidos deste complexo sistema:

a) ácidos húmicos;

b) ácidos fúlvicos;

c) huminas, ou mais precisamente resíduo não hidrolisável.

Ácidos húmicos (HA)- um grupo de substâncias húmicas de cor escura, extraídas do solo com soluções alcalinas e precipitadas com ácidos minerais em pH = 1-2. Eles são caracterizados pela seguinte composição elementar: teor de C de 48 a 68%, H - 3,4-5,6%, N - 2,7-5,3%. Esses compostos são praticamente insolúveis em água e ácidos minerais, sendo facilmente precipitados de soluções de HA pelos ácidos H+, Ca2+, Fe3+, A13+. São compostos do húmus de natureza ácida, devido aos grupos funcionais carboxila e fenol hidroxila. O hidrogênio desses grupos pode ser substituído por outros cátions. A capacidade de substituição depende da natureza do cátion, do pH do meio e de outras condições. Em uma reação neutra, apenas os íons de hidrogênio dos grupos carboxila são substituídos. A capacidade de absorção devido a esta propriedade do HA é de 250 a 560 meq por 100 g de HA. Com uma reação alcalina, a capacidade de absorção aumenta para 600-700 mg·eq/100 g de HA devido à capacidade de substituir os íons de hidrogênio dos grupos hidroxila. O peso molecular do HA quando determinado por vários métodos varia de 400 a centenas de milhares. Na molécula HA, a parte aromática é mais claramente representada, cuja massa prevalece sobre a massa das cadeias laterais (periféricas).

Os ácidos húmicos não possuem estrutura cristalina, a maioria deles é encontrada no solo na forma de géis, que são facilmente peptizados pela ação de álcalis e formam soluções moleculares e coloidais.

Quando HA interage com íons metálicos, sais são formados, que são chamados humates. Os humatos NH4+, Na+, K+ são altamente solúveis em água e podem formar soluções coloidais e moleculares. O papel desses compostos no solo é enorme. Por exemplo, os humatos de Ca, Mg, Fe e Al são basicamente pouco solúveis, podem formar géis resistentes à água, passando para um estado estacionário (acumulação) e também são a base para a formação de uma estrutura resistente à água.

Ácidos fúlvicos (FA) - um grupo específico de substâncias húmicas, solúveis em água e ácidos minerais. Caracterizado pela seguinte composição química: teor de C de 40 a 52%; H - 5-4%, oxigênio -40-48%, N - 2-6%. Os ácidos fúlvicos, ao contrário do HA, são altamente solúveis em água, ácidos e álcalis. As soluções são de cor amarela ou amarelo palha. Daqui esses compostos receberam o nome: em latim fulvus - amarelo. Soluções aquosas de FA são fortemente ácidas (pH 2,5). O peso molecular dos ácidos fúlvicos, determinado por vários métodos, varia de 100 a várias centenas e até milhares de unidades de massa convencionais.

A molécula de ácido fúlvico tem uma estrutura mais simples em comparação com os ácidos húmicos. A parte aromática desses compostos é menos pronunciada. A estrutura da molécula de FA é dominada por cadeias laterais (periféricas). Grupos funcionais ativos são grupos carboxila e fenolhidroxila, cujo hidrogênio entra em reações de troca. A capacidade de troca de FA pode atingir 700-800 mg·eq por 100 g de preparações de ácido fúlvico.

Ao interagir com a parte mineral do solo, os ácidos fúlvicos formam compostos organominerais com íons metálicos, bem como minerais. Os ácidos fúlvicos, devido à sua forte reação ácida e boa solubilidade em água, destroem ativamente a parte mineral do solo. Nesse caso, formam-se sais de ácidos fúlvicos, que possuem alta mobilidade no perfil do solo. Os compostos organominerais dos ácidos fúlvicos estão ativamente envolvidos na migração de matéria e energia no perfil do solo, na formação, por exemplo, de horizontes genéticos individuais.

Resíduo não hidrolisável (huminas) - um grupo de substâncias húmicas, que é um resíduo de compostos orgânicos insolúveis em álcalis no solo. Este grupo consiste em substâncias húmicas próprias, por exemplo, as huminas consistem em ácidos húmicos, fortemente associados a minerais, e em substâncias individuais fortemente associadas e resíduos orgânicos de vários graus de decomposição com a parte mineral do solo.

O solo é um conjunto complexo de componentes que estão em combinação uns com os outros. A composição do solo inclui:

• elementos minerais.
• compostos orgânicos.
• soluções de solo.
• ar do solo.
• substâncias organominerais.
• microrganismos do solo (bióticos e abióticos).

Para analisar a composição do solo e determinar seus parâmetros, é necessário ter os valores da composição natural - dependendo disso, é feita uma avaliação do teor de certas impurezas.

A maior parte da parte inorgânica (mineral) do solo é sílica cristalina (quartzo). Pode ser de 60 a 80 por cento do número total de elementos minerais.

Um número razoavelmente grande de componentes inorgânicos é ocupado por aluminossilicatos como mica e feldspato. Isso também inclui minerais argilosos de natureza secundária, por exemplo, montmorilonitas.

As montmorilonitas são de grande importância para as qualidades higiênicas do solo devido à capacidade de absorver cátions (incluindo metais pesados) e, assim, desinfetar quimicamente o solo.

Além disso, a parte mineral dos componentes do solo inclui elementos químicos (principalmente na forma de óxidos) como:

• alumínio
• ferro
• silício
• potássio
• sódio
• magnésio
• cálcio
• fósforo

Além disso, existem outros componentes. Freqüentemente, eles podem estar na forma de sais sulfúricos, fosfóricos, carbônicos e clorídricos.

Componentes orgânicos do solo

A maioria dos componentes orgânicos é encontrada no húmus. Estes são, em um grau ou outro, compostos orgânicos complexos, tendo em sua composição elementos como:

• carbono
• oxigênio
• hidrogênio
• fósforo

Uma parte significativa dos componentes orgânicos do solo encontra-se dissolvida na umidade do solo.

Quanto à composição gasosa do solo, trata-se do ar, com aproximadamente a seguinte porcentagem:

1) nitrogênio - 60-78%

2) oxigênio - 11-21%

3) dióxido de carbono - 0,3-8%

O ar e a água determinam um indicador como a porosidade do solo e podem variar de 27 a 90% do volume total.

Determinação da composição granulométrica do solo

A composição granulométrica (mecânica) do solo é a proporção de partículas de solo de vários tamanhos, independente de sua origem (química ou mineralógica). Esses grupos de partículas são combinados em frações.

A composição granulométrica do solo é de importância decisiva na avaliação do nível de fertilidade e outros indicadores-chave do solo.

Dependendo da dispersão, as partículas do solo são divididas em duas categorias principais:

1) partículas com diâmetro superior a 0,001 mm.

2) partículas com diâmetro inferior a 0,001 mm.

O primeiro grupo de partículas se origina de todos os tipos de formações minerais e fragmentos rochosos. A segunda categoria ocorre durante o intemperismo de minerais de argila e componentes orgânicos.

Fatores que afetam a formação do solo

Ao determinar a composição do solo, deve-se prestar atenção aos fatores formadores do solo - eles têm um impacto significativo na estrutura e composição do solo.

Costuma-se distinguir os seguintes principais fatores de formação do solo:

• a origem da rocha-mãe do solo.
• idade do solo.
• topografia superficial do solo.
• condições climáticas de formação do solo.
• composição dos microrganismos do solo.
• atividades humanas que afetam o solo.

Clarke como unidade de medida da composição química do solo

Clark é uma unidade convencional que determina a quantidade normal de um determinado elemento químico em um solo ideal (não contaminado). Por exemplo, um quilograma de solo naturalmente puro deve conter cerca de 3,25% de cálcio - isso é 1 clarke. O nível de um elemento químico de 3-4 clarks ou mais indica que o solo está fortemente contaminado com este elemento.

O soloé um sistema complexo que consiste em componentes minerais e orgânicos. Serve como substrato para o desenvolvimento das plantas. Para uma lavoura de sucesso é necessário conhecer as características e formas de formação do solo - isso ajuda a aumentar sua fertilidade, ou seja, é de grande importância econômica.

A composição do solo inclui quatro componentes principais:
1) substância mineral;
2) matéria orgânica;
3) ar;
4) água, que é mais corretamente chamada de solução do solo, pois certas substâncias estão sempre dissolvidas nela.

Matéria mineral do solo

De o solo é composto por componentes minerais de diferentes tamanhos: pedras, brita e "terra fina". Este último é geralmente subdividido na ordem de engrossamento das partículas em argila, silte e areia. A composição mecânica do solo é determinada pelo conteúdo relativo de areia, silte e argila nele.

A composição mecânica do solo influencia fortemente a drenagem, teor de nutrientes e regime de temperatura do solo, ou seja, a estrutura do solo do ponto de vista agronômico. Solos de textura média e fina, como argilas, margas e siltes, são geralmente mais adequados para o crescimento das plantas, pois contêm nutrientes suficientes e são mais capazes de reter água com sais dissolvidos. Solos arenosos drenam mais rapidamente e perdem nutrientes por lixiviação, mas são benéficos para colheitas precoces; na primavera eles secam e esquentam mais rápido que os de barro. A presença de pedras, ou seja, partículas com diâmetro superior a 2 mm, é importante do ponto de vista do desgaste dos implementos agrícolas e do efeito na drenagem. Normalmente, à medida que o teor de pedras no solo aumenta, sua capacidade de reter água diminui.

matéria orgânica do solo

matéria orgânica, via de regra, constitui apenas uma pequena fração volumétrica do solo, mas é muito importante, pois determina muitas de suas propriedades. É a principal fonte de nutrientes vegetais como fósforo, nitrogênio e enxofre; contribui para a formação de agregados do solo, ou seja, uma estrutura finamente torrenta, o que é especialmente importante para solos pesados, pois, como resultado, a permeabilidade à água e a aeração aumentam; serve de alimento para microorganismos. A matéria orgânica do solo é dividida em detritos ou matéria orgânica morta (MOB) e biota.

Húmus(húmus) é o material orgânico resultante da decomposição incompleta do MOB. Uma parte significativa dela não existe de forma livre, mas está associada a moléculas inorgânicas, principalmente a partículas de solo argiloso. Juntamente com eles, o húmus constitui o chamado complexo de absorção do solo, que é extremamente importante para quase todos os processos físicos, químicos e biológicos que nele ocorrem, em particular para a retenção de água e nutrientes.

Entre os organismos do solo um lugar especial é ocupado por minhocas. Esses detritívoros, juntamente com o MOB, ingerem grandes quantidades de partículas minerais. Movendo-se entre diferentes camadas de solo, os vermes o misturam constantemente. Além disso, deixam passagens que facilitam sua aeração e drenagem, melhorando assim sua estrutura e propriedades associadas. As minhocas prosperam melhor em um ambiente neutro e ligeiramente ácido, raramente ocorrendo em um pH abaixo de 4,5.

matéria orgânica do solo- trata-se de um sistema complexo de todas as substâncias orgânicas presentes no perfil em estado livre ou na forma de compostos organominerais, excluindo aquelas que fazem parte de organismos vivos.

A principal fonte de matéria orgânica do solo são os restos de plantas e animais em vários estágios de decomposição. O maior volume de biomassa vem de resíduos vegetais caídos, a contribuição de invertebrados e vertebrados e microorganismos é muito menor, mas eles desempenham um papel importante no enriquecimento da matéria orgânica com componentes contendo nitrogênio.

A matéria orgânica do solo é dividida em dois grupos de acordo com sua origem, caráter e funções: resíduos orgânicos e húmus. Como sinônimo do termo "húmus", às vezes é usado o termo "húmus".

restos orgânicos são representados principalmente por serapilheira de solo e raízes de plantas superiores, que não perderam sua estrutura anatômica. A composição química dos restos vegetais de diferentes cenoses varia amplamente. Comum a eles é a predominância de carboidratos (celulose, hemicelulose, pectina), lignina, proteínas e lipídios. Todo esse complexo complexo de substâncias, após a morte dos organismos vivos, adentra o solo e se transforma em substâncias minerais e húmicas, sendo parcialmente removido do solo com águas subterrâneas, possivelmente para horizontes oleosos.

A decomposição dos resíduos orgânicos do solo inclui destruição mecânica e física, transformação biológica e bioquímica e processos químicos. Enzimas, invertebrados do solo, bactérias e fungos desempenham um papel importante na decomposição de resíduos orgânicos. As enzimas são proteínas estruturadas com muitos grupos funcionais. A principal fonte de enzimas são; plantas. Atuando como catalisadores no solo, as enzimas aceleram milhões de vezes os processos de decomposição e síntese de substâncias orgânicas.

Húmusé uma coleção de todos os compostos orgânicos encontrados no solo, exceto aqueles que fazem parte de organismos vivos e resíduos orgânicos que mantiveram a estrutura anatômica.

Na composição do húmus, são isolados compostos orgânicos não específicos e substâncias húmicas específicas.

Não específico chamado um grupo de substâncias orgânicas de natureza conhecida e estrutura individual. Eles entram no solo a partir de restos de plantas e animais em decomposição e com secreções radiculares. Os compostos não específicos são representados por quase todos os componentes que compõem os tecidos animais e vegetais e as secreções intravital de macro e microorganismos. Estes incluem lignina, celulose, proteínas, aminoácidos, monossacarídeos, cera e ácidos graxos.

Em geral, a participação de compostos orgânicos não específicos não excede 20% da quantidade total de húmus do solo. Compostos orgânicos inespecíficos são produtos de vários graus de decomposição e humificação de material vegetal, animal e microbiano que entra no solo. Esses compostos determinam a dinâmica das propriedades do solo que mudam rapidamente: o potencial redox, o conteúdo das formas móveis de nutrientes, a abundância e a atividade dos microorganismos do solo e a composição das soluções do solo. As substâncias húmicas, ao contrário, determinam a estabilidade ao longo do tempo de outras propriedades do solo: capacidade de troca, propriedades físicas da água, regime de ar e cor.

Parte orgânica específica do solo - substâncias húmicas- representam um sistema polidisperso heterogêneo (heterogêneo) de compostos aromáticos contendo nitrogênio molecular alto de natureza ácida. As substâncias húmicas são formadas como resultado de um complexo processo biofísico e químico de transformação (humificação) dos produtos da decomposição de resíduos orgânicos que entram no solo.

Dependendo da composição química dos resíduos vegetais, dos fatores de sua decomposição (temperatura, umidade, composição dos microorganismos), distinguem-se dois tipos principais de humificação: fulvato e humato. Cada um deles corresponde a uma certa composição de grupo fracionário de húmus. A composição grupal do húmus é entendida como um conjunto e conteúdo de várias substâncias relacionadas em estrutura e propriedades de compostos. Os grupos mais importantes são os ácidos húmicos (HA) e os ácidos fúlvicos (AF).

Os ácidos húmicos contêm 46 - 62% de carbono (C), 3 - 6% de nitrogênio (N), 3-5% de hidrogênio (H) e 32-38% de oxigênio (O). Na composição dos ácidos fúlvicos, há mais carbono - 45-50%, nitrogênio - 3,0-4,5% e hidrogênio - 3-5%. Os ácidos húmicos e fúlvicos quase sempre contêm enxofre (até 1,2%), fósforo (dezenas e centenas de por cento) e cátions de vários metais.

Como parte dos grupos HA e FA, as frações são diferenciadas. A composição fracionada do húmus caracteriza o conjunto e teor de várias substâncias incluídas nos grupos de HA e FA, de acordo com as formas de seus compostos com os componentes minerais do solo. As seguintes frações são as de maior importância para a formação do solo: ácidos húmicos marrons (BHA) associados a sesquióxidos; ácidos húmicos negros (CHA) associados ao cálcio; frações I e Ia de ácidos fúlvicos associados a formas móveis de sesquióxidos; HA e FA, fortemente associados a sesquióxidos e argilominerais.

A composição do grupo de húmus caracteriza a proporção quantitativa de ácidos húmicos e ácidos fúlvicos. Uma medida quantitativa do tipo de húmus é a razão entre o teor de carbono dos ácidos húmicos (C HA) e o teor de carbono dos ácidos fúlvicos (C FA). De acordo com o valor dessa proporção (С gk / С fk), podem ser distinguidos quatro tipos de húmus:

• - humate - mais de 2;
• - fulvate-humate - 1-2;
• - humato-fulvato - 0,5-1,0;
• - fulvato - menos de 0,5.

A composição grupal e fracional do húmus muda natural e consistentemente na série genética zonal dos solos. Em solos podzólicos e sodosos-podzólicos, os ácidos húmicos quase não são formados e pouco se acumulam. A relação C gk / C fc é geralmente menor que 1 e na maioria das vezes é 0,3-0,6. Em solos cinzentos e chernozems, o conteúdo absoluto e a proporção de ácidos húmicos são muito maiores. A proporção С gk / С fk em chernozems pode atingir 2,0-2,5. Nos solos localizados ao sul dos chernozems, a proporção de ácidos fúlvicos aumenta gradualmente novamente.

A umidade excessiva, o teor de carbonato da rocha e a salinidade deixam uma marca na composição do grupo de húmus. A hidratação suplementar geralmente promove o acúmulo de ácidos húmicos. O aumento da umidade também é característico de solos formados em rochas carbonáticas ou sob a influência de águas subterrâneas duras.

As composições de grupos e frações de húmus também mudam ao longo do perfil do solo. A composição fracional do húmus em diferentes horizontes depende da mineralização da solução do solo e do valor do pH. Mudanças de perfil na composição do grupo de húmus na maioria

Os solos do solo estão sujeitos a um padrão geral: a proporção de ácidos húmicos diminui com a profundidade, a proporção de ácidos fúlvicos aumenta, a proporção de C ha / C fc diminui para 0,1-0,3.

A profundidade da humificação, ou o grau de conversão dos resíduos vegetais em substâncias húmicas, bem como a relação C GC / C FC dependem da velocidade (cinética) e duração do processo de humificação. A cinética da humificação é determinada por características químicas do solo e climáticas que estimulam ou inibem a atividade de microorganismos (nutrientes, temperatura, pH, umidade), e a suscetibilidade dos resíduos vegetais à transformação dependendo da estrutura molecular da substância (monossacarídeos, proteínas são mais facilmente convertidas, lignina, polissacarídeos são mais difíceis).

Nos horizontes de húmus de solos de clima temperado, o tipo de húmus e a profundidade de humificação, expressos pela relação C HA /C FA, correlacionam-se com a duração do período de atividade biológica.

O período de atividade biológica é um período de tempo durante o qual são criadas condições favoráveis ​​​​para a vegetação normal das plantas, atividade microbiológica ativa. A duração do período de atividade biológica é determinada pela duração do período durante o qual a temperatura do ar excede constantemente 10 ° C e a reserva de umidade produtiva é de pelo menos 1-2%. Na série zonal dos solos, o valor C HA /C ph, ​​que caracteriza a profundidade de humificação, corresponde à duração do período de atividade biológica.

A consideração simultânea de dois fatores - o período de atividade biológica e a saturação dos solos com bases, permite determinar as áreas de formação de vários tipos de húmus. O húmus humate é formado apenas com um longo período de atividade biológica e um alto grau de saturação do solo com bases. Essa combinação de condições é típica para chernozems. Solos fortemente ácidos (podzóis, solos sod-podzólicos), independentemente do período de atividade biológica, possuem húmus fulvado.

As substâncias húmicas do solo são altamente reativas e interagem ativamente com a matriz mineral. Sob a influência de substâncias orgânicas, os minerais instáveis ​​da rocha-mãe são destruídos e os elementos químicos tornam-se mais acessíveis às plantas. No processo de interações organo-minerais, são formados agregados do solo, o que melhora o estado estrutural do solo.

Os ácidos fúlvicos destroem mais ativamente os minerais do solo. Interagindo com sesquióxidos (Fe 2 O 3 e Al 2 O 3), os FAs formam complexos móveis de alumínio e ferro-húmus (ferro e alumínio fulvatos). Esses complexos estão associados à formação de horizontes de solo iluvial-húmus, nos quais se depositam. Fulvatos de bases alcalinas e alcalino-terrosas são altamente solúveis em água e migram facilmente pelo perfil. Uma característica importante dos FAs é sua incapacidade de fixar cálcio. Portanto, a calagem de solos ácidos deve ser realizada regularmente, a cada 3-4 anos.

Os ácidos húmicos, ao contrário dos AG, formam compostos organominerais pouco solúveis (humatos de cálcio) com o cálcio. Devido a isso, horizontes acumulativos de húmus são formados nos solos. Substâncias húmicas do solo ligam íons de muitos metais potencialmente tóxicos - Al, Pb, Cd, Ni, Co, o que reduz o efeito perigoso da poluição química do solo.

Os processos de formação de húmus em solos florestais possuem características próprias. A grande maioria da serapilheira da floresta entra na superfície do solo, onde são criadas condições especiais para a decomposição dos resíduos orgânicos. Por um lado, é o livre acesso de oxigênio e a saída de umidade, por outro lado, um clima úmido e frio, alto teor de compostos dificilmente decomponíveis na cama, perda rápida devido à lavagem das bases liberada durante a mineralização da serapilheira. Tais condições afetam a atividade vital dos animais do solo e da microflora, que desempenha um papel importante nos processos de transformação de resíduos orgânicos: trituração, mistura com a parte mineral do solo, processamento bioquímico de compostos orgânicos.

Como resultado de várias combinações de todos os fatores de decomposição de resíduos orgânicos, três tipos (formas) de matéria orgânica do solo florestal são formados: mulle, moder, mor. A forma da matéria orgânica nos solos florestais é entendida como a totalidade das substâncias orgânicas contidas tanto na serrapilheira quanto no horizonte de húmus.

Ao passar de mora para moder e mulle, as propriedades da matéria orgânica do solo mudam: a acidez diminui, o teor de cinzas aumenta, o grau de saturação com bases, o teor de nitrogênio e a intensidade de decomposição da serapilheira florestal. No solo do tipo mulle, a serapilheira não contém mais que 10% da reserva total de matéria orgânica, enquanto no caso do tipo mora, a serapilheira representa até 40% de sua reserva total.

Durante a formação da matéria orgânica do tipo mora, forma-se uma serapilheira espessa de três camadas, bem separada do horizonte mineral subjacente (geralmente horizontes E, EI, AY). Na decomposição da serapilheira, participa principalmente a microflora fúngica. As minhocas estão ausentes, a reação é fortemente ácida. O chão da floresta tem a seguinte estrutura:

O L - camada superior com cerca de 1 cm de espessura, composta por serapilheira que manteve sua estrutura anatômica;

О F - a camada intermediária de diferentes espessuras, composta por serapilheira marrom clara semidecomposta, entrelaçada com hifas de fungos e raízes de plantas;

Oh - a camada inferior de lixo altamente decomposto, marrom escuro, quase preto, manchada, com uma mistura perceptível de partículas minerais.

Com o tipo moderado, o solo da floresta geralmente consiste em duas camadas. Sob uma camada de lixo ligeiramente decomposto, distingue-se uma camada de húmus bem decomposta com cerca de 1 cm de espessura, transformando-se gradualmente em um horizonte de húmus claramente definido com uma espessura de 7 a 10 cm. As minhocas desempenham um papel importante na decomposição de a lixeira. Na composição da microflora, os fungos predominam sobre as bactérias. A matéria orgânica da camada de húmus é parcialmente misturada com a parte mineral do solo. A reação da ninhada é ligeiramente ácida. Em solos florestais com umidade excessiva, os processos de decomposição da serapilheira são inibidos e neles são formados horizontes de turfa. A composição dos resíduos vegetais iniciais influencia o acúmulo e a taxa de decomposição da matéria orgânica nos solos florestais. Quanto mais lignina, resinas, taninos nos resíduos vegetais e quanto menos nitrogênio, mais lento o processo de decomposição prossegue e mais resíduos orgânicos se acumulam na serapilheira.

Com base na determinação da composição das plantas, a partir da serapilheira da qual a serapilheira foi formada, foi proposta uma classificação da serapilheira florestal. De acordo com N. N. Stepanov (1929), os seguintes tipos de lixo podem ser distinguidos: coníferas, folhas pequenas, folhas largas, líquen, musgo verde, musgo, grama, musgo, esfagno, grama molhada, pântano e grama larga.

Estado do húmus do solo- trata-se de um conjunto de reservas e propriedades gerais de substâncias orgânicas, criadas pelos processos de sua acumulação, transformação e migração no perfil do solo e exibidas em um conjunto de feições externas. O sistema de indicadores do estado do húmus inclui o conteúdo e reservas de húmus, sua distribuição de perfil, enriquecimento de nitrogênio, grau de humificação e tipos de ácidos húmicos.

Os níveis de acúmulo de húmus estão de acordo com a duração do período de atividade biológica.

Na composição do carbono orgânico, é traçado um aumento regular das reservas de ácidos húmicos de norte a sul.

Os solos da zona ártica são caracterizados por baixo teor e pequenas reservas de matéria orgânica. O processo de humificação ocorre em condições extremamente desfavoráveis ​​com baixa atividade bioquímica dos solos. Os solos da taiga do norte são caracterizados por um curto período (cerca de 60 dias) e um baixo nível de atividade biológica, bem como uma pobre composição de espécies da microflora. Os processos de humificação são lentos. Nos solos zonais da taiga do norte, um perfil do tipo húmus grosso é formado. O horizonte acumulativo de húmus nesses solos está praticamente ausente, o teor de húmus sob a serapilheira é de até 1-2%.

Na subzona de solos soddy-podzólicos da taiga do sul, a quantidade de radiação solar, regime de umidade, cobertura vegetal, rica composição de espécies da microflora do solo e sua maior atividade bioquímica por um período bastante longo contribuem para uma transformação mais profunda dos resíduos vegetais. Uma das principais características dos solos da subzona taiga do sul é o desenvolvimento do processo soddy. A espessura do horizonte acumulativo é pequena e deve-se à profundidade de penetração da massa principal de raízes da vegetação herbácea. O teor médio de húmus no horizonte AY em solos florestais podzólicos varia de 2,9 a 4,8%. As reservas de húmus nesses solos são pequenas e, dependendo do subtipo do solo e da composição granulométrica, variam de 17 a 80 t/ha em uma camada de 0-20 cm.

Na zona floresta-estepe, as reservas de húmus na camada de 0-20 cm variam de 70 t/ha em solos cinzas a 129 t/ha em solos cinza escuro. As reservas de húmus nos chernozems da zona de estepe florestal na camada de 0-20 cm são de até 178 t/ha, e na camada de 0-100 cm - até 488 t/ha. O teor de húmus no horizonte A dos chernozems chega a 7,2%, diminuindo gradativamente com a profundidade.

Nas regiões do norte da parte européia da Rússia, uma quantidade significativa de matéria orgânica está concentrada em solos de turfa. As paisagens dos pântanos estão localizadas principalmente na zona da floresta e na tundra, onde a precipitação excede significativamente a evaporação. O teor de turfa é especialmente alto no norte da taiga e na floresta-tundra. Os depósitos de turfa mais antigos, via de regra, ocupam bacias lacustres com depósitos de sapropel de até 12 mil anos. A deposição inicial de turfa nesses pântanos ocorreu há aproximadamente 9 a 10 mil anos. A turfa mais ativa começou a ser depositada no período de cerca de 8 a 9 mil anos atrás. Às vezes, existem depósitos de turfa com cerca de 11 mil anos. O conteúdo de HA na turfa varia de 5 a 52%, aumentando durante a transição de turfa de pântano alto para turfa de planície.

A variedade de funções ecológicas do solo está associada ao conteúdo de húmus. A camada de húmus forma uma concha de energia especial do planeta, chamada humorsfera. A energia acumulada na humorosfera é a base para a existência e evolução da vida na Terra. Humosphere desempenha as seguintes funções importantes: acumulativo, transporte, regulador, protetor, fisiológico.

função acumulativa característica dos ácidos húmicos (HA). Sua essência reside no acúmulo dos nutrientes mais importantes dos organismos vivos na composição das substâncias húmicas. Na forma de substâncias de amina, até 90-99% de todo o nitrogênio se acumula nos solos, mais da metade do fósforo e do enxofre. Nesta forma, potássio, cálcio, magnésio, geléia - 30 e quase todos os oligoelementos necessários para plantas e microorganismos são acumulados e armazenados por muito tempo.

função de transporte devido ao fato de que substâncias húmicas podem formar compostos organominerais complexos estáveis, mas solúveis e capazes de migração geoquímica com cátions metálicos. A maioria dos microelementos, uma parte significativa dos compostos de fósforo e enxofre migra ativamente nesta forma.

função reguladora devido ao fato de que substâncias húmicas estão envolvidas na regulação de quase todas as propriedades mais importantes do solo. Eles formam a cor dos horizontes de húmus e, com base nisso, seu regime térmico. Solos húmicos são geralmente muito mais quentes do que solos contendo poucas substâncias húmicas. Substâncias húmicas desempenham um papel importante na formação da estrutura do solo. Eles estão envolvidos na regulação da nutrição mineral das plantas. A matéria orgânica do solo é utilizada por seus habitantes como principal fonte de alimentação. As plantas retiram cerca de 50% do nitrogênio das reservas do solo.

Substâncias húmicas podem dissolver muitos minerais do solo, o que leva à mobilização de alguns elementos de nutrição mineral que são de difícil acesso para as plantas. A capacidade de troca catiônica, a capacidade tampão de sais iônicos e ácido-base dos solos e o regime redox dependem do número de propriedades das substâncias húmicas nos solos. As propriedades físicas, hídricas e físico-mecânicas dos solos estão intimamente relacionadas com o teor de húmus pela sua composição grupal. Solos bem humificados são mais bem estruturados, sua composição de espécies da microflora é mais diversa e o número de invertebrados é maior. Esses solos são mais permeáveis ​​​​à água, mais fáceis de trabalhar mecanicamente, retêm melhor os elementos do regime nutricional das plantas, têm alta capacidade de absorção e capacidade tampão, e a eficiência dos fertilizantes minerais é maior neles.

função protetora devido ao fato de que as substâncias húmicas do solo protegem ou preservam a biota do solo, a cobertura vegetal em caso de vários tipos de situações extremas adversas. Os solos húmus são mais resistentes à seca ou ao encharcamento, são menos suscetíveis à erosão por deflação e mantêm propriedades satisfatórias por mais tempo quando irrigados com altas doses ou águas mineralizadas.

Solos ricos em substâncias húmicas suportam cargas tecnogênicas mais altas. Sob condições iguais de contaminação do solo com metais pesados, seu efeito tóxico nas plantas em chernozems se manifesta em menor grau do que em solos podzólicos lamacentos. As substâncias húmicas se ligam fortemente a muitos radionuclídeos, pesticidas, impedindo assim sua entrada nas plantas ou outros efeitos negativos.

função fisiológicaé que os ácidos húmicos e seus sais podem estimular a germinação das sementes, ativar a respiração das plantas e aumentar a produtividade do gado e das aves.

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