Взаимосвязи гумуса с кислотностью почв (часть 5)
Методы вариационной статистики позволяют элиминировать влияние третьего фактора, который находился в корреляционной зависимости от первых двух (Г.Ф. Лакин, 1980; Н.А. Плохинский, 1970; Л.Ф. Рокицский, 1961). С этой целью были рассчитаны частные (парциальные) коэффициенты корреляции между изучавшимися свойствами почвы.
Частные коэффициенты корреляции составляют: между величиной гидролитической кислотности и содержанием фракции 1 гуминовых кислот (при неизменном содержании фракций 1a и 1 фульвокислот) +0.63 между величиной гидролитической кислотности и содержанием фракций 1a и 1 фульвокислот при неизменном содержании фракции 1 гуминовых кислот) +0.51, между содержанием фракции 1 гуминовых кислот и 1a+1 фульвокислот +0.123. Низкое значение частного коэффициента корреляции между содержанием фракции 1 гуминовых кислот и суммой фракции 1a 1 фульвокислот позволяет утверждать, что изменение величины гидролитической кислотности обусловлено изменением содержания обоих этих групп органического вещества. Рассчитан сводный коэффициент множественной корреляции r=0.762. Высокое значение сводного коэффициента множественной корреляции свидетельствует о целесообразности выявления количественных параметров изменений гидролитической кислотности почвы от содержания фракции 1 гуминовых кислот и фракций 1a и 1 фульвокислот. Применительно к дерново-подзолистым почвам Ceверо-Западного региона Нечерноземной зоны зависимость гидролитической кислотности (у) от содержания фракции 1 гуминовых (х) и фракций 1a и 1 фульвокислот (z) имеет следующий вид:
у = 0.46+7.5x+1.97z,
содержание гуминовых и фульвокислот выражено в % к массе почвы.
Выявленные в результате исследований взаимосвязи позволяют сделать следующие суждения.
1. Гидролитическая кислотность обусловлена в основном гумусом почвы, а именно, содержанием фракции 1 гуминовых кислот и фракций 1a и 1 фульвокислот.
2. Большую роль в создании гидролитической кислотности в реальных условиях играют гуминовые кислоты почвы.
Изменение количества "свободных" гуминовых кислот на 1 г (в С) приводит к изменению гидролитической кислотности на 7.5 мг*экв. Это соответствует примерно 400 мг-экв кислых функциональных групп на 100 г гуминовых кислот. Сопоставляя эти данные с приводимыми в литературе (Л.Н.Александрова,1980) количествами кислых функциональных групп (600-1000 мг*экв на 100 г) чистых беззольных препаратов гуминовых кислот, можно заключить, что фракция 1, определенная по методу Тюрина-Пономаревой представляет собой частично нейтрализованные (на 40-60%) щелочно-земельными основаниями или связанные через кислые функциональные группы с железом и алюминием гуминовые кислоты.
3. Определяемые методом Тюрина-Пономаревой фракции фульвокислот в реальных почвенных условиях играют меньшую роль в создании гидролитической кислотности.
Увеличение содержания фракций 1a и 1 фульвокислот на 1 г приводит к увеличению гидролитической кислотности на 1.9-2.0 мг*экв, что соответствует наличию в них всего 87-91 мг*экв кислых, функциональных групп на 100 г фульвокислот. Как указывалось ранее, количество кислых функциональных групп в чистых препаратах фульвокислот составляет 600-1200 мг*экв на 100 г, следовательно, в почве реально существуют не фульвокислоты, а их соли, у которых около 85-90% кислых функциональных групп замещено щелочно-земельными основаниями и другими металлами.
Полученные данные в некоторой мере противоречат традиционно сложившимся представлениям о большей роли фульвокислот в формировании почвенной кислотности, однако, полностью согласуются с теоретическими представлениями о кислотах. Исследованиями В.В. Пономаревой (1980) и др. установлено, что свободные фульвокислоты, очищенные от оснований диализом, имеют сильнокислую реакцию (0.01н раствор фульвокислот имеет pH 2.5-2.6, 0.005н раствор - pH 3.0) и высокую растворимость; этим веществам отводится главная роль в подзолообразовании. Это положение не вызывает возражений. Свободные, гуминовые кислоты, чищенные так же, как и фульвокислоты, имеют более высокое значение рH (0.02-0.03% раствор - pH 4.0-4.5).
В среднем кислые группы фульвокислот, согласно исследованиям отечественных и зарубежных почвоведов, обладают большей активностью.
В соответствии с химическими законами, в растворе, содержащем смесь разных по силе кислот, сначала происходит нейтрализация более сильной кислоты (т.к. она подавляет диссоциацию более слабой). Поэтому даже в сильнокислых почвах (pH 4.0-4.5) водород большей части кислых групп фульвокислот должен быть замещен другими катионами.
Однако, как гуминовые, так и фульвокислоты являются гетерогенными образованиями и представляют собой спектр слабых многоосновных кислот, обладающих кислыми группами разной силы. Это приводит к тому, что в почве могут одновременно находиться в виде частично замещенных основаниями соединений как гуминовые, так и фульвокислоты.
