3.6.2. Неспецифические органические соединения в почвах.

Основное количество неспецифических органических веществ по­ступает в почву с растительным опадом и остатками корневой си­стемы растений.

Химический состав остатков живых организмов в различных экосистемах имеет общие черты, хотя количественное содержание отдельных компонентов изменяется в широких пределах. Среди неспецифических органических веществ, поступающих в почву с остатками растительного происхождения, преобладают углеводы, лигнин, белки и липиды (табл. 3.6).

Таблица 3.6.

Среднее содержание основных органических компонентов rjв остатках некоторых растений, %(мас.) на сухое беззольное ве­щество.

Растения	Зола	Углеводы	Лигнин	Белки	Липиды
Водоросли	20-30	55-70	0	10-15	1-3
Лишайники	2-6	65-90	8-10	3-5	1-3
Мхи	3-10	45-85	—	5-10	5-10
Папоротнико-	6-7	40-60	20-30	4-5	2-10
образные
Хвойные:
древесина	0,1-1	60-75	25-30	0,5-1	2-12
хвоя	2-5	30-40	20-30	3-8	5-20
Лиственные:
древесина	0,1-1	60-80	20-25	0,5-1	5-15
листья	3-8	25-45	20-30	4-10	5-15
Многолетние травы:
злаки	5-10	50-75	15-25	5-12	2-10
бобовые	5-10	40-35	15-20	10 20	2-10

Углеводы. Общее содержание углеводных компонентов в почвах колеблется от 5-7 до 25-30% от общего количества органических веществ, но их преобладающая часть находится в связанной форме. Углеводы входят в состав гумусовых кислот и гумина.

Свободные углеводы (не связанные с гумусовыми кислотами) активно участвуют в химических превращениях. Они образуют комплексные соединения с ионами тяжелых металлов, вступают во взаимодействие с глинистыми минералами или подвергаются про­цессам минерализации.

В почвах встречаются представители всех классов углеводов: моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Последние соста­вляют главную массу углеводов во всех органических остатках и наиболее устойчивы в почвах. Среди важнейших полисахаридов, встречающихся в почвах, следует назвать целлюлозу, крахмал, хи­тин.

Лигнин. В общей массе органических соединений, поступающих в почву, доля лигнина составляет 15-30%. Лигнин— один из наибо­лее устойчивых к разложению компонентов растительных тканей. Его углеродный скелет сходен со скелетом ароматических продук­тов деструкции гумусовых кислот, поэтому многие исследователи относят его к основным гумусообразователям. В основе строения макромолекулы лигнина лежит фенилпропановое звено (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Структурные ядра молекул: 1 — фенилпропановое звено; 2—n-кумаровый спирт; 3 — конифериловый спирт; 4~синаповый спирт

В качестве заместителей в ароматическом кольце могут быть атомы и группы: -Н, -ОСНз,- в пропановой цепочке -ОН, -О-, =С=0 и др. Соотношение структурных единиц в лигнинах раз­личного происхождения неодинаково. В древесине хвойных растений преобладают конифериловые структуры, в лиственных — синаповые (сиреневые), в травянистых растениях — n-кумаровые.

Белки. Важнейшими неспецифическими азотсодержащими ве­ществами, которые обнаруживаются в почвах в свободном состо­янии, являются белки. Помимо них следует назвать аминокисло­ты, аминосахара, нуклеиновые кислоты, хлорофилл, амины. Тер­мин «свободное состояние» несколько условен, так же как и в от­ношении углеводов и других соединений. Он означает только тот факт, что то или иное соединение не входит в состав специфиче­ских гумусовых веществ. Большая часть таких «свободных» форм адсорбирована на поверхности глинистых минералов или образует нерастворимые соединения с минеральными компонентами почв.

Под влиянием ферментативной деятельности микроорганизмов белки расщепляются на менее сложные компоненты, легко гумифицируются и минерализуются.

Липиды. В группу липидов включают все вещества, извлекае­мые из почвы органическими растворителями. Главными компонен­тами спирто-бензольного экстракта, извлекаемого из почв, обычно являются воск и смолы.

Доля липидов в составе органического вещества минеральных горизонтов почв колеблется от 2-14 до 10-12% от его общего содер­жания. В органогенных горизонтах Aq и торфах липиды накапли­ваются в значительно больших количествах (до 15-20%).

Накопление липидов в гумусовых горизонтах почв обычно антибатно степени гумификации и содержанию гуминовых кислот. В серых лесных, черноземных, каштановых почвах с высокой степе­нью гумификации органического вещества доля липидов минималь­на (2-4%). В тундровых подзолистых и полупустынных почвах она повышается в 2-3 раза.