Гумин - неэкстрагируемая часть гумуса. Представлена, по видимому, двумя типами соединений: гумусовыми веществами, наиболее прочно связанными с глинистыми минералами (глиногумусовый гумин); частично разложившимися растительными остатками, утратившими анатомическое строение и обогащенными наиболее устойчивыми компонентами, прежде всего лигнином (детритий гумин).

Гиматомелановые кислоты – группа гумусовых веществ с промежуточными свойствами между фульвокислотами и гуминовыми кислотами. Ранее включались в группу гуминовых кислот. Отличаются от последних растворимостью в полярных органических растворителях и другими свойствами (Кауречев И.С., 1989).

Гумус – основа плодородия почв, обеспечивающий стабильную продуктивность возделываемых культур, поддерживает и восстанавливает благоприятные агрофизические почвенные условия.

При интенсификации производства, без должной заправки полей органическими удобрениями существенно снижается запасы гумуса в почве (Рыбенец Г.В., 1994).

Е.В. Агафонов и Е.В. Полуэктов (1999) утверждают, что характерным признаком черноземов предкавказких является высокая карбонатность (до 2,5-4,0 % CaCO3 в пахотном слое) и значительная мощность гумусового горизонта, достигающего 100-140 см. Содержание гумуса в горизонте А составляет 4,0-4,2 %, вследствие большой мощности гумусового горизонта запасы гумуса достигают 340-470 т/га.

Предкавказкий чернозем отличается от других типов чернозем большой мощностью гумусовых горизонтов и повышенной карбонатностью. Гумуса в горизонте А обычно содержится от 4 до 5 %, а в некоторых разновидностях до 3,6-3,8%. С глубиной количество гумуса уменьшается постепенно. Так в полуторно-метровой толще предкавказских черноземов запас гумуса составляет 475-561 т/га. Запас гумуса необходимо пополнять внесением органических удобрений, так как на старопахотных землях идет медленный процесс уменьшения его в пахотном слое. В связи с этим почти половина запасов гумуса сосредоточено в слое 0-30 см, также уменьшение гумуса связано и со степенью смытости почвы, т.е. эродированности.

Эродированные предкавказские черноземы имеют меньшую мощность гумусового горизонта. Содержание гумуса по мере увеличения степени эродированности уменьшается в пахотном слое до 3,7-2,5%. Общий запас гумуса по отношению к неэродированным почвам сокращается на 20-60%. Резко увеличивается содержание карбонатов кальция, их количество в пахотном слое средне - и сильноэродированных почв составляет 4-6%.

4.2 Поглощенные катионы

Важной физико-химической характеристикой является состав почвенного поглощающего комплекса (ППК).

Емкость поглощения – это сумма всех поглощенных Катонов, способных к обмену на другие катионы. Они выражаются в миллиграмм - эквивалентах на 100 г почвы. Из поглощенных катионов в почве могут быть катионы водорода, кальция, магния, натрия, калия.

В почвах Ростовской области основными катионами являются катионы кальция, магния, а в солонцеватых почвах и солонцах, кроме них, катион натрия.

Величина емкости поглощения больше в черноземах, чем в каштановых почвах, а в глинистых разновидностях больше, чем в суглинистых и супесчаных.

Почва способна поглощать фосфорную кислоту и ее соли, нитраты она поглощает слабо и только биологическим путем - бактериями.

Из поглощенных катионов положительную роль играет катион кальция, способствующий образованию прочной структуры почв, которая определяет хорошие физические свойства почв.

Предкавказские черноземы имеют слабощелочную реакцию. Емкость поглощения средняя - 39,0-48,0. В поглощенном состоянии находятся катионы кальция, магния, натрия, и калия, причем преобладает кальций (87,5-90%).

Почвенный раствор представляет собой почвенную воду со всеми растворенными в ней органическими и минеральными веществами. Из этого раствоа корневая система растений потребляет минеральные соединения основных элементов питания – азота, фосфора и калия, а также кальция, магния, серы и другие макро и микроэлементы.

По классификации проф. Л.П. Розова, в незасоленных почвах сухого остатка менее 0,2%, в слабозасолекнных- 0,25-0,5%, в слабозасоленных - 0,5-0,7%, в сильносолончаковых, - 0,7-1%, в среднесолончаковых более 1 %.

Почвенный раствор может иметь кислую, нейтральную или щелочную реакцию. Почвы Ростовской области или нейтральные, или щелочные. Реакцию почвенного раствора принято характеризовать по концентрации водородного иона при помощи символа рН. Значение рН меньше 7 - почвы имеют, кислую реакцию, больше - щелочную реакцию, равное 7 – почвы нейтральные.

В зависимости от типов почв в хозяйства поглощенный комплекс насыщен кальцием и магнием, сумма которых в верхнем слое достигает 38,0-48,0 мг-экв. На 100 г сухого вещества.

В состав поглощенных оснований преобладает Са2+ и Mg2+ содержание их в пахотном слое колеблется от 38,0до 48,0 мг-экв на 100 граммов почвы. Для смытых почв возрастающую роль играет поглощенный Mg2+, доля которого в верхних горизонтах увеличивается до 22-33 % от суммы Са2+ и Mg2+ (Агафонов, Полуэктов Е.В., Е.В., 1999).

4.3 Солевой состав

В Ростовской области свыше 2 млн. га засоленных комплексных почв, что составляет 1/5 часть всех земельных угодий.

Солонцеватые почвы содержат в составе поглощенного комплекса обменный натрий, придающий им неблагоприятные агрофизические свойства. Значительное распределение области получили засоленные почвы, особенно их много в орошаемой зоне.

Солонцеватость почв вызывается поглощением катионов натрия. При наличии поглощенного натрия почвенная масса во влажном состоянии становится очень вязкой, воздушно - и водонепронициаемой, а в сухом состоянии - очень плотной, как камень, растрескивается на глыбы и призмы, разрывая корневую систему сельскохозяйственных культур. В результате таких отрицательных агрофизических свойств солонцеватая почва, и особенно солонец, малопригодны для сельскохозяйственных культур. Кроме того, солонцеватая почва имеет плохие агрофизиологические свойства: повышенную щелочность и высокое осмотическое давление, отрицательно действующего на растение.

Неблагоприятные условия роста и развития растений на солонцеватых почвах тем сильнее, чем больше степень их солонцеватости.

По классификации проф. Н.А. Качинского к несолонцеватым относятся почвы, содержащие поглощенного натрия до 3% от емкости поглощения; слабосолонцеватые - 3-5%, среднесолонцеватые - 5-10%, сильносолонцеватые - 10-15% и солонцы - более 15-20%.

Наиболее эффективным средством по рассолению почв является замена катиона натрия на катион кальция гипса или другой кальциевой соли.

Гипсование - наиболее радикальное средство по снижению засоленности солончаков. Оно позволяет резко улучшить водно-физические и химические свойства солонцов. Можно использовать и другие кальциевые соли, такие как фосфорный или хлористый калий, при условии хорошей промывки.

Также могут быть эффективны поверхностные обработки в сочетании с глубоким рыхлением, внесение органических или минеральных удобрений, использование искусственных структурообразователей.