Органо-минеральные производные гумусовых кислот

Гумусовые кислоты, возникающие в почве, энергично взаимодействуют с ее минеральной частью, образуя различные органо-минеральные производные. Наиболее существенными компонентами почвы, участвующими в этих процессах, являются катионы аммония, щелочных и щелочноземельных металлов, несиликатные формы полуторных окислов, и глинистые минералы.

При взаимодействии с катионами аммония, щелочных и щелочнозе­мельных металлов гумусовые кислоты образуют соли. Соли гуминовых кислот называются гуматами, соли фульвокислот  фульватами.

Гуматы щелочных металлов и аммония хорошо растворимы в воде и образуют коллоидные и истинные растворы, легко вымывающиеся осадками из почвы. Лишь постепенно, прочно склеиваясь с поверхностью минералов, они могут закрепляться в почве. Поэтому почвы, содержащие гуматы натрия (солонцы и солонцеватые почвы), легко обедняются гумусом. Гуматы Са и Мg нерастворимы в воде и образуют водопрочные гели, которые обволакивают тонкой пленкой минеральные частицы почвы, склеивают и цементируют их. Клеящая способность гуматов кальция обусловливает водопрочность структуры верхних горизонтов почвы. Поэтому почвы, богатые гуматами кальция, закреп­ленными на поверхности высокодисперсных глинистых -минералов, ха­рактеризуются водопрочной структурой и содержат много гумуса (черноземы).

Все фульваты аммония, щелочных и щелочноземельных металлов растворимы в воде при любой реакции почвы и легко вымываются из нее; они постепенно при высыхании почвы закрепляются в ней на поверхности твердых частиц. Характерная особенность гуматов и фульватов  способность к обменным реакциям с любыми другими щелочными или щелочноземельными катионами. Поэтому эти соли называют гетерополярными.

Гумусовые кислоты и их гетерополярные соли могут вступать во взаимодействие с несиликатными формами полутораокисей, образуя сложные алюмо-железогумусовые соединения комплексной природы (комплексно-гетерополярные соли). Эти соединения образуются в результате обменной реакции между водородом функциональных групп гумусовых кислот и катионами железа.

Третья категория органо-минеральных производных гумусовых веществ представлена органо-минеральными коллоидами. Они образуются при взаимодействии гумусовых кислот и их солей (гуматов, фульватов, алюмо- и железогумусовых соединений) с кристаллической решеткой несиликатных полуторных окислов и глинистых минералов.

Это взаимодействие обусловлено хемосорбционными и адгезионными реакциями, в результате которых происходит прочное склеивание пленок гумусовых кислот и их солей с поверхностью минеральных коллоидов. Прочность склеи­вания различна и зависит как от гидротермического режима почвы, так и от минералогического состава минеральных частиц и толщины пленки гумусовых веществ. Наиболее прочные органо-минеральные коллоиды образуются в почвах, богатых монтмориллонитом, гуминовыми кислотами и гуматами кальция, формирующихся в условиях периодически повторяющегося недостаточного увлажнения. Органо-минеральные коллоиды, насыщенные натрием, легко пептизируются и вымываются из верхних горизонтов профиля.