Гуминовое вещество

Гуминовые вещества ( ГВ ) представляют собой окрашенные неподатливые органические соединения, естественным образом образующиеся при длительном разложении и трансформации остатков биомассы . Цвет гуминовых веществ варьируется от желтого до коричневого и черного. Термин происходит от слова «гумус» , которое, в свою очередь, происходит от латинского слова « humus» , что означает «почва, земля». ^{[ 1 ]} Гуминовые вещества составляют основную часть органического вещества почв , торфа , угля и отложений и являются важными компонентами растворенного природного органического вещества (НОВ) в озерах (особенно дистрофных ), реках и морской воде .

«Гуминовые вещества» — это общий термин, охватывающий гуминовую кислоту, фульвокислоту, гумин и гиматомелановую кислоту, которые различаются растворимостью. По определению, гуминовая кислота растворима в воде при нейтральном и щелочном pH, но нерастворима при кислом pH < 2. Фульвокислота растворима в воде при любом pH. Гумин не растворяется в воде при любом pH. Гиматомелановая кислота является частью гуминовой кислоты, растворимой в этаноле.

Такое определение гуминовых веществ во многом рабочее. Оно уходит корнями в историю почвоведения, а точнее, в традицию щелочной экстракции, идущую с 1786 года, когда Франц Карл Ахард обработал торф раствором гидроксида калия и после последующего добавления кислоты получил аморфный темный осадок (т.е. гуминовая кислота). Водные гуминовые вещества были впервые выделены в 1806 году из родниковой воды Йёнсом Якобом Берцелиусом .

С точки зрения химии фульвокислота, гуминовая кислота и гумин имеют больше сходства, чем различий, и представляют собой континуум гуминовых молекул. Все они построены из схожих ароматических , полиароматических , алифатических и углеводных единиц и содержат одни и те же функциональные группы (в основном карбоксильные , фенольные и сложноэфирные группы), хотя и в разных пропорциях.

Водорастворимость гуминовых веществ в первую очередь определяется взаимодействием двух факторов: количества ионизируемых функциональных групп (преимущественно групп карбоновых кислот) и молекулярной массы. В целом фульвокислота имеет большее количество карбоксильных групп и более низкую среднюю молекулярную массу, чем гуминовая кислота. Однако молекулярно-массовые распределения гуминовых и фульвокислот существенно перекрываются.

Возраст и происхождение исходного материала определяют химическую структуру гуминовых веществ. В целом, гуминовые вещества, полученные из почвы и торфа (на образование которых требуются сотни-тысячи лет), имеют более высокую молекулярную массу, большее количество функциональных групп, больше углеводных единиц и меньшее количество полиароматических единиц, чем гуминовые вещества, полученные из леонардита (на образование которых требуются миллионы лет на формирование).

Гуминовые вещества изолированно являются результатом химической экстракции из органического вещества почвы или растворенного органического вещества и представляют собой гуминовые молекулы, распределенные в почве или воде. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Новое понимание рассматривает гуминовые вещества не как высокомолекулярные макрополимеры, а как гетерогенные и относительно низкомолекулярные компоненты органического вещества почвы, самособирающиеся в супрамолекулярные ассоциации и состоящие из множества соединений биологического происхождения и синтезируемые в результате абиотических и биотических реакций. в почве. ^{[ 5 ]} Это большая молекулярная сложность гумома почвы. ^{[ 6 ]} это придает гуминовому веществу его биологическую активность в почве и роль стимулятора роста растений. ^{[ 7 ]}

Академическое определение гуминовых веществ находится в стадии обсуждения, поскольку «гумификация» становится неподтвержденной как особый случай, что приводит к некоторым радикальным определениям, расширяющим HS, чтобы охватить все трудно охарактеризованные органические вещества почвы , за счет ясности. Также звучат призывы отказаться от традиционного метода щелочной экстракции и напрямую анализировать почву, но его сложность препятствует его широкому внедрению в сельском хозяйстве. ^{[ 8 ]} На практике это означает, что некоторые источники могут применять традиционный кислотно-щелочной анализ компоста , а затем указывать результаты в терминах «гуминовые вещества». ^{[ 9 ]}

Понятия о гуминовых веществах

Образование гуминовых веществ в природе — один из наименее изученных аспектов химии гумуса и один из самых интригующих. Существуют три основные теории, объясняющие это: теория лигнина Ваксмана (1932), теория полифенолов и теория конденсации сахаров и аминов Майяра (1911). ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]} Этих теорий недостаточно, чтобы объяснить наблюдения, полученные при исследовании почвы. ^{[ 8 ]} Гуминовые вещества образуются в результате микробного разложения мертвых растительных веществ , таких как лигнин , целлюлоза и древесный уголь . ^{[ 12 ]}^{[ 13 ]} Гуминовые вещества в лаборатории очень устойчивы к дальнейшему биоразложению. Структура, элементный состав и содержание функциональных групп данного образца зависят от источника воды или почвы и конкретных условий экстракции. Тем не менее, средние свойства гуминовых веществ, полученных в лаборатории из разных источников, удивительно схожи.

Фракционирование

Гуминовые вещества в почвах и отложениях можно разделить на три основные фракции: гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумин .

Гуминовые и фульвовые кислоты экстрагируются из почвы и других источников твердой фазы в сильноосновный водный раствор гидроксида натрия или гидроксида калия .

Гуминовые кислоты осаждают из этого раствора, доводя pH до 1 с помощью соляной кислоты .
Спирторастворимая часть гуминовой фракции обычно называется ульминовой кислотой .
- Так называемые «серые гуминовые кислоты» (ГГК) растворимы в щелочных средах низкой ионной силы.
- «Коричневые гуминовые кислоты» (BHA) растворимы в щелочных условиях независимо от ионной силы.
Фульвокислоты остаются в растворе при pH 1. Они остаются растворимыми независимо от pH и ионной силы. ^{[ 14 ]}
Гумин нерастворим в разбавленной щелочи.

Международное общество гуминовых веществ (IHSS) выступает за использование стандартных лабораторных методов получения гуминовых и фульвокислот. Гуминовые вещества экстрагируются из почвы и других твердых источников с использованием NaOH, затем гуминовые кислоты осаждаются при pH 1, а растворимая фракция обрабатывается на колонке со смолой для отделения компонентов фульвокислот от других кислоторастворимых соединений. Гуминовую кислоту плюс фульвокислоту экстрагируют из природных вод с использованием смоляной колонки после микрофильтрации и подкисления до pH 2. Гуминовые материалы элюируют из колонки NaOH, и гуминовая кислота осаждается при pH 1. После доведения pH до 2 фульвокислота отделяется от других кислоторастворимых соединений с использованием колонки со смолой, как и в случае твердофазных источников. ^{[ 5 ]} На основе методов получения гуминовых и фульвокислот IHSS разработан аналитический метод количественного определения гуминовых и фульвокислот в промышленных рудах и продуктах. ^{[ 6 ]}

Из гуминовой кислоты не извлечено ни одной кислоты ; скорее, это сложная смесь множества различных кислот, содержащих карбоксильные и фенолятные группы, так что смесь ведет себя функционально как двухосновная кислота или, иногда, как трехосновная кислота . Коммерческая гуминовая кислота, используемая для улучшения почвы, производится с использованием тех же хорошо установленных процедур. Гуминовые кислоты могут образовывать комплексы с ионами, которые обычно встречаются в окружающей среде, образуя гуминовые коллоиды . ^{[ 15 ]}

В качестве пищевой добавки фульвокислоту можно найти в жидкой форме в составе минеральных коллоидов. Фульвовые кислоты являются полиэлектролитами и представляют собой уникальные коллоиды , которые легко диффундируют через мембраны, в отличие от всех других коллоидов. ^{[ 16 ]}

Последовательное химическое фракционирование, называемое гумеомикой, можно использовать для выделения более однородных гуминовых фракций и определения их молекулярной структуры с помощью современных спектроскопических и хроматографических методов. ^{[ 17 ]} Вещества, идентифицированные в гуминовых экстрактах и непосредственно в почве, включают моно-, ди- и тригидроксикарбоновые кислоты , жирные кислоты , дикарбоновые кислоты , линейные спирты, фенольные кислоты , терпеноиды , углеводы и аминокислоты. ^{[ 18 ]}

Критика

Продукты разложения мертвых растительных материалов образуют тесные связи с минералами, что затрудняет выделение и характеристику органических компонентов почвы. Почвохимики XVIII века успешно использовали щелочную экстракцию для выделения части органических компонентов из почвы. Это привело к теории, что процесс «гумификации» создает отдельные «гуминовые вещества», такие как «гуминовая кислота», «фульвокислота» и «гумин». ^{[ 8 ]} Однако современные методы химического анализа, примененные к необработанной минеральной почве, не выявили непосредственно крупных молекул гуминовой кислоты. Это позволяет предположить, что методы экстракции и фракционирования, используемые для выделения гуминовых веществ, изменяют исходный химический состав органического вещества. Поскольку определение гуминовых веществ, таких как гуминовые и фульвокислоты, основано на их разделении с помощью этих методов, возникает вопрос, точно ли различие между этими соединениями отражает естественное состояние органического вещества в почве. ^{[ 19 ]} Несмотря на эти опасения, теория «гумификации» сохраняется в этой области и даже в учебниках, а попытки дать новое определение «гуминовым веществам» в почве привели к увеличению количества противоречивых определений. Отсутствие консенсуса затрудняет точное научное понимание почвенных процессов и свойств». ^{[ 8 ]}

Химические характеристики

На природе

С момента зарождения современной химии гуминовые вещества являются одними из наиболее изученных природных материалов. Несмотря на долгое изучение, их молекулярная структура остается неуловимой. Традиционное мнение состоит в том, что гуминовые вещества представляют собой гетерополиконденсаты в различных ассоциациях с глиной. ^{[ 20 ]} Более поздняя точка зрения заключается в том, что относительно небольшие молекулы также играют определенную роль. ^{[ 21 ]} На долю гуминовых веществ приходится 50–90% емкости катионного обмена . Подобно глине, уголь и коллоидный гумус содержат катионные питательные вещества. ^{[ 22 ]}

В традиционных, растворимых в основаниях экстрактах

Типичное гуминовое вещество представляет собой смесь многих молекул, некоторые из которых основаны на мотиве ароматических ядер с фенольными и карбоксильными заместителями, связанными между собой; на иллюстрации показана типичная конструкция. Функциональными группами, которые вносят наибольший вклад в поверхностный заряд и реакционную способность гуминовых веществ, являются фенольные и карбоксильные группы. ^{[ 23 ]} Гуминовые кислоты ведут себя как смеси двухосновных кислот со значением pK ₁ около 4 для протонирования карбоксильных групп и около 8 для протонирования фенолятных групп. Между отдельными гуминовыми кислотами существует значительное общее сходство. ^{[ 24 ]} По этой причине измеренные значения pK для данного образца являются средними значениями, относящимися к составляющим его видам. Другой важной характеристикой является плотность заряда . Молекулы могут образовывать супрамолекулярную структуру, удерживаемую вместе нековалентными силами, такими как сила Ван-дер-Ваальса , π-π и связи CH-π. ^{[ 21 ]}

Наличие карбоксилатных и фенолятных групп придает гуминовым кислотам способность образовывать комплексы с такими ионами, как Mg. ²⁺, Как ²⁺, Фе ²⁺и Fe ³⁺. Многие гуминовые кислоты имеют две или более этих групп, расположенных так, чтобы обеспечить образование хелатных комплексов. ^{[ 25 ]} Образование (хелатных) комплексов является важным аспектом биологической роли гуминовых кислот в регулировании биодоступности ионов металлов. ^{[ 24 ]}

Определение гуминовых кислот в пробах воды

Присутствие гуминовой кислоты в воде, предназначенной для питьевого или промышленного использования, может оказать существенное влияние на возможность очистки этой воды и успех процессов химической дезинфекции . Например, гуминовые и фульвокислоты могут вступать в реакцию с химическими веществами, используемыми в процессе хлорирования, с образованием побочных продуктов дезинфекции, таких как дигалогенацетонитрилы, которые токсичны для человека. ^{[ 26 ]}^{[ 27 ]} Поэтому точные методы определения концентрации гуминовых кислот необходимы для поддержания запасов воды, особенно из горных торфяных водосборов в умеренном климате.

Поскольку в природных средах смешивается множество различных биоорганических молекул в самых разнообразных физических ассоциациях, измерить их точные концентрации в гуминовой надстройке затруднительно. По этой причине концентрации гуминовых кислот традиционно оцениваются на основе концентраций органических веществ, обычно на основе концентраций общего органического углерода (ТОС) или растворенного органического углерода (РОУ).

Процедуры экстракции неизбежно изменяют некоторые химические связи, присутствующие в гуминовых веществах почвы (в основном сложноэфирные связи в биополиэфирах, таких как кутины и суберины). Гуминовые экстракты состоят из большого количества различных биоорганических молекул, которые еще не полностью разделены и идентифицированы. Однако с помощью селективной экстракции и химического фракционирования были идентифицированы отдельные классы остаточных биомолекул, которые представлены алкановыми и оксиалкановыми кислотами, смолами, воском, остатками лигнина, сахарами и пептидами.

Экологические эффекты

Фермерам известно, что органические добавки в почву полезны для роста растений уже давно, чем зафиксировано в истории. ^{[ 28 ]} Однако химия и функции органического вещества были предметом споров с тех пор, как люди начали постулировать об этом в 18 веке. До Либиха считалось , что гумус непосредственно используется растениями, но после того, как Либих показал, что рост растений зависит от неорганических соединений, многие почвоведы придерживались мнения, что органическое вещество полезно для плодородия только потому, что оно расщепляется под действием неорганических соединений. выделение входящих в его состав питательных элементов в неорганические формы. В настоящее время почвоведы придерживаются более целостного взгляда и, по крайней мере, признают, что гумус влияет на плодородие почвы через влияние на водоудерживающую способность почвы. Кроме того, поскольку было показано, что растения поглощают и перемещают сложные органические молекулы системных инсектицидов, они больше не могут дискредитировать идею о том, что растения могут поглощать растворимые формы гумуса; ^{[ 29 ]} на самом деле это может быть важным процессом для поглощения нерастворимых в противном случае оксидов железа.

Исследование влияния гуминовой кислоты на рост растений было проведено в Университете штата Огайо, в котором, в частности, говорилось, что «гуминовые кислоты ускоряют рост растений» и что наблюдались «относительно большие результаты при низких нормах внесения». ^{[ 30 ]}

Исследование, проведенное в 1998 году учеными из Колледжа сельского хозяйства и наук о жизни Университета штата Северная Каролина, показало, что добавление гумата в почву значительно увеличивает массу корней в дерне ползучей полевицы. ^{[ 31 ]}^{[ 32 ]}

Исследование, проведенное в 2018 году учеными из Университета Альберты, показало, что гуминовые кислоты могут снизить инфекционность прионов в лабораторных экспериментах, но этот эффект может быть неопределенным в окружающей среде из-за минералов в почве, которые смягчают этот эффект. ^{[ 33 ]}

Антропогенное производство

Люди могут влиять на производство гуминовых веществ различными способами: используя естественные процессы путем компостирования лигнина или добавления биоугля (см. Реабилитация почвы ) или путем промышленного синтеза искусственных гуминовых веществ непосредственно из органического сырья. Эти искусственные вещества можно аналогичным образом разделить на искусственную гуминовую кислоту (A-HA) и искусственную фульвокислоту (A-FA). ^{[ 34 ]}

Лигносульфонаты , побочный продукт сульфитной варки древесины, ценятся при промышленном производстве бетона , где они служат в качестве восстановителя воды или суперпластификатора бетона , уменьшая соотношение воды и цемента (в/ц) в свежем бетоне, сохраняя при этом его свойства. работоспособность. Водно-цементное соотношение бетона является одним из основных параметров, определяющих механическую прочность затвердевшего бетона и его долговечность. Тот же процесс варки древесины можно применять для получения гумусоподобных веществ путем гидролиза и окисления . Таким способом можно получить своеобразный искусственный «лигногумат» непосредственно из древесины. ^{[ 35 ]}

Сельскохозяйственный мусор можно превратить в искусственное гуминовое вещество с помощью гидротермальной реакции . Полученная смесь может увеличить содержание растворенного органического вещества (РОВ) и общего органического углерода (ТОС) в почве. ^{[ 34 ]}

Лигнит (бурый уголь) также может быть окислен с образованием гуминовых веществ, обращая вспять естественный процесс образования угля в бескислородных и восстановительных условиях . Эта форма «минеральной фульвокислоты» широко используется в Китае. ^{[ 36 ]} Этот процесс также происходит в природе, образуя леонардит . ^{[ 37 ]}

Экономическая геология

В экономической геологии термин «гумат» относится к геологическим материалам, таким как выветрелые угольные пласты (леонардит), илистые породы или пористый материал в песчаниках , которые богаты гуминовыми кислотами. Гумат добывается в формации Фрутленд в Нью-Мексико для использования в качестве удобрения для почвы с 1970-х годов, и к 2016 году было произведено почти 60 000 метрических тонн. ^{[ 38 ]} Гуматные месторождения также могут играть важную роль в генезисе урановых рудных тел. ^{[ 39 ]}

Технологические приложения

Способность гуминовых кислот связывать тяжелые металлы была использована для разработки технологий очистки сточных вод от свинца . С этой целью Юрищева и др. магнитные наночастицы, покрытые гуминовыми кислотами. После захвата ионов свинца наночастицы можно захватить с помощью магнита. ^{[ 40 ]}

Древняя кладка

Археология обнаружила, что в Древнем Египте использовались сырцовые кирпичи, армированные соломой и гуминовыми кислотами. ^{[ 41 ]}

См. также

Ссылки

^ «Гумус» . Получено 20 июля 2024 г. - через Dictionary.com Random House Dictionary Unabridged .
^ Пикколо А. (2016). «Памяти профессора Ф. Дж. Стивенсона и вопросу о гуминовых веществах» . Химические и биологические технологии в сельском хозяйстве . 3 . дои : 10.1186/s40538-016-0076-2 .
^ Дросос М.; и др. (15 мая 2017 г.). «Молекулярное увеличение хумеома почвы путем прямого последовательного химического фракционирования сои». Наука об общей окружающей среде . 586 : 807–816. Бибкод : 2017ScTEn.586..807D . doi : 10.1016/j.scitotenv.2017.02.059 . ПМИД 28214121 .
^ «Исходные материалы для образцов Международного общества гуминовых веществ» . Проверено 22 июля 2020 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Пикколо А.; и др. (2018). «Молекулярный состав углерода гумуса: неподатливость и реакционная способность в почвах». Молекулярный состав углерода гумуса: сопротивляемость и реакционная способность в почвах. В: Будущее почвенного углерода, Wiley and Sons . стр. 87–124. дои : 10.1016/B978-0-12-811687-6.00004-3 . ISBN 9780128116876 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Неббиозо А. и Пикколо А. (2011). «Основы гумеомики: химическое фракционирование и молекулярная характеристика гуминовых биосупраструктур». Биомакромолекулы . 12 (4): 1187–1199. дои : 10.1021/bm101488e . ПМИД 21361272 . S2CID 45333263 .
^ Канельяс PL и Оливарес FL (2014). «Физиологические реакции на гуминовые вещества как стимуляторы роста растений» . Химические и биологические технологии в сельском хозяйстве . 1 :3. дои : 10.1186/2196-5641-1-3 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Леманн, Дж.; Клебер, М. (3 декабря 2015 г.). «Спорная природа органического вещества почвы» . Природа . 528 (7580): 60–8. Бибкод : 2015Natur.528...60L . дои : 10.1038/nature16069 . ПМИД 26595271 . Разработка этого метода экстракции предшествовала теории, соблазняя ученых разработать объяснения синтеза материалов, напоминающих добываемые в ходе операций «гуминовые вещества», вместо того, чтобы развивать понимание природы всего органического вещества в почве.[...] Этот недостаток свидетельств означает, что «гумификация» все чаще подвергается сомнению, однако лежащая в ее основе теория сохраняется в современной литературе, включая текущие учебники. [...] К этому вопросу также подходили путем переопределения «гуминовых веществ» как части органического вещества почвы, которая невозможно охарактеризовать молекулярно или назвать все органическое вещество почвы «гумусом». Мы утверждаем, что этот компромисс – сохранение терминологии, но изменение ее значений по-разному – препятствует научному прогрессу за пределами почвоведения. [Необходимость в точных моделях] органического вещества почвы не допускает запутанного среднего пути; для достижения устойчивых инноваций и прогресса необходимо отказаться от традиционных взглядов. Это очень важно, поскольку научные области, выходящие за рамки почвоведения, основывают свои исследования на ложной предпосылке существования «гуминовых веществ». Таким образом, проблема терминологии становится проблемой ложных выводов с далеко идущими последствиями, выходящими за рамки нашей способности передавать научно точные процессы и свойства почвы.
^ Паланивелл, П; Сусилавати, К; Ахмед, Огайо; Маджид, Нью-Мексико (2013). «Компост и сырые гуминовые вещества, полученные из отдельных отходов, и их влияние на усвоение и рост питательных веществ Zea mays L.» . Научный мировой журнал . 2013 : 276235. дои : 10.1155/2013/276235 . ПМЦ 3836416 . ПМИД 24319353 .
^ Стивенсон, Ф.Дж. (1994). Химия гумуса: генезис, состав, реакции , Wiley & Sons, Нью-Йорк, 1994, стр. 188-210. ISBN 0471594741 .
^ Тан, К.Х. (2014). Гуминовые вещества в почве и окружающей среде: принципы и противоречия . 2-е изд. Бока Рэнтон: CRC Press. ISBN 1482234459 .
^ Пономаренко Е.В.; Андерсон, Д.В. (2001), «Важность обуглившегося органического вещества в черноземных почвах Саскачевана», Canadian Journal of Soil Science , 81 (3): 285–297, doi : 10.4141/s00-075 , Современная парадигма рассматривает гумус как система гетерополиконденсатов, вырабатываемая преимущественно почвенной микрофлорой в различных ассоциациях с глиной (Андерсон 1979). Поскольку эта концептуальная модель и имитационные модели, основанные на этой концепции, не учитывают большой символьный компонент, значительные изменения в концептуальном понимании (сдвиг парадигмы) кажутся неизбежными.
^ Мао, Ж.-Д.; Джонсон, РЛ; Леманн, Дж.; Олк, округ Колумбия; Невес, Е.Г.; Томпсон, МЛ; Шмидт-Рор, К. (2012). «Обильные и стабильные остатки угля в почвах: последствия для плодородия почвы и связывания углерода» . Экологические науки и технологии . 46 (17): 9571–9576. Бибкод : 2012EnST...46.9571M . CiteSeerX 10.1.1.698.270 . дои : 10.1021/es301107c . ПМИД 22834642 .
^ Маккарти, Патрик (ноябрь 2001 г.). «Принципы гуминовых веществ». Почвоведение . 166 (11): 738–751. Бибкод : 2001ПочваС.166..738М . дои : 10.1097/00010694-200111000-00003 . S2CID 101148229 .
^ «Воздействие гуминовой кислоты на животных и человека: обзор литературы и обзор текущих исследований» (PDF) . ветеринарная служба .
^ Ямаути, Масасигэ; Катаяма, Садаму; Тодороки, Тошихару; Ватанабле, Тошио (1984). «Тотальный синтез фульвокислоты». Журнал Химического общества, Chemical Communications (23): 1565–6. дои : 10.1039/C39840001565 . Синтез фульвокислоты (1а) осуществлялся путем селективного озонирования 9-пропенилпиранобензопирана (1в), полученного региоселективной циклизацией 2-метилсульфинилметил-1,3-диона(3в) (Примечание: данная статья представляет собой попытку производят фульвовую кислоту, но настоящий экстракт снова представляет собой смесь переменного состава.)
^ Неббиозо А. и Пикколо А. (2012). «Достижения в области гумеомики: улучшенная структурная идентификация гуминовых молекул после фракционирования по размеру гуминовой кислоты почвы». Аналитика Химика Акта . 720 : 77–90. дои : 10.1016/j.aca.2012.01.027 . ПМИД 22365124 .
^ Дросос М. и Пикколо А. (2018). «Молекулярная динамика гумуса почвы в зависимости от обработки». Деградация земель и развитие . 29 (6): 1792–1805. дои : 10.1002/ldr.2989 . S2CID 135445097 .
^ Вейл, Рэй Р.; Брэди, Найл К. (2017). Природа и свойства почв (15-е изд.). Колумбус, Огайо: Pearson Education (опубликовано в апреле 2017 г.). п. 549. ИСБН 978-0-13-325448-8 . LCCN 2016008568 . OCLC 936004363 . [новые аналитические методы] обнаружили очень мало гуминовых макромолекул в минеральных почвах. Вместо этого данные свидетельствуют о том, что сам процесс экстракции щелочью фактически создает гигантские полимеры из более мелких биомолекул.
^ Пономаренко Е.В.; Андерсон, Д.В. (2001), «Важность обуглившегося органического вещества в черноземных почвах Саскачевана», Canadian Journal of Soil Science , 81 (3): 285–297, doi : 10.4141/s00-075.
^ Перейти обратно: ^а ^б Пикколо, А. (2002). Супрамолекулярная структура гуминовых веществ. Новое понимание химии гумуса и его значение в почвоведении . Достижения в агрономии. Том. 75. стр. 57–134. дои : 10.1016/S0065-2113(02)75003-7 . ISBN 978-0-12-000793-6 .
^ Вейл, Рэй Р.; Брэди, Найл К. (2016). Природа и свойства почв (15-е изд.). Колумбус: Пирсон (опубликовано 11 апреля 2016 г.). п. 554. ИСБН 9780133254488 . LCCN 2016008568 . OCLC 942464649 . Гумус составляет от 50 до 90% катионообменной емкости. Как и глины, коллоиды перегноя и уголь с большой площадью поверхности удерживают катионы питательных веществ.
^ Перейти обратно: ^а ^б Стивенсон Ф.Дж. (1994). Химия гумуса: генезис, состав, реакции . Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья.
^ Перейти обратно: ^а ^б Габбур, Э.А.; Дэвис, Г. (редакторы) (2001). Гуминовые вещества: структуры, модели и функции . Кембридж, Великобритания: Издательство RSC. ISBN 978-0-85404-811-3 . {{cite book}}: |author2= имеет общее имя ( справка )
^ Типпинг, Э (1994). « WHAM - модель химического равновесия и компьютерный код для воды, отложений и почв, включающий дискретный участок / электростатическую модель связывания ионов гуминовыми веществами». Компьютеры и геонауки . 20 (6): 973–1023. Бибкод : 1994CG.....20..973T . дои : 10.1016/0098-3004(94)90038-8 .
^ Оливер, Барри Г. (1983). «Дигалоацетонитрилы в питьевой воде: водоросли и фульвокислота как предшественники». Экологические науки и технологии . 17 (2): 80–83. Бибкод : 1983EnST...17...80O . дои : 10.1021/es00108a003 . ПМИД 22295957 .
^ Петерс, Рууд Дж.Б.; Де Леер, Эд В.Б.; Де Галан, Лео (1990). «Дигалоацетонитрилы в голландских питьевых водах». Исследования воды . 24 (6): 797. doi : 10.1016/0043-1354(90)90038-8 .
^ Лапедес, Дэниел Н., изд. (1966). Энциклопедия науки и техники McGraw-Hill: международный справочный сборник, Том 12 . МакГроу-Хилл. п. 428. ИСБН 978-0070452657 . Значение внесения в почву органических веществ в виде навоза, сидератов и пожнивных остатков для создания благоприятной обработки почвы известно с древних времен.
^ Панамериканский союз. Департамент по делам культуры. División de Fomento Científico, Панамериканский союз. Департамент науки Организации американских государств. Департамент науки (1984). Ciencia interamericana: Тома 24–27 . А поскольку растения продемонстрировали свою способность поглощать и перемещать сложные молекулы системных инсектицидов, они больше не могут дискредитировать идею о том, что растения способны поглощать растворимые гуминовые питательные вещества, содержащие на сегодняшний день... {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Арансон, Норман К.; Эдвардс, Клайв. А.; Ли, Стивен; Бирн, Роберт (2006). «Влияние гуминовых кислот биогумуса на рост растений». Европейский журнал почвенной биологии . 42 : С65–С69. CiteSeerX 10.1.1.486.2522 . дои : 10.1016/j.ejsobi.2006.06.004 .
^ Купер, Р.Дж.; Лю, Чуньхуа; Фишер, Д.С. (1998). «Влияние гуминовых веществ на укоренение и содержание питательных веществ полевицы ползучей». Растениеводство . 38 (6): 1639. doi : 10.2135/cropsci1998.0011183X003800060037x .
^ Лю, Чуньхуа; Купер, Р.Дж. (август 1999 г.). «Влияние гуминовых веществ на рост полевицы ползучей и стрессоустойчивость» (PDF) . Тенденции газонной травы : 6.
^ Кузнецова, Алсу; Каллингем, Кэтрин; Маккензи, Дебби; Эйкен, Джадд М. (ноябрь 2018 г.). «Почвенные гуминовые кислоты разлагают прионы CWD и снижают инфекционность» . ПЛОС Патогены . 14 (11): e1007414. дои : 10.1371/journal.ppat.1007414 . ПМК 6264147 . ПМИД 30496301 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Тан, Чуньюй; Ли, Юлей; Сун, Цзинпэн; Антониетти, Маркус; Ян, Фань (25 июня 2021 г.). «Искусственные гуминовые вещества улучшают микробную активность по связыванию CO2» . iScience . 24 (6): 102647. Бибкод : 2021iSci...24j2647T . дои : 10.1016/j.isci.2021.102647 . ISSN 2589-0042 . ПМЦ 8387571 . ПМИД 34466779 .
^ Якименко Ольга; Степанов Андрей; Пацаева Светлана; Хунджуа, Дарья; Осипова, Олеся; Гладков, Олег (3 июля 2021 г.). «Образование гуминоподобных веществ в технологическом процессе синтеза лигногуматов как функция времени» . Разделения . 8 (7): 96. дои : 10.3390/separations8070096 .
^ Лю, Вэйсин; Ван, Чжао, Юйфэн; Ли, Яцзюнь (3 ноября 2020 г.). Гун, Гуаньцюнь; Чжан , " .АСУ Омега.5 : ) (43 27953–27961.doi : 10.1021/ . PMC 7643152 acsomega.0c03388 PMID 33163778 .
^ «Янгс, Р.В. и Фрост, СМ, 1963. Гуминовые кислоты из леонардита – кондиционер для почвы и органическое удобрение. Ind. Eng. Chem., 55, 95–99» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 1 июня 2010 г. Проверено 18 марта 2022 г.
^ Новичок, Роберт В.; Нибо, Джон П.; Новичок, Джейкоб К. (2020). «Гумат в формации Fruitland верхнего мелового периода на северо-западе Нью-Мексико» (PDF) . Специальное издание Геологического общества Нью-Мексико . 14 : 41–46 . Проверено 26 октября 2020 г.
^ Маклемор, Вирджиния Т. (2020). «Урановые месторождения в зоне Ядовитого каньона, подрайон озера Амброзия, урановый округ Грантс, округа Мак-Кинли и Сибола, Нью-Мексико» (PDF) . Специальное издание Геологического общества Нью-Мексико . 14 : 53–63 . Проверено 26 октября 2020 г.
^ Yurishcheva, A.A.; Kydralieva, K.A.; Zaripova, A.A.; Dzhardimalieva, G.I.; Pomogaylo, A.D.; Jorobekova, S.J. (2013). "Sorption of Pb2+ by magnetite coated with humic acids" . J. Biol. Phys. Chem . 13 (2): 61–68.
^ Лукас, А.; Харрис, младший (1998). Древнеегипетские материалы и промышленность . Нью-Йорк: Dover Publications. п. 62. ИСБН 978-0-486-40446-2 .

Внешние ссылки

Международное общество гуминовых веществ

[dictionary-humus-1] «Гумус» . Получено 20 июля 2024 г. - через Dictionary.com Random House Dictionary Unabridged .

[Piccolo_2016-2] Пикколо А. (2016). «Памяти профессора Ф. Дж. Стивенсона и вопросу о гуминовых веществах» . Химические и биологические технологии в сельском хозяйстве . 3 . дои : 10.1186/s40538-016-0076-2 .

[3] Дросос М.; и др. (15 мая 2017 г.). «Молекулярное увеличение хумеома почвы путем прямого последовательного химического фракционирования сои». Наука об общей окружающей среде . 586 : 807–816. Бибкод : 2017ScTEn.586..807D . doi : 10.1016/j.scitotenv.2017.02.059 . ПМИД 28214121 .

[4] «Исходные материалы для образцов Международного общества гуминовых веществ» . Проверено 22 июля 2020 г.

[:0-5] Перейти обратно: ^а ^б Пикколо А.; и др. (2018). «Молекулярный состав углерода гумуса: неподатливость и реакционная способность в почвах». Молекулярный состав углерода гумуса: сопротивляемость и реакционная способность в почвах. В: Будущее почвенного углерода, Wiley and Sons . стр. 87–124. дои : 10.1016/B978-0-12-811687-6.00004-3 . ISBN 9780128116876 .

[:1-6] Перейти обратно: ^а ^б Неббиозо А. и Пикколо А. (2011). «Основы гумеомики: химическое фракционирование и молекулярная характеристика гуминовых биосупраструктур». Биомакромолекулы . 12 (4): 1187–1199. дои : 10.1021/bm101488e . ПМИД 21361272 . S2CID 45333263 .

[7] Канельяс PL и Оливарес FL (2014). «Физиологические реакции на гуминовые вещества как стимуляторы роста растений» . Химические и биологические технологии в сельском хозяйстве . 1 :3. дои : 10.1186/2196-5641-1-3 .

[CONT-SOM-8] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Леманн, Дж.; Клебер, М. (3 декабря 2015 г.). «Спорная природа органического вещества почвы» . Природа . 528 (7580): 60–8. Бибкод : 2015Natur.528...60L . дои : 10.1038/nature16069 . ПМИД 26595271 . Разработка этого метода экстракции предшествовала теории, соблазняя ученых разработать объяснения синтеза материалов, напоминающих добываемые в ходе операций «гуминовые вещества», вместо того, чтобы развивать понимание природы всего органического вещества в почве.[...] Этот недостаток свидетельств означает, что «гумификация» все чаще подвергается сомнению, однако лежащая в ее основе теория сохраняется в современной литературе, включая текущие учебники. [...] К этому вопросу также подходили путем переопределения «гуминовых веществ» как части органического вещества почвы, которая невозможно охарактеризовать молекулярно или назвать все органическое вещество почвы «гумусом». Мы утверждаем, что этот компромисс – сохранение терминологии, но изменение ее значений по-разному – препятствует научному прогрессу за пределами почвоведения. [Необходимость в точных моделях] органического вещества почвы не допускает запутанного среднего пути; для достижения устойчивых инноваций и прогресса необходимо отказаться от традиционных взглядов. Это очень важно, поскольку научные области, выходящие за рамки почвоведения, основывают свои исследования на ложной предпосылке существования «гуминовых веществ». Таким образом, проблема терминологии становится проблемой ложных выводов с далеко идущими последствиями, выходящими за рамки нашей способности передавать научно точные процессы и свойства почвы.

[9] Паланивелл, П; Сусилавати, К; Ахмед, Огайо; Маджид, Нью-Мексико (2013). «Компост и сырые гуминовые вещества, полученные из отдельных отходов, и их влияние на усвоение и рост питательных веществ Zea mays L.» . Научный мировой журнал . 2013 : 276235. дои : 10.1155/2013/276235 . ПМЦ 3836416 . ПМИД 24319353 .

[10] Стивенсон, Ф.Дж. (1994). Химия гумуса: генезис, состав, реакции , Wiley & Sons, Нью-Йорк, 1994, стр. 188-210. ISBN 0471594741 .

[11] Тан, К.Х. (2014). Гуминовые вещества в почве и окружающей среде: принципы и противоречия . 2-е изд. Бока Рэнтон: CRC Press. ISBN 1482234459 .

[12] Пономаренко Е.В.; Андерсон, Д.В. (2001), «Важность обуглившегося органического вещества в черноземных почвах Саскачевана», Canadian Journal of Soil Science , 81 (3): 285–297, doi : 10.4141/s00-075 , Современная парадигма рассматривает гумус как система гетерополиконденсатов, вырабатываемая преимущественно почвенной микрофлорой в различных ассоциациях с глиной (Андерсон 1979). Поскольку эта концептуальная модель и имитационные модели, основанные на этой концепции, не учитывают большой символьный компонент, значительные изменения в концептуальном понимании (сдвиг парадигмы) кажутся неизбежными.

[13] Мао, Ж.-Д.; Джонсон, РЛ; Леманн, Дж.; Олк, округ Колумбия; Невес, Е.Г.; Томпсон, МЛ; Шмидт-Рор, К. (2012). «Обильные и стабильные остатки угля в почвах: последствия для плодородия почвы и связывания углерода» . Экологические науки и технологии . 46 (17): 9571–9576. Бибкод : 2012EnST...46.9571M . CiteSeerX 10.1.1.698.270 . дои : 10.1021/es301107c . ПМИД 22834642 .

[14] Маккарти, Патрик (ноябрь 2001 г.). «Принципы гуминовых веществ». Почвоведение . 166 (11): 738–751. Бибкод : 2001ПочваС.166..738М . дои : 10.1097/00010694-200111000-00003 . S2CID 101148229 .

[15] «Воздействие гуминовой кислоты на животных и человека: обзор литературы и обзор текущих исследований» (PDF) . ветеринарная служба .

[16] Ямаути, Масасигэ; Катаяма, Садаму; Тодороки, Тошихару; Ватанабле, Тошио (1984). «Тотальный синтез фульвокислоты». Журнал Химического общества, Chemical Communications (23): 1565–6. дои : 10.1039/C39840001565 . Синтез фульвокислоты (1а) осуществлялся путем селективного озонирования 9-пропенилпиранобензопирана (1в), полученного региоселективной циклизацией 2-метилсульфинилметил-1,3-диона(3в) (Примечание: данная статья представляет собой попытку производят фульвовую кислоту, но настоящий экстракт снова представляет собой смесь переменного состава.)

[17] Неббиозо А. и Пикколо А. (2012). «Достижения в области гумеомики: улучшенная структурная идентификация гуминовых молекул после фракционирования по размеру гуминовой кислоты почвы». Аналитика Химика Акта . 720 : 77–90. дои : 10.1016/j.aca.2012.01.027 . ПМИД 22365124 .

[18] Дросос М. и Пикколо А. (2018). «Молекулярная динамика гумуса почвы в зависимости от обработки». Деградация земель и развитие . 29 (6): 1792–1805. дои : 10.1002/ldr.2989 . S2CID 135445097 .

[19] Вейл, Рэй Р.; Брэди, Найл К. (2017). Природа и свойства почв (15-е изд.). Колумбус, Огайо: Pearson Education (опубликовано в апреле 2017 г.). п. 549. ИСБН 978-0-13-325448-8 . LCCN 2016008568 . OCLC 936004363 . [новые аналитические методы] обнаружили очень мало гуминовых макромолекул в минеральных почвах. Вместо этого данные свидетельствуют о том, что сам процесс экстракции щелочью фактически создает гигантские полимеры из более мелких биомолекул.

[20] Пономаренко Е.В.; Андерсон, Д.В. (2001), «Важность обуглившегося органического вещества в черноземных почвах Саскачевана», Canadian Journal of Soil Science , 81 (3): 285–297, doi : 10.4141/s00-075.

[Piccolo,_A._2002_57–134-21] Перейти обратно: ^а ^б Пикколо, А. (2002). Супрамолекулярная структура гуминовых веществ. Новое понимание химии гумуса и его значение в почвоведении . Достижения в агрономии. Том. 75. стр. 57–134. дои : 10.1016/S0065-2113(02)75003-7 . ISBN 978-0-12-000793-6 .

[22] Вейл, Рэй Р.; Брэди, Найл К. (2016). Природа и свойства почв (15-е изд.). Колумбус: Пирсон (опубликовано 11 апреля 2016 г.). п. 554. ИСБН 9780133254488 . LCCN 2016008568 . OCLC 942464649 . Гумус составляет от 50 до 90% катионообменной емкости. Как и глины, коллоиды перегноя и уголь с большой площадью поверхности удерживают катионы питательных веществ.

[FJS-23] Перейти обратно: ^а ^б Стивенсон Ф.Дж. (1994). Химия гумуса: генезис, состав, реакции . Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья.

[GD-24] Перейти обратно: ^а ^б Габбур, Э.А.; Дэвис, Г. (редакторы) (2001). Гуминовые вещества: структуры, модели и функции . Кембридж, Великобритания: Издательство RSC. ISBN 978-0-85404-811-3 . {{cite book}}: |author2= имеет общее имя ( справка )

[25] Типпинг, Э (1994). « WHAM - модель химического равновесия и компьютерный код для воды, отложений и почв, включающий дискретный участок / электростатическую модель связывания ионов гуминовыми веществами». Компьютеры и геонауки . 20 (6): 973–1023. Бибкод : 1994CG.....20..973T . дои : 10.1016/0098-3004(94)90038-8 .

[26] Оливер, Барри Г. (1983). «Дигалоацетонитрилы в питьевой воде: водоросли и фульвокислота как предшественники». Экологические науки и технологии . 17 (2): 80–83. Бибкод : 1983EnST...17...80O . дои : 10.1021/es00108a003 . ПМИД 22295957 .

[27] Петерс, Рууд Дж.Б.; Де Леер, Эд В.Б.; Де Галан, Лео (1990). «Дигалоацетонитрилы в голландских питьевых водах». Исследования воды . 24 (6): 797. doi : 10.1016/0043-1354(90)90038-8 .

[28] Лапедес, Дэниел Н., изд. (1966). Энциклопедия науки и техники McGraw-Hill: международный справочный сборник, Том 12 . МакГроу-Хилл. п. 428. ИСБН 978-0070452657 . Значение внесения в почву органических веществ в виде навоза, сидератов и пожнивных остатков для создания благоприятной обработки почвы известно с древних времен.

[29] Панамериканский союз. Департамент по делам культуры. División de Fomento Científico, Панамериканский союз. Департамент науки Организации американских государств. Департамент науки (1984). Ciencia interamericana: Тома 24–27 . А поскольку растения продемонстрировали свою способность поглощать и перемещать сложные молекулы системных инсектицидов, они больше не могут дискредитировать идею о том, что растения способны поглощать растворимые гуминовые питательные вещества, содержащие на сегодняшний день... {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[30] Арансон, Норман К.; Эдвардс, Клайв. А.; Ли, Стивен; Бирн, Роберт (2006). «Влияние гуминовых кислот биогумуса на рост растений». Европейский журнал почвенной биологии . 42 : С65–С69. CiteSeerX 10.1.1.486.2522 . дои : 10.1016/j.ejsobi.2006.06.004 .

[31] Купер, Р.Дж.; Лю, Чуньхуа; Фишер, Д.С. (1998). «Влияние гуминовых веществ на укоренение и содержание питательных веществ полевицы ползучей». Растениеводство . 38 (6): 1639. doi : 10.2135/cropsci1998.0011183X003800060037x .

[32] Лю, Чуньхуа; Купер, Р.Дж. (август 1999 г.). «Влияние гуминовых веществ на рост полевицы ползучей и стрессоустойчивость» (PDF) . Тенденции газонной травы : 6.

[33] Кузнецова, Алсу; Каллингем, Кэтрин; Маккензи, Дебби; Эйкен, Джадд М. (ноябрь 2018 г.). «Почвенные гуминовые кислоты разлагают прионы CWD и снижают инфекционность» . ПЛОС Патогены . 14 (11): e1007414. дои : 10.1371/journal.ppat.1007414 . ПМК 6264147 . ПМИД 30496301 .

[Tang2021-34] Перейти обратно: ^а ^б Тан, Чуньюй; Ли, Юлей; Сун, Цзинпэн; Антониетти, Маркус; Ян, Фань (25 июня 2021 г.). «Искусственные гуминовые вещества улучшают микробную активность по связыванию CO2» . iScience . 24 (6): 102647. Бибкод : 2021iSci...24j2647T . дои : 10.1016/j.isci.2021.102647 . ISSN 2589-0042 . ПМЦ 8387571 . ПМИД 34466779 .

[35] Якименко Ольга; Степанов Андрей; Пацаева Светлана; Хунджуа, Дарья; Осипова, Олеся; Гладков, Олег (3 июля 2021 г.). «Образование гуминоподобных веществ в технологическом процессе синтеза лигногуматов как функция времени» . Разделения . 8 (7): 96. дои : 10.3390/separations8070096 .

[36] Лю, Вэйсин; Ван, Чжао, Юйфэн; Ли, Яцзюнь (3 ноября 2020 г.). Гун, Гуаньцюнь; Чжан , " .АСУ Омега.5 : ) (43 27953–27961.doi : 10.1021/ . PMC 7643152 acsomega.0c03388 PMID 33163778 .

[Youngs-37] «Янгс, Р.В. и Фрост, СМ, 1963. Гуминовые кислоты из леонардита – кондиционер для почвы и органическое удобрение. Ind. Eng. Chem., 55, 95–99» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 1 июня 2010 г. Проверено 18 марта 2022 г.

[38] Новичок, Роберт В.; Нибо, Джон П.; Новичок, Джейкоб К. (2020). «Гумат в формации Fruitland верхнего мелового периода на северо-западе Нью-Мексико» (PDF) . Специальное издание Геологического общества Нью-Мексико . 14 : 41–46 . Проверено 26 октября 2020 г.

[39] Маклемор, Вирджиния Т. (2020). «Урановые месторождения в зоне Ядовитого каньона, подрайон озера Амброзия, урановый округ Грантс, округа Мак-Кинли и Сибола, Нью-Мексико» (PDF) . Специальное издание Геологического общества Нью-Мексико . 14 : 53–63 . Проверено 26 октября 2020 г.

[Yurishcheva-40] Yurishcheva, A.A.; Kydralieva, K.A.; Zaripova, A.A.; Dzhardimalieva, G.I.; Pomogaylo, A.D.; Jorobekova, S.J. (2013). "Sorption of Pb2+ by magnetite coated with humic acids" . J. Biol. Phys. Chem . 13 (2): 61–68.

[41] Лукас, А.; Харрис, младший (1998). Древнеегипетские материалы и промышленность . Нью-Йорк: Dover Publications. п. 62. ИСБН 978-0-486-40446-2 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 38 ]

[ 39 ]

[ 40 ]

[ 41 ]