В высших растениях, особенно в древесной растительности, синтезируется большое количество веществ, не поддающихся разрушительному действию микроорганизмов. К таким соединениям относятся лигнин (С57Н60О|0), смолы, дубильные вещества. Лигнин накапливается в оболочках клеток между пучками целлюлозы и вызывает одревеснение. Лигнин с более высоким содержанием углерода, чем в других углеводах, очень стойкое соединение, не поддается разложению бактериями. Особенно много его образуется в древесине хвойных деревьев, до 30 % и более.
В растениях накапливается значительное количество продуктов распада (катаболитов), к которым относятся эфирные масла,
алкалоиды, гликозиды, смолы, органические кислоты и их соли, дубильные вещества, хиноны, каучук и др. Большинство из них обладают бактерицидными, антисептическими свойствами, а многие из них являются ядовитыми. Например, алкалоиды ци-кутин, гиосциамин (CI7H2604N), аконитин, никотин и др. Гликозиды — амигдалин, кумарин (С9Н602), который при плесневении превращается в дикумарин (С19Н|208), — ядовитое соединение.
Поступившие в почву органические вещества отмерших растений и почвенной фауны подвергаются сложным биохимическим и физико-химическим превращениям. Большая часть органических остатков разлагается микрофлорой почвы до исходных веществ фотосинтеза: диоксида углерода, воды, аммиака, минеральных элементов. Этот процесс называют минерализацией. Процессу минерализации прежде всего подвергаются легкорастворимые, поддающиеся микробиологическому разрушению соединения: сахара, крахмал, белки, органические кислоты, пектиновые вещества, гемицеллюлоза и др. Оставшаяся часть труднорастворимых и не поддающихся разложению микрофлорой соединений подвергается длительным сложным превращениям в почве. Этот сложный процесс назвали гумификацией. Это понятие определяется как совокупность биохимических и физико-химических процессов, итогом которых является превращение органических веществ индивидуальной природы (лигнин, белки, смолы и др.) в специфические, более сложные гумусовые вещества.
Гумусовые вещества не являются химически индивидуальными соединениями, они представляют собой смесь различных по составу и свойствам высокомолекулярных азотсодержащих органических соединений, объединенных общностью происхождения, некоторых свойств и строения.
Периферические фрагменты молекул гумусовых веществ обогащены различными функциональными группами, к наибо-лсе важным из которых относятся карбоксильные (R—СООН); аминогруппы (R—NH2); спиртовые и фенольные гидроксилы (R—ОН); карбонильные [R—C(0)H], (R—СО—R) и др. Наличие отих групп определяет многие химические свойства и взаимо-
действия гумусовых веществ между собой, с минеральными ве ществами почвы, удобрениями, пестицидами, другими химика тами и загрязнителями почвы.
Наличие карбоксильных групп объясняет кислотную прирс ду гумусовых веществ.
Окраска гумусовых веществ варьирует от темно-бурой, почт черной, до красновато-бурой и оранжевой. Содержание углерод! колеблется от 36 до 62 %, азота — от 2,5 до 5 %. Молекулярный массы колеблются от 700—800 до сотен тысяч.
Гумусовые вещества по растворимости делят на группы! фульвокислоты (ФК), гуминовые кислоты (ГК) и гумин.
Фульвокислоты — более растворимая группа гумусовых соединений, обладающих более выраженными кислотными свойствами. Содержат в своем составе 45—47 % углерода и примерно ; столько же кислорода. Фульвокислоты имеют более светлую окраску по сравнению с другими группами, преобладают в почвах подзолистого типа, сероземах.
Гуминовые кислоты имеют высокие молекулярные массы, повышенное содержание углерода (до 62 %), больший, чем у ФК, pH. Преобладают в черноземах, каштановых почвах.