Гумус: основы плодородия
Как сохранить и приумножить его запасы
Г умус – активная часть почвы, основа ее плодородия. Его называют «хлебом» для растений. Значение гумуса не только в питательных свойствах. Он также выполняет роль иммунной системы, поскольку, благодаря ему поддерживаются основные функции и обеспечивается здоровье почвенной среды. Гумус активизирует природную защиту растений от болезней и вредителей. Вредные вещества (остатки пестицидов, соли тяжелых металлов, радионуклиды, токсиканты и др.) разлагаются или дезактивируются в составе коллоидов и не представляют опасности для почвенной фауны и растений.
Гумус играет важную экологическую роль для всего живого мира (растений, животных и людей). Он, как губка, поглощает и связывает вредные вещества и поэтому его можно назвать «буфером планеты». Почвы, богатые гумусом, – наивысшая ценность цивилизации. Всевышний щедро одарил Украину богатейшими черноземами, в которых содержалось до 6.5% гумуса. Площадь чернозема Украины составляет 25.56 млн.га, или 60% угодий страны. Каждый 15-й гектар чернозема в мире – украинский. Гумус накапливался в почве (в наших широтах) весь послеледниковый период.
Как же мы распоряжаемся этим благом? 100 лет назад черноземы Украины содержали 4-6% гумуса, а сегодня – 3.2%. За 300-400 лет в почве накапливается всего 1% гумуса, а мы за 100 лет утратили 2.6%, или количество, которое образовывалось свыше 1000 лет. С каждым десятилетием у нас увеличиваются площади, в грунтах которых содержится гумуса меньше 2.5%. Такие почвы нельзя назвать плодородными. Ежегодно содержание гумуса в почвах Украины уменьшается на 500-700 кг/га.
Остановить деградацию почв, снижение ее плодородия и восстановить, приумножить его – ключевая задача каждого фермера, каждого жителя села и человечества в целом. Как решить эту задачу? Вносить больше минеральных удобрений? Более интенсивно пахать и обрабатывать почву? Вести массированные химические атаки на сорняки, болезни, вредителей растений? Ответ более простой – не мешать. Гумус накапливался без участия человека, но именно с его участием он исчезает. Основной источник гумуса – это растения, их надземная часть и корни, которые в результате жизнедеятельности различных микроорганизмов, других представителей мезофауны превращаются в гумус в процессе гумификации. Гумификация органического вещества – сложный и относительно длительный процесс, зависящий от почвенных, климатических условий, состава растительности, микробного и животного мира грунта, а также от хозяйственной деятельности человека. Отсюда понятно, что чем будут более благоприятными климатические условия, чем богаче и разнообразнее растения, чем больше их масса и чем комфортнее будут условия для жизнедеятельности микроорганизмов и других представителей мезофауны, тем быстрее будет проходить процесс гумификации и тем больше будет образовываться гумусовых составляющих. Одним из способов обогащения почв гумусом является применение органо-минерального удобрения – биогумуса. Биогумус – это продукт переработки органического вещества, его отходов дождевыми червями и представляет собой мелкогранулированную массу, с размером гранул 1-3 мм.
Свойства биогумуса
Так как биогумус содержит большое количество (до 32% на сухой вес) гуминовых веществ (гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины) – то это придает органическому удобрению высокие агрохимические и ростостимулирующие свойства. Все питательные вещества находятся в нем в сбалансированном сочетании, обработанном самой природой, и в виде, доступном для растения. По содержанию основных элементов питания растений биогумус превосходит все известные органические удобрения.
Черви повышают усвояемость растениями калия, фосфора, микроэлементов. Например, азот, выделяемый червями, усваивается растениями более чем на 95%, в то время как азот удобрений – лишь на 30-40%.
Биогумус также и микробиологическое удобрение, в нем обитает уникальное сообщество микроорганизмов, создающих почвенное плодородие. Он не содержит патогенных микроорганизмов, яиц гельминтов, семян сорняков и тяжелые металлы. Более того, он содержит в себе уникальное сообщество полезных для почвы и растений микроорганизмов, которые при поступлении биогумуса в почву заселяют ее, выделяют фитогормоны, антибиотики, фунгицидные и бактерицидные соединения, что приводит к вытеснению патогенной микрофлоры. Это все, в конечном счете, оздоровляет почву и устраняет многие широко распространенные болезни растений.
Кроме того, биогумус обладает исключительными физико-химическими свойствами: водопрочность структуры (95-97%) и полная влагоемкость (200-250%) Это позволяет рассматривать его как прекрасный мелиорант и почвоулучшитель.
Особенно эффективен биогумус в защищенном грунте.
Эффективность биогумуса
■ быстро восстанавливает естественное плодородие почвы, улучшает ее структуру и здоровье;
■ не обладает инертностью действия: растения и семена сразу реагируют на него;
■ является органическим удобрением пролонгированного действия: его эффективность сохраняется в течение 4-7 лет;
■ сокращает сроки прорастания семян и увеличивает их всхожесть, ускоряет рост и цветение растений, сокращает сроки созревания;
■ обеспечивает крепкий иммунитет у растений, повышая их устойчивость к стрессовым ситуациям, неблагоприятным погодным условиям, бактериальным и гнилостным болезням;
■ связывает в почве тяжелые металлы и радионуклиды, не дает растениям накапливать нитраты;
■ обеспечивает стабильный, высокий, экологически чистый урожай.
Наиболее мощным гумусообразователем в природе являются дождевые черви. Без их участия создать гумус и восстановить плодородие почвы невозможно.
Черви населяют все ярусы почвы. Поэтому все отмершее органическое вещество проходит не один раз через их кишечник и само превращается в почву, благодаря удивительным свойствам дождевых червей. Дождевые черви могут питаться любой пищей, содержащей органические вещества. Они могут есть опавшие листья, отмершие травянистые растения, перепревший навоз и саму почву. Переваривая мертвую растительную органику, они преобразуют ее в маленькие почвенные комочки. Эти экскременты дождевых червей называют копролитами (от древнегреческого «коπроς» (помет) и «лІθос» (камень)).
В копролитах червей естественной популяции содержится 11-15% гумуса на сухое вещество. За счет обволакивающей их слизи они прочны и вода не размывает их, а только намачивает и просачивается дальше внутрь почвы. Копролиты содержат повышенное количество азота, фосфора и калия. Черви переводят эти необходимые растениям элементы из недоступной формы в доступную. В процессе переваривания растительных остатков в пищеварительном тракте червей формируются гумусовые вещества. Они отличаются по химическому составу от гумуса, образующегося в почве при участии микрофлоры тем, что в пищеварительном канале червей развиваются процессы полимеризации низкомолекулярных продуктов распада органических веществ и формируются молекулы гуминовых кислот. Эти кислоты вступают в комплексные соединения с минеральными компонентами почв, образуя стабильные агрегаты, долго сохраняющиеся в почве. Так черви создают рыхлую, насыщенную воздухом влагой и доступными растениям питательными веществами плодородную почву.
Черви являются важной частью почвенной биоты и встречаются по всему миру. Они обитают на всех континентах, кроме Антарктиды. Дождевые черви различаются не только по семействам, родам и видам, но и по типам питания и месту обитания в почве:
- Питающиеся органическим веществом на поверхности почвы, среди них:
■ поверхностно-обитающие, живущие в напочвенной подстилке из опавших листьев, отмерших трав, полуперегнивших веток, а также в компостах;
■ роющие глубокие норы (до метра и более).
- Питающиеся перегноем или собственно почвой, среди них:
■ живущие в верхней части почвы;
■ живущие на средних глубинах (20-40 см);
■ норники, обитающие в глубоких слоях почвы.
- Существуют также черви – амфибии.
Таким образом, корневые системы растений в живой почве размещаются в слое, являющимся естественной средой обитания земляных червей (дрилосфере). Ученые доказали, что почва, прилегающая к ходу, оставленному червяком, заселяется микроорганизмами на толщину слоя около 2 мм. А сама внутренняя поверхность ходов в живой почве на всей глубине питания земляных червей может составлять 5 м² на 1 м² поверхности почвы.
Создавая в почве одноразовые постоянные ходы дождевые черви повышают почвенную аэрацию, инфильтрацию воды в почву и микробную деятельность. Ходы дождевых червей могут оставаться неизменными на протяжении десятилетий, что способствует стабилизации почвенных агрегатов и снижению вероятности эрозии почвы.
Червям для жизни необходима влажная почва, чтобы она не высасывала влагу из них самих. Если воды не хватает, черви углубляются в более влажные слои почвы или впадают в диопаузу. Резкие изменения температуры и влажности почвы приводят к массовой гибели червей. Врагами дождевых червей являются поедающие их птицы, а также неразумная и безграмотная деятельность в почвоведении человека.
Многоразовая глубокая вспашка, разрушающая ходы и камеры обитания червей, сжигание или уборка пожнивных остатков, химические удобрения и ядохимикаты приводят к массовой гибели дождевых червей и другой почвенной фауны, без чего пашни мертвы. Однако, надо не забывать, что внесение удобрения на пашню, где черви уничтожены человеком, желаемого эффекта не дает. Если при пахотной технологии используется 28% азота, 20% фосфора и 32% калия, то при почвосберегающей – 50,20,50% соответственно. Если природой задумано, что бы червяк рыхлил, удобрял и лечил землю, то возврат его на поля избавит агрария от множества проблем.
Понятно, что беспахотная технология – путь к возвращению земляного червя в поле, и «высший пилотаж» для агронома – это переход на технологию No-Till, о которой речь пойдет в следующем разделе.
Именно No-Till для земляного червя зеленый свет для возврата в поле, ибо под мульчей сохраняется влага, которая так важна для кожи «ангелов земли», почва защищена от перегрева, выветривания, промерзания. Нижний, разлагающийся слой мульчи – чудесная столовая для червей.
Но переход на No-Till – это очень непросто, и если, при необходимости, агроном примет решение рыхлить землю, то обработка должна быть не глубже 5 см! Это сохранит структуру созданную червячками, их ходы и норы. А через некоторое время вы сами удивитесь на какую глубину Ваша земля станет легкой и пушистой без всяких обработок.
Источник
Способы повышения содержания гумуса в почве
Всем известно, что плодородный чернозем чрезвычайно богат гумусом (лат. «humus» — «земля, почва»). Он образуется в результате преобразования животных и растительных органических остатков в стабильные питательные соединения, которые длительное время сохраняются в почве, способствуя росту и развитию растений.
В гумусе находится все необходимое для осуществления процесса фотосинтеза, поэтому он является своеобразным «хлебом» для растительных культур. Чем выше процентное содержание гумуса в почве и чем мощнее плодородный слой земли, тем лучше становится водный, воздушный и тепловой режимы грунта, тем благоприятнее среда для живущих в нем полезных микроорганизмов и бактерий, тем активнее происходит преобразование нитратов в углекислоты, тем больше вырабатывается полезных микро и макроэлементов. По этой причине сохранение и приумножение запасов гумуса является одной из приоритетных задач земледельцев.
В гумусе сконцентрировано девяносто восемь процентов всех запасов почвенного азота, шестьдесят процентов фосфора и восемьдесят процентов калия, поэтому природная сельскохозяйственная технология не дает сбоев.
Почва считается плодородной и благоприятной для выращивания растений, если содержание в ней гумуса составляет от трех до пяти процентов. Больше всего его содержит чернозем, структура которого формировалась на протяжении многих веков. Именно в черноземе происходит наибольшая активность микробов и бактерий, в нем же, как правило, массово обитают дождевые черви, которые способствуют образованию гумусовых соединений и играют важную роль в почвенных процессах.
В составе почвенного гумуса выделяют специфическую часть (85 — 90 % всего гумуса), представленную гумусовыми веществами, и неспецифическую часть (10 — 15%), представленную негумифицированными органическими веществами. Последние по своему составу могут, быть весьма разнообразны и включать: азотистые соединения (белки, ферменты, аминокислоты), углеводы (моносахариды, олигосахариды, полисахариды), липиды (жиры, воски, фосфолипиды), дубильные вещества (таннины, галловая кислота, флобафены и другие полифенолы), органические кислоты; кроме того, лигнины, смолы, спирты, альдегиды.
Гумусовые вещества почвы представлены гуминовыми и фульвокислотами, а также гуминами.
Как повысить содержание гумуса в почве?
Во-первых, следует каждый год компенсировать потери гумуса, израсходованные на выращивание культурных растений. Для этого аграриям необходимо ежегодно производить возврат органических веществ в виде удобрений назад в почву. В правильно подготовленном удобрении содержатся все необходимые соединения и элементы, призванные обеспечивать растениям полноценное и сбалансированное питание.
В качестве органики аграрии чаще всего применяют перегнивший навоз или измельченную солому, которая позволяет ежегодно увеличивать количество гумуса до семисот (!) килограмм на гектар площади.
Во-вторых, следует помнить, что внесение органики в почву – это лишь половина дела, поскольку земледельцам необходимо еще создать условия, при которых элементы питания будут легко усваиваться растениями. Для этого органические удобрения необходимо забороновать, чтобы они стали составляющей верхней плодородной части земли.
В-третьих, повышению содержания гумуса в почве способствуют агротехнические методы выращивания растений, такие, как например чередование на одном участке поля различных культур. Данный простой способ позволяет земле меньше «утомляться» и количество гумуса при этом практически не сокращается. А вот ежегодное возделывание одних и тех же растений на одном месте мало того, что обедняют почву, так еще создают благоприятные условия для распространения различных болезней, паразитов и вредителей.
В-четвертых, для повышения уровня гумус, аграриям следует использовать растения – сидераты или так называемое «зеленое удобрение», то есть культуры, которые растут в качестве смежных и обладают при этом способностью усиливать действие других удобрений и ускорять микробиологические процессы в грунте. Как правило, сидерация представляет собой процесс выращивания растений с целью их последующей запашки. Для этой цели чаще всего применяют люпин (запашка этого зеленого удобрения равноценна внесению семидесяти (!)тонн навоза в расчете на один гектар площади) или другие бобовые культуры.
Люпин насыщен белковыми веществами и является превосходным источником биологического азота. В качестве сидеральных культур земледельцы используют также такие растения как: сераделла, клевер, донник, белая горчица, рожь и гречиха.
В-пятых, почву необходимо систематически разрыхлять, производя регулярное культивирование или мульчировать, применяя для мульчи торф, солому или отходы деревопереработки.
Аграриям следует также помнить о том, что применение традиционной отвальной технологии обработки земли постепенно ведет к снижению почвенного плодородия за счет интенсивного разложения органических веществ, чрезмерного распыления почвы и разрушения ее структуры. Поэтому в настоящее время все большую популярность у земледельцев завоевывает способ нулевой обработки почвы, который называется «No-Till» технологией, что означает «без рыхления, без обработки».
Данный способ обработки почвы позволяет не только сохранить гумус, но увеличивает скорость его образования.
Существует еще один метод безотвальной обработки земли, который имеет как ярых сторонников, так и противников – это способ обработки почвы с помощью плоскорезов, также создающий благоприятные условия для сохранения структуры гумуса.
На самом деле уровень плодородия почвы можно сравнить с депозитным счетом в банке. Если все деньги снять одним махом, доход сразу прекратится. Ровно также происходит и в агрономии. Если почву не подкармливать — это в итоге приведет к ее истощению и, соответственно снижению урожайности в будущем.
В любом случае обеспечение положительного баланса гумуса, а также сохранение и постоянное увеличение его запасов является гарантией получения стабильно богатого урожая.
Источник