Гумусовый состав почв это

Гумус почв и его свойства

Вы здесь

В естественных условиях гумификация растительных остатков в почве осуществляется не только микробами и дождевыми червями, но и многими другими фитосапрофагами. Они создают мелкоземистость и рыхлость, влияют на физические свойства и структуру, на химическиепроцессы, приводят к смешению химических элементов, их аккумуляции и стабилизации в форме гумусовых веществ, определяющих почвенное плодородие. Чем больше гумуса в почве, тем лучше водный, воздушный и тепловой режимы плодородного слоя, тем лучше питание растений, тем активнее идет образование нитратов и углекислоты, необходимых для фотосинтеза и фиксации атмосферного азота свободноживущими в корнеобитаемом горизонте микроорганизмами. Физико-химическое взаимодействие новообразованных гумусовых кислот с минералами предохраняет их от быстрого вовлечения в биохимический кругооборот и способствует закреплению гумуса в почве.

Органические вещества растительных остатков с помощью бактерий и червей превращаются в гумусные кислоты и фульвокислоты. В растительных остатках содержатся и так называемые зольные элементы — различные металлы, кремний и т.д. Гумусные кислоты и фульвокислоты взаимодействуют с металлами и образуют соли — гуматы и фульваты. Гуматы лития, калия, натрия растворимы, легко вымываются водой. Они же представляют наиболее ценную часть гумуса, легко доступную растениям. Гуматы кальция, магния, кремния и тяжелых металлов нерастворимы и составляют ту часть гумуса, которую можно назвать консервами почвенного плодородия. Они накапливались в черноземах весь послеледниковый период. Эти гуматы способны растворяться под влиянием ферментов корневой системы растений, но в количествах, удовлетворяющих только их потребность. Они не подвержены гидролизу, но оказывают большое влияние на создание агрономически ценной, связной, водопрочной и пористой структуры, не подверженной влиянию эрозийных воздействий.

Особо следует подчеркнуть, что гуматы тяжелых металлов еще более устойчивы к гидролизу ферментами корневой системы растений и практически не усваиваются ими. Это есть главное экологическое свойство гумуса — связывание тяжелых металлов в почве и предохранение всего живого на Земле от их токсического воздействия, в том числе от тяжелых радионуклидов! Это защитное свойство столь же важно для всего живого, как и защитное свойство озонового слоя вокруг Земли. Чем больше гумуса в почве, тем ярче выражено такое буферное свой-ство почв: пищевая и кормовая продукция, выращенная на высокогумусных почвах, является экологически чистой.

Буферное свойство гумусных почв можно проиллюстрировать следующими данными. По расчетам академика В. А. Ягодина (1990), при ежегодном сжигании в мире 33 млрд т угля вместе с золой рассеивается до 220 тыс. т урана и 280 тыс. т мышьяка (для сравнения: мировое производство этих двух металлов составляет соответственно 30 и 40 тыс. т в год). Кроме того, металлургические предприятия ежегодно выбрасы-вают на поверхность земли (с дымами) более 150 тыс. т меди, 120 тыс. т цинка, 90 тыс. т свинца, 30 т ртути, массу других металлов и многие миллионы тонн серной, соляной, азотной, фосфорной и других кислот. С выхлопными газами на поверхность почвы попадает более 250 тыс. т свинца. В процесс техногенного загрязнения окружающей среды вносит свой «вклад» и промышленность, производящая минеральные удобрения, в частности фосфорные (Р. Е. Елсшев, А. Л. Иванов, М. Шахаджахан, 1991). В почву попадают при этом все остальные элементы таблицы Д. И. Менделеева, включая кадмий, стронций, селен, фтор и т.д. и т.п. Трудно себе представить массу этих и других элементов, попавших в почву хотя бы за послевоенный период. Но вселенской катастрофы и гибели живого не произошло, отмечались лишь локальные болезни лесов, озер, и только в северных регионах Канады, Скандинавии, Сибири, где в почвах мало гумуса. Регионы с большим содержанием гумуса в почве пострадали меньше, а в странах, где производство гу-мусных удобрений освоено достаточно широко, быстро произошло оздоровление почвы, животных и людей (США, Канада, Западная Европа, Япония, страны Южной Азии и другие).

Гумус -это «хлеб для растений». В нем сосредоточено 98% запасов почвенного азота, 60% фосфора, 80% калия и содержатся все другие минеральные элементы питания растений в сбалансированном состоянии по природной технологии. В инертном гумусе пахотного слоя заключено до 87,5% энергии.

Наиболее богаты гумусом черноземы, где богатая травянистая растительность и активная деятельность микроорганизмов и дождевых червей способствуют обильному образованию гумусовых веществ, а высокое содержание глинистых минералов обеспечивает их закрепление в почве. Так формировался гумусовый фонд почвы — итоговый результат длительных (десятилетия и столетия) и разнообразных процессов разложения и консервации веществ растительного и микробного происхождения.

Запасы гумуса в почвенном покрове земли распределены неравномерно: больше всего его в черноземах луговых степей — от 400 до 700 т/га, меньше — в почвах тундр и пустынь — всего 0,6. 0,7 т/га.

Гумус не только участвует в снабжении растений азотом, фосфором, калием и другими важными макро- и микроэлементами питания, неоспорима его роль и в других важнейших процессах почвообразования и обеспечения плодородия почв, таких, как предохранение почв от выветривания, создание их гранулярной структуры, снабжение растений необходимой для фотосинтеза углекислотой, биологически активными ростовыми веществами. Поэтому сохранение и преумножение запасов гумуса — одна из первоочередных задач земледельцев.

Агрономическая ценность гумуса в значительной степени определяется соотношением содержащихся в нем гуминовых кислот и фульвокислот. При преимущественном синтезе гуминовых кислот в почвах формируется четко выраженный гумусовый горизонт, обладающий высоким плодородием. Такие почвы характеризуются водопрочной, водоемкой структурой и гидрофильностью, богаты органическими формами азота, фосфора и других элементов питания растений.
При интенсивном образовании фульватного гумуса почвы легко обедняются щелочными катионами и другими элементами, приобретают кислую реакцию среды, обеструктуриваются. Повышение плодородия этих почв связано с длительным окультуриванием и внесением больших доз биогумуса (до 100 т/га).

В гумусе сосредоточено огромное количество энергии. При расчете ее теплотворная способность гумуса для всех типов почв условно принимается равной 4000 калорий на 1 г. Из изученных почв по энергетике гумуса резко выделяется чернозем — 20000 калорий в призме сечением 1 см2 и мощностью до 300 см. Гумус других типов почв характеризуется значительно меньшими запасами энергии — 4000. 8000 калорий в том же объеме почвы. Если сравнить содержание энергии на 1 га земли, имеющем запас энергии в призме 4000 малых калорий, то общий ее запас сопоставим с 50000 л бензина, а на черноземах — 250000 л.

Огромные запасы аккумулированной в гумусе энергии играют чрезвычайно важную роль в самых разнообразных почвенных процессах;

Гумус — основной источник энергии для процессов превращения в почве минеральных соединений, биосинтетических реакций, жизнедеятельности микроорганизмов, роста и формирования растений и т.д. Черноземы, как было отмечено, характеризуются преобладающей аккумуляцией энергии в гумусе (88% суммы энергии в гумусе и растительном веществе), что хорошо согласуется с выдающимся и устойчивым плодо¬родием черноземов.

Плодородие полей и огородов напрямую связано с количеством и качеством гумуса в почвах. Наиболее богаты им черноземы. В знаменитых черноземах Центрального и Северокавказского регионов содержалось 10. 14% гумуса, а мощность слоя чернозема — до 1 м.

Хорошо изучена важная роль гумусовых веществ как физиологически активных соединений для растений. Высокогумусированные почвы отличаются более высоким содержанием физиологически активных веществ. Гумус активизирует биохимические и физиологические процессы, Повышает обмен веществ и общий энергетический уровень процессов в растительном организме, способствует усиленному поступлению в него элементов питания, что сопровождается повышением урожая и улучшением его качества.

В литературе накоплен огромный экспериментальный материал, показывающий тесную зависимость урожая от уровня гумусированности почв. Коэффициент корреляции содержания гумуса в почве и урожая составляет 0,7. 0,8 (данные ВНИПТИОУ, 1989). Так, в исследованиях Белорусского научно-исследовательского института почвоведения и агрохимии (БелНИИПА) увеличение количества гумуса в дерново-подзолистых почвах на 1% (в пределах его изменения от 1,5 до 2,5. 3%) повышает урожайность зерна озимой ржи и ячменя на 10. 15 ц/га. В колхозах и совхозах Владимирской области при содержании гумуса в почве до 1% урожай зерновых в период 1976-1980 гг. не превышал 10 ц/га, при 1,6. 2% составлял 15 ц/га, 3,5. 4% — 35 ц/га. В Кировской области прирост гумуса на 1% окупается получением дополнительно 3. 6 ц зерна, в Воронежской — 2 ц, в Краснодарском крае — 3. 4 ц/га.

Еще более существенна роль гумуса в увеличении отдачи при умелом применении химических удобрений, эффективность его при этом увеличивается в 1,5. 2 раза. Однако необходимо помнить, что химические удобрения, внесенные в почву, вызывают усиленное разложение гумуса, что приводит к снижению его содержания.

Практика современного сельскохозяйственного производства показывает, что повышение содержания гумуса в почвах является одним из основных показателей их окультурирования. При низком уровне гумусовых запасов внесение одних минеральных удобрений не приводит к стабильному повышению плодородия почв. Более того, применение высоких доз минеральных удобрений на бедных органическим ве¬ществом почвах часто сопровождается неблагоприятным действием их на почвенную микро- и макрофлору, накоплением в растениях нитра-тов и других вредных соединений, а во многих случаях и снижением урожая сельскохозяйственных культур.

Источник

Гумус: что это такое, состав, как образуется, классификация почв по содержанию гумуса, как использовать гумусное удобрение

Гумус: что это такое, состав, как образуется, классификация почв по содержанию гумуса, как использовать гумусное удобрение

Состав почвы очень разнообразен. Она содержит минеральные элементы и органику. Одним из органических веществ, входящих в ее состав, является гумус. Он образует питательный слой. Что это такое и какова его роль в жизни растений, рассмотрим далее.

Что такое гумус

Основной химической составляющей почвы, которая является питательной средой для растений и развития полезных микроорганизмов, является гумус. Он представляет собой органические остатки растений и животных, которые появляются в результате их жизнедеятельности. Вещество содержится только в почве, никакие другие природные образования его не имеют.

Гумус имеет темно коричневый цвет и придает окраску земле. В зависимости от его содержания, грунт имеет светлый или темный окрас. Самый плодородный – чернозем, имеет наибольшее его содержание и самый темный оттенок.

Состав и как образуется гумус в почве

Что такое гумус почвы определили, теперь узнаем, из чего он состоит. Это вещество сложного химического состава. Его основой служит гуминовая кислота, которая содержит очень важные для роста растений соединения.

Гуминовая кислота.
Фульвокислота.
Гумины.
Производные кислот: углероды (60%), кислород (35%), фосфор, сера, некоторые другие химические элементы.

Субстрат имеет органическую и неорганическую составляющие. Гуматы и фульваты – органика, неорганическая часть – различные минералы. Гуминовая кислота не растворяется в воде, что замедляет ее вымывание из грунта. Растворение ее в щелочах и соде позволяет быстро всасываться корнями растения.

Фульвокислоты растворимы в воде, при этом происходит выделение кислоты. Гумины вообще не растворяются ни в воде, ни в кислотах, ни в щелочах. Это вещество стабильное, долго остается в почве. Все составляющие полезны для растений.

Процесс образования гумуса довольно длительный. Все, что попадает на землю – останки животных, отмершие растения, опавшая листва, пищевые отходы, становятся пищей для организмов и бактерий, обитающих в почве, происходит процесс их разложения.

Основные обитатели здесь дождевые черви. В современной агротехнике для этого специально выращивают калифорнийских червей. Поглощая все органические отходы и пропуская их через свой организм, черви выполняют процесс биосинтеза. Для существования микроорганизмов и образования гумуса нужна влага, кислород и тепло.

Классификация почв по содержанию гумуса

Различные грунты имеют разное содержание гумуса в своем составе. В зависимости от этого и производится их классификация.

Малогумусовые

Содержат 1% вещества. Их относят к бедным, неплодородным. В основном это подзолистые почвы. Они характерны для хвойных лесов, из сухой хвои гумус не образуется, а другой растительности здесь нет. Отсутствуют условия для жизни микроорганизмов.

Умеренногумусные

Содержат до 2% субстрата. Это дерново-подзолистые, образуются в лиственных лесах, где есть листовой опад, и растут травы.

Среднегумусные

Эти грунты содержат около 3% субстрата. Это серые лесные почвы, которые после обработки используют для посева культурных растений. Считаются достаточно плодородными.

Гумусные

Содержат от 3 до 6%. Это богатая плодородная земля. Подходит для выращивания овощей, цветов. Ее добавляют в бедный грунт для повышения плодородия. К гумусным относят черноземы. Доля гумуса в черноземе достигает 10-12%.

Правильное использование гумусного удобрения

Гумус на 90% состоит из воды, богатые им почвы остаются дольше влажными. Использовать гумусное удобрение полезно для всех видов растительных культур, главное соблюдать норму. Корни растений хорошо усваивают питательные вещества из такой почвы, растут и развиваются.

Чтобы упростить питание гумусом, изготавливают специальные гуминовые удобрения. Раствор такого удобрения готов к применению, его вносят под различные культуры прямо под корень.

При их использовании следует соблюдать определенные правила:

Не следует вносить гумусные удобрения, если грунт удобрен не перепревшим навозом. Взаимодействие этих элементов приводит к химической реакции с образованием тепла. Это негативно влияет на корни растения.
Следует правильно рассчитать количество раствора в зависимости от вида растения и характеристики грунта.
Раствор можно использовать на всех стадиях развития садовых и огородных культур. Это может быть замачивание семян, полив рассады, увлажнение растения при цветении, бутонизации и плодоношении.
Хорошо производить опрыскивание зеленых частей растения гуминовым удобрением.

Если использовать удобрение в виде субстрата, его вносят в предварительно разрыхленную землю, перемешав с соломой, чтобы продлить срок ее плодородия, не допустить быстрого вымывания дождем.

Как повысить уровень содержания гумуса в почве

Каждый год, убирая урожай с грядок, мы выносим часть полезных элементов. Чтобы повысить плодородность, используют различные методы. Одним из методов является увеличение состава гумуса в ней.

Рассмотрим несколько способов, как это сделать:

Создать собственные запасы путем приготовления компоста.
Вносить на грядки и перекапывать.
Создать условия для образования вещества непосредственно в почве.
Придерживаться правильного севооборота на грядках.

Наиболее простой и малозатратный способ – приготовление компоста. На участке всегда найдется, что положить в компостную кучу. Все растительные остатки, ветки от обрезки деревьев, пищевые отходы подойдут для этой цели. Если добавить туда немного навоза, получим отличное удобрение.

Если приобретать субстрат в магазине и вносить в землю, нужно соблюдать некоторые условия. Вещество должно попадать непосредственно к корням растений. Для кустов его заделывают на глубину 0,5 м в каждую лунку. На овощных грядках располагают равномерно не глубже 40-50 см.

Следует знать, что гумус не терпит большой концентрации минеральных солей при одновременном внесении. Их количество должно быть не более 1/3 от общего состава.

Гумус образуется прямо на грядке, если создать там условия для размножения червей и микроорганизмов. Грядку мульчируют различными органическими отходами – травой, опилками, торфом, или накрывают пленкой.

Грунт под мульчей должен быть влажным и рыхлым. Туда можно поместить калифорнийских или обычных дождевых червей для ускорения процесса.

Приведем основные положительные свойства субстрата:

Создает здоровый почвенный слой.
Улучшает почвенную структуру, делает ее более рыхлой и воздухопроницаемой.
Развивает иммунитет у растений, делает их устойчивыми к различным болезням.
Способствуют разрушению тяжелых металлов и радионуклидов в грунте.
Увеличивает связующие и фильтрующие возможности грунта.

Для хорошего развития и роста садовых и огородных культур важно вовремя восполнять запасы питательных элементов в почве, улучшать ее структуру, делать более плодородной. Использование гумуса вносит полезный вклад в этот процесс. Учитывая, что он является натуральным природным веществом, мы способствуем ведению органического земледелия, что полезно для человека.

Источник