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
Что такое гумус, его состав, формирование, использование
Многие огородники слышали слово гумус, но не все до конца понимают, что это такое, как правильно его применять и самостоятельно готовить.
Гумус — что это такое?
Для начала давайте определимся с основными понятиями, которые используются садоводами и дачниками.
Гумусовый слой почвы
Гумусовый слой почвы — представляет из себя плодородную землю, богатую питательными веществами, имеет характерный темный цвет гумуса. Любая плодородная почва содержит какой-то процент гумуса, но не будет являться гумусом в чистом виде.
Гумус — это перегной или нет?
Гумус и перегной. Очень часто от дачников и садоводов можно услышать, что гумус — это перегной или хорошо разложившийся компост. На самом деле это два совершенно разных понятия. Компост образуется в результате разложившейся естественным образом органики. Чтобы он стал гумусом, необходимо участие дождевых червей.
Как формируется гумус?
Именно благодаря кольчатым червям, поедающим органические останки, появляется гумус. Почва, проходя через тело червя не только становится более рыхлой, но и обогащается питательными биологическими веществами. Не зря дождевых червей называют фабрикой биогумуса.
Если кратко, гумус — это плодородная почва, содержащая питательные органические вещества, необходимые для роста растений.
Не только черви перерабатывают органические остатки, в почве содержится и много других жителей: микроорганизмов, грибов, полезных бактерий. Каждый из них вносит свою лепту, преобразует мертвую органику в новую, питательную для растений субстанцию. Однако ключевую роль в создании гумуса играют черви. Именно они делают почву рыхлой, обогащают ее кислородом и питательными веществами.
Роль гумуса в земледелии
Питательная среда в природе создается в результате естественных процессов. Все живое, что умирает, попадает в землю, разлагается, а затем перерабатывается простейшими микроорганизмами и насекомыми. Образуется питательный, плодородный слой, который является источником энергии для всего растущего на земле — деревьев, кустов, растений.
Состав гумуса
Гумус почвы многокомпонентный по составу. Он включает в себя:
- органику (90%) — гуматы, гуминовые кислоты, фульвокислоты, витамины, ферменты, гормоны и проч.
- неорганические вещества (10%) — минералы.
По содержанию микроэлементов гумус превосходит навоз, компост и перегной.
Дождевые черви, перерабатывающие землю, снабжают ее микроэлементами, аминокислотами, антибиотиками. Все эти вещества необходимы для активного роста и быстрого развития растений. Культуры, растущие на почве, в которой находится много биогумуса, имеют более мощную корневую систему, лучше развиваются, меньше болеют.
Кроме этого гумус способствует разложению в почве вредных солей тяжелых металлов, пестицидов, радионуклидов и других опасных соединений. Благодаря нему улучшаются фильтрующие и соединительные свойства грунта.
Темный цвет гумуса дополнительно притягивает солнечный свет и энергию, прогревая плодородные слои.
Таким образом гумус почвы является ценным биогенным веществом. Повышение содержания биогумуса в почве — главная задача земледелия.
Значение и содержание гумуса в разных составах почв
Гумус образуется неравномерно, это зависит от факторов окружающей среды — температуры и влажности.
Самое активное накопление гумуса происходит в умеренном климате без излишней влаги.
По гумусному слою различают следующие типы почв:
Чернозем — формируется в течение сотен лет при благоприятных условиях окружающей среды — умеренном или умеренно-континентальном климате с чередованием периодов увлажнения и иссушения. Это самая богатая гумусом почва, она имеет темный цвет, высокий процент полезных минеральных веществ и высокую биологическую активность микроорганизмов.
Подзолистые почвы. Формируются под лиственными и хвойными лесами в условиях умеренно-холодного климата с хорошим промывным режимом. Из-за постоянного вымывания, слой гумуса обеднен органикой и минералами, поэтому он мало пригоден для выращивания растений. Почва характеризуется высокой кислотностью и слабой биологической активностью.
Торфяные почвы. Развиваются в условиях болот при избыточном увлажнении и являются самыми кислыми почвами в природе. Ценны огромным содержанием гумуса, но при условии их осушения. В первозданном виде — мало пригодны для земледелия.
Как повысить содержание гумуса в почве?
От содержания гумуса в почве зависит ее плодородие. Для того чтобы повысить количество гумуса у себя на дачном участке или огородике необходимо:
- Вносить органические подкормки в землю — компост, навоз, птичий помет.
- Прополотую, скошенную траву и другую зелень не выбрасывать, а закапывать в землю, создавая питательную среду для червей микроорганизмов.
- Применять готовые биопрепараты (ЭМ препараты), которые будут поддерживать численность полезных для почвы бактерий.
- Использовать промышленный биогумус, который является чистым органическим удобрением, полученным в результате переработки технологичными червями навоза и пищевых отходов.
Если не вносить подкормки, органику, не пополнять почву гумусом, она быстро обеднеет. На такой земле невозможно будет получить хороший и богатый урожай.
Как использовать гумус
Для повышения плодородности почвы на своем дачном участке важно регулярно вносить гумус. Это следует делать обязательно, если изначально земля на участке скудна и ее нужно приспосабливать для земледелия. Но и чернозем также нуждается в гумусовой поддержке.
Внося органику в почву, вы каждый раз повышаете содержание гумуса в ней. Для этого следует ежегодно вносить в землю — навоз, компост, перегной, а также выращивать седераты, с последующей их запашкой.
Вносить органические удобрения нужно дозировано, переизбыток может негативно сказаться на развитии растений.
Как вносить навоз и птичий помет
Особую осторожность следует проявлять, если вы решили внести свежий, не перепревший навоз, который еще не превратился в гумус. Бывалые огородники знают, что при попадании свежего навоза и птичьего помета в землю в чистом виде, выделяется большое количество тепла и корни молодых растений могут получить сильный ожог и даже погибнуть.
Перед внесением навоза необходимо тщательно прорыхлить землю, добавить в нее измельченной соломы или листвы. Тогда питательные вещества из навоза будут медленно выходить в грунт и равномернее в нем распределяться, а растения не получат тепловой ожог.
Конечно, лучше всего вносить перепревший навоз, но и из свежего навоза можно самим приготовить хорошее органическое удобрение. Для этого в него вносят листву или солому, затем гасят известью и добавляют золу. Полученный состав можно вносить:
- для засыпки кругов, вокруг только что высаженных деревьев и кустарников;
- в междурядья посаженных кустиков клубники и других ягодников;
- для подкормки рассады;
- для настаивания черенков и семян.
Норма гумуса под садовые и огородные культуры составляет 2-4 ведра на 1 квадратный метр. Удобрение вносится в землю на штык лопаты. Расход гумуса для рассады идет чуть больше и составляет в пропорции с простой водой — 1/2:1.
При внесении птичьего помета его следует также разбавлять водой (соотношение 1:10), тогда все питательные вещества быстро проникнут к корням растения и не причинят им вреда.
Как правильно использовать компост
Компост или листовой перегной — самый лучший, экологичный материал для формирования гумусного слоя почвы. В компостную яму можно вносить пищевые отходы, растения после прополки, опавшую листву, опилки и любую другую растительную органику. Сверху яму присыпают землей и за зиму органические останки перегнивают. Так образуется компост, готовый для внесения в землю.
Для того, чтобы получить зрелый компост, понадобится 1-2 года (в зависимости от объема компостной ямы). Но процесс можно ускорить в 2 раза, если несколько раз месяц перелопачивать кучу. Еще можно быстрее добиться результата (за 3-4 месяца) путем полива кучи раствором Компостин.
Готовый субстрат можно вносить в почву для улучшения ее структуры и состава.
Предлагаю посмотреть видео, о том, как своими руками сделать компостную яму, чтобы получить качественный гумус.
Какой биогумус выбрать?
Помимо внесения на своих угодьях в почву органики, вы можете использовать готовый биогумус. Он является продуктом вермикомпостирования с участием микроорганизмов и червей.
При добавлении биогумуса растения активнее развиваются, легче переносят стрессы, меньше болеют, у них крепче иммунитет.
В садовых магазинах продукт можно увидеть в трех видах:
- сухой,
- твердый,
- концентрированная жидкая вытяжка.
Удобрения можно использовать как в сухом, так и в жидком виде. Каждая упаковка имеет соответствующую инструкцию, в которой расписано для каких целей лучше использовать биогумус и нормы внесения для каждой культуры.
Сухой
Сухие гранулированные удобрения удобнее использовать в открытом грунте — для подкормки растений в период вегетации и подсыпки тонким слоем.
К плюсам можно отнести:
- удобную фасовку,
- удобрение можно дозировать;
- легко рассыпать по поверхности почвы;
- удобно использовать для прикорневой подкормки растений во время роста.
Из минусов — не совсем годится для внекорневой подкормки.
Жидкий
Жидкие удобрения представляют собой концентрированную вытяжку, с антимикробным эффектом.
Они больше подходят, для:
- замачивания и проращивания семян,
- подкормки рассады и комнатных цветов,
- годится для корневой и внекорневой подкормки,
- можно использовать для опрыскивания.
Жидкий гумус не очень удобен в использовании в качестве прикорневой подкормки для открытого грунта. Еще из минусов стоит отметить — траты определенного времени на настаивание (в теплом месте не менее 4 часов) и осторожность внесения (важно соблюдать концентрацию).
Видео: как использовать жидкий концентрат и сухой биогумус для культур
Предлагаю посмотреть видео о том, как правильно использовать сухой и жидкий вермикомпост на дачном участке.
А если вы захотите сделать биогумус своими силами, приглашаю к просмотру данного видео.
Способов поддержать плодородие почвы много, вы можете выбрать любой из предложенных в статье. Все они являются экологически чистыми и безопасными, позволят обогатить грунт питательными элементами, необходимыми для роста и быстрого развития растений.
Источник