Сад и огород
Дана оценка содержания гумуса в минеральных почвах России, основанная на теоретическом, расчетном и экспертном подходах. Представлен обзор и проведен анализ градаций почв по содержанию гумуса, разработанных Почвенным институтом им. В.В. Докучаева (1977, 1985, 1997, 2001, 2003, 2004) и Д.С. Орловым с соавторами (1978, 2004). Дано теоретическое обоснование и предложена шкала почв России по степени гумусированности, где в качестве точки отсчета представлены значения минимального содержания гумуса, а объективные интервалы шкалы значений содержания гумуса основаны на величинах межлабораторных допустимых расхождений. Введено понятие глобальной оценки, охватывающей широкий спектр почв России и отражающей различия между типами почв по содержанию гумуса, и дифференцированной оценки, характеризующей различия внутри типа (подтипа) почв по величинам этого показателя. Изложены методические приемы по определению минимально допустимых, оптимальных и максимально допустимых значений содержания гумуса в пахотных горизонтах почв.
Химический состав почв представлен тремя группами компонентов. Это вещества, ранее входившие в состав материнских пород; вещества, поступающие в почву с атмосферными и пылевыми осадками и, наконец, органические вещества, принадлежащие к различным классам соединений и накапливающиеся в первую очередь за счет остатков высших растений и микроорганизмов, а в почвах преобразуемые в гумус. Наиболее актуальна третья группа, являющаяся практически чуть ли не единственным источником самых различных органических соединений, которыми теоретически и практически обусловлено как формирование гумусовых горизонтов фактически любых почв, так и образование, и накопление в почвах специфических органических соединений — гумусовых веществ. Именно эти вещества придают почвам своеобразные облик и свойства, отличающие их от других природных тел [16].
Согласно Александровой, гумусо-образование, то есть формирование гумуса, это процесс специфичный для почв, в отличие от гумификации, протекающей во многих природных средах — торфах, илах, сапропелях, углях и др. (в том числе и в почвах) и приводящей к образованию гумусовых веществ.
В Большой Российской энциклопедии [3] дано следующее определение гумуса: “Гумус — динамичная система, состоящая из совокупности растительных и животных остатков, утративших черты анатомического строения и претерпевающих различные этапы разложения и синтеза; основная и важнейшая составляющая часть органического вещества почвы”.
В словаре почвенных терминов США [25] приведено иное определение: “Гумус — это более или менее стабильная фракция почвенного органического вещества, остающаяся после того, как главная часть попавших в почву растительных или животных остатков разложилась”.
Гумус является одним из важнейших показателей, определяющих генезис и плодородие почв.
В “Классификации и диагностике почв СССР” содержание гумуса рассматривается на видовом уровне. Видовые характеристики по содержанию гумуса соответствуют определенным типам почв (табл. 1).
В “Классификации почв России” [11], “Классификации и диагностике почв России” [10], в отличие от предыдущей классификационной системы, предложены более общие критерии идентификации почв по содержанию гумуса на видовом уровне:
Виды по содержанию гумуса в аккумулятивно-гумусовом горизонте, % от массы почвы (по [11]).
Для почв с темно-гумусовым и агро-темно-гумусовым горизонтом
Вид Гумус, %
1. Слабо-гумусированные 9
Таблица 1. Разделение типов почв СССР на виды по содержанию гумуса
В системе показателей Гришиной и Орлова [5] приведены обобщенные для всех типов почв градации по содержанию гумуса (табл. 2). По их мнению, небольшое число уровней показателя выделено для облегчения группировок почв. Эту же цель преследуют и целочисленные пределы для каждого Уровня. Как считают авторы, хотя такой подход несколько упрощает характеристику природной обстановки, но все же каждый из уровней с некоторым приближением отвечает реальным свойствам почв конкретных типов. Так, высокое содержание гумуса 6—10% действительно свойственно черноземам, а низкое и очень низкое (2—4 и 6.9; среднесуглинистые — эродированные — 6.3.
С учетом вышеизложенного составлена шкала градаций пахотных почв России по степени гумусированности пахотного слоя, состоящая из четырех классов (табл. 5). Для данной таблицы величина D взята из работы по материалам межлабораторного аттестационного эксперимента, проведенного в СССР на стандартных образцах при определении органического углерода по методу Тюрина. В случае внедрения в системе аналитических лабораторий агро. хим. службы России вместо методик определения содержания органического углерода в почвах способом сухого сжигания на автоматических анализаторах можно использовать информацию по межлабораторному эксперименту, приведенную в работе [2], с целью построения шкал на этой основе.
Первый класс — содержание гумуса меньше минимального — включает почвы, частично утратившие инертную компоненту гумуса в результате эрозионного выноса почвенных частиц, перемешивания гумусового горизонта с нижележащими, механического выноса тонкодисперсных частиц при уборке пропашных культур и т.д. Второй — слабо-гумусированные, третий — средне-гумусированные — включает почвы, в той или иной степени утратившие трансформируемое органическое вещество по отношению к его содержанию в целине в результате биологической минерализации. Четвертый — сильно-гумусированные — включает пахотные почвы, близкие по содержанию гумуса к целинным.
В предложенной шкале градаций пахотных почв России дана дифференцированная оценка содержания гумуса, учитывающая его трансформируемый компонент, который в определенной степени характеризует эффективное плодородие почв.
Здесь следует отметить весьма важное обстоятельство. Формирование и преобразование гумуса является совокупностью протекающих в почве физических, физико-химических, химических, биохимических и биологических процессов. Однако используемое в настоящее время его разделение на лабильные, активные, легкоразлагаемые, с одной стороны, и устойчивые, инертные, стабильные группы фракций, с другой стороны, носит весьма условный характер. Так, например, если речь идет о гумусовых веществах черноземов, извлекаемых непосредственно 0.1 н. раствором NaOH, то следует говорить о лабильности с позиций химического фракционирования. Если проводится биокинетическое фракционирование органического вещества почвы согласно схеме Семенова с соавторами, то оно в определенной степени характеризует биологические почвенные процессы. Трансформируемое органическое вещество, рассчитанное на основе формулы С trans = С tot — С min [6, 7], наиболее адекватно отражает нативную лабильность органического вещества почвы, которая является результирующей различных процессов.
Проблема необходимого и достаточного обеспечения пахотных почв органическим веществом приобретает все большую актуальность в связи с нарушением естественных процессов в биосфере и задачей оптимизации его управления для достижения устойчивого и экологически безопасного земледелия [21].
В пределах допустимого диапазона изменений содержания гумуса вполне реальна задача его регулирования на нормативной основе.
Таблица 5. Градации пахотных почв РФ по степени гумусированности (содержание гумуса в пахотном слое, % от массы почвы)
Таблица 6. Предварительные диапазоны изменения содержания гумуса (% от массы почвы) в типичных черноземах (пахотный слой)
С позиций агроэкологии стратегия внесения органических удобрений при условии их ограниченных ресурсов должна быть направлена на удобрение наиболее выпаханных почв. В то же время слишком высокое содержание гумуса может быть экологически и экономически невыгодным, поскольку неизбежно связано с активным высвобождением азота, особенно в периоды, когда он не может быть использован растениями [7] и, следовательно, с загрязнением окружающей среды. По этой причине нормативы обеспеченности органическим веществом имеют верхнюю границу.
В настоящее время предложены предварительные допустимые диапазоны изменения содержания гумуса в основных типах пахотных почв России [24]. В табл. 6 в качестве примера рассмотрены диапазоны изменений содержания гумуса в типичных черноземах, подверженных агро-генным воздействиям.
В основу определения значений оптимального содержания гумуса положены предложения Кершенса и Шульц [8], учитывающие количества легкоразлагаемого органического вещества в почвах Германии и скорректированные для условий России. Согласно этим авторам содержание органического углерода и азота в почвах имеет относительно узкие экологические пределы, которые составляют для условий Германии в обычных для практики системах землепользования 0.2— 0.6% разлагаемого органического углерода и
0.02—0.06% разлагаемого азота. При содержании ниже этих пределов плодородие почвы, урожайность сельскохозяйственных культур и ассимиляция С02 в фито-массе являются недостаточными, выше этих пределов наблюдаются потери органического вещества и загрязнение окружающей среды.
Заключение
Российскими учеными Гришиной, Орловым, Бирюковой, Розановой и в “Классификации и диагностике почв России” предложены шкалы гумусированности почв, которые могут оцениваться как глобальные, отражающие генетическую принадлежность почв.
В отличие от глобальной, генетической оценки степени гумусированности почв, разработаны дифференцированные оценки, отражающие различия по содержанию гумуса внутри типа (подтипа) почв, в том числе и агроэкологические. Составлена шкала градации пахотных почв России по степени гумусированности, состоящая из четырех классов: содержание гумуса меньше минимального, слабогумусированные, среднегумусированные, сильногумусированные. В предложенной шкале отражена агроэкологическая оценка содержания гумуса, учитывающая его трансформируемую компоненту, которая в определенной степени характеризует эффективное плодородие почв.
Разработаны подходы и приведены примеры допустимых нормативных значений содержания гумуса в пахотном горизонте почв, в основу которых положены предложения различных авторов по минимальным, максимальным (сильно-гумусированным) и оптимальным уровням содержания гумуса.
Здесь прежде всего следует отметить, что в России до сих пор отсутствует информация, позволяющая определить количество оптимального трансформируемого С орг в условиях длительных полевых опытов, заложенных на различных типах почв. Для определения оптимальных значений содержания гумуса был использован экспертный подход с экстраполяцией данных других авторов. Согласно Кершенсу, Шульц [8] оптимальное количество трансформируемого С орг лежит в интервале 0.2—0.6% от массы почвы. Имеется априорная информация, что с возрастанием валового содержания гумуса несколько нарастает содержание трансформируемого С орг; однако зависимость не носит четко выраженного характера. Диапазон по содержанию гумуса в почвах России значительно шире, чем таковой в Германии. Поэтому на почвах с содержанием С орг > 3—4% от массы почвы для определения величин оптимального содержания гумуса количество трансформируемого С орг составляло >0.6% от массы почвы. В случае близости почв России и Германии по содержанию гумуса для определения его оптимальных значений применяли указанный выше диапазон по содержанию трансформируемого С орг.
Источник
Что такое гумус — как образуется, классификация почв, видео
Плодородность почвы и богатый урожай напрямую зависит от ее состава. Правильно понимая, что такое гумус, садовод сможет достичь прекрасных результатов в своем деле. Некоторые ошибочно полагают, что это навоз или компост. Безусловно, без этих компонентов невозможен процесс роста и развития растений. Все же назвать их полноценным гумусом нельзя. В этом вопросе следует разобраться более подробно, чтобы знать, как действовать дальше.
Что такое гумус с точки зрения агрономии
Плодородность сельскохозяйственных культур напрямую зависит от химического состава грунта. Питательную среду в ней создают почвенные организмы. Такими усердными «работниками» полей и огородов являются:
- бактерии;
- всевозможные насекомые;
- грибковые споры;
- лишайники;
- кольчатые черви и другие беспозвоночные.
В течение нескольких лет они перерабатывают остатки, а также отходы жизнедеятельности подземной флоры и фауны. Вследствие этого в земле накапливаются органические соединения, которые служат «пищей» для культивируемых растений. Особую роль в том, как образуется гумус играют черви. Они не только поедают органические остатки, но и качественно рыхлят участок. Благодаря такой их «деятельности» грунт насыщается достаточным количеством кислорода и влаги.
Как определить содержание гумуса в почве? В лабораториях используют метод Тюрина, однако в обычных условиях цвет грунта свидетельствует о его наличии. Чем темнее субстрат, тем больше в нем питательных элементов.
Богатые гумусом земли содержат до 90% азотистых соединений. Также в их состав входят:
- фульвокислоты;
- фосфорные и серные вещества;
- гуминовые кислоты.
Все эти компоненты создают ценную структуру грунта, обеспечивая растениям надлежащий кислотно-щелочной баланс. Вдобавок они стимулируют рост зеленой массы и развитие корневой системы культур.
Классификация почв по содержанию гумуса: учимся различать состав грунта
В каждой отдельной природной зоне его «концентрация» зависит от многих факторов. К тому же степень окультуренности территорий влияет на качество этого ценного составляющего плодородия. Существует несколько классификаций почв по содержанию гумуса.
Условно их можно разделить на 4-6 категорий:
Черноземы имеют необычайно темный оттенок. Поэтому их поверхность лучше прогревается на солнце, а также длительное время сохраняет тепло.
Подзолистые грунты одни из самых бедных. Они встречаются в хвойных лесах, где верхний слой земли представлен в виде мульчи. Растительности в этих местах практически нет, поэтому микроорганизмам нечего перерабатывать. Наибольшее количество гумуса содержат почвы, относящиеся к черноземам. Они находятся в основном в южных регионах России.
Как повысить содержание гумуса на своем огороде
Перечисленные выше примеры классификации питательности почвенного субстрата являются относительными. Однако точно зная, что такое гумус, можно самостоятельно создать благоприятные условия для выращивания многих культур. В большинстве случаев его концентрация зависит от достаточного количества растительности, а также органики в грунте.
Поэтому на огород рекомендуют систематически вносить:
На сотку площади каждого удобрения понадобится 150-200 кг. Для таких целей выбирают медленно разлагающуюся органику: навоз либо компост. Это способствует повышению уровня питательных веществ почти на 30%. Быстро расщепляющиеся удобрения (навозная жижа, коровяк или помет птиц) используют только в качестве подкормок. В то же время многие земледельцы самостоятельно создают такой компостный состав.
На одну кучу они сбрасывают:
- сорняки;
- пищевые отходы;
- использованную подстилку для скота;
- опавшие листья;
- ботву и другие остатки урожая.
Стоит понимать, что для образования качественного компоста понадобится достаточно времени. Чтобы ускорить этот процесс, аграрии заселяют в образованную массу червей. В итоге через 3-6 месяцев субстрат будет готов к использованию.
Навоз или перегной рекомендуют смешивать с измельченной соломой. Это позволит увеличить объем гумуса до 700 кг/га.
Секреты обработки огорода
Также на участке совеют создать благоприятные условия, позволяющие растениям полноценно усваивать питательные элементы.
Для этого учитывают основные правила перекопки огорода:
- удобрения заделывают в почву равномерно;
- при выращивании многолетних кустарников либо деревьев органику размещают в лунку на глубине 50-80 см;
- овощи высаживают после заделки перегноя на глубину 40-60 см.
К тому же грядки очень часто рыхлят, чтобы обеспечить доступ кислорода и влаги почвенным микроорганизмам. Для поддержания такого микроклимата земледельцы мульчируют междурядья.
Зачастую они делают его из:
Использование сидератов на участке повышает содержание гумуса в почве. В качестве таких «зеленых удобрений» применяют: люпин, горчицу, бобовые, фацелию и гречиху.
Ведущую роль в плодородии играет техника правильного севооборота. Если чередовать посадку разных культур на одном и том же месте, то количество гумуса практически не меняется. В противном случае культуры одного семейства начинают поглощать с грунта весь запас полезных компонентов, тем самым истощая землю. Это способствует созданию благоприятной среды для развития всевозможных вредителей и болезней.
Знание того, что такое гумус, позволяет контролировать его уровень на своем участке. Рациональное использование органических удобрений, а также правильное возделывание грядок поможет сохранить все полезные микроэлементы и повысить урожайность культур.
Плодородие и гумус — видео
Источник