Гумус почвы

Экология СПРАВОЧНИК

В почвах лишь незначительная часть гумусовых веществ находится в свободном состоянии. Гуминовые кислоты и фульвокислоты, реагируя между собой, образуют сложные соединения, а также вступают в химическое и коллоидно-химическое взаимодействие с минеральной частью почвы, образуя различные органо-минеральные соединения. Кроме того, гумусовые вещества способны прочно поглощаться глинистыми минералами и в этом состоянии становятся менее доступными для микроорганизмов. Особенно прочная связь наблюдается при взаимодействии гумусовых веществ с минералами типа монтмориллонита; с каолинитом или полевыми шпатами связь менее прочная. Взаимодействие гумусовых веществ с минеральной частью почвы и образование различных форм органо-минеральных соединений играют важную роль в закреплении гумуса в почве. А. Ф. Тюлин высказал предположение, что преобладающая часть гумусовых веществ закреплена в виде органо-минеральных пленок на поверхности минеральных частиц почвы меньше 0,01 мм, причем эти вещества связываются более прочно, химически, при участии полуторных окислов и менее прочно, адсорбционно, при коагуляции гуминовых кислот катионами кальция.

В Ростовской области в черноземах имеется от 67 до 113 мг/кг при довольно равномерном распределении его по почвенному профилю, в каштановых почвах — от 35 до 91 мг/кг почвы, причем количество его уменьшается по мере снижения содержания гумуса в почве.

В светлых тропических лесах и высокотравных саваннах в почву ежегодно поступает от 70 до 120 ц/га растительных остатков (И. А. Денисов, 1971). Благодаря сильному развитию трав, значительная часть отмершего органического вещества находится в почве, что способствует их быстрейшей гумификации. Общее содержание гумуса в почвах от 1 до 4% и более. Соотношение гуминовых и фульвокислот в почвах варьирует в зависимости от конкретных условий, но повсюду в нижней части профиля преобладают фульвокислоты. Реакция почв слабокислая, часто почти нейтральная (табл. 53).

В почве цезий-137 находится в различных формах, содержание которых может значительно колебаться в зависимости от типа почв; отмечено, что от 5 до 30 % Cs-137 может присутствовать в обменной форме, от 2 до 25 % — в кислотно-растворимой и от 50 до 90 % — в фиксированной форме. Способность почв поглощать цезий-137 возрастает в ряду дерново-подзолистая

В. Киоп (1817—1891 гг.) предложил классификацию почв по химическому составу с разделением на три класса: силикатные (глиноземные, железистые, кремнеземные или песчаные), карбонатные (известковые, доломитные), сульфатные (гипсовые, ангидритовые). Более мелкие подразделения почв он устанавливал по процентному содержанию в них песка, различных силикатов, карбонатов и т. д. (Кпор, 1871 —1872). Конечно, такая классификация могла иметь ограниченное применение, и Кноп теперь более известен как автор метода определения гумуса в почве.

В результате разложения растительного детрита, состоящего из опада и отмерших частей растений, образуются гуми-новые вещества — слабые органические гуминовые и фульво-кислоты — основа почвенного гумуса. Соединяясь с мельчайшими минеральными частицами, гуминовые вещества образуют мицеллы глинисто-гумусового комплекса почвы. Они удерживают на своей поверхности ионы растворимых солей, обусловливают равновесный ионный обмен с почвенным раствором и тем самым влияют на условия питания растений. Содержание гумуса в почве и мощность богатого гумусом слоя в значительной мере определяют плодородие почвы, так как гумус обеспечивает доступность минеральных элементов питания, благоприятную структуру почвенной массы, хорошую аэрацию и влагоемкость почвы.

В последние годы обратили внимание на некоторую связь между содержанием в почве воднорастворимого гумуса и ее способностью обеспечивать растения азотом. Эта часть гумуса богата азотом. Например, в воднорастворимом гумусе дерново-подзолистых почв находится около 10% азота, который можно считать ближайшим резервом для питания растений. Ведь эти органические соединения быстро минерализуются. Определение воднорастворимого гумуса в почве по методу Кубеля — Тимана сводится к извлечению этой формы гумуса и окислению его перманганатом.

Как и в случае зафязнения диоксинами и ХОП, для ПАУ почва также является местом их сбора и сохранения. Поэтому присутствие ПАУ в почвах может ифать индикаторную роль, указывая на наличие источника. На территории России фоновые концентрации бенз(а)пирена в поверхностном слое почв изменяются от 0,1 до 14,6 нг/г и возрастают по мере приближения к урбанизированным территориям. Кроме того, в почвах могут накапливаться ПАУ, сопровождающие полезные ископаемые при их добыче (особенно угля и нефти), а также образукнциеся при фансформации погребенной в почве биоты. Интересно, что образование ряда ПАУ сопутствует процессам формирования гумуса в почвах (21.

Содержание гумуса после погребения почвы или культурного слоя постепенно снижается, что в основном обусловлено процессами минерализации органического вещее гва. Гак, в степных почвах через 170 лет после их погребения остается 60 %, через 1000 лет — 43 %, а через 2000 лет — только 40 % гумуса от исходного (Губин, 1984; Иванов, 1992). На основе этих данных возможно определение исходного содержания гумуса в почвах с известным временем погребения (Иванов, 1992).

Содержание гумуса в оподзоленных черноземах колеблется в значительных пределах — от 4,0 до 17,6%. Относительно меньше гумуса в почвах, сформированных на элювии песчаников. Содержание азота в более гумусированных почвах доходит до 0,89%, а в менее гумусиро-ванных 0,47-0,63%. Сумма поглощенных оснований в более тяжелых по механическому составу почвах составляет 48,2-61,4 мг-экв, в более легких почвах — 43-44 мг-экв на 100 г почвы, обменная кислотность изменяется в пределах pH 4,7-6,6. Гидролитическая кислотность колеблется от 1,4 до 10 мг-экв на 100 г почвы. Степень насыщенности основаниями изменяется в пределах 80-90%. Содержание фосфора в этих почвах низкое и большей частью колеблется от 1,5 до 5,0 мг на 100г почвы (Усманов, 1962).

Его первые публикации на эту тему относятся еще к 1924 г., а через 12 лет, в 1936 г., он выпускает капитальную монографию «Гумус. Происхождение, химический состав и значение его в природе». Уже через год эта книга под редакцией И. Н. Антипова-Каратаева издается на русском языке. Она представляет собой удачный сплав итогов длительных личных экспериментов и обобщения большой литературы начиная с работы Кюльбеля. Цитируются часто работы Докучаева, Сибирцева, Костычева, Коссовича, Шмука, Вильямса, Тюрина п еще 27 русских авторов.

ПЛОДОРОДИЕ (почвы, П.) -способность почвы удовлетворять потребность растений в воде и элементах минерального питания, от которой зависит первичная биологическая продукция экосистемы (урожай — для агроэкосистем). П. — комплексный показатель, которой оценивается по урожайности сельскохозяйственных культур и зависит от содержания гумуса, наличия в почве подвижных (водорастворимых) форм элементов минерального питания, режима ее увлажнения, реакции почвенного раствора, наличия в ней токсичных ионов. На П. влияет также структура почвы, определяющая соотношение процессов минерализации и гумификации органического вещества и т. д. В современном мире общей тенденцией является уменьшение П.: на деградирующей почве развивается меньше растений, поэтому становится меньше детрита, соответственно уменьшается количество гумуса в почве, т. е. усиливается ее деградация — порочный круг замыкается.

Установлено, что гумус оказывает большее влияние на содержание белка в растениях, чем азотные удобрения. С увеличением количества гумуса в почве повышается содержание белка в зерне выращиваемых культур, поэтому увеличение количества гумуса в почве приводит к уменьшению расхода кормов и к снижению себестоимости животноводческой продукции.

Уменьшение содержания гумуса. Гумус — органическое вещество почвы, образуемое в результате разложения растительных и животных остатков и продуктов жизнедеятельности организмов. Гумус содержит основные элементы питания растений, в связи с чем почвы, богатые гумусом, обладают высоким плодородием. Уменьшение содержания гумуса в почве ведет к снижению их плодородия и в итоге к опустыниванию.

Показатели содержания гумуса отражают совокупность биохимических, физических, физико-химических свойств почвы. К ним относятся, например, мощность гумусового слоя (%), характеристики «дыхания» почв (кг/га ■ ч). Снижение содержания гумуса в почве (ее дегумификация) является следствием значительной антропогенной нагрузки (уничтожение растительности, снятие верхнего слоя почвы, неправильная технология обработки и т.п.). «Дыхание» почв выражает уровень биологической активности системы и определяется интенсивностью выделения углекислоты почвой. Отклонения от его фонового уровня свидетельствуют о нарушениях почвенной поверхности.

С увеличением содержания гумуса в почвах улучшаются их физико-технологические свойств. По данным исследований ТСХА (А. М. Лыков, 1982), при высоком содержании гумуса в дерново-подзолистых почвах затраты на их обработку снижаются на 20—25 %, причем резко улучшается качество обработки почв, что ведет к повышению величины урожая и уменьшению себестоимости продукции.

При проведении бонитировки почв важное значение имеет правильный выбор диагностических признаков (критериев). Только при этом условии достигается необходимая объективность результатов бонитировки. Как известно, качество почвы зависит от морфологических, генетических, химических и физических свойств. Важнейшими из этих диагностических признаков являются: мощность гумусового горизонта, процентное содержание гумуса в почве, валовые запасы гумуса, азота, фосфора и калия в почве, механический состав, кислотность, сумма поглощенных оснований, степень насыщенности почвы основаниями и др. При этом важно отметить, что набор таких признаков может в различных почвенно-климатических зонах варьировать.

Твердая компонента преобладает в почве и представлена минеральной и органической частями. Больше всего минералов первичных, оставшихся от материнской породы, меньше — вторичных, образовавшихся в результате разложения первичных — это глинистые минералы коллоидных размеров, а также минералы-соли: карбонаты, сульфаты, галоиды и другие, выпадающие в осадок из почвенных вод. Процентное содержание в почве способных легко растворяться в воде минералов-солей характеризует ее степень засоления. Органическая часть представлена гумусом — сложным органическим веществом, образовавшимся в результате физико-химического разложения отмершей органики. Гумус играет ключевую роль в плодородии почвы благодаря питательным веществам, которые он содержит, в том числе и биогенные элементы. Содержание гумуса в почвах колеблется от десятых долей процента до 20—22%. Самые богатые гумусом почвы — черноземы, они же и самые плодородные.

К количественной оценке содержания гумуса в почве возможны два подхода — генетический и агрономический. Параметры генетической оценки предусматривают следующие уровни содержания гумуса (в горизонте А или Апах): очень высокое — >10 %; высокое — 10—6; среднее — 6—4; низкое — 4—2 и очень низкое —

Главным источником биогенных катионов в почве является разрушение материнских пород, но нельзя пренебречь и приносом их атмосферными осадками. Катионы абсорбируются корнями, но в наибольших количествах накапливаются в листве и таким путем входят в корм растительноядных организмов. Минерализация экскрементов и трупоЕ возвращает биогенные катионы в почву и таким образом осуществляется их круговорот. Гумус в почве является накопителем биогенных элементов.

Питательность» черноземов центральных областей России за последние 100 лет снизилась почти вдвое. В ближайшие годы, если не будут изменены методы земледелия, уменьшение запаса гумуса в почвах может привести к необратимым изменениям почвенного плодородия.

За шесть лет применения мульчирования запасы гумуса в почве возросли на 0,3 %, а содержание водопрочных структурных агрегатов размером более 1 мм на 20 %.

Наиболее часто при оценке гумусного состояния почвы определяют общее содержание в почве веществ гумусовой природы. Прямое гравиметрическое определение органических веществ почвы не применяется из-за множества возникающих при этом затруднений: сложности выделения органических веществ, прочно связанных с минеральной частью почвы, возможного изменения их состава в процессе экстракции, а также из-за трудоемкости анализа, что немаловажно для такого широко используемого определения. Поэтому для оценки содержания гумуса в почве прибегают к косвенным методам, основанным на разложении гумуса почвы до углекислого газа и воды. В ходе анализа определяют количество углерода, содержавшегося в органическом веществе, подвергшемся разложению. Таким образом, эти методы основаны на предположении о том, что состав органических веществ в почве относительно постоянен и по количеству углерода, входящего в состав гумуса, можно судить о содержании последнего. Несмотря на такое, казалось бы, смелое допущение, этот подход является единственным принятым в аналитической практике для определения содержания гумуса в почвах и, как правило, в применении к большинству используемых в сельском хозяйстве почв дает достаточно корректные оценки этого показателя.

От состава и деятельности организмов, входящих в растительные формации, зависит общая масса создаваемого ими органического вещества. От характера поступления растительных остатков в почву (в лесных ценозах в основном на почву сверху, а в травянистых — в верхние слои почвы), зольного состава растительных остатков, степени биогенности почв, качественного состава микрофлоры (с учетом влияния других факторов почвообразования) зависят направление процессов гумусообразования, содержание гумуса в почвах, его качественный состав, формирование разной мощности гумусовых горизонтов и в конечном счете образование разных типов почв, отличающихся агрономическими свойствами. В связи с этим в почвообразовании синтез и разрушение органического вещества в почве называют сущностью почвообразовательного процесса.

Органические удобрения увеличивают содержание гумуса в почве, элементов минерального питания растений, улучшают физические свойства и водно-воздушный режим почв, увеличивают их противоэрозионную устойчивость, являются важным средством повышения продуктивности смытых почв и уменьшения эрозии.

Благодаря своей специфичности, протистофауна может в большей или меньшей степени играть роль индикатора почвенных разностей и почвенных ландшафтов (Бродский, 1935; Гиляров, 1955), являться косвенным показателем содержания гумуса в почве и служить для определения величины пор между почвенными частицами (Лозина-Лозинский и Мартынов, 1930).

Фактическая продуктивность лесных биогеоценозов зависит, в первую очередь, от наличия в пахотном слое почвы «стандартизированного» гумуса. Гумус является интегральным показателем богатства почвы и измерителем ее цены. Это наглядно показано в исследованиях известных отечественных и зарубежных учёных почвоведов. Доказано, что при оценке плодородия почвы цена одного гектара земли прямо пропорциональна ее производительности, а соответственно и мере накопления гумуса в почве.

Фагелер дал сводку по применению удобрений на тропических почвах, установил, что роль извести в этих районах не так велика, как в гумпдных областях умеренного климата, и настаивал на большом значении сидерации как средства воздействия на азотный режим и физические свойства почв: «Об этом свидетельствуют широко поставленные тщательные опыты в Индии, где во многих местах введение интенсивного зеленого удобрения для обогащения почвы гумусом значительно повысило урожайность многих культур»; такие растения, как кофейное и хинное дерево, при недостатке гумуса в почве вообще произрастать не могут, так как они имеют постоянные микоризы (Фагелер, 1935, с. 12, 130).

При использовании соломы как удобрения ее мелко заделывают в почву осенью, либо оставляют в поле на зиму и запахивают весной. Источником органического вещества также являются по-жнцвые и корневые остатки сельскохозяйственных культур, которые остаются на полях. Количество этих остатков определяется видом и урожаем культуры, высотой стерни и т.д. Однако величина новообразования гумуса в почве за счет пожнивно-корневых остатков составляет порядка 1 т/га.

Пересчет содержания углерода органических соединений на содержание гумуса. Результаты определения углерода органических соединений используются для оценки содержания гумуса в почве. Поскольку доля углерода в составе гумуса может сильно варьировать в разных почвах и, кроме того, определяемый в пробе углерод может входить не только в состав гумуса, но и в состав неспецифических органических соединений, то такая оценка является несколько условной. Однако так называемый пересчет углерода на гумус получил широкое распространение. Обычно для этого результаты определения углерода в почве умножают на коэффициент 1,724, предполагая, что в гумусе содержится в среднем 58% углерода.

Мертвое органическое вещество экосистемы (исключая то, которое находится в растворе) называется детритом. Детрит на суше включает мертвые листья, упавшие на поверхность почвы и образующие подстилку, а также мертвые стебли и ветви лесного полога, мертвые корни, частицы гумуса в почве и останки животных. В морском планктоне детрит состоит из остатков планктона и прочих организмов, совместно с находящимися на этих остатках и в них бактериями, и из мелких частиц, которые формируются при таких, например, процессах, как адсорбция органического вещества на поверхности воздушных пузырьков. В озерах и реках большая часть детрита может поступать от сосудистых растений, которые растут по берегам или по мелководьям, и только малая его доля поступает от планктона. В прибрежных водах океанов основное количество детрита составляют остатки отмерших водорослей мелководий и сосудистых растений приморских берегов.

Многочисленными исследованиями установлено, что с увеличением содержания гумуса в почве значительно повышается продуктивность пахотных земель. Так, в исследованиях ТСХА (А. М. Лыков и др., 1982), с увеличением содержания гумуса с 0,5 до 1,5—2,5 % в суглинистой дерново-подзолистой почве урожайность зерновых культур на фоне внесения ЫРК возросла примерно вдвое. В хозяйствах Домодедовского района Московской области с 1970 по 1980 г. количество гумуса в почве увеличилось с 1,8 до 2,2 %, в результате средний выход кормовых единиц с 1 га пашни возрос в 1,4 раза.

Наряду с сжиганием природного топлива человек находит другой повод для вмешательства в природные «кладовые» углерода. В результате интенсивной обработки земли и создания новых пашен идет быстрое разрушение слоя гумуса в почве и ускоренный переход углерода в атмосферу. К этому добавляется вырубка лесов, особенно ликвидация тропической растительности, в которой издавна накопились огромные запасы углерода. Эти вырубки в значительной мере способствуют нарушению равновесия между связыванием и выбросом углерода. Пока еще не удалось количественно установить вклад в увеличение концентрации С02 в атмосфере в результате вырубки лесов и ускоренного разрушения гумуса.

Пропашные культуры уступают злаковым по количеству послеуборочных остатков, а минерализация гумуса при их возделывании значительно возрастает за счет неоднократных обработок. В связи с этим потери гумуса в почвах под пропашными более высокие. Особенно неблагоприятно влияет на баланс гумуса содержание почвы под чистым паром. Растительные остатки в почву не поступают (за исключением остатков сорных растений, отмершей фауны, водорослей). Почвы периодически обрабатывают (перепашка, культивация). Поэтому значительно возрастают потери гумуса за счет его минерализации, достигая 1—2 т/га.

Следует отметить, что это действие азота непосредственно обусловлено кальцием за счет запасов гумуса в почве; отсюда происходит поговорка о том, что «известь обогащает родителей и делает нищими детей».

Интенсивность и качественная направленность процесса гумификации и накопления образующегося гумуса в почве зависят от количества и качества поступающих в почву органических остатков, гидротермических условий их превращения, биологической активности почвы, физико-химических свойств, химического, гранулометрического и минералогического составов.

Одним из основных показателей для дифференцированного применения форм азотных удобрений является гумус. Данные по содержанию гумуса в почве опытов в Анасеули приведены в таблице 3.

Результаты многочисленных научных исследований показывают тесную корреляционную зависимость между содержанием гумуса в почве того или иного типа с величиной получаемых урожаев при прочих равных природных условиях и технологии возделывания культур. Именно показатель уровня снижения содержания гумуса в почвах склонов служит одним из важнейших диагностических признаков для отнесения почв к той или иной степени эродированности.

При минимальной обработке земли снижается количество проходящей по ней техники, и поэтому меньше уплотняется верхний слой почвы. Вследствие увеличения скорости инфильтрации будет снижаться сток и эрозия почвы. Как и в случае ветровой эрозии, содержание гумуса в почве должно быть выше 35 % для поддержания ее стабильности. Поэтому не рекомендуется сжигать стерню, остатки растительных культур необходимо запахивать, чтобы не нарушать структуру органических компонентов.

Кроме видового разнообразия одним из критериев восстановления экосистем служит годовая продукция естественных фитоценозов. В северотаежной зоне она составляет около 4 т/га сухой массы. В дерново-подзолистых почвах южнотаежной зоны эти показатели составляют 9-10 т/га, а для черноземов -около 15-20 т сухой массы на 1 га. Такое развитие биомассы обеспечивает достаточные запасы гумуса в почвах, которые способствуют образованию биоценозов. При снятии плодородного слоя почв нарушается естественный баланс гумификации почв, поэтому прибегают к высевам различных травяных культур, которые позволяют восстановить нарушенный баланс. Такие мероприятия сопровождаются побочными эффектами — возникновением техногенных мозаик в результате планировок, переосушением или переувлажнением почвенных компонентов, появлением других послемелиоративных неоднородностей.

Аниониты получают многими способами; простейший из них — конденсация ароматических аминов с формальдегидом. Благодаря этому аниониты содержат аминогруппы (подобно гумусу в почве и белковым веществам в растениях). Аниониты диссоциируют гидроксильные ионы, которые могут обмениваться на другие анионы. В почвоведении и агрохимии их используют для исследования взаимодействия почвы, растения и удобрения, доступности растениям фосфатов почвы и питания растений.

Основными негативными процессами, приводящими к деградации почвенного покрова, являются водная и ветровая эрозия, переувлажнение и заболачивание, подтопление, засоление и осо-лонцевание, уплотнение и слитизация, дегумификация. На 1 января 2001 г. земли с эрозионно и дефляционно опасными почвами составляли 58,6% сельскохозяйственных угодий, в том числе 41,1% пашни. Ежегодно теряется более 1,5 млрд тонн плодородного слоя почвы. Здесь следует учитывать, что даже снимаемый плодородный слой почвы используется не полностью, большей частью он складируется, и объемы складируемой почвы достигли 148 239,3 тыс. кубометров. Развиваются процессы опустынивания, особенно на землях Республики Калмыкия, Астраханской, Волгоградской, Ростовской областей (в целом — в 35 субъектах РФ на площадях около 100 млн га). Кроме того, в ряде регионов (Республика Бурятия) на опустыненных территориях формируются «нарколандшафты». Это очень опасная тенденция, возникшая из-за того, что на деградированных сельхозугодьях искусственно обеспечивается формирование сообществ наркосодержащих растений, в первую очередь марихуаны. Переувлажненные и заболоченные земли занимают 12,3% площади сельхозугодий. В последние годы, несмотря на это, мелиорация солонцов практически не проводилась. За 17—20 лет содержание гумуса в почвах пашни РФ уменьшилось на 20% от исходного, а всего за 100 лет содержание гумуса в знаменитых российских черноземах сократилось более чем вдвое. Загрязнение земель радионуклидами остается наибольшим в Брянской, Тульской, Калужской и Челябинской областях. Значительно загрязнение нефтью и нефтепродуктами земель Западной Сибири и Северного Кавказа, Среднего и Нижнего Поволжья, Республик Коми, Башкортостан, Татарстан.

Оценка остроты экологической ситуации осуществляется путем определения степени деградации или нарушения отдельных компонентов ландшафта. Критериями такой деградации или нарушения являются превышения различных норм и требований (накопление токсических веществ, уменьшение проективного покрытия, падение содержания гумуса в почвах и т.д.).

Гумус: что это такое и как повысить его содержание в почве

Вы наверняка слышали, что гумус представляет собой важную часть огородной земли. Однако немногие дачники знают, что же это такое и почему он так важен.

На сегодняшний день существует много мифов и неверных представлений о почвенном гумусе, которые необходимо развенчать.

В действительности гумус является важнейшей составляющей огородного грунта — важнее, чем дождевые черви и органическое вещество. Однако в садоводческой литературе ему уделяют относительно мало внимания. В этой статье я постараюсь объяснить основные принципы огородничества, которые способствуют повышению в почве этого элемента.

Гумус: что это такое

До того, как давать определение самому понятию «гумус», давайте разберемся с похожими терминами, которые вносят ещё больше путаницы в головы садоводов.

Гумусовый слой почвы

Так обычно говорят о верхнем плодородном слое почве, который имеет насыщенно коричневую окраску и богат питательными веществами. Несмотря на то, что темный цвет почве придает именно гумус, сам он не является слоем в почве.

Гумусовая почва

Это понятие часто встречается на просторах интернета, при этом непонятно, что под ним подразумевается. В конце концов, любая почва содержит в себе какой-то процент гумуса, но ведь мы не называем ее «гумусом»… Таким образом, это словосочетание лишено всякого смысла.

Гумус = компост

Садоводы-огородники часто называют гумусом хорошо созревший компост. Даже в садоводческих центрах можно часто увидеть упаковки с удобрением, на которых написано «гумус» (а ведь это самый обычный компост!). На самом деле даже самый старый компост — это лишь полуразложившиеся остатки органических материалов и чтобы они превратились в истинный гумус, над ними должны потрудиться в течение нескольких лет почвенные микроорганизмы.

Гуминовые кислоты (гуматы)

Это составляющие части гумуса, которые не должны подменять общий термин. Хотя, надо сказать, гуминовые удобрения уже успели завоевать сердца многих поклонников органического земледелия. В их основе лежат гуминовые веществ. Они, в свою очередь, включают гуминовые кислоты, фульвокислоты, гуматы, фульваты, а также гумины — прочные соединения гуминовых кислот и фульвокислот с почвенными микроорганизмами.

Гумификация — процесс создания гумуса

Компост и навоз — это НЕ гумус, но их внесение в почву является обязательным условием её плодородия

Лучший способ понять, что такое гумус, — это изучить, как он создается.

Остатки растений и животных состоят из органического вещества. К органическому веществу относят широкий спектр молекул, включая крахмалы, протеины, сахара, углеводы, аминокислоты и так далее.

Когда органика начинает разлагаться, микроорганизмы (в большинстве своём бактерии и грибки) разбивают данные молекулы на всё более и более мелкие части. В целом этот процесс очень сложный, и не имеет смысла описывать его детально.

Важнее знать, что подавляющая часть элементов питания извлекаются из органики благодаря жизнедеятельности этих самых микроорганизмов. И лишь после этого питательные вещества усваиваются растениями.

На каком-то этапе всё полезное из органики оказывается поглощенным растениями, в результате чего остается какая-то часть молекул, которая не может быть использована ни микроорганизмами, ни растениями. Это вещество и называется гумус. В основном оно состоит из углеродов, так что оно продолжает считаться органическим, однако микроорганизмы уже не в состоянии переработать такую субстанцию. Гумус отличается такой стабильностью, что может оставаться в почве без изменений на протяжении сотен и сотен лет.

Таким образом, гумус включает в себя очень крупные и сложные углеродистые молекулы. Последние исследования показали, что он также может состоять из более компактных молекул, собранных в сложноорганизованные комплексы. Словом, ученые продолжают изучать это загадочное вещество.

Однако уже сегодня достоверно известно, что качество почвы на участке напрямую зависит от содержания в ней гумуса, поэтому задачей каждого дачника является увеличение его процентного содержания в огородном грунте.

Гумус — основа почвенного плодородия

Перекопка почвы вредна для почвенных микроорганизмов и замедляет превращение органики в гумус

Так что же такое гумус и в чём заключается его роль в сохранении плодородия почвы?

Гумус похож на огромную губку, 90% веса от которой составляет вода. Благодаря этой воде, богатая гумусом почва остается влажной намного дольше, чем почва с малым количеством гумуса.

Гумус имеет отрицательный заряд, что означает, что многие элементы питания, в которых нуждаются растения, буквально приклеиваются к нему. В частности, к таким веществам относятся аммоний, кальций, магний, фосфор и так далее. Гумусовая губка удерживает эти питательные элементы и препятствует их вымыванию дождевыми осадками.

С другой стороны, когда корешок растения соприкасается с такими питательными веществами, он легко извлекает их из гумусовой губки. Конечно, этот процесс протекает немного сложнее, чем я здесь описала, но в целом гумус можно воспринимать как источник медленных удобрений для ваших растений.

Возможно, самым полезным свойством гумуса является его способность разрыхлять почву и улучшать ее структуру. В почве, в которой много гумуса, у растений развивается более мощная корневая система, которая может более эффективно усваивать воду, питание и, что главное, кислород.

Однако функции гумуса в почве этим далеко не исчерпываются:

  • он обеспечивает здоровье почвенной среды;
  • повышает устойчивость растений к заболеваниям и вредителям;
  • способствует разложению в почве пестицидов, солей тяжелых металлов, радионуклидов и прочих вредностей до безопасных соединений;
  • гумус повышает соединительные и фильтрующие свойства почвы.

Как увеличить содержание гумуса в почве

Садовый компост — сбалансированное эффективное удобрение и отличная замена покупной «минералке

«

Гумус создается каждый раз, как органический материал полностью разлагается. Каждый раз, когда вы добавляете органику в огородную почву, вы повышаете содержание гумуса в ее составе. Это происходит достаточно медленно, но если вы удобряете почву ежегодно, то количество гумуса в ней будет постепенно и неуклонно расти.

Содержание органических веществ в здоровой почве составляет от 2,5 до 5% по весу (от 5 до 10% по объему). Эта цифра не включает гумус сам по себе. Нужно иметь в виду, что внесение в грунт слишком больших порций органики для того, чтобы увеличить в ней количество гумуса, — не лучшая затея.

Оптимальная стратегия — это ежегодное обогащение огородного грунта средними дозами органики в форме навоза, компоста, перегноя, а также выращивание на участке сидеральных растений с их последующей запашкой.

Вы можете использовать любой вид органики. Но мне кажется, самый лучший вариант — это компост или листовой перегной. В этом случае вы всегда будете уверены в качестве того, что вносите в почву.

Вообще говоря, гумус в чистом виде приобрести невозможно. Все, что продается под этой маркой, по сути является компостом той или иной степени зрелости.

Если у дачника есть желание использовать на участке минеральные удобрения, то их необходимо совмещать с добавлением в почву органики. Будет вообще идеально, если органические остатки пройдут предварительную стадию компостирования до их запашки в верхний слой грунта.

В органическом веществе одинаково нуждается любая почва — как черноземная, так и малоплодородная. К сожалению, далеко не каждый дачник сегодня держит корову или кур, поэтому для создания компоста можно брать любые доступные средства: кухонные отходы, выполотые сорняки, опавшую листву и так далее. Так что не торопитесь сжигать то, что можно пустить в компост!

Также советую обратить внимание на удобрения с биогумусом, самые популярные из которых перечислены в этой статье.

Чтобы свежая органика превратилась в зрелый компост, вам придётся ждать от года до двух лет. Процесс можно ускорить за счёт регулярного перелопачивания кучи — тогда компост будет готов через 6-8 месяцев. Но не у каждого есть силы, время и желания по нескольку раз в месяц выполнять эту тяжёлую работу. Я получаю хороший спелый компост уже через 3-4 месяца после его закладки с помощью полива кучи раствором Компостина.

Дождевые черви: фабрика биогумуса

Для поддержания почвы в здоровом состоянии огромное значение имеют дождевые черви.

Это старый, но проверенный веками метод повышения плодородия грунта на участке отличается невероятной эффективностью. Проходя через тело червя, почва распушается и обогащается биоактивными веществами. Кроме того, результатом жизнедеятельности этих почвенных жильцов является ускорение разложения органики и превращение ее в превосходный гумус.

Дождевые черви делают почву более водо- и воздухопроницаемой, а также служат надежным индикатором ее экологической чистоты (замечено, что при ежегодном и неумеренно применении минеральных удобрений количество червей в грунте резко снижается).

Так что дружите с этими маленькими тружениками и прогоняйте с участков кротов!

Гумус

Гумус (от лат. Humus – земля, почва) – совокупность всех органических соединений, находящихся в почве, но не входящих в состав живых организмов или образований, сохраняющих анатомическое строение.

Гумус составляют индивидуальные (в т.ч. специфические) органические соединения, продукты их взаимодействия, а также органические соединения, находящиеся в форме минеральных образований (гумусовые вещества). В составе гумуса различают специфические гуминовые вещества (характерные продукты почвообразования – синтезируются в почвах), неспецифические органические соединения (синтезируются в живых организмах и поступают в почву с растительными и животными остатками) и промежуточные продукты распада и гумификации. В качестве синонима «гумуса» используется термин «перегной». Однако неверно употреблять термин «гумус» для обозначения лесной подстилки и других морфологических форм накопления органического вещества на земной поверхности или на дне водоемов. Гумусом иногда ошибочно называют органическую часть почвы (синоним – «органическое вещество почвы»). «Органическая часть почвы» – общее понятие, которое объединяет все органические вещества, присутствующие в пределах почвенного профиля, исключая только вещества, которые входят в состав живых организмов. Соответственно вся совокупность органических соединений, присутствующих в почвах, т.е. органическое вещество почвы подразделяется на две группы: органические остатки – отмершие части живых организмов не утратившие анатомического строения и собственно гумус.

Географические закономерности распределения содержания гумуса, его состав и формы органического вещества

В зависимости от географических условий имеет место закономерное изменение количества гумуса в различных типах почв. На европейской части территории России содержание гумуса увеличивается от таежных подзолистых почв (1-3%) на юг к дерново-подзолистым и серым почвам (4-6%) и далее к черноземам (иногда более 10%), а также закономерно уменьшается до 2-4% в каштановых почвах сухих степей и до минимальных количеств в почвах полупустынь.

Запасы гумуса определяются в тоннах на гектар в слое почвы 0-20 см. Запас гумуса считается большим, если превышает 200т/га. Принято считать, что за ХХ век пахотные почвы потеряли 20-30% запасов гумуса.

Как показывают исследования с меченными изотопами углерода 14С, атомный и фрагментарный состав гумуса постоянно обновляется. Задача исследований баланса гумуса в почвах заключается в количественной оценке источников органического вещества с целью оптимизации гумусового режима в условиях использования почв человеком. Бездефицитный баланс гумуса можно поддержать за счет снижения его потерь в результате проведения системы специальных мероприятий, котораявключает борьбу с эрозией, рациональные способы обработки почв, систематическое внесение органических удобрений, проведение севооборотов, запашку сидератов и др.

Используется также понятие «формы гумуса», хотя корректнее было бы употреблять термин «формы органического вещества». По морфологическим признакам (цвет, степень разложенности органических остатков, степень сродства органической и минеральной части почвы) выделяют следующие формы органического вещества: мор (от нем. moor – торфяник), модер (от нем. moder – труха) и моль (от нем. mull – пыль).

Гумусовые вещества, их функции и состав

Гумусовые вещества ¾группа высокомолекулярных веществ специфической природы, образование которых происходит благодаря биологическим процессам (определение И.В.Тюрина). Гумусовые вещества вместе с неспецифическими соединениями, находящимися в свободном состоянии или в форме органо-минеральных веществ, образуют почвенный гумус.

Особая роль гумуса в создании и поддержании почвенного плодородия была отмечена несколько тысячелетий тому вазах известным мыслителем Заратустрой в книге «Авеста». К этой проблеме позже обращались ученые и философы многих стран. В России ей уделял много внимания великий ученый М.В. Ломоносов, позже В.В. Докучаев, П.А. Костычев. Очень много внимания этому уделял великий русский ученый В.И.Вернадский, который связывал понятие биокосных тел именно с гуминовыми веществами. Он писал: «Понятие биокосного естественного тела есть понятие новое, биогеохимически научно точно и определенно отличающееся от понятия косного и живого естественного тела. Биокосные естественные тела характерны для биосферы. Это закономерные структуры, состоящие из косных и живых тел одновременно (например, почвы), причем все их физико-химические свойства требуют, иногда очень больших, поправок, если при их исследовании не учтено проявление находящегося в них живого вещества».

Преобладающая часть органического углерода, находящегося на планете Земля вне живых организмов, приходится на сушу и, в первую очередь, на почвенный гумус. Главными источниками этого углерода, конечно, служат растения, связывавшие диоксид углерода атмосферы в процессе фотосинтеза в органические соединения. Часть растительного опада вновь минерализуется до СО2, но большая его доля превращается в гумусовые вещества (ГВ). В первой приближении можно принять, что в ГВ ежегодно из растительных остатков превращается до 2-3х109 т углерода в год. В этом процессе очень важным представляется то, что в ходе такого процесса, называемого гумификацией, возникают совершенно новые органические соединения, принадлежащие к классу гуминовых веществ. Сам процесс протекает только в почвах или в близких к ним природным телам. Поэтому гуминовые вещества часто называют специфическими почвенными веществами и с их составом и свойствами напрямую связывают многие почвенные свойства, прямо и очень сильно влияющие на рост и развитие напочвенного растительного покрова.

Исторически, гуминовые вещества стали вплотную изучать сравнительно недавно. Впервые их выделил из торфа немецкий ученый Ф.Ахард (J.Achard) в 1786 г, который провел их первые исследования в соответствии с понятиями, принятыми в то время. Конечно, его описания были еже довольно наивны. Последующие исследования долгое время оставались на уровне накопления первоначальных знаний. Так, великий шведский химик Я.М. Берцелиус в книге «Учебник химии» (Lehrbuch der chemie, 1839) посвятил гуминовым веществам несколько разделов, он изложил классификацию этих соединений, их химический состав, мысли об их происхождении. В ХIХ веке многие крупные химики разных стран немало написали о гуминовых веществах, но наиболее обоснованные исследования проведены в XX веке. Среди советских ученых в это время значимое влияние на развитие учения о гуминовых кислотах оказали И.В. Тюрин, М.М. Кононова, С.С.Драгунов, В.В. Пономарева. Влияние русской и советской школы было настолько велико, что доктора наук М.М. Кононову в ряде стран называли «королевой гумуса». В это время установлены и общеприняты многие разделы учения о гуминовых веществах, в частности, учение об элементном и вещественном составе гуминовых кислот, о диапазоне величин и уровнях молекулярных масс, многие оптические свойства, о наборе внутримолекулярных химических связей, учение об электронном парамагнитном резонансе, наборе и типах внутримолекулярных химических связей, материалы о степени гидролизуемости гуминовых кислот и наборе отгидролизуемых группировок или фрагментов гуминовых веществ и др.

В настоящее время различают несколько групп гуминовых веществ:

  • гуминовые кислоты, практически растворимые только в растворах щелочей,
  • гиматомелановые кислоты, извлекаемые из сырого геля гуминовой кислоты этиловым спиртом,
  • фульвокислоты, растворимые в воде, кислотах и щелочах; на практике принято рассматривать два типа фульвокислот, по Тюрину и по Ф.У.Форсайту,
  • практически нерастворимый и остающийся в почве после всех экстракций остаток- гумин, который, как считают прочно связан с минеральной частью почвы.

В последние годы были высказаны предположения, что реально существуют только гуминовые кислоты, тогда как гиматомелановые кислоты и фульвокислоты представляют собой обрывки (обломки) гуминовых кислот, отщепленные в ходе аналитических процедур. С этой точки зрения и гумин не является индивидуальным веществом, а представлен только гуминовыми кислотами, но прочно (необратимо) связанными с минеральной частью почвы.

Некоторая часть почвенного гумуса представлена сравнительно низкомолекулярными компонентами, начиная от простейших моносахаридов и аминокислот, включающая также олигосахариды, жиры, пигменты и пр.. Но их содержание обычно невелико и их можно не принимать во внимание, если только речь не идет о торфянистых почвах и торфах.

Реальная значимость гуминовых веществ в почвах очень велика, даже при их сравнительно невысоком содержании. Гуминовые вещества выполняют ряд функций, из которых важнейшими можно назвать следующие.

  1. Аккумулятивная функция. Ее сущность состоит в накоплении химических элементов и энергии, необходимой живущим в почве и на почве организмам. Гуминовые вещества ответственны за жизнеобеспечение почвенной биоты. Они очень устойчивы и сохраняются в почвах сотни и даже тысячи лет, именно это обстоятельство гарантирует непрерывное снабжение растений и микроорганизмов энергией и » строительными материалами».
  2. Формирование почвенной окраски. Почти все дневные (поверхностные), горизонты почв имеют серую или даже темно серую окраску. Это обусловлено преимущественно гуминовыми веществами, аналогичная, роль минеральных компонентов встречается редко. В черноземах черная окраска прослеживается до глубины 1м и даже глубже. Поэтому темно-серые и черные по цвету почвы в народе считаются плодородными, хотя их далеко не всегда правильно называют черноземами.
  3. Транспортная функция. Гумусовые вещества активно участвуют в формировании потоков различных веществ путем формирования устойчивых, но сравнительно легкорастворимых соединений гумусовых кислот с катионами металлов и гтдроксидами. Транспортная функция, конечно, до некоторой степени противоречит функции аккумулятивной, но это и обеспечивает многообразие влияния гуминовых веществ на почвенный профиль.
  4. Регуляторная функция. Эта функция включает многие явления и процессы и о ней прямо связаны формирование почвенной структуры, водно-физических свойств почв, регулирование ионообменных реакций, кислотно-основных и окислительно-восстановительных режимов, а также тепловых свойств почв.
  5. Протекторная функция. Эта функция выражается в способности гуминовых веществ переводить токсичные и другие отрицательные компоненты в труднорастворимые соединения или, иными словами, защищать растения от негативного влияния пестицидов, углеводородов, фенолов и других соединений,
  6. Физиологическая функция. Она включает стимулирование прорастания семян, активизацию дыхания растений, повышение устойчивости произрастающих организмов к условиям среды.

В этом обзоре названо далеко не всё, чему могут содействовать в почвах гуминовые вещества, но они наглядно показывают поистине незаменимую роль гуминовых веществ в биосфере в целом.

Любые гуминовые вещества извлекаются из почв или из иных природных образований преимущественно растворами щелочей, но те вещества, которые наиболее прочно связаны с минеральными компонентами почв, извлечь не удается не только растворами щелочей, но и другими экстрагентами, таков, в частности, гумин.

Элементный состав гуминовых веществ довольно однообразный, но количественные соотношения элементов и их сочетаний варьируют в широких пределах. Содержание углерода в массовых долях в зависимости от происхождения и источника составляет 40-60%, второй, по массе ¾кислород ¾33-37%, водорода обычно 3-5%, азота¾3-5%, обязательно присутствуют сера¾до 0,7-1,2%, фосфор¾ до 0,5%. Но основные и обязательные¾это четыре перечисленные выше элемента: С, 0, Н, N. Все прочие элементы могут присутствовать, хотя и не обязательно, но в очень малых, условно «примесных» количествах.

Гуминовые кислоты разных почв существенно различаются по составу. В Российской Федерации гуминовые кислоты северных и южных: почв содержат меньше углерода, и повышенное количество кислорода, тогда как в гуминовых кислотах черноземов, особенно, типичных, в наибольшем количестве содержится углерод. О причинах таких зональных различий высказано несколько гипотез. Вещества, содержащие максимальное количество углерода, обычно наиболее интенсивно окрашены, наиболее компактны но строению, отличаются повышенной оптической плотностью.

Любые гуминовые вещества содержат большой набор функциональных групп, характерные линейные и ароматические углерод-углеродные цепочки и сходный набор фрагментов, которые могут быть отгидролизованы и идентифицированы. В их числе не менее 17 аминокислот, известных в биоорганической химии, различные моносахариды, (в том числе глюкоза), остатки (осколки) лигнина, флавоноиды, бензолполикарбоновые кислоты и ряд других, многие из которых обнаруживаются не систематически и присутствуют в гуминовых веществах нерегулярно.

Наиболее полные сведения о строении любого вещества, несомненно, дает его структурная формула, для гуминовых кислот предложено несколько (более десяти) таких формул, начиная от простейших блок-схем и вплоть до наиболее вероятных и химически обоснованных, хотя, до сих пор и вероятностных, формул. Одна из формул приведена, на рисунке. Эта формула содержит все точно идентифицированные сочетания атомов, типы связей, сравнительную гидролизуемость молекул. Количественное соотношение всех компонентов строго соответствует их количеству, найденному прямыми независимыми методами. Однако, такую формулу ещё нельзя считать окончательно установленной, поскольку она точно характеризует набор и количественное сочетание атомных группировок и типов связей, но реальные сочетания группировок имеют здесь пока только гипотетический характер, хотя они и выглядят здесь очень близкими к реальному. Окончательное решение вопроса о реальном строении гуминовых кислот пока ещё принадлежит будущему.

Рекомендуемая литература

Орлов Д.С. (1992) Химия почв

Ссылки

Гумус – слово, знакомое практически всем тем, кто увлечен выращиванием цветов, овощей, плодовых деревьев и кустарников. Но, если опытные садоводы, точно знают что это такое и имеют практический опыт, то любители-новички часто теряются. «Что такое гумус, как правильно его использовать, можно ли приготовить самостоятельно?» – вопросы, часто возникающие на садоводческих форумах.

Первое что приходит в голову человеку, услышавшему слово гумус – компост, перегной, навоз. В принципе, с обыденной точки зрения этого вполне достаточно, но, для совершенствования мастерства садоводства и огородничества, необходимо ознакомится с темой подробнее. Как известно, теоретические знания дают более глубокое понимание практической работы.

С научной точки зрения гумус – содержащиеся в почве органические соединения пригодные для пищи растений. Это важный момент. Только богатая гумусом земля будет плодородной и порадует садовода пышной зеленью растений и обильным урожаем.

Как образуется гумус

В природе так заведено, что все живое, погибая, падает на землю и попадает в круговорот питательных веществ. Органические остатки, скапливаясь, образуют поверхностный слой, который и является источником энергии для всех растущих на земле представителей флоры.

Из-за особенностей строения ни деревья, ни кустарники, ни травы неспособны поглощать органику напрямую. Для роста и развития им требуется «переработанная пища» – полезные вещества в виде мельчайших частиц, способных вместе с влагой впитаться в корневую систему. В процессе приготовления питательной среды для растений участвует неисчислимое количество маленьких помощников. Плодородная составляющая образуется вследствие деятельности всех живых существ, обитающих в почве.

В слое естественного грунта обитает огромное количество разнообразных организмов:

  • бактерии
  • грибы
  • простейшие
  • лишайники
  • насекомые
  • беспозвоночные

По подсчетам ученых, за один год в каждом гектаре плодородного слоя почвы образуются микроорганизмы общим весом около тонны! У любого из этих существ своя роль. Каждый вид выбирает еду, исходя из своих вкусовых предпочтений, в итоге перерабатывая мертвую органику и превращая её в новые химические соединения.

Мельчайшие микроорганизмы начинают пищевую цепочку, перерабатывая наиболее легкоразлагаемые частицы. Более крупные элементы потребляют бактерии и грибы, производя кислоты, необходимые для процесса образования более сложных и более питательных соединений.

Самыми главными же в процессе производства полезного гумуса бесспорно являются кольчатые черви. Множество видов этих тружеников обитает в живой плодородной почве. Все они, поедая разложившиеся органические остатки, производят питательный гумус. Кроме того, прорывая в грунте ходы, черви отлично перемешивают грунт и разрыхляют его, насыщая влагой и кислородом.

Одомашнивать дождевых червей для производства гумуса было предложено еще в середине 20 века.

Образование питательного для растений плодородного слоя процесс динамический. Сложные органические соединения постоянно синтезируются и разлагаются, поэтому накапливание пласта гумуса происходит неравномерно и сильно зависит от факторов окружающей среды.

В условиях теплого и влажного климата разложение и переработка отмирающей растительности происходит очень быстро и слой гумуса не успевает накапливаться. В холодных суровых условиях, напротив, образование питательной среды сильно замедлено, да и количество сырья в виде отмирающей органики крайне невелико.

Оптимальным для накапливания биологически насыщенного и плодородного гумуса является умеренный климат без излишней влаги. Именно в таких условиях происходит самое активное накопление массивного слоя плодородной почвы.

Роль гумуса в природе

Значение гумуса в экосистеме сложно переоценить. По сути, этот элемент является одним из главных средств восполнения биоресурсов планеты.

  • Важнейшая составляющая гумуса — гуминовая кислота способствует быстрому росту и развитию корневой системы растений.
  • Разложение органических составляющих сопровождается выделением углекислоты, необходимой для дыхания растений.
  • Образование устойчивой по структуре, влажной и насыщенной кислородом почвы. Гумус способствует разрыхлению чрезмерно плотных грунтов, в то же время, скрепляя излишне сыпучие субстраты, тем самым препятствуя эрозии почвы.
  • Является средой обитания микроорганизмов и бактерий, способствующих процессу переработки и образования полезных веществ и органических соединений.
  • Связывает токсичные вещества в неактивные соединения, тем самым ограничивая их распространение.
  • Темная окраска почвы обусловлена высоким содержанием черного гумусного пигмента. Это способствует высокому поглощению солнечного тепла и прогреванию плодородного слоя.
  • Высокое содержание химических элементов. В процессе переработки органической составляющей высвобождаются в пригодном для питания растений виде — фосфор, азот, калий и масса других полезных элементов.

Типы почв, содержащих гумус

Для простоты восприятия и оценки грунта с точки зрения практического садоводства, почвы, содержащие плодородный гумусовый слой можно разделить на три типа:

  1. Чернозем формируется в благоприятных условиях, умеренном климате с достаточной влажностью. Характеризуется высокой биологической активностью микроорганизмов при низкой кислотности среды. Содержит высокий процент полезных минеральных веществ. Чернозем благоприятен для роста и развития растений.
  2. Подзолистая почва — наиболее ярким примером является хвойный лес. Слой гумуса состоит в основном из грубых органических остатков. Это происходит из-за высокой вымываемости полезных органических соединений и минералов, перемещающихся в глубинные слои грунта. Оставшийся обеднённый слой характеризуется слабой биологической активностью и высокой кислотностью, малоблагоприятной для роста растений.
  3. Торфяная почва формируется на заболоченных участках, зачастую образовывая мощные гумусовые слои. Однако, в своем первозданном виде торфяной слой к выращиванию растений мало пригоден. Проблема кроется в излишней влажности, препятствующей развитию перерабатывающих гумус организмов, и избыточной кислотности среды. Тем не менее, торф является своего рода хранилищем ценного органического сырья. При устранении недостатков в таком грунте активно развиваются микроорганизмы, способствующие высвобождению питательных для растений веществ.

Чернозем, подзолистая почва, торфяная почва

Как и когда использовать гумус. Что такое компост

В условиях природной среды процесс образования плодородного слоя происходит естественным путем: отмирающие травы, плоды и листья деревьев опадают на землю и формируют питательную среду. При выращивании культур на приусадебном участке обновление гумуса ограничено, большая часть плодов и растений исключается из естественного цикла, попадая к нам на стол. Тем более природное обогащение почвы гумусом невозможно при разведении комнатных цветов в домашних условиях.

Гумус является пищей, необходимой растениям. Со временем количество полезных веществ, содержащихся в грунте уменьшается, и зеленые питомцы начнут чахнуть или даже погибать — необходимо восстановить плодородность. Для поддержания неизменно плодородной среды требуется регулярная подкормка.

В качестве материала используемого для увеличения содержания гумуса в почве можно использовать компост, навоз, птичий помет. В зависимости от типа подкормки отличается и производимый ею эффект.

Например, птичий помет, практически всегда применяемый в разведенном водой виде, относится к быстроразлагающейся органике. Это значит, что, полезные элементы сразу поступают в грунт и усваиваются растениями.

Высокое содержание азота в птичьем помете отлично сказывается на росте растений, особенно при наборе зеленой массы. Этим свойством такого типа подкормки часто пользуются опытные огородники при выращивании столовой зелени.

При применении птичьего помета следует быть очень осторожным, состав материала токсичен и при попадании на листья, стебли и корни растений способен вызвать сильные ожоги. Негативного эффекта можно избежать, если вносить удобрения осенью, после уборки урожая, либо использовать подкормку в сильно разбавленном водой виде, в пропорции 1:10.

Навоз и компост, напротив, перерабатываются медленно, но создают постоянную благоприятную среду для обитания и развития микроорганизмов, в итоге существенно обогащая почву полезными минералами и соединениями на долгий срок.

В большинстве случаев применяются отходы жизнедеятельности крупного рогатого скота. Из всевозможных вариантов наиболее популярен коровий навоз. Он легкодоступен, хотя, по степени богатства полезными веществами и эффективности использования он довольно сильно уступает конскому.

Также в качестве удобрений используются овечий, свиной и даже кроличий помет. Применение этого типа удобрений в своем первозданном виде нежелательно, перед внесением в грунт правильнее будет дать сырью отлежатся. Наиболее агрессивные реакции завершатся, и химическая среда в удобрении станет безопасной для растений.

Конечно же, наиболее естественной и подходящей для питания растений и образования гумуса средой, будет компост. Особенно с учетом того, что практически каждый садовод способен изготавливать это полезнейшее удобрение прямо на своем участке.

Компост – это перепревшие органические остатки растительного происхождения. Практически вся отмирающая зелень годится для производства компоста. Основная ценность этого вида удобрений заключается в том, что останки флоры содержат в себе именно тот набор полезных веществ, который необходим живым развивающимся растениям.

Все типы органических удобрений роднит одно – они абсолютно безвредны для человека, что позволяет получить полностью экологически чистые продукты.

Применять органические удобрения для обогащения почвы и питания растений можно практически на всех этапах роста зеленых питомцев:

  • замачивание семян и черенков в питательном растворе,
  • добавление гумуса при выгонке рассады,
  • удобрение при высадке в грунт,
  • полив взрослых растений растворенными в воде органическими удобрениями,
  • опрыскивание садовых культур для подготовки к зимнему периоду.

Как самостоятельно приготовить компост в домашних условиях

Для приготовления компоста на своем участке необходимо органическое сырье, правильно оборудованное место и соблюдение технологии.

В качестве сырья годятся практически все отходы растительного происхождения, образующиеся на приусадебном участке:

  • трава, солома, опавшие листья, срезанные побеги,
  • плоды, шкурки, очистки, шелуха овощей и фруктов,
  • стружки и опилки, образовавшиеся при работе с древесиной,
  • бумажные отходы.

Наполнение компостной кучи

Добавление органики животного происхождения нежелательно. Разлагающаяся плоть, молочные отходы, жиры, кости являются источниками неприятного запаха, болезнетворных инфекций и привлекают насекомых. Разумеется, лишними в компосте будут и всевозможные синтетические отходы — пластик, полиэтилен, резина. Вредные при производстве компоста элементы:

  • молочные продукты,
  • экскременты кошек и собак,
  • прессованные опилки (ДСП, ДВП),
  • частицы больных растений,
  • любые неорганические отходы.

Если в компостную кучу попадут растения, болеющие, например, фузариозом или другими грибковыми заболеваниями – вся органика будет заражена и непригодна для применения.

Процесс гумификации органики происходит при помощи многочисленных микроорганизмов, для развития которых требуется благоприятная и питательная среда, что следует учесть при подготовке компостного материала.

Оптимальными условиями для развития микроорганизмов является теплая, в меру влажная среда с доступом кислорода. Для равномерного распределения питательной среды складировать материал для компостирования следует слоями. Кроме того, послойная укладка позволит чередовать плотные пласты с более рыхлыми и избегать слёживания. При отсутствии возможности правильно организовать компостную кучу, стоит, по крайней мере, регулярно перемешивать образовавшуюся массу, разрыхляя структуру и обеспечивая доступ кислороду.

Место для приготовления удобрений в принципе может быть любым, главное соблюсти необходимые для образования гумуса условия и некоторые меры предосторожности:

  • Не следует размещать компост в непосредственной близости от источника водозабора питьевой воды, особенно если водонесущий пласт пролегает неглубоко.
  • Стоит учесть, что в теплое время года компост может распространять не очень приятные запахи.
  • Желательно выбрать затененное место во избежание чрезмерного высыхания компоста

Компостная яма или компостная куча

Как правило, используется два вида хранилищ — компостная яма и компостная куча.

Яма – довольно простой способ организации. Для её устройства достаточно вырыть грунт на глубину до 0,5 м, оптимальная длина и ширина ямы – 1,5м на 1,5м. Для удобства эксплуатации можно укрепить стены углубления подручными материалами. Нелишним будет предусмотреть и съемную крышку. Эта деталь придаст не самому красивому объекту на участке эстетичный внешний вид, обезопасит от неприятных падений и кроме того позволит сохранить влагу и тепло, необходимые для процесса переработки.

Основными недостатками такого способа хранения является неудобство манипуляций с материалом и значительный риск скапливания излишков жидкости. Впрочем, если грунт на участке не слишком плотный и имеется влагоотводящая песчаная подложка, то замокания и закисания компоста не произойдет. С неудобством перемешивания и изъятия материала можно смириться, поскольку производить эти действия придется не так уж и часто.

К процессу оформления компостной кучи можно подойти как творческой, так и с чисто практической точки зрения. Главное требование — создание комфортной среды обитания перерабатывающих органику микроорганизмов.

Простейшим вариантом будет наваливание горки из прелой листвы, открытой всем ветрам. Однако, это не очень правильное решение. Желательно найти на участке уголок, закрытый как минимум с двух сторон, либо, соорудить из подручных материалов некоторое его подобие. В таком хранилище преющая органика не будет рассыпаться и, самое главное, сохранит объем, препятствующий излишней потере влаги.

Габариты кучи в длину, ширину и высоту должны составлять примерно 1,5м на 1,5м на 1,5м. Перед закладыванием сырья на переработку основание площадки, во избежание скопления излишков жидкости, нужно выложить дренирующим материалом. Для этих целей подойдет песок, гравий, частая сетка. Сверху компост можно накрыть слоем соломы либо чем-то подобным. Простейшая компостная куча готова.

Компостные кучи из различных материалов

При желании можно реализовать свой дизайнерский потенциал и декорировать кучу компоста. Можно поступить еще проще и приобрести готовый вариант в виде специального контейнера или ящика. Впрочем, внешний вид компостной кучи не влияет на качество получаемых удобрений.

Оформление компостной кучи

Сроки созревания перегноя составляют приблизительно 1 — 2 года и сильно зависят от внешних факторов. Влияние оказывают: температурный режим, качество закладываемого сырья, качество навозных ферментирующих добавок, активности микроорганизмов в прилегающей почве. Процессу способствует ряд операций:

  • Пару раз в сезон компост следует аккуратно перемешивать, насыщая кислородом, предотвращая слеживание и равномерно распределяя питательную для бактерий среду.
  • Поздней осенью, перед наступлением холодов, компост необходимо утеплить. Для этого подойдет солома, сухая листва, торф.
  • В сильную жару, для предотвращения пересыхания, кучу требуется поливать. Для этой цели хорошо прекрасно подойдет настой навоза или сильно разбавленный раствор птичьего помета.

По истечении срока компостная куча должна приобрести темный цвет и однородную рыхлую консистенцию. Экологически чистое органическое удобрение готово к применению.

Гумус в переводе с латыни означает земля. Этим словом обозначают группу химических соединений, образующихся в результате распада органических остатков. Состав гумуса варьируется в зависимости от географической зоны.

Что это такое

Гумус — это ряд азотных соединений, которые синтезируются из продуктов распада тканей животных и растений под воздействием ферментов. Источниками органических остатков выступают продукты жизнедеятельности животных, отмирающие микроорганизмы, травы, мхи, листва.

Гумус — наиболее плодородный слой. В народе он носит название перегной. Гумусные соединения — основной источник питания для растений. Вещества трансформируются в формы, доступные для поглощения корнями. Количество и качество гумуса почвы определяет степень ее плодородия.

Как образуется

Главным источником органики становятся отмершие растения. Обитающие в почве беспозвоночные (черви, жуки) растирают и измельчают их. После обработки в ЖКТ органические соединения обогащаются ферментами, благодаря чему в земле их быстро заселяют микроорганизмы. Отдельные группы животных способствуют разложению органики: мокрицы, гусеницы, улитки.

Если отсутствуют беспозвоночные, разложение растительных остатков замедляется. Черви, жуки, многоножки изменяют кислотность почвы, выделяют активные соединения, благодаря которым образуется гумус.

Большое значение для формирования плодородного слоя имеет аэрация почвы.

Мелкие животные, обитающие в земле, образуют систему ходов. Она обеспечивает проникновение кислорода в глубинные слои, ускоряет процесс разложения органики.

Состав

Гумус включает в себя различные органические и неорганические соединения. Их соотношение варьируется в зависимости от географического положения почв и климата. В состав гумуса обязательно входят:

  • Гуминовые кислоты — вещества, которые не растворяются в воде. Это высокомолекулярные соединения с содержанием азота, для растворения которых требуются щелочи. Вещества имеют темную окраску.
  • Гуматы — соли, образуемые при взаимодействии гуминовых кислот с металлами. Вещества содержат углерод, кислород, водород и азот.
  • Фульвокислоты — группа гумусных кислот. Это высокомолекулярные органические соединения с содержанием азота, имеющие светлую окраску.

Содержание кислот и солей в различных видах почвы неодинаково.

Если преобладают гуминовые вещества, верхний слой земли имеет темный оттенок. При большом объем фульвокислот гумус имеет желтоватый оттенок.

Изменения в составе плодородного слоя зависят от климата и типа лесов, характерного для региона. Данные о соотношении органических веществ в гумусе есть в таблице.

Классификация почв

Гумусный слой в различных регионах имеет неодинаковую толщину. В зависимости от количества образующегося перегноя выделяют почвы:

  • гумусные;
  • среднегумусные;
  • умеренногумусные;
  • малогумусные.

Последний вид содержит до 1% субстрата. В гумусных до 5% перегноя. Наибольшее количество гумуса содержат почвы с черноземом — до 15%: степные и лесостепные территории.

Как используют

Перегной, содержащий питательные вещества, используют в садоводстве, сельском хозяйстве. Субстрат искусственно добавляют в землю для улучшения ее структуры и состава.

Для увеличения плодородия верхнего слоя есть несколько способов:

  • закладка компоста в почву;
  • создание условий для размножения микроорганизмов, дождевых червей;
  • чередование культур.

Получить компост на приусадебном участке не составляет труда. Для этого выкапывают яму и складывают в нее сорняки, пищевые отходы, листву. Сверху органические остатки присыпают землей. Зимой они перегнивают, весной образуется компост, готовый для применения.

Чтобы повысить плодородие почвы, достаточно регулярно выкладывать перегной на грядки. Данная мера не требует дополнительного использования удобрений.

Гумус — залог успешной сельскохозяйственной деятельности, высоких урожаев. Этот слой почвы нуждается в постоянном пополнении и обновлении. В природе это происходит естественным путем, а на полях требует усилий со стороны человека.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *