Логин:( регистрация) Пароль (забыл?):
РЕКЛАМА

ПАРТНЕРЫ

ОПРОС
Садились ли Вы хоть раз в жизни нетрезвым за руль автомобиля?
Да
Нет
У меня нет автомобиля


Показать все опросы


КАЛЕНДАРЬ
«    Июнь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930 

АРХИВ
Июнь 2017 (2)
Апрель 2017 (2)
Март 2017 (2)
Февраль 2017 (1)
Январь 2017 (1)
Ноябрь 2016 (2)

Теплицы, пленка, сотовый поликарбонат
Советы огороднику → Откуда и для чего берется гумус
Добавил: admin | Дата: 7-04-2011, 19:27     Показать друзьям:

Откуда и для чего берется гумус

Откуда и для чего берется гумус
Гумус не представляет собой определенного химического вещества. Он является сложным комплексом или смесью различных химических веществ, изменяющихся в зависимости от таких факторов, как климат, рельеф местности, растительный и животный мир. Все эти факторы бывают выражены по-разному, и потому единого состава гумус не имеет.
В составе органического вещества почвы всегда можно найти свежие и мертвые растения, трупы животных, их полуразложившиеся остатки и, наконец, собственно органическую часть почвы, образовавшуюся в результате взаимодействия продуктов разложения органических остатков с минеральной частью почвы.
Количество органических остатков и их качественный состав неодинаковы у различных групп живых организмов. Так, общее количество сухого вещества лесной подстилки под хвойными и лиственными лесами достигает 10-20 т на 1 га, а их ежегодный опад не превышает 3-6 т. Под травянистыми растениями сухих органических остатков накапливается 9-32 т, ежегодно нередко поступает 11-18 т на 1 га. Большую часть попадающей в почву органической массы травянистых растений составляет корневая система, которая отмирает в почве.
Степень доступности разложению мертвых органических остатков, попадающих в почву, также различна. Так, например, остатки хвойной растительности, богатые смолой и воском, являются весьма стойкими и разлагаются микробами медленно. Остатки древесной растительности, содержащие главным образом белки и углеводы, разлагаются значительно легче и быстрее. Легко разлагается трава, но очень медленно моховая и болотная растительность, образующая залежи торфа.
Источником органического вещества служат и почвенные микроорганизмы. Количество их в 1 г почвы колеблется от 0,3 до 3 млрд. За вегетационный период с отмершими микробами в почву поступает 0,6-1,3 т сухого органического вещества на 1 га.
Небольшое количество органического вещества (0,1-0,2 т сухой массы на 1 га) попадает в почву при разложении умерших почвенных животных.
Следовательно, основным источником поступления органики в почву являются зеленые растения.
Попадающие в почву органические остатки содержат 10-25% сухих веществ и 75-90% воды. Химический состав сухих веществ разнообразен и представлен преимущественно следующими группами соединений, среди них: азотистые вещества (белки, хлорофилл, алкалоиды), углеводы (клетчатка, гемицеллюлоза, крахмал, инулин, хитин, пектин и др.), лигнин, липиды (жиры, воски), смолы, дубильные вещества и зола.
В органическом веществе большинства организмов, кроме бактерий, преобладают углеводы. Основную массу тела бактерий составляют белковые вещества. Травы более богаты белками, а древесные растения содержат больше лигнина, липидов и дубильных веществ. Поэтому разложение лесной подстилки происходит значительно медленнее, чем остатков травянистых растений.
В тела организмов входят, кроме того, зольные элементы, остающиеся в виде золы после сжигания органической массы. К ним относятся кальций, магний, калий, натрий, кремний, фосфор, сера, железо, алюминий, а также микроэлементы – марганец, бор, медь, цинк, молибден и др., необходимые растениям в очень малых количествах.
Содержание золы в теле организмов невелико и в среднем составляет около 5%, однако в водорослях, травах и бактериях ее в несколько раз больше, чем в деревянистых растениях.
Органические остатки, поступающие в почву, подвергаются сложным и разносторонним процессам превращения, которые осуществляются под воздействием микроорганизмов, почвенных животных, воздуха и воды.
В результате сложные соединения исходной органической массы распадаются на более простые, так называемые промежуточные продукты разложения. Часть из них полностью минерализуется микроорганизмами и может усваиваться растениями. Другая часть используется микроорганизмами для питания, в результате чего вновь образуются вторичные органические соединения в виде белков, жиров, углеводов и т. п. Этот процесс получил название микробного синтеза. После отмирания тела микроорганизмов вновь подвергнутся разложению.
Третья часть промежуточных продуктов разложения подвергается реакциям окисления и полимеризации, происходящих вне клеток микроорганизмов и при участии выделяемых ими ферментов. При этом образуются более сложные органические соединения, которые отсутствовали как в первичных органических остатках, так и в продуктах микробного синтеза. Эти соединения называют гумусовыми, или перегнойными, веществами, а процесс их образования – гумификацией. Устойчивость гумусовых веществ к разложению микроорганизмами и обусловливает возможность их накопления в почве.
В составе гумуса можно выделить три группы соединений, различающихся между собой качественными и количественными показателями.
1. Вещества исходных органических остатков (белки, углеводы, лигнин, смолы и т. п.). Они составляют не более 10-15% общей массы перегноя.
2. Промежуточные продукты разложения (аминокислоты, моносахара, спирты, органические кислоты и т. п.). Составляют 5-10% веса перегноя.
3. Гумусовые вещества. Являются важнейшей и специфической частью перегноя, составляют 80-90% его массы и определяют все его основные свойства.
Различают две основные группы гумусовых веществ: гуминовые и фульвокислоты.
Гуминовые кислоты – темноокрашенные высокомолекулярные азотсодержащие вещества органической природы. Они обладают высокой поглотительной способностью. Этим и объясняются многие поглотительные свойства почв, богатых гумусом. Эти кислоты в воде практически нерастворимы, но хорошо растворимы даже в слабых растворах щелочей. При взаимодействии с минеральной частью почвы они дают соли – гуматы, которые склеивают отдельные ее частицы. При высыхании эти частички цементируются в агрегаты и образуется водопрочная структура почвы.
Фульвокислоты представляют собой светлоокрашенные высокомолекулярные азотсодержащие кислоты. Они хорошо растворяются в растворах кислот, щелочей и воде. Поэтому они легко вымываются осадками в нижние слои почвы и в грунтовые воды. Просачиваясь вглубь, фульвокислоты могут интенсивно разрушать минеральную часть почвы, что сопровождается развитием подзолообразовательного процесса и снижением плодородия почвы. Это наблюдается на кислых почвах. Напротив, на почвах, формирующихся на карбонатной породе, или произвесткованных, фульвокислоты нейтрализуются основаниями и накапливаются, способствуя повышению плодородия грунта.
Рассматриваемые группы гумусовых веществ могут вступать во взаимодействие не только с минеральной частью почвы, но и друг с другом. Поэтому наличие достаточных количеств гуминовых кислот может изменить характер почвообразовательного процесса и ослабить отрицательное действие фульвокислот на плодородие почвы.
Разложение органических остатков в почве, образование гумуса и его состав зависят от многих условий. Наиболее важными из них являются: состав почвенных микроорганизмов, аэрация, влажность, температура и физико-химические свойства почвы, а также состав растительных остатков и характер их поступления в почву.
В разложении органических остатков и образовании гумуса участвуют аэробные и анаэробные микроорганизмы, жизнедеятельность которых определяется в первую очередь условиями аэрации, а также влажностью и температурой почвы.
При аэробном разложении, когда в почве содержится, кроме того, достаточно влаги (40-60%) и тепла (25-30%), значительное количество органических остатков полностью минерализуется. В этих условиях гумификация выражена слабо. В почве образуется много элементов минеральной и азотной пищи растений, но мало накапливается гумуса.
При анаэробисе органические остатки медленно разлагаются с образованием слабоокисленных промежуточных продуктов, которые угнетают деятельность анаэробных бактерий и, наконец, полностью приостанавливают процессы разложения органических остатков и возникновения перегноя. В результате в почве откладывается слаборазложившаяся органическая масса в виде торфа и закисные формы минеральных соединений, вредных для растений.
Наибольшее накопление гумуса происходит лишь при чередовании аэробного и анаэробного процессов. При обилии влаги в почве протекают преимущественно анаэробные процессы, когда наблюдается неполное разложение органических остатков и интенсивное образование гумусовых веществ. С уменьшением содержания влаги в почве начинает преобладать аэробный процесс.
На интенсивность образования гумуса значительное влияние оказывает химический состав органических остатков. Органические остатки древесных растений вследствие высокого содержания целлюлозы, лигнина, смол и дубильных веществ – весьма неблагоприятная среда для аэробных бактерий. Поэтому разложение лесной подстилки протекает медленно и преимущественно под воздействием грибов и актиномицетов. Под многолетними травами основное количество органического вещества накапливается в массе почвы в виде отмершей корневой системы. Богатые белком, сравнительно легко гидролизуемыми углеводами и зольными элементами, остатки травянистых растений, особенно бобовых, а также отмершие бактерии и водоросли энергично разлагаются почвенными бактериями с образованием преимущественно гуминовых кислот.
Влияние физических свойств почвообразующей породы на образование и накопление гумуса в почве связано с различной аэрацией и тепловым режимом. В песчаных и супесчаных почвах органическое вещество быстро и почти полностью минерализуется, гумуса образуется мало, и он слабо закрепляется. В более влагоемких и менее аэрируемых глинистых почвах органические остатки разлагаются медленно, достаточно интенсивно идет процесс гумификации, а возникающие гумусовые вещества прочно закрепляются в почве.
Гумусовые вещества оказывают глубокое и разностороннее влияние на протекающие в почве процессы и приобретение ею важнейших агрономически ценных свойств.
1. накопление гумуса сопровождается увеличением поглотительной способности почвы и образованием водопрочной структуры. Коллоидальные частички органического вещества облекают более крупные частички глины и препятствуют их цементированию. Глинистая почва становится более рыхлой. Эти же частички, обладая некоторой связностью, увеличивают связность песка.
2. Присутствие в почве гумуса оказывает большое влияние на ее водные свойства. От прибавления органического вещества водопроницаемость глины (вообще, довольно слабая) заметно увеличивается. Водопроницаемость песка, которая больше глинистой, в этом случае уменьшается.
Глина, сложенная из весьма мелких частичек, имеет в своей массе сильно развитую капиллярную сеть с присущими ей свойствами поднятия воды. В противоположность ей песок почти не имеет капилляров и не способен к высокому поднятию воды. Прибавление гумуса к глине понижает ее способность к поднятию воды, а в песке увеличивает водоподъемность. В итоге водные свойства в обоих случаях изменяются в лучшую сторону, что имеет большое значение для развития растений и жизнедеятельности микроорганизмов.
3. Гумус, как вещество черного цвета, влияет на тепловой режим почвы. Черноземные почвы интенсивно поглощают лучистую энергию и нагреваются сильнее, чем светлоокрашенные почвы.
Обладая плохой теплопроводностью, органическое вещество предохраняет почву от резких колебаний температуры. Разложение органических веществ как процесс экзотермический согревает почву.
4. Органическое вещество имеет способность при увлажнении увеличивать свой объем весьма значительно (до 85%) и уменьшать его при высыхании до прежней величины. Поэтому при наличии в почве гумуса и при переменном его увлажнении и высыхании происходит интенсивный газообмен в толще почвы. Это имеет большое значение для процессов выветривания, для жизнедеятельности микроорганизмов, разложения органического вещества и для дыхания корней растений.
5. Перегнойные вещества почвы обладают способностью поглощать из воздуха и водных растворов содержащиеся в них вещества и прочно удерживать их от вымывания атмосферными осадками. Это свойство называется поглотительной способностью и объясняется коллоидальным состоянием гумуса.
Если все перечисленное выше характеризует влияние гумуса на физико-механические свойства почвы, имеющие косвенное влияние на растения, то прямое влияние гумуса на растения определяется тем, что, минерализуясь в естественном порядке, он постепенно снабжает растение минеральными продуктами своего конечного распада. Так как минерализация гумуса происходит постоянно и постепенно, то наличие его в почве гарантирует нам постоянное снабжение растений питательными веществами.
Гумус почвы – важнейший источник азота и других элементов питания растений. При накоплении перегноя происходит биологическая аккумуляция этих элементов в почве, а при его разложении они постепенно высвобождаются и в форме минеральных соединений усваиваются растениями. Одновременно в процессе минерализации гумуса выделяется большое количество углекислого газа, которое служит основным источником углеродного питания растений. Следовательно, содержание гумуса – один из существенных показателей плодородия почвы.
Содержание гумуса в почве регулируется, главным образом, изменением количества поступающей органической массы и физико-химических свойств почвы. Возделывание культур, оставляющих в почве много растительных остатков (клевера, люцерны, люпина, тимофеевки и т. п.) и внесение больших доз органических удобрений способствуют накоплению перегноя в почве.
Физические и химические свойства почвы определяют интенсивность синтеза и разрушения гумуса. Лучшие условия для его образования и накопления складываются на почвах суглинистых и глинистых, хорошо аэрируемых и достаточно увлажненных, богатых карбонатами и имеющих реакцию, близкую к нейтральной.

К. Преображенский,
канд. с.-х. наук

Материал из газеты "Садовод".


Оцените статью:
  • 0


→ ПРОСМОТРОВ - 2793
→ КОММЕНТАРИЕВ - 0