Значение гумуса — Учение В

Значение гумуса

Количество гумуса в почве служит основным показателем ее плодородия. Гумусовые вещества и промежуточные продукты разложения органических остатков активно участвуют в почвообразовании. Наиболее энергично минералы разлагаются под действием фульвокислот, так как водные растворы их обладают сильнокислой реакцией. Так же интенсивно разрушаются минералы под влиянием ряда низкомолекулярных продуктов разложения органических остатков. При этом из минералов извлекаются необходимые элементы питания растений.

Большое значение имеет гумус в формировании профиля почвы. В почвах, где накапливается много гуминовых кислот, формируется хорошо выраженный гумусовый горизонт с высокой поглотительной способностью катионов. Если почва богата кальцием, гуминовые кислоты образуют гуматы кальция, участвующие в создании водопрочной пористой и зернистой структуры. Эти почвы имеют благоприятные водно — воздушные свойства и хороший питательный режим. Отношение гуминовых кислот к фульвокислотам здесь всегда больше единицы (черноземы).

Если в составе гумуса много фульвокислот, что свойственно почвам с постоянно или временно избыточным увлажнением, эти почвы легко обедняются кальцием, магнием, калием и другими основаниями, так как фульвокислоты образуют с ними растворимые соли, мигрирующие вниз по профилю с просачивающейся влагой. Реакция почвы становится кислой, начинается разрушение силикатов и алюмосиликатов. Отношение гуминовых кислот к фульвокислотам в таких почвах значительно меньше единицы (подзолистые почвы, красноземы).

В гумусе накапливаются и сохраняются основные элементы питания растений. При его разложении в почвенный раствор поступают азот и элементы зольного питания растений, а в приземный слой воздуха — углекислота, служащая источником углеродного питания растений. Однако разложение гумуса в почве идет более замедленными темпами, чем разложение свежих органических остатков. Более активно минерализуются фульвокислоты, особенно низкомолекулярные их формы.

Обладая коллоидными свойствами, гумусовые вещества склеивают и цементируют механические элементы почвы в структурные агрегаты, тем самым улучшая тепловые и водно-воздушные свойства почвы. Водорастворимые формы гуминовых кислот, разлагаясь, поглощаются растениями, активизируют окислительно-восстановительные процессы, а также стимулируют рост и развитие растений.

Придавая почве темную окраску, гумус способствует активному поглощению лучистой энергии Солнца.

Сохранение и накопление гумуса в почве — одна из важнейших задач агрономов. При неправильных системах обработки и удобрения почв, а также размещения и чередования культур происходит потеря гумуса, тогда как соответствующими приемами гумус можно не только сохранить, но и заметно увеличить его запасы, а также улучшить качественный состав.

Основными мероприятиями, обеспечивающими накопление гумуса в почве, являются систематическое внесение органических удобрений (навоз, торфокомпоста, сидерация), травосеяние, известкование кислых почв, гидротехническая мелиорация, чередование культур (севооборот) и правильная обработка, обеспечивающая в почвах нормальные условия водно — воздушного и теплового режимов, а также защиту почв от водной и ветровой эрозии. При планировании и осуществлении этих мероприятий необходимо учитывать природные условия зоны и специфические особенности конкретной хозяйственной территории.

Значение гумуса в почвообразовании и плодородии почв

Гумусовые вещества, образующиеся в почве, активно участвуют в процессах почвообразования. Гумус играет главную роль в формировании профиля почвы. В благоприятных для роста растений условиях формируется хорошо выраженный темноокрашенный гумусовый горизонт. Гумус склеивает почвенные частицы в агрегаты (комочки), способствуя созданию агрономически ценной структуры и благоприятных для жизни растений физических свойств почвы. В гумусе содержатся основные элементы питания растений (N, Р, К, S, Са, Mg) и различные микроэлементы. Эти элементы в процессе постепенной минерализации гумусовых веществ становятся доступными для растений.

Гумусовые вещества почвы служат пищей для гетеротрофных почвенных микроорганизмов. От содержания гумуса в почве зависит интенсивность биологических и биохимических процессов, обусловливающих накопление питательных веществ, необходимых растениям.

Почвенный гумус придает почве темную окраску и способствует поглощению солнечной энергии. Богатые гумусом почвы более теплые, в них создаются благоприятные условия для роста и развития культурных растений, а также для почвенных микроорганизмов.

Почвы с низким содержанием гумуса отличаются бесструктурностью, плохими водными, воздушными и тепловыми свойствами.

Почвы, богатые гумусом, характеризуются большей поглотительной способностью, лучшими водными и физическими свойствами. В этом отношении особая роль принадлежит гуминовым кислотам, которые образуют с катионами кальция и магния устойчивые соединения, предохраняют эти элементы от вымывания.

Гумус почвы. Роль гумуса в формировании плодородия.

Гумус -динамический комплекс органических соединений, образующихся при разложении и гумификации органических остатков. Содержание гумуса в почвах определяется условиями и характером почвообразовательного процесса; оно колеблется в верхних горизонтах oт 1—2 до 12—15%, резко или постепенно уменьшаясь с глубиной. В торфяных горизонтах и лесных подстилках общее количестве органических веществ может достигать нескольких десятков процентов, но они образуют не гумус, а массу торфа или полуразложившиеся растительные остатки подстилки.

Количество и состав гумуса в почвах динамичны следствие постоянного поступления в них органических остатков и непрерывности процессов их разложения и гумификации.

Характерная особенность системы гумусовых веществ — ее гетерогенность, т. е. наличие в ней различных по стадии гумификации компонентов. Следствием гетерогенности являются варьирование ряда свойств и возможность расчленения системы на ряд фракций с относительно однородным типом строения, но различающихся между собой по химическому составу, размеру частиц, степени подвижности и роли в почвообразовании.

Интенсивность процессов разложения гумуса зависит также от влажности и температуры почвы, характера ее минеральной части. С наибольшей скоростью минерализация идет при влажности и температуре, наиболее благоприятных для жизнедеятельности микроорганизмов. Избыточное увлажнение заметно снижает интенсивность разложения всех групп гумусовых веществ, так как при этом создаются неблагоприятные условия для развития аэробных микроорганизмов. В суглинистых и глинистых почвах по сравнению с песчаными минерализация гумусовых веществ резко снижается, так как значительная часть их очень прочно связана с минеральной частью почвы.

В процессе разложения гумусовых веществ освобождаются значительные количества элементов питания растений. Особенно большое значение имеет минерализация органических форм азота, входящих в состав гумусовых веществ и переходящих в доступные для растений минеральные формы.

РОЛЬ ГУМУСА В ПОЧВООБРАЗОВАНИИ, ПЛОДОРОДИИ И ПИТАНИИ РАСТЕНИЙ

Гумус играет большую роль в почвообразовании и развитии плодородия. Гумусовые вещества и промежуточные продукты разложения органических остатков активно участвуют уже на первом этапе почвообразования — биологическом выветривании минералов и разрушении горных пород, выходящих на дневную поверхность. Как уже было сказано, наиболее энергично минералы разлагаются под действием фульвокислот, так как водные растворы их обладают сильнокислой реакцией. Не менее интенсивно разрушаются минералы под влиянием ряда, низкомолекулярных продуктов разложения органических остатков (органические кислоты, фенолы, аминокислоты и т.д.). При этом из минералов извлекаются необходимые для организмов элементы питания.

Огромная роль принадлежит гумусу в формировании профиля почвы во всех природных зонах. Если почва богата кальцием, гуминовые кислоты образуют гуматы кальция, участвующие в. создании водопрочной и пористой зернистой структуры. Эти почвы имеют наиболее благоприятные водно-воздущные свойства и хороший питательный режим. Отношение гуминовых кислот к фульво-кислотам здесь всегда больше 1 (например, черноземы).

В гумусе накапливаются и долго сохраняются все основные элементы питания растений и микроорганизмов. При постепенной его минерализации эти элементы переходят в минеральные формы и используются растениями. При разложении гумуса и органических остатков выделяется много углекислого газа, который поступает в припочвенные слои атмосферы и служит источником углеродного питания растений.

Следует указать, что в жизни почвы — в ее генезисе и развитии плодородия — огромная роль принадлежит не только гумусовым веществам, но и неразложившимся органическим остаткам и промежуточным низкомолекулярным органическим соединениям. Органические остатки содержат значительное количество элементов питания (азот, фосфор, серу, калий, кальций, магний, микроэлементы), освобождающихся при минерализации и используемых растениями и микроорганизмами. Органические остатки также являются источником углекислого газа для растений. В процессе их разложения и полной минерализации и образуется огромное количество СО₂, необходим эго для фотосинтеза зеленых растений. Как отмечалось, низкомолекулярные продукты разложения органических остатков интенсивно разрушают минералы, извлекают из них элементы питания, образуют с продуктами разрушения минералов много подвижных органо-минеральных соединений, которые передвигаются по толще почвы и участвуют в формировании ее профиля.

При использовании почв в сельскохозяйственном производстве необходимо регулировать как количество гумуса в профиле, так и изменять, если это необходимо, его состав. К основным мероприятиям по регулированию количества и состава гумуса относятся: систематическое внедрение в почву достаточно высоких норм органических удобрений в виде навоза и торфяных компостов, применение зеленых удобрений (люпин, сераделла), травосеяние, известкование кислых почв и гипсование солонцов наиболее рациональная для данных почв система обработки, мелиорация.

Органические удобрения — хороший источник гумуса, а компосты, приготовленные на низинном торфе, содержат много готовых гуминовых кислот. При систематическом применении органических удобрений даже в наиболее бедных подзолистых почвах постепенно возрастают запасы гумуса, а в составе гумусовых кислот увеличивается содержание гуминовых кислот; улучшаются также водно-физические свойства почвы, интенсивнее развивается полезная микрофлора.

Мелиорация почвы коренным образом улучшает ее водно-воздушный режим и, следовательно, создает хорошие условия для образования гумуса.

Необходимо помнить, что в различных природных зонах, на различных почвах нужен различный комплекс мероприятий, направленный на регулирование количества и состава гумуса.

Значение слова &laquoгумус»

ГУ́МУС, -а, м. Спец. Перегной.

[От лат. humus — земля, почва]

Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

• Гу́мус (лат. humus «земля, почва») — основное органическое вещество почвы, содержащее питательные вещества, необходимые высшим растениям. Гумус составляет 85—90 % органического вещества почвы и является важным критерием при оценке её плодородности.

Гумус составляют индивидуальные (в том числе специфические) органические соединения, продукты их взаимодействия, а также органические соединения, находящиеся в форме органо-минеральных образований.

Гумус является продуктом жизнедеятельности почвенных организмов, прежде всего дождевых червей. На роль дождевых червей в образовании гумуса указал в 1881 году Чарльз Дарвин. Это в начале XX века показал Д. Н. Прянишников. Разложением гумуса для растений занимаются симбиотические микроорганизмы. Растения не могут непосредственно усваивать гуминовые вещества. В 1947 году Томас Дж. Баррет издал книгу «Одомашнивание дождевого червя», заложив основы вермикультивирования в США. Работы по одомашниванию дождевого червя с целью обработки почвы проводились и в России.

Термины и определения по ГОСТу:

Гумус — часть органического вещества почвы, представленная совокупностью специфических и неспецифических органических веществ почвы, за исключением соединений, входящих в состав живых организмов и их остатков.

Групповой состав гумуса — перечень и количественное содержание групп органических веществ, входящих в состав гумуса.

Фракционный состав гумуса — содержание органических веществ, входящих в отдельные группы гумусовых соединений и различающихся по формам их связи с минеральной частью почвы.

Специфические гумусовые вещества — тёмноокрашенные органические соединения, входящие в состав гумуса и образующиеся в процессе гумификации растительных и животных остатков в почве. В составе гумусовых веществ имеются и гидрофобные, и гидрофильные группы.

Гумусовые кислоты — класс высокомолекулярных органических азотсодержащих оксикислот с бензоидным ядром, входящих в состав гумуса и образующихся в процессе гумификации.

Гуминовые кислоты (ГК) — группа тёмноокрашенных гумусовых кислот, растворимых в щелочах и нерастворимых в кислотах.

Гиматомелановые кислоты (ГМК) — группа гумусовых кислот, растворимых в этаноле.

Фульвокислоты (ФК) — группа гумусовых кислот, растворимых в воде, щелочах и кислотах.

Гумин — органическое вещество, входящее в состав почвы, нерастворимое в кислотах, щелочах, органических растворителях.

Степень гумификации органического вещества — отношение количества углерода гумусовых кислот к общему количеству органического углерода почвы, выраженное в массовых долях.

ГУ’МУС, а, мн. нет, м. [латин. humus — земля] (с.-х.). То же, что перегной.

Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

Делаем Карту слов лучше вместе

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.

Насколько понятно и распространено слово верификация (существительное):

Значение гумуса в почвообразовании, плодородии и питании растений в пахотных почвах и его баланс

Гумус является универсальной системой, определяющей и регулирующей практически все факторы, влияющие на формирование почвенного профиля и рост плодородия.

• 1. Взаимодействуя с минеральной частью почвы, гумусовые вещества и их производные участвуют в трансформации минералов. Разрушение их фульвокислотами сопровождается миграцией растворимых продуктов, что приводит к образованию элювиальных и иллювиальных горизонтов, в то время как гумусовый горизонт характеризуется малой мощностью. При преобладании гуминовых кислот в почвах формируется хорошо выраженный гумусовый горизонт, обладающий высоким уровнем плодородия. Одновременно в пределах каждого конкретного горизонта формируются такие свойства, как структура, влагоемкость, емкость поглощения, буферная способность и др.
• 2. Гумус — основной источник энергии в самых разнообразных почвенных процессах. В гумусовой оболочке земли такой энергии накапливается 5,33 • 10 19 кДж, а в целом в биомассе земли — 6,15 • 10 19 кДж (В.А. Ковда).
• 3. Гумус является аккумулятором азота, в нем содержится 80. 95% почвенного азота. Этот азот имеет особое значение в решении экологических и экономических проблем.
• 4. Гумус — источник С0₂, который выделяется при его разложении и обогащает приземный слой воздуха, что повышает продуктивность фотосинтеза, и таких элементов питания растений, как Р, К, Са, Mg, S, микроэлементы, которые накапливаются в составе гумуса в результате взаимодействия гумусовых кислот с минеральной частью почвы и освобождаются при его минерализации. Аккумуляция погребенных форм гумуса (торфа, углей) приводит к концентрации Си, Ni, Со, Мо и других элементов.
• 5. Высокогумусовые почвы характеризуются высокой биологической активностью и оптимальным, экологически сбалансированным составом микробных ассоциаций.
• 6. Гумус — физиологически активное вещество. Продукты гумификации играют большую роль в регулировании состава природных вод, почвенного раствора, атмосферы, являются регуляторами и стимуляторами роста и развития растений.
• 7. Гумус выполняет санитарно-защитные функции. Благодаря высокой биологической активности он разрушает остатки пестицидов и других токсикантов и загрязнителей, устраняет негативное влияние избыточных доз минеральных удобрений. Во всех этих процессах участвуют все группы органических веществ, присутствующих в почве, в том числе исходные и промежуточные продукты разложения.

Роль гумуса возрастает с усилением интенсификации земледелия, и сущность проблемы в этих условиях сводится к обеспечению бездефицитного баланса гумуса в почвах с оптимальным его содержанием и положительного баланса на малогумусовых почвах с целью довести содержание гумуса до пороговых значений. При интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур дегумификация усиливается, что требует четких представлений о балансе гумуса в каждом конкретном случае. Эти проблемы можно решить лишь при постоянном пополнении запасов органического вещества и создании условий, способствующих его гумификации.

Накоплению гумуса в почвах способствуют растительные остатки и органические удобрения. Количество растительных остатков зависит от структуры посевных площадей, включения промежуточных и пожнивных культур, участия многолетних трав, составляющих растительных остатков в 2,5—3,0 раза больше урожая надземной массы. По данным БелНИИПА и БГСХА, в условиях Беларуси можно рассчитывать на ежегодное поступление в почву 2,5 т сухого органического вещества в виде растительных остатков, что обеспечивает ежегодное образование 0,5. 0,6 т/га гумуса, но этого недостаточно для восполнения потерь от ежегодной минерализации гумуса в пределах 1,0. 1,2 т/га.

На этом фоне для поддержания бездефицитного баланса гумуса при оптимальном его содержании потребность в органических удобрениях характеризуется следующими величинами (табл. 4.7).

Потребность в органических удобрениях для поддержания бездефицитного баланса гумуса (Г.Н. Кулакове кий)

Значение гумуса

Здравствуйте читатели моего проекта «Биология для студентов»! Подготовка к экзаменам, зачетам и госэкзаменам, а также рефераты и презентации занимают много времени, если готовится по учебникам. Есть три способа подготовки к экзамену: по учебнику, по лекциям и поиск в интернете. Готовиться по учебнику очень долго. Что касается лекций, не у всех есть хорошие лекции, так как не все преподаватели их нормально читают, и кроме того не все успевают их записывать. И остается третий вариант искать ответы на вопросы в интернете. Не для кого не секрет, что в настоящее время большинство студентов предпочитают именно этот вариант.

За пять лет учебы на факультете биотехнологии и биологии подготовка к сессии у меня занимала много времени. В Рунете не так много биологических сайтов. Конспекты по экономике, истории, социологии, политологии, математике найти очень просто. А ответы на вопросы по ботанике, зоологии, генетики, биофизике, биохимии гораздо сложнее. Наверное, потому что биология не самая распространенная специальность. К тому же биологические предметы не являются общеобразовательными в отличие, например, от экономики и истории, которые изучаются практически на любых специальностях. В Рунете я не нашел ни одного сайта на которым был бы представлен необходимый контент для подготовки к экзаменам, зачетам и госэкзаменам по биологическим дисциплинам. И я решил создать его.

Также я хотел бы вас попросить рассказать об этом сайте своим однокурсникам, друзьям и знакомым, которые являются студентами биологических специальностей. Это поможет развитию данного проекта.

Значение слова гумус

Словарь Ушакова

г у мус, гумуса, мн. нет, муж. (лат. humus — земля) (с.-х.). То же, что перегной.

Начала Современного Естествознания. Тезаурус

(от лат. humus — земля, почва), (букв. перегной) — высокомолекулярные органические темноокра-шенные вещества почвы, образующиеся вследствие разложения растительных и животных остатков и продуктов жизнедеятельности при участии микроорганизмов, влаги и кислорода атмосферы.

Словарь экологических терминов и определений

органическое вещество почвы, детрит экосистемы. Г. — основа плодородия почвы. Количество Г. в почве поддерживается двумя противоположно направленными микробиологическими процессами: гумификацией (анаэробный процесс превращения остатков животных и растений в Г.) и минерализацией (аэробный процесс разрушения Г. до простых органических и минеральных соединений). В почвах естественных экосистем эти процессы находятся в равновесии. Разные типы почв различаются по содержанию Г. в верхнем слое, который называется гумусным горизонтом, и мощностью этого горизонта. Наиболее богаты Г. черноземы, содержание Г. в которых может достигать 10% (в прошлом в отдельных районах РФ и Украины оно достигало 16%), а мощность гумусового горизонта — 1 м. Наиболее бедны Г. подзолистые и каштановые почвы. Мощность гумусового горизонта у них составляет 5—15 см, а содержание Г. — 1—2%. Переходное положение между подзолистыми почвами и черноземами занимают серые лесные почвы (их разделяют на светло-серые, серые и темно-серые), а между черноземами и каштановыми — темно-каштановые. Очень богаты Г. почвы влажных местообитаний — луговые и влажнолуговые почвы. Запасы Г. в основных типах почв РФ (в однометровом слое, т/га) составляют:

тундровые почвы — 73,

серые лесные — 215,

пустынные серо-бурые — 40.

Сохранение Г. — важнейшая задача адаптивной системы земледелия. К сожалению, в настоящее время в почвах РФ продолжается процесс разрушения Г., причем черноземы потеряли за последние 50 лет примерно половину Г. Причиной снижения запаса Г. являются эрозия, при которой с почв смывается (или сдувается) верхний наиболее богатый Г. слой, и дегумификация, которая активизируется при глубокой отвальной обработке почвы и при внесении высоких доз минеральных азотных удобрений. Для повышения содержания Г. в почвах используют органические удобрения (навоз, солому, торф, сапропель), выращивают почвовосстанавливающие культуры (многолетние травы и сидераты), отказываются от применения высоких доз азотных минеральных удобрений. Сохранению Г. способствует переход от глубокой отвальной вспашки к безотвальной вспашке (в особенности к минимальной и нулевой обработке почвы). См. также Система земледелия).

Что такое гумус? Что такое гумус почвы: состав и свойства удобрения

С этим понятием приходится сталкиваться многим людям, но далеко не все знают, что такое гумус. В переводе с латинского языка «humus» означает «земля», «почва» и является основным органическим веществом, содержащим питательные вещества, которые просто необходимы растениям.

Гумусовые же вещества относятся к особой группе химических соединений, свойственных земному почвенному покрову, то есть являются специфичными только для почвы. Наверняка, что такое гумус, теперь стало понятно, а из чего же он образуется? Из остатков растений, животных и микробов в результате взаимодействия с различными компонентами окружающей среды.

Химический состав гумуса является довольно-таки сложным. Для него характерен темный окрас, который отсутствует в растениях. В состав гумуса входит очень ценная гуминовая кислота, содержащая очень много углеродов (примерно 60%), кислорода (около 35%), азота (в среднем 5%), фосфор, сера, железо и так далее. Исходя из вышесказанного, вытекает ещё один ответ на вопрос о том, что такое гумус. Гумус — это термин, объединяющий огромный комплекс химических веществ, содержащих в своем составе органическую часть (гуминовую и фульвокислоты), неорганическую составляющую (химические элементы, имеющие неорганическое происхождение, или, другими словами, минералы, которые входят в число гуматов и фульватов). Но об этом сейчас поговорим более подробно.

Как образуется гумус?

С понятием гумуса вы уже познакомились, следующим открытым остаётся вопрос о том, что такое гумус почвы, и как он образуется? Гумус почвы – это не что иное, как продукт жизнедеятельности различных организмов, в первую очередь дождевых червей. Процесс образования гумуса является долговременным.

Растительность, продукты метаболизма, животные останки – всё это является пищей для организмов, которые обитают в почве. Какая-то часть всего этого поддаётся минерализации, а другая — биохимическому ферментативному разложению и окислению (гумификации), в ходе которого происходит синтез органических соединений, и образуется гумус. Перегной в нем преобладает, а также гумусовые кислоты, которые со временем преобразуются, окисляясь в результате до углекислого газа и воды. Очень важным является то, что пути преобразования гумуса – минерализация или гумификация – зависят напрямую от почвенных и климатических условий. В достаточно теплых и влажных климатах процесс окисления происходит очень быстро, и практически весь опад растительности минерализуется, что не дает гумусу в почве накапливаться. В холодных климатах трансформация опадов немного замедлена, да и количество их невелико, в результате этого содержание гумуса в почве небольшое. Оптимальными для гумификации являются умеренные климаты без переувлажнения.

Итак, из всего вышесказанного можно сделать соответствующие выводы:

1. чтобы получить хороший урожай, растению просто необходим углекислый газ;
2. углекислый газ в почве, как правило, образуется в результате разложения остатков растений, животных и микробов при взаимодействия с различными компонентами окружающей среды (микроорганизмами, насекомыми, червями, грибами и так далее);
3. переработанные органические остатки растений, животных и микробов и образуют гумус-перегной, являющийся важнейшим компонентом плодородия почвы.

Функции гумуса

1. Физическая функция. Он создает прочную почвенную структуру, благодаря чему обеспечивается благоприятная циркуляция воды, воздуха необходимой температуры и предопределяется хороший рост корней в почве. Гумус также способствует приданию связанности легким почвам и разрыхлению плотных почв.
2. Химическая функция. Он является отличным хранилищем питательных элементов. В результате деятельности различных микроорганизмов гумус со временем разлагается (процесс минерализации), в результате чего происходит освобождение заключенного в нем азота, фосфора, калия и других элементов.
3. Биологическая функция. Гумус создает благоприятные условия для развития и дальнейшей деятельности различных микроорганизмов.

Типы гумуса

• Мор (гумус подзолистой почвы). Гумус данного типа является очень грубым, содержащим большое количество детрита, формирующегося при низкой биологической активности в условии кислой реакции среды.
• Модер (гумус дерново-подзолистой почвы), формирующийся при средних биологических активностях в условии кислой реакции среды и слабо взаимодействующий с минеральной частью почв.
• Мюлль (гумус черноземов), формирующийся при очень высоких биологических активностях в условии нейтральной реакции среды, активно взаимодействующий с минеральной частью почв.
• Анмоор (гумус дерново-глеевой почвы), формирующийся во временно увлажнённых почвах.
• Торф алиготрофный, являющийся «бедным гумусом» верховых болот.
• Последний тип – торф эутрофный, являющийся «богатым гумусом» низинных болот.

Значение гумуса в плодородии почв

Гумус активно участвует в процессе почвообразования. Ему отводится самая главная роль непосредственно в формировании профиля почв. Гумус способствует склеиванию почвенных частиц в агрегаты (комочки), создает агрономические ценные структуры и благоприятные для жизни растений физические свойства почвы. Он содержит основные питательные элементы для растений и различные микроэлементы, становящиеся доступными для растений после процесса минерализации.

Гумусовые вещества являются пищей для почвенных микроорганизмов. От содержания гумуса в почвах зависит интенсивность различных химических и биологических процессов, которые обуславливают накопление веществ, необходимых растениям. Гумус также способствует приданию почве темной окраски, тем самым земля лучше поглощает солнечную энергию.

Состав и свойства гумуса

Это удобрение является сложным динамическим комплексом органических соединений, которые образуются при разложении различных органических остатков.

В составе гумуса почвы можно выделить специфическую часть (примерно 90 %), состоящую из гумусовых веществ, и неспецифическую часть (остальная часть), состоящую из негумифицированных органических веществ. Гумусовые вещества почв, в свою очередь, представлены:

• гуминовыми кислотами — высокомолекулярными азотсодержащими органическими соединениями, имеющими циклическое строение, не растворимыми в воде и кислотах, но растворимыми в слабых щелочах, в состав гуминовых кислот входят углероды (около 50%), водород (5%), кислород (40%), азот (5%);
• гуматами, образующимися в результате взаимодействия гуминовых кислот с минеральной частью почв; гуматы щелочей являются хорошо растворимыми в воде, образуют тем самым коллоидные растворы; гуматы же кальция и магния не являются растворимыми в воде, образуют водопрочную структуру;
• фульвокислотами — высокомолекулярными азотсодержащими органическими кислотами, растворяющимися в воде, различных кислотах и растворах щелочей, кроме того, они способны растворяться в некоторых органических растворителях; в состав фульвокислот входят углерод, водород, кислород и азот, также хочется отметить, что эти кислоты способствуют активному разрушению минеральной части почвы.

Значение гумуса для растений

Обо всех заслугах гуминовых веществ до сих пор еще не известно, поэтому ниже приведены только основные из них, прочно укоренившиеся в теории и практике.

Таким образом, гумус — удобрение, способствующее:

1. стимулированию дыхания растений даже при остром дефиците кислорода;
2. повышению качества сельскохозяйственной продукции;
3. усилению фотосинтеза, стимулированию активности ферментов, которые напрямую связаны с фотосинтетическими реакциями;
4. ускорению транспорта и циркуляции пищевых веществ непосредственно внутри растений;
5. росту и развитию растений;
6. активизированию корнеобразования и развития почек;
7. повышению устойчивости к внешним неблагоприятным воздействиям;
8. образованию прочных соединений с металлами, поглощению фосфатов, нитратов и многих других;
9. увеличению кислотности на поверхности корней;
10. повышению устойчивости растений к действиям пестицидов и гербицидов, уменьшению накопления их в конечной продукции.

Использование гуминовых веществ в медицине

По результатам различных проведённых фармакологических тестов с целью выявления, что такое гумус, препараты, в основу которых входят гуминовые вещества, можно использовать в наше время медицине и ветеринарии в роли неспецифического лекарства, способствующего повышению сопротивляемости организма к воздействиям различных вредных факторов.

Медицинские лекарства на основе данных гуминовых веществ в наше время уже существуют в продаже. Их активно применяют при лечении радикулитов разных форм, заболеваний ушей и носа, фарингита, ринита, артрита, полиартрита, артроза и многих других заболеваний. Преимуществом данных препаратов является то, что они нетоксичны.

Загадки гуминового вещества

Вот и подошёл к своему логическому заключению рассказ о том, что такое гумус почвы, о его образовании, свойствах и функциях. Единственное, что хочется добавить, так это несколько слов о загадках гуминовых веществ. Как известно, им не свойственен постоянный химический состав, они не обладают определенной молекулярной массой и постоянным единственным цветом. Гуминовые вещества до сих пор изучаются химиками, почвоведами, гидробиологами, медиками, фармацевтами с целью объяснения всех загадок, хранящихся в них, которых, по прогнозам, будет разгадано еще очень много.

Гумус, его значение, пути увеличения содержания гумуса в почве

Гумус почв и его значение

Гумус — это стабильные органические соединения, сохраняющиеся в почве длительное время.

Процентное содержание гумуса, мощность гумусированного слоя и состав гумуса – наиболее важные показатели плодородия почв.

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

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

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

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

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

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

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

Агрономическая ценность гумуса в значительной степени определяется соотношением содержащихся в нем гуминовых кислот и фульвокислот. При преимущественном синтезе гуминовых кислот в почвах формируется четко выраженный гумусовый горизонт, обладающий высоким плодородием. Такие почвы характеризуются водопрочной, водоемкой структурой и гидрофильностью, богаты органическими формами азота, фосфора и других элементов питания растений.

При интенсивном образовании фульватного гумуса почвы легко обедняются щелочными катионами и другими элементами, приобретают кислую реакцию среды, обеструктуриваются. Повышение плодородия этих почв связано с длительным окультуриванием и внесением больших доз биогумуса (до 100 т/га).

В гумусе сосредоточено огромное количество энергии. При расчете ее теплотворная способность гумуса для всех типов почв условно принимается равной 4000 калорий на 1 г. Из изученных почв по энергетике гумуса резко выделяется чернозем — 20000 калорий в призме сечением 1 см 2 и мощностью до 300 см. Гумус других типов почв характеризуется значительно меньшими запасами энергии — 4000. 8000 калорий в том же объеме почвы. Если сравнить содержание энергии на 1 га земли, имеющем запас энергии в призме 4000 малых калорий, то общий ее запас сопоставим с 50000 л бензина, а на черноземах — 250000 л.

Огромные запасы аккумулированной в гумусе энергии играют чрезвычайно важную роль в самых разнообразных почвенных процессах. Гумус — основной источник энергии для процессов превращения в почве минеральных соединений, биосинтетических реакций, жизнедеятельности микроорганизмов, роста и формирования растений и т.д. Черноземы, как было отмечено, характеризуются преобладающей аккумуляцией энергии в гумусе (88% суммы энергии в гумусе и растительном веществе), что хорошо согласуется с выдающимся и устойчивым плодородием черноземов.

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

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

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

Пути увеличения содержания гумуса в почве

Потеря гумуса ухудшает азотное питание растений, приводит к ухудшению структуры почвы, увеличению ее плотности, уменьшению запасов продуктивной влаги, снижению микробиологической активности живой фазы почвы.

Эту проблему можно решить, если использовать в качестве органики солому и посевы сидеральных культур.

При заделке в почву одной тонны соломы образуется 170. 190 кг гумуса. Однако солома разлагается медленно. Для ускорения этого процесса надо вносить минеральный азот 8. 10 кг д.в. (20-22 кг мочевины) в расчете на 1 т. соломы.

Озимые культуры способны давать до 5 т. соломы на гектаре посева. Для удобства заделки соломы в почву ее надо измельчить при уборке и разбрасывать по полю (вместо копнителя на зерноуборочный комбайн надо навешивать измельчитель соломы). Если комбайны не оборудованы измельчителями, то солому кладут в валки, а потом измельчают косилками измельчителя (Е-280, 281, КИР-1,5 и др.).

Измельченную солому надо заделывать на глубину 10. 12 см с помощью дисковых рабочих органов (тяжелые бороны БДТ-2,2, лущильники ЛД-5(10), что ускорит ее минерализацию и предотвратит накопление фенольных соединений в почве, а затем через две недели запахивать на полную глубину пахотного горизонта. Это мероприятие способно обеспечить ежегодное увеличение гумуса в почве на 700 кг/га.

Другим источником поступления органического вещества, а следовательно и гумуса, должен быть сидерат.

Сидерация — это выращивание зеленых растений с целью запашки их в почву на зеленое удобрение.

Сидераты, как правило, выращивают в паровом поле севооборота. Основной культурой для этих целей является люпин, но могут быть и другие, в первую очередь бобовые культуры.

Бобовые культуры кроме того, что образуют большую вегетативную массу, способны брать азот из воздуха и фиксировать его в почве. Запашка люпина в паровом поле (занятой пар) равноценна внесению 70 т. навоза на 1 га пашни. Действие сидерального пара проявляется и на последующие культуры. Общий урожай четырехпольного севооборота повышается на 45% по сравнению с таким же севооборотом, но с чистым неудобренным паром.

На зеленое удобрение люпин (яровой) высевают в занятых парах. Под посев поле пашут осенью; перед вспашкой можно внести фосфорно-калийные удобрения из расчета 45 кг д.в. Р2О5 и 60 кг д.в. К2О на 1 га. Для улучшения азотофиксации семена перед посевом следует обработать нитрагином. Глубина заделки семян на суглинистых почвах 2-3 см, на супесчаных — больше. Для предотвращения травмирования семян высевающий аппарат настраивают на верхний высев. Заделывают зеленые растения в почву в стадии цветения (при созревании семена осыпаются). Вегетативная масса может быть 25. 30 т/га, поэтому для заделки ее в почву целесообразно использовать сначала тяжелые дисковые бороны типа БДТ-2,2 в двух взаимоперекрестных направлениях, а потом уже запахивать на полную глубину плугами.

Для этих целей можно использовать многолетний люпин. На третий год жизни он способен образовать до 60 т/га зеленой массы. На зеленое удобрение его подсевают к яровым культурам (ячмень, овес), замыкающим севооборот (как клевер). После уборки покровной культуры (ячмень, овес) люпин остается на поле в фазе розетки листьев, с весны начинает энергично расти и во время цветения его также, как и яровой, запахивают в почву.

В качестве сидеральных культур могут использоваться сераделла, клевер, донник, горчица белая, гречиха, рожь.

Совместное использование этих приемов в земледельческой практике способно обеспечить положительный баланс гумуса (увеличение его запасов) в почве — повышать запас питательных веществ, снижать кислотность, улучшать агрофизическое состояние почвы без внесения больших доз органических и минеральных удобрений. Создание естественного плодородия выше исходного уровня есть расширенное воспроизводство.

Роль и значение гумуса

Гумусовые вещества играют важную роль в почвообразовании, формировании свойств почвы, процессах трансформации веществ и питании растений. Роль гумуса можно определить следующим образом.

1. Формирование специфического профиля почвы. В почвах, где образуется достаточно много гумусовых веществ, формируется мощный гумусовый горизонт, до 50-80см.

2. Создание агрономически ценной структуры почвы. Гумусовые вещества обладают клеящими свойствами и способны склеивать механические элементы, образуя почвенные агрегаты.

3. Формирование физических, химических и биологических свойств почвы (сорбционные, кислотно-щелочные, буферные свойства). Гумус – фактор поглотительной способности почвы. Чем больше гумусовых веществ, тем выше емкость поглощения почв.

4. Гумусовые вещества – источник элементов минерального питания для растений и микроорганизмов. В них содержатся и сохраняются на довольно длительный срок такие элементы как азот, углерод, фосфор, сера, калий, кальций, магний, различные микроэлементы. При минерализации гумуса нитраты, фосфаты, сульфаты становятся доступными для растений.

5. Гумусовые вещества – источник углекислого газа для растений. Почва обеспечивает поступление 65% углекислого газа, необходимого для процесса фотосинтеза.

6. Гумусовые вещества – источник биологически активных соединений. В настоящее время известно, что гумусовые вещества влияют на физиологические и биохимические процессы в растениях, являются биостимуляторами, то есть действуют как ростовые вещества и ферменты.

7. Гумусовые вещества придают почве темную окраску и тем самым способствуют интенсивному поглощению тепловой солнечной энергии. Органическое вещество предохраняет почву от быстрой потери тепла и воды в атмосферу

8. Гумусовые вещества способствует закреплению загрязняющих веществ в почвах и тем самым снижают поступление токсикантов в растения и выход их в атмосферу и гидросферу.

9. Гумусовые вещества способствуют ускорению микробиологической деградации пестицидов и усиливают каталитическое влияние на скорость разложения пестицидов в почве. На высокогумусных почвах можно без особых экологических издержек применять рекомендованные дозы минеральных удобрений и пестицидов.

10. Гумусовые вещества усиливают способность почв противостоять эрозионным процессам.

Таким образом, гумусовые вещества имеют большое значение как в почвообразовании, так и в создании плодородия почв.