Содержание
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. В весовом составе верхнего слоя почвы содержание гумуса варьирует от долей процента (бурые пустынно-степные почвы) до 10—15 % (чернозёмы).
Гумус составляют индивидуальные (в том числе специфические) органические соединения, продукты их взаимодействия, а также органические соединения, находящиеся в форме органо-минеральных образований.
Содержание
Накопление гумуса [ править | править код ]
Гумус образуется в почве в результате преобразования растительных и животных органических остатков — гумификации. Процесс почвообразования, характеризующийся накоплением гумуса, называется гумусонакоплением, активное гумусообразование называется дерновым процессом [1] .
Термины и определения по ГОСТу: [2] [ править | править код ]
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 — темноокрашенные 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 [3] .
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.
Гумусовое состояние почв — совокупность морфологических признаков, общих запасов, свойств органического вещества и процессов его образования, трансформации и миграции в почвенном профиле (Л.А. Гришина, Д.С. Орлов). Важнейшими показателями гумусового состояния почвы являются содержание, запасы, тип гумуса, обогащенность азотом, кальцием и степень варьирования этих показателей. Это состояние зависит от ряда взаимосвязанных факторов, влияющих на характер и скорость гумусообразования (табл. 4.5).
Много гумуса не может накапливаться при постоянном и резком недостатке влаги, когда количество поступающей биомассы невелико, а процессы разложения и гумификации остатков замедлены. Его накапливается мало и тогда, когда при оптимальных влажностных (60% от полной влагоемкости), температурных (20. 30 °С) и аэробных уелоТаблица 4.5
Качественные и количественные показатели состояния органического вещества основных типов почв
Дерново-подзолистые (суглинистые) почвы
Распределение по профилю
Равномерное или постепенно убывающее
Содержание гумуса в верхнем минеральном горизонте, %
1. 4 (низкое и очень низкое)
7. 12 (высокое и очень высокое)
1. 2 (очень низкое)
4. 7 (среднее и высокое)
Тип гумуса в верхнем горизонте по соотношению
0,4. 1,0 (фульватный и гуматно-фульватный)
- 1,3. 2,3
- (фул ьватно- гумат- ный и гуматный)
- 0,5. 1,0
- (гуматно-фульватный)
0,4. 1,0 (фульватный и гуматно-фульватный)
Запас гумуса в слое 0. 20 см, т/га
30. 120 (средний, низкий и очень низкий)
200. 350 (очень высокий)
30. 60 (низкий и очень низкий)
120. 200 (средний и высокий)
Обогащенность ароматическими фрагментами по содержанию углерода, %
ГК 52. 55 (высокая)
ФК 44. 46 (низкая)
ГК 57. 62 (высокая и очень высокая)
ФК 42. 45 (низкая)
ГК 57. 60 (высокая)
ГК 54. 57 (высокая)
ФК 44. 47 (низкая)
Обогащенность азотом по весовому соотношению С: N
13. 15 (низкая и очень низкая)
14. 16 (очень низкая)
14. 16 (очень низкая)
Гидролизуемый азот, % от общего
Глава 4. Органическое вещество почв и процессы его трансформации
Окончание табл. 4.5
Дерново-подзолистые (суглинистые) почвы
Содержание свободных ГК, % к сумме ГК
55. 65 (среднее и высокое)
15. 20 (очень низкое)
Содержание ГК, связанных с Са, % к сумме ГК
5. 7 (очень низкое)
1. 3 (очень низкое)
Содержание нерастворимого остатка, % к общему гумусу
30. 45 (низкое и среднее)
Раздел II. Состав, свойства и режимы почв
виях происходит интенсивная минерализация растительных остатков. При этом собирается много минерального азота и элементов зольного питания (серозёмы, субтропики). При избытке влаги и низких температурах процесс гумусообразования постепенно затухает и образуется торф.
Для накопления гумуса наиболее благоприятна смена оптимального гидротермического и воздушного режима на иссушение. В этом случае происходит постепенное разложение растительных остатков, достаточно быстрая их гумификация и закрепление гумусовых веществ минеральной частью почвы. Большое значение имеет характер растительности. Травянистую растительность, богатую белками и зольными элементами, гумифицируют бактерии, в результате чего она превращается в «мягкий» или «муллевый» гумус, равномерно прокрашивающий почвенный профиль на значительную глубину. При этом в составе гумуса накапливается больше гуминовых, чем фульвокислот. При разложении же грибами в кислой среде лесного опада, бедного белками и золой, но богатого восками и смолами, образуется «грубый» или «модер-гумус», который содержит много полуразложившихся остатков и слегка прокрашивает верхнюю часть почвы. В этом гумусе больше фульвокислот, чем гуминовых кислот. Не способствует высокому накоплению гумуса как низкая, так и высокая численность микроорганизмов. В конкретных условиях, видимо, благоприятнее всего их среднее содержание.
Немаловажны для накопления гумуса гранулометрический состав и физико-химические свойства почвы. В легких почвах разложение и минерализация растительных остатков протекают быстро, конечные продукты в почве не закрепляются. В суглинках и глинах, наоборот, процессы трансформации замедлены, образующиеся гумусовые кислоты хорошо закрепляются в почвах, особенно богатых глинистыми минералами и щелочноземельными металлами.
Таким образом, количество гумуса в почвах изменяется в широких пределах и по общему содержанию органического вещества все почвы условно делятся: на безгумусовые — 1
Для почв Беларуси тип гумуса лучше определять по Л.Н. Александровой.
Гуматный тип характерен для гумуса чернозёмов. В естественном состоянии тип гумуса дерново-подзолистых почв Беларуси чаще фуль- ватный, а при длительном окультуривании он может смениться на гуматный. При этом меняются и свойства гуминовых кислот. По данным БГСХА, при длительном применении органических и минеральных удобрений ГК начинают отличаться более плотной конденсированной структурой, за счет фенольных гидроксилов возрастает их емкость поглощения, меняются соотношения между элементами в результате повышения содержания углерода и общего азота, в том числе азота ос-ами- нокислот и гетероциклического азота (Д.Г. Кротов, А.И. Горбылёва).
Доказано, что наибольшую информацию о трансформации и новообразовании гумуса при сельскохозяйственном использовании ряда почв (в том числе дерново-подзолистых) дает фракция подвижных гумусовых веществ, выделяемая растворами 0,1 и 0,2 М NaOH (М.Е. Егоров), 0,1 М Na4P27 при pH 7,0 (К.В. Дьяконова) и pH 9,6 (Н.И. Лактионов) и др. В отличие от легкоразлагаемых органических веществ эти фракции называют подвижными, лабильными, а Н.И. Лактионов называет их активным гумусом. Он же рекомендует определять информативный показатель — реакционную способность гумуса, под которой подразумевается величина емкости обмена катионов (мэкв/100 г), обусловленная содержанием 1% гумуса, определение которой не требует проведения дополнительных трудоемких анализов. Если увеличение содержания гумуса при окультуривании не сопровождается увеличением его подвижности, активности, то оно не приведет и к росту урожайности сельскохозяйственных культур (А.И. Горбылёва, В.Б. Воробьев).
Общие запасы гумуса зависят от его количества и мощности гумусово-аккумулятивного горизонта. Профильное распределение гумуса может быть резко убывающим (тундровые почвы), бимодальным (иллювиально-железистые гумусовые подзолы с двумя гумусовыми горизонтами), резким и постепенным (почвы разноокультуренные дерново-подзолистые), постепенно убывающим (чернозёмы луговые и типичные).
Наконец, такие составляющие гумусового состояния почвы, как обо- гащенность азотом (С : N), кальцием, степень гумификации (Сгк : Собщ х х 100%), содержание негидролизуемого остатка, позволяют давать более точную агрономическую оценку различным почвам. В частности, для гумуса дерново-подзолистых почв характерны средняя степень гумификации (20. 34%), средняя обогащенность азотом (8. 10%), низкое в окультуренных (30%) и среднее в слабоокультуренных (46%) содержание негидролизуемого остатка; для гумуса чернозёмов — высокая степень гумификации (46. 50%), более высокая обогащенность азотом (11%) и низкое содержание негидролизуемого остатка (25. 33%) (данные Л.А. Гришиной и Д.С. Орлова).
Понятие «гумус» сравнительно недавно вошло в обиход обычного дачника. Еще несколько десятков лет назад никто и понятия не имел что это и для чего он нужен. Однако, данное понятие уже было широко известно в кругу ученых и агрономов. В нашей статье мы постараемся разобраться с данным термином и выяснить как можно больше о его влиянии на растения.
Думаю, каждый фермер (или огородник-любитель) хотел бы иметь здоровую, плодородную почву. Именно содержание гумуса и является тем самым показателем плодородия Вашего грунта. Благодаря процессу гумификации образуются гумусовые вещества. Гумификация – это сложный процесс, в результате которого в грунте разлагаются органические вещества.
Он образовывается благодаря остаткам животных, растительных и микробных происхождений. Огромный вклад в его создание вносят «обитатели» почвы: черви, жуки, мокрицы. В сельском хозяйстве важнейшим источником его образования являются удобрения, вносимые в грунт и остатки сельскохозяйственных культур. Он образуется благодаря процессу гниения. Другими словами, гумус – это перегной.
Содержание гумуса в почве
Почва классифицируется по содержанию в ней гумуса. Его количество в грунте определяется сравнением его в сухом и влажном состоянии. Благодаря такому способу можно различить 4 типа почвы: малогумусовые, умеренногумусовые, среднегумусовые, гумусные почвы.
Типы гумуса
– малогумусовые – почва отличается светло – серым цветом, во влажном состоянии цвет данной почвы окажется серым и коричневым. В данной почве содержится не более 1-1,5% гумуса
– умеренногумусовые – отличается серым или серо-коричневым цветом, влажная почва изменит цвет на темно-серый или темно-коричневый. Содержание гумуса в таком грунте не превышает 2-2,5%
– среднегумусовые – цвет от темно-серого до темно-коричневого цвета, влажная почва – практически черная. В этой почве содержится около 3-4%
– гумусные почвы – отличается черным цветом, при увлажнении может приобрести буро-черный окрас. В таком гренте будет содержаться не менее 4 – 8% . Такой высокий процент содержания, говорит о том, что это скорее всего чернозем. Именно данный тип грунта является наиболее благоприятным для выращивания всевозможной растительности.
Гумус: основные свойства
– именно в нем накапливаются все полезные вещества и микроэлементы.
– в его состав входит определенное вещество (гуминовая кислота), благодаря которому развиваются корневые системы.
– благодаря процессу разложения и выделению из почвы углекислоты, растения дышат
– способствует прочности структуры почвы
– гумусные почвы с высоким содержанием органических веществ влияют на поглотительные свойства грунта (именно от поглотительной особенности почвы будет зависеть ее плодородность).
– именно в нем развиваются наиболее полезные микроорганизмы, которые, в свою очередь, станут пищей для растений
– благодаря черному цвету, гумусные почвы лучше других прогреваются, поглощают и сохраняют тепло
От чего зависит количество гумуса в почве и как его пополнить?
Его содержание в почве напрямую зависит от поступающих в почву органических удобрений и растительных остатков. К органических удобрениям относят: навоз, компосты, птичий помет, дерновую землю и т.п. Дабы обеспечить Ваш грунт достаточным содержанием гумуса в нем, стоит систематически вносить в нее навозные или торфо-навозные компосты. Оптимальное соотношение – 200 кг на сотку земли.
Органические удобрения могут быть как медленно разлагающиеся, так и быстро разлагающиеся.
К медленно разлагающимся органическим удобрениям можно отнести навоз, компосты и т.д. Именно медленно разлагающиеся органические удобрения смогут обогатить им почву на 30, а то и более, процентов.
К быстро разлагающимся органическим удобрениям относят: птичий помет, коровяк, навозную жижу. Быстро разлагающиеся органические удобрения являются не столь мощными «обогатителями» почвы , однако, не стоит ими пренебрегать. Они послужат отличной подкормкой. Быстро разлагающиеся органические удобрения обеспечат Ваши растения нужными микроэлементами и поспособствуют активизации работы микроорганизмов, находящихся в грунте.
К сожалению, содержание гумуса в почве не постоянно. К его распаду ведет формирование урожаев тех или иных культур. Негативно на его содержание в грунте влияет перекопка и рыхление почвы. Если Вы хотите поддерживать его оптимальный уровень в грунте, стоит регулярно и систематически вносить в грунт органические удобрения, при этом не забывая о подкормке. Также процесс его образования сможет ускорить чередование сухости и влажности земли.
Гумус является основой жизненной энергии почвы, поэтому не стоит забывать подкармливать и удобрять Ваш грунт, ведь чем больше его в земле, тем лучше будут развиваться в ней растения.
Татьяна Кузьменко, член редколлегии Собкор интернет-издания "AtmAgro. Агропромышленный вестник"
Насколько информация оказалась для Вас полезной?