Вопрос 21. Источники гумуса в разных почвенно - климатических зонах и их состав

Источниками гумуса являются: зеленые растения; микроорганизмы; мхи и лишайники; животные; любое органическое вещество, попавшее в почву.

Основным источником накопления гумуса в почвах служат зеленые растения, которые ежегодно оставляют в почве и на ее поверхности большое количество органического вещества. Ежегодное количество поступающего в почву растительного вещества (опада) колеблется от 1 до 28 т/га и зависит от характера растительности. Меньше всего растительного опада образуется в тундре и пустыне – 1,0-2,5 т/га. В хвойном лесу ежегодное количество растительного материала составляет 4,7-5,5 т/га. В лиственном лесу опада несколько больше – 6-7 т/га, потому что, в хвойном лесу практически нет травянистого покрова, а в лиственном лесу он, как правило, есть. Больше всего растительного вещества формируется в зоне лесостепи и степи, от 8 до 28 т/га, причем корни по массе могут превышать надземную часть в 4 раза. В сухих степях количество поступающего в почву растительного материала несколько меньше и составляет 4,5 т/га, причем, основная часть биомассы (до 80% и более) приходится на подземные органы.

В агро-экосистемах, то есть в посевах различных сельскохозяйственных культур, в почву поступает, как правило, меньше растительного опада, чем в естественных экосистемах. Под пропашными культурами в почву приходит 2-3 т/га вещества в год, под однолетними зерновыми культурами до 5 т/га в год и под многолетними травами 7-9 т/га в год.

Химический состав органических веществ, поступающих в почву, самый разнообразный. В основном, на 75-90% растения состоят из воды. В состав сухого вещества входят углеводы, белки, жиры, воска, смолы, дубильные вещества, фенолы и зольные элементы.

Растительные остатки состоят в основном из целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина, дубильных веществ, при этом наиболее богаты этими соединениями древесные породы. Белка, а значит и азота больше всего содержится в бактериях и бобовых растениях. Наименьшее количество белковых соединений обнаруживается в древесине.

Растения содержат также зольные элементы, количество которых неодинаково у разных растений. Основную массу золы составляют такие элементы, как Ca, Mg, Si, K, Na, P, S, Fe, Al, Mn, Cr. Наиболее высокой зольностью обладают злаковые и бобовые растения, меньше всего золы содержится в древесине хвойных пород.

В хвойном лесу, растительный опад имеет плохое качество, так как в значительной мере состоит из кислых продуктов – лигнина (25-30%), липидов и дубильных веществ. Данный опад содержит мало зольных элементов и белковых веществ. Разлагается этот опад в основном микроскопическими грибами. Из плохого по качеству опада образуется грубый, кислый гумус плохого качества. Растительный опад лиственного леса лучше по качеству в нем меньше лигнинов, дубильных веществ и смол, но больше золы и белковых соединений. Здесь образуется гумус среднего качества.

Лучшим по качеству является травянистый опад в степях и лесостепях. Бобовые и злаковые растительные остатки содержат много зольных элементов (до 5-10%), много и белков (у злаков 5-12%, у бобовых 10-20%). В них значительно меньше лигнинов (15-20%), липидов и дубильных веществ (2-10%). Данный опад разлагается в основном бактериями. Из такого опада образуется гумус хорошего качества. Этот гумус называют – мягкий гумус. Именно в степях и лесостепях формируются самые плодородные почвы в мире, это черноземы.