Источниками образования гумуса в почве служат органические остатки растительного, микробного и животного происхождения. Характер поступления этих остатков в почву у разных групп организмов различный. У древесных растений и кустарников основная часть органической массы представлена наземным опадом из листьев, кусочков коры, которая ежегодно отмирает и подвергается разложению. Корневая система многолетняя и практически не участвует в годичном цикле превращения органических остатков. Количество опада в лесу зависит от возраста дерева, густоты и состава древостоя, условий произрастания и колеблются от 3 до 7 т \га сухого вещества. У травянистых растений, наоборот, хорошо развита корневая система, которая ежегодно отмирает и дает самое большое количество сырья для образования гумуса. Наземная часть травянистых растений обычно скашивается человеком или вытаптывается и скармливается скотом. Под травянистой растительностью в метровом слое почвы на площади 1 га ежегодно остается от 5до 20 т корней, основная масса которых сосредоточена в 30 см части профиля. Микробы и почвенные животные развиваются в основном в толще почвы и остатки их там же подвергаются разложению. В условиях с\х производства важным источником для образования гумуса служат вносимые в почву органические удобрения, корни с\х культуры. В состав органических остатков входит 3 группы соединений. 1. Группа безазотистых соединений (углеводы, лигнин, жиры) 2. Группа азотистых соединений (белки) 3. Зольные элементы (Ca, Mg, K, Si, P, S) Соотношение этих групп соединений в разных органических остатках различное: в растительных остатках преобладают обычно безазотистые соединения, в микробных – азотистые. |
Источники гумуса в различных ландшафтах
|
|
Ландшафты | Запасы фитомассы | К/Н* | Биомасса микроорганизмов | Почвенные животные, беспозвоночные |
Тундра | 150-2500 г/м2 | 3-4 | 10-15 г/м2 | 1-3 г/м2 |
Таежно-лесные | 25000-40000 | 1/3 – 1/5 | 30, доминируют грибы | 2-9 г/м2 |
Степные | 1200-2500 | 3-6 | 60, грибы, спорообразующие бактерии, актиномицеты | 12-16г/м2, доминируют дождевые черви |
Пустынные | - | 8-9 | Биологически активны только в отдельные годы | - |
*К/Н - отношение корневой массы к надземной
Наличие гумусовых веществ в почве является одним из ключевых критериев, принимаемых во внимание при оценке ее плодородности. Для каждого типа почвы в зависимости от природно-климатических зон и степени окультуренности существуют свои нормы содержания гумуса. Они обусловлены не только количественными запасами, но и качественным составом, который определяется главным образом соотношением гуминовых и фульвокислот.
|
|
Гуминовые кислоты — это группа высокомолекулярных органических кислот характерного темного цвета, хорошо растворимых в щелочах и нерастворимых в органических и минеральных кислотах. Вступая в реакцию с кальцием, магнием, калием и другими содержащимися в земле щелочными металлами, гуминовые кислоты преобразуются в соли — гуматы, которые не растворяются в воде и имеют свойство закрепляться в почвах. Гуминовые кислоты из-за своих уникальных свойств представляют наиболее ценную часть гумуса, поскольку благодаря им необходимые растениям питательные микроэлементы становятся доступными для растений.
Гуминовые кислоты улучшают способность почвы поглощать и удерживать в своей толще ионы и молекулы различных полезных веществ из растворов, что способствует накоплению питательных элементов. Известно, что при наиболее благоприятных условиях гумификации органических остатков образуется гумус, обогащенный именно гуминовыми кислотами.
Фульвокислоты — это группа желтоокрашенных азотсодержащих гумусовых кислот. В отличие от гуминовых в них содержится малое количество углерода, зато отмечается повышенное содержание кислорода и водорода. Отличающиеся повышенной активностью соли фульвокислот (фульваты) практически моментально растворяются в воде и практически не удерживаются в почвах. Однако фульвовая кислота способствует увеличению в размерах клеточных пор корневой системы растений, что позволяет клеткам более активно поглощать питательные вещества. Фульвокислоты принимают активное участие в нейтрализации содержащихся в почве токсинов, обладают антиоксидантными свойствами.
В зависимости от соотношения гуминовых и фульвовых кислот выделяют два основных типа гумуса: гуматный и фульватный. Первый вид гумуса характерен для черноземов и темно-каштановых почв. Вообще, наибольшие запасы гумуса традиционно наблюдаются в почвах подзоны типичных черноземов. Содержание гумуса в таких почвах обычно достигает до 10% (в верхнем слое). Не случайно именно чернозем является своеобразным почвенным эталоном, наиболее объективно отражающим свойства почв. Фульватный тип гумуса свойственен сероземам, светло-каштановым почвам, бурым, подзолистым и дерново-подзолистым почвам.
Севернее и южнее от типичных черноземов запасы гумуса в почвах уменьшаются и ухудшаются его качественные характеристики. Дело в том, что в северных почвах преобладают фульвокислоты — растворимые продукты гумификации, которые легко вымываются осадками и попадают в грунтовые воды. В засушливых условиях юга процессы минерализации происходят интенсивно, и из-за малого количества органических остатков формируются сероземы с очень низкими запасами гумуса.
Скудные запасы гумуса в грунтах северных территорий — подзолистых и дерново-подзолистых — связаны с тем, что в гумусе этих почв преобладают водорастворимые фульвокислоты, которые вымываются осадками до грунтовых вод. В засушливых условиях южных регионов из-за интенсивных процессов минерализации и недостаточного количества органических остатков формируются почвы сухого субтропического климата с очень низкими запасами гумуса. К слову, почвы пустынных степей содержат, не более 2% гумуса, при этом мощность гумусовых горизонтов в них обычно не превышает 25-30% сантиметров.
Значительное содержание гумуса традиционно отмечается в дерново-луговых, пойменных и дельтовых почвах, где оно достигает нередко 14%. В горно-луговых почвах количество питательного гумуса и вовсе может превышать 15-20%. Впрочем, мощность гумусовых горизонтов и в этом случае обычно невелика.
К сожалению, не все почвы содержат достаточное количество гумуса, однако плодородие грунта всегда можно увеличить путем регулярного внесения в почву комплексных гуминовых удобрений. Одним из наиболее эффективных из них на сегодняшний день является концентрированный препарат ФульвоГум, который вырабатывается из натурального торфа. Его основными действующими веществами являются те самые гуминовые и фульвокислоты — природные стимуляторы роста растений.
|
|