Гумус

  • автор:

Гумус в переводе с латыни означает земля. Этим словом обозначают группу химических соединений, образующихся в результате распада органических остатков. Состав гумуса варьируется в зависимости от географической зоны.

Что это такое

Гумус — это ряд азотных соединений, которые синтезируются из продуктов распада тканей животных и растений под воздействием ферментов. Источниками органических остатков выступают продукты жизнедеятельности животных, отмирающие микроорганизмы, травы, мхи, листва.

Гумус — наиболее плодородный слой. В народе он носит название перегной. Гумусные соединения — основной источник питания для растений. Вещества трансформируются в формы, доступные для поглощения корнями. Количество и качество гумуса почвы определяет степень ее плодородия.

Как образуется

Главным источником органики становятся отмершие растения. Обитающие в почве беспозвоночные (черви, жуки) растирают и измельчают их. После обработки в ЖКТ органические соединения обогащаются ферментами, благодаря чему в земле их быстро заселяют микроорганизмы. Отдельные группы животных способствуют разложению органики: мокрицы, гусеницы, улитки.

Если отсутствуют беспозвоночные, разложение растительных остатков замедляется. Черви, жуки, многоножки изменяют кислотность почвы, выделяют активные соединения, благодаря которым образуется гумус.

Большое значение для формирования плодородного слоя имеет аэрация почвы.

Мелкие животные, обитающие в земле, образуют систему ходов. Она обеспечивает проникновение кислорода в глубинные слои, ускоряет процесс разложения органики.

Состав

Гумус включает в себя различные органические и неорганические соединения. Их соотношение варьируется в зависимости от географического положения почв и климата. В состав гумуса обязательно входят:

  • Гуминовые кислоты — вещества, которые не растворяются в воде. Это высокомолекулярные соединения с содержанием азота, для растворения которых требуются щелочи. Вещества имеют темную окраску.
  • Гуматы — соли, образуемые при взаимодействии гуминовых кислот с металлами. Вещества содержат углерод, кислород, водород и азот.
  • Фульвокислоты — группа гумусных кислот. Это высокомолекулярные органические соединения с содержанием азота, имеющие светлую окраску.

Содержание кислот и солей в различных видах почвы неодинаково.

Если преобладают гуминовые вещества, верхний слой земли имеет темный оттенок. При большом объем фульвокислот гумус имеет желтоватый оттенок.

Изменения в составе плодородного слоя зависят от климата и типа лесов, характерного для региона. Данные о соотношении органических веществ в гумусе есть в таблице.

Классификация почв

Гумусный слой в различных регионах имеет неодинаковую толщину. В зависимости от количества образующегося перегноя выделяют почвы:

  • гумусные;
  • среднегумусные;
  • умеренногумусные;
  • малогумусные.

Последний вид содержит до 1% субстрата. В гумусных до 5% перегноя. Наибольшее количество гумуса содержат почвы с черноземом — до 15%: степные и лесостепные территории.

Как используют

Перегной, содержащий питательные вещества, используют в садоводстве, сельском хозяйстве. Субстрат искусственно добавляют в землю для улучшения ее структуры и состава.

Для увеличения плодородия верхнего слоя есть несколько способов:

  • закладка компоста в почву;
  • создание условий для размножения микроорганизмов, дождевых червей;
  • чередование культур.

Получить компост на приусадебном участке не составляет труда. Для этого выкапывают яму и складывают в нее сорняки, пищевые отходы, листву. Сверху органические остатки присыпают землей. Зимой они перегнивают, весной образуется компост, готовый для применения.

Чтобы повысить плодородие почвы, достаточно регулярно выкладывать перегной на грядки. Данная мера не требует дополнительного использования удобрений.

Гумус — залог успешной сельскохозяйственной деятельности, высоких урожаев. Этот слой почвы нуждается в постоянном пополнении и обновлении. В природе это происходит естественным путем, а на полях требует усилий со стороны человека.

Гумус почв и его свойства

В естественных условиях гумификация растительных остатков в почве осуществляется не только микробами и дождевыми червями, но и многими другими фитосапрофагами. Они создают мелкоземистость и рыхлость, влияют на физические свойства и структуру, на химическиепроцессы, 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 свой-ство почв: пищевая и кормовая продукция, выращенная на высокогумусных почвах, является экологически чистой.

Буферное свойство гумусных почв можно проиллюстрировать следующими данными. По расчетам академика В. А. Ягодина (1990), при ежегодном сжигании в мире 33 млрд т угля вместе с золой рассеивается до 220 тыс. т урана и 280 тыс. т мышьяка (для сравнения: мировое производство этих двух металлов составляет соответственно 30 и 40 тыс. т в год). Кроме того, металлургические предприятия ежегодно выбрасы-вают на поверхность земли (с дымами) более 150 тыс. т меди, 120 тыс. т цинка, 90 тыс. т свинца, 30 т ртути, массу других металлов и многие миллионы тонн серной, соляной, азотной, фосфорной и других кислот. С выхлопными газами на поверхность почвы попадает более 250 тыс. т свинца. В процесс техногенного загрязнения окружающей среды вносит свой «вклад» и промышленность, производящая минеральные удобрения, в частности фосфорные (Р. Е. Елсшев, А. Л. Иванов, М. Шахаджахан, 1991). В почву попадают при этом все остальные элементы таблицы Д. И. Менделеева, включая кадмий, стронций, селен, фтор и т.д. и т.п. Трудно себе представить массу этих и других элементов, попавших в почву хотя бы за послевоенный период. Но вселенской катастрофы и гибели живого не произошло, отмечались лишь локальные болезни лесов, озер, и только в северных регионах Канады, Скандинавии, Сибири, где в почвах мало гумуса. Регионы с большим содержанием гумуса в почве пострадали меньше, а в странах, где производство гу-мусных удобрений освоено достаточно широко, быстро произошло оздоровление почвы, животных и людей (США, Канада, Западная Европа, Япония, страны Южной Азии и другие).

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 см2 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 плодо¬родием черноземов.

Плодородие полей и огородов напрямую связано с количеством и качеством гумуса в почвах. Наиболее богаты им черноземы. В знаменитых черноземах Центрального и Северокавказского регионов содержалось 10…14% гумуса, а мощность слоя чернозема — до 1 м.

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.

В литературе накоплен огромный экспериментальный материал, показывающий тесную зависимость урожая от уровня гумусированности почв. Коэффициент корреляции содержания гумуса в почве и урожая составляет 0,7…0,8 (данные ВНИПТИОУ, 1989). Так, в исследованиях Белорусского научно-исследовательского института почвоведения и агрохимии (БелНИИПА) увеличение количества гумуса в дерново-подзолистых почвах на 1% (в пределах его изменения от 1,5 до 2,5…3%) повышает урожайность зерна озимой ржи и ячменя на 10…15 ц/га. В колхозах и совхозах Владимирской области при содержании гумуса в почве до 1% урожай зерновых в период 1976-1980 гг. не превышал 10 ц/га, при 1,6…2% составлял 15 ц/га, 3,5…4% — 35 ц/га. В Кировской области прирост гумуса на 1% окупается получением дополнительно 3…6 ц зерна, в Воронежской — 2 ц, в Краснодарском крае — 3…4 ц/га.

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 ве¬ществом почвах часто сопровождается неблагоприятным действием их на почвенную микро- и макрофлору, накоплением в растениях нитра-тов и других вредных соединений, а во многих случаях и снижением урожая сельскохозяйственных культур.

К органической части почвы относятся неразложившиеся и полуразложившиеся остатки растений, почвенных животных и гумус. Остатки растительных и животных организмов, постепенно разлагаясь, восстанавливают и пополняют в почве запасы гумуса. Процесс происходит при активном участии микроорганизмов и животных (дождевых червей, личинок насекомых). Этот сложный биохимический процесс распада и синтеза идет одновременно.

Во время разложения органического вещества вследствие действия ферментов, которые выделяют грибы и бактерии, происходят процессы повторного синтеза, полимеризации и конденсации с образованием новых высокомолекулярных соединений коллоидного характера. Образуется сложное органическое вещество, полу чившее название гумус (почвенный перегной). Почвы сильно отличаются по содержанию, составу и свойствам гумуса.

В состав гумуса входят:

  • гуминовые кислоты,
  • фульвокислоты,
  • гумины.

Гуминовые кислоты — это группа веществ темного цвета, которые выделяются из почвы щелочами и осаждаются кислотами. Они характеризуются высоким содержанием углерода (50—62 %), аморфным состоянием, полидисперсностью (различной величиной частиц) и гетерогенностью. При взаимодействии с катионами гуминовые кислоты образуют соли — гуматы. Гуматы одновалентных катионов К+, Na+, N+ образуют в почве коллоидные растворы — золи, которые легко растворяются и вымываются из почвы. Гуматы двух- и трехвалентных катионов (Са2+, Mg2+, Al3+, Fe3+) находятся в почве в виде нерастворимых гелей, не вымываются, накапливаются в местах образования, больше всего их в верхних слоях почвы.

Гуминовые кислоты— наиболее ценная часть гумуса, они имеют большую собирательную поверхность, играют важную роль в образовании агрономически ценной структуры почвы и основного фонда питательных веществ (прежде всего азот для растений).

Фульвокислоты — это гуминовые вещества желтого или красного цвета, которые остаются в растворе после выпадения в осадок гуминовых кислот. Фульвокислоты отличаются от гуминовых меньшим содержанием азота, более высокой кислотностью, высокой растворимостью в воде их соединений с минеральной частью почвы. Благодаря высокой кислотности фульвокислоты разрушают почвенные минералы и способствуют перемещению продуктов разложения в нижние слои почвы.

Гумины представляют собой комплекс гуминовых веществ с меньшим содержанием углерода и состоят из тех же гуминовых и фульвокислот, высоко полимеризованных, уплотненных и более тесно связанных между собой.

Состав перегноя и соотношение гуминовых и фульвокислот в разных почвах неодинаковы. Состав перегноя в значительной мере определяется составом высших растений, остатки которых составляют основу его образования, а также соотношением групп микроорганизмов, особенностями увлажнения и распада органического вещества, а в обрабатываемых почвах — способами обработки и удобрением почвы, севооборотами.

Гумус играет важную роль в процессах, происходящих в почвах. Он улучшает его химические, физико-химические и биологические свойства. Свежий почвенный перегной насыщает комочки почвы, склеивает их, а кальций и магний цементирует, способствуя образованию прочной, агрономически ценной структуры. Медленно разлагаясь, гумус является источником зольных элементов и азота для растений, а вбирая растворимые элементы питания (калий, фосфор), предотвращает их вымывание.

Факторы почвообразования, внешние условия в значительной мере влияют на накопление, особенности образования органических остатков и состав гумуса. Решающую роль в этом имеют растительность и соответствующая ей микрофлора почвы, которая разлагает остатки этой растительности. Например, древесный опад хвойных лесов медленно разлагается преимущественно грибной микрофлорой почвы, вследствие чего образуется гумус с содержанием большого количества фульвокислот. Они растворяют минеральные вещества верхнего слоя почвы, и почвообразующий процесс идет по типу подзолообразования. Этому содействуют повышенная кислотность материнской породы (морена, моренные отложения), достаточное количество осадков.

В почвах, покрытых травянистой растительностью отмершие остатки разлагаются преимущественно бактериями, вследствие чего образуется больше малорастворимых гуминовых кислот, которые вступают в соединения с кальцием, магнием и другими катионами почвы, закрепляя в гумусе питательные вещества. Это способствует образованию хорошей структуры и других благоприятных физических свойств почвы.

Незначительное проникновение осадков в глубокие слои почвы, содержание в материнской породе карбонатов кальция и магния способствуют накоплению в ней значительных количеств гумуса. В таких условиях образовались черноземы и лугово-черноземные почвы, содержание гумуса в которых составляет 5—6 %, а в отдельных случаях— 10—12 %.

От содержания и качества почвенного перегноя в значительной мере зависит плодородие почвы.

Разные типы почв содержат неодинаковое количество гумуса. Бедные на гумус подзолистые и дерново-подзолистые почвы Полесья содержат его от 0,5 до 2 %, серые лесные почвы Лесостепи — 1,5—3,0%. В черноземах лесостепной и степной зон Украины от 3 до 6 % гумуса, а в черноземах Сибири его накапливается до 10—12 %. Торфяные почвы, в которых остатки водной и болотной растительности разлагаются без доступа воздуха, содержат 80—90 % органического вещества.

Гумус почвы необходимо не только сохранять, но и заботиться об увеличении его содержания и повышении качества. С этой целью вносят в почву перегной, торф, компосты, высевают многолетние травы, люпин и т. д. Внесение достаточного количества минеральных удобрений и окультуривание способствуют развитию в почве микрофлоры, что, в свою очередь, усиливает процессы образования гумуса с преобладанием в нем гуминовых кислот. Противоэрозионная безотвальная обработка предотвращает разло­жение и способствует накоплению гумуса.

Экология СПРАВОЧНИК

Лесные пожары сильно изменяют условия обитания растений и животных. Во время пожара в хвойных лесах температура доходит до 800—900°С, в почве на глубине 3,5 см — до 95°С, на глубине 7 см — до 70°С. В сухих лесах практически полностью сгорает подстилка и почвенный гумус. Минеральные частицы верхнего слоя почвы спекаются. Образуются комки или стекловидная корка, трудно проницаемые для воздуха, воды и корней. Почва сильно уплотняется. От сгорания органических кислот и освобождения оснований кислотность почвы резко уменьшается, в верхних горизонтах значение pH нередко доходит до сильнощелочного. От высокой температуры верхние слои почвы стерилизуются — гибнет почвенная микрофлора, а в более глубоких — изменяется ее состав, происходит обеднение наиболее важными для жизнедеятельности растений группами микроорганизмов. Так, в почвах хвойных лесов после пожаров преобладает деятельность микроорганизмов, вызывающих масляно-кислое брожение и денитрификацию.

Серые лесные почвы преобладают в лесостепной зоне республики, занимают около 28% территории. Подразделяются на 3 подтипа: светлосерые, серые, темно-серые. Занимают верхние части склонов и возвышенные равнинные ландшафты. Гумусовый слой 20—35 см, содержание гумуса 3—7%, реакция кислая, слабокислая (pH 4—6), механический состав тяжелый, значительные площади эродированы.

Запасы гумуса в метровом слоа почв на гектаре составляют (в т): сероземов 50, светло-каштановых 100, темно-каштановых почв и южных черноземов 200—250, обыкновенных черноземов 400—500, мощных черноземов 800, выщелоченных черноземов 500—600, серых лесных почв 150—300 и подзолистых суглинистых 80—120. Можно рассчитать, на сколько лет их хватит.

Типично лесной вид, встречающийся преимущественно в широколиственных лесах на богатой гумусом почве,— мутинус собачий (Muti-nus caninus, табл. 47). Он растет также в хвойных лесах и среди кустарников, иногда вокруг гниющих стволов деревьев, всегда во влажных местах. Растет гриб обычно группами. Там, где он появился, плодоносит каждый год. В умеренной зоне плодовые тела могут появляться с июня по сентябрь. Молодое плодовое тело мутинуса белое, овальное или яйцевидное, диаметром 3—4 см. Белый перидий при созревании разрывается двумя или тремя лопастями и сохраняется у основания плодового тела. Рецептакул, в отличие от веселки, окрашенный, бледно-красновато-оранжевый, длиной 10— 15 см, в верхней части заострен и переходит в головку. Головка тонкая, не толще основания рецептакула и покрыта слизистой оливковой глебой. Гриб распространен по всей умеренной зоне северного полушария и встречается довольно часто, особенно в ее южной части. В СССР он отмечен в зоне широколиственных лесов, включая Кавказ и Дальний Восток. В лесах США (штаты Каролина, Нью-Джерси, Огайо) распространен мутинус Равенели (Muti-nus ravenelii) с красным рецептакулом. Этот вид только однажды был найден в Европе в Берлинском ботаническом саду, очевидно, занесенный в виде спор или грибницы вместе с почвой.

Якорный лесной покровосдиратель сконструирован двух типов: I) легкого типа — металлический, 2) тяжелого типа — железобетонный. Первый из них уже вошел в серийное производство. Растительный и мертвый покров сдирается им до гумуси-рованного слоя. Также вошли в серийное производство тракторные плуги ПКЛ-70, ПЛ-70, ПЛП-135.

В работе лесной опытной станции были случаи, когда в гумусе удавалось вызвать нитрификацию прививкой почвы нитрифицирующими бактериями. Лесные растения после такой прививки начинали лучше развиваться, образуя хорошо развитую корневую систему. Конечно, вызвать процесс нитрификации прививкой нитратных бактерий можно не у всякой почвы, а лишь у такой, где условия для этого процесса складываются более или менее благоприятно, а сами бактерии еще отсутствуют.

Содержание гумуса в солодях колеблется от 1,5 до 10 % и выше. Дерновые солоди степных лиманов более гу-мусированы, чем типичные лесные. В составе гумусовых веществ значительный процент приходится на ФК.

Темно-серые лесные почвы по своим признакам и свойствам близки к черноземам. Гумусовый горизонт Ах у них более мощный, чем у серых лесных почв, и более темной окраски. Горизонт АхАа довольно интенсивно прокрашен гумусом, имеет ореховатую структуру с белесой присыпкой.

Способность гумуса склеивать, цементировать частицы почвы друг с другом в водопрочные агрегаты должна сказываться на противоэрозионной стойкости почв. Действительно, многие исследователи при сравнении разных почв отмечали более высокую противоэрозионную стойкость почв с высоким содержанием гумуса. С.С.Соболев (1948) расположил основные типы почв по противоэрозионной стойкости в следующий ряд: мощный суглинистый чернозем > темно-каштановая почва > лесные суглинистые почвы > среднеподзолистые почвы. Аналогичный ряд предложил В.Б.Гуссак (1959): луговые почвы > черноземы > желтоподзолистая > дерново-подзолистая > почвы пустынных степей и пустынь. АД.Воронин и М.С.Кузнецов (1970) расположили почвы основных типов европейской части СССР по противоэрозионной стойкости в следующий ряд: чернозем мощный > чернозем обыкновенный > чернозем южный > дерново-подзолистая почва > светло-каштановая почва. Таким образом, противоэрозионная стойкость почв убывает на север и юг от черноземно-степной полосы вместе с уменьшением содержания гумуса.

Подтип серые лесные почвы также характеризуется кислой реакцией и некоторой ненасыщенностью основаниями, хотя и в несколько меньшей степени, чем светло-серые почвы. Емкость поглощения в зависимости от механического состава и содержания гумуса в горизонте Аг(Ап) колеблется в пределах 18—30 м-экв.

В степях южной части Русской равнины эволюционные тренды развивались противоположно: проградационная направленность педогенеза естественной эволюции почв сменилась на деградационную антропогенного этапа.

В химический состав гумуса входят как свободные уль-миновая и гуминовая кислоты, так и их соли на основе кальция, железа, алюминия (гуматы, ульматы). Кроме того, здесь содержатся гумины и ульмины, образующиеся при денатурации кислот. Гумус имеет разную окраску. В условиях плодородных черноземных почв гуминовые вещества придают ему темный цвет, а в условиях подзолистых лесных почв северной и средней полосы он, в основном, светлый из-за присутствия подвижных, водорастворимых и вымывающихся веществ, например креновой и апокреновой кислот.

Содержание по профилю гумуса и азота свидетельствует о более интенсивном проявлении дернового процесса у темно-серых лесных почв и наиболее слабом его развитии у светло-серых.

В горных защитных лесах лесная подстилка и гумус имеют также значение фактора, сильно уменьшающего поверхностный сток и ослабляющего процесс эрозии.

Органические вещества в лесных почвах представлены двумя группами: а) мало разложившимися остатками растительного и животного происхождения — хвоей, листвой, корой, ветвями, остатками насекомых — и б) перегноем, или гумусом.

Общие особенности серых лесных остаточно-карбонатных почв, развитых на любых породах,— более сильная гумуси-рованность, очень слабые признаки оподзоливания или их полное отсутствие и неглубокое залегание карбонатов.

Лучшими почвами в лесной зоне для питомника служат дер-ново-подзолистые супесчаные и легкосуглинистые свежие с содержанием гумуса более 2 %, не засоренные корнеотпрысковыми и корневищными травами (вейник, луговик, пырей, осот, вьюнок и др.). Не рекомендуется закладывать питомники на бедных песчаных и каменистых почвах. На других типах почв, особенно дерново-подзолистых тяжелосуглинистых и глинистых, наиболее вероятно выжимание сеянцев кристаллами льда; корневые системы растут и развиваются плохо, выкопка посадочного материала затрудняется, а корни сильно повреждаются. На таких почвах довольно часто всходы сеянцев поражаются грибными болезнями, вызывающими их полегание. Нельзя закладывать питомник на почвах, которые заселены вредными насекомыми, особенно майским хрущом, проволочниками, медведками. В лесостепной зоне лучшими почвами для питомников являются серые и тёмно-серые легкосуглинистые лесные почвы, чёрноземовидные супеси, выщелоченные чернозёмы, а в степной — чернозёмы и лугово-чернозёмные почвы лёгкого механического состава.

Зная скорость накопления гумуса и мощность гумусового горизонта, можно рассчитать возраст различных типов почв (Геннадиев, 1987). На Русской равнине черноземы образовались за 2500—3000 лет, серые и бурые лесные почвы — за 800—1000 лет, подзолистые, примерно за 1500 лет. Скорость образования почв зависит и от типа материнской породы — на гранитах во влажном тропическом климате для образования настоящей почвы надо 20000 лет.

Правильнее будет различать лесные почвы в зависимости от особенностей минерализации азота, исходя не из ботанического деления пород на хвойные и лиственные, а в зависимости от типа леса. Так, ель признавали породой, образующей особо тяжелые формы грубого гумуса, а сосна в этом отношении считалась менее опасной породой. Но оказывается, что почвы вересковых сосновых боров III бонитета Ленинградской обл. не способны к нитрификации без каких-либо дополнительных хозяйственных воздействий человека. С отсутствием в естественных условиях нитрификации оказались и почвы ельника-кисличника II бонитета.

Фактическая продуктивность лесных биогеоценозов зависит, в первую очередь, от наличия в пахотном слое почвы «стандартизированного» гумуса. Гумус является интегральным показателем богатства почвы и измерителем ее цены. Это наглядно показано в исследованиях известных отечественных и зарубежных учёных почвоведов. Доказано, что при оценке плодородия почвы цена одного гектара земли прямо пропорциональна ее производительности, а соответственно и мере накопления гумуса в почве.

Подтаежные, широколиственные лесные, лесостепные и степные пространства страны в их преобразовании далеко зашли за ограничения 1 и 10 процентов. Уровень распашки во многих регионах намного выше оптимальных 40% и даже допустимого лимита 60% площади. Он местами достигает 70 и даже 80% территории. Распашка экологически не оптимизирована, как и вся агротехника. Идет быстрая эрозия почв, ущерб от которой все время растет и оценивается сейчас в 16 млрд р. Снижается запас гумуса — до 50% от изначального количества. Исчезают долинные леса. Нерациональная распашка ведет к усыханию и загрязнению водотоков. Усиливается опустынивание. В Калмыкии образовалась крупнейшая в Европе пустыня. Очень велики масштабы опустынивания в Казахстане и в Забайкалье. Этому способствует замена многовидовых форм животноводства монокультурой овцеводства, что совершенно недопустимо без сокращения численности отар (плотность популяций овец в 3 раза выше оптимальной). Общее состояние территории критическое, а местами катастрофическое. Повышена заболеваемость населения. Степень недоживания до указанного выше условного норматива все время колеблется в зависимости от социально-экономических факторов, но антропогенно-экологическая составляющая непрерывно растет, в том числе через ухудшение природных условий жизни.

Агрофизические свойства серых лесных почв, особенно светло-серых, малоблагоприятны. Невысокое содержание гумуса, обеднение илом, обогащение пылеватыми фракциями способствуют быстрому обесструктуриванию верхнего горизонта при распашке, поэтому такие почвы заплывают и образуют корку. Состояние спелости у серых лесных почв для условий одного и того же хозяйства и района наступает несколько позже, чем у черноземов.

Выщелоченные черноземы богаты гумусом. Они больше содержат поглощенных оснований, чем серые лесные почвы; степень насыщенности основаниями достигает 90%, а в нижних горизонтах еще выше. Они также содержат больше подвижных форм азота.

На поверхности кургана в течение лесной стадии образовалась хорошо дифференцированная серая лесная почва. В результате воздействия современного почвообразования погребённая почва, несмотря на значительную глубину залегания, более 170 см, претерпела существенные трансформации. Появились диагенетические ходы степных грызунов-землероев, особенно чётко видны в горизонте погребённой почвы. Вероятно, они относятся к первым этапам почвообразования на кургане, когда в районе курганов еще продолжалась первая — степная стадия. В течение второй — лесной стадии, на большую глубину -до 330 см от поверхности кургана, распространялись иллювиальные процессы. Они представлены вертикальными магистральными трещинами, содержащими толстые гумусо-глинистые кутаны. Трещины и кутаны пронизывают насыпь и уходят в лёссовидный суглинок, залегающий ниже подкурганного чернозёма. Сохранность профиля погребённой почвы относительно хорошая, так как постгенетические кротовины и трещины оказывают на палсопочву локальное воздействие. Между ними имеются участки непотревоженного профиля.

Плодородие зависит от количества гумуса в почве, а его накопление, как и мощность почвенных горизонтов, зависит от климатических условий и рельефа местности. Наиболее богаты гумусом степные почвы, где гумификация идет быстро, а минерализация медленно. Наименее богаты гумусом лесные почвы, где минерализация по скорости опережает гумификацию.

Почвы степей достаточно резко отличаются от лесных почв и, прежде всего, высоким содержанием гумуса — в пять-де-сять раз выше. Злаки, по сравнению с деревьями, живут недолго и в почву попадает большое количество органики в виде гумуса, так как гумификация идет быстро в сухом климате, а минерализация очень медленно. Так возникают самые плодородные почвы — черноземы. На них растет наиболее высокая чистая первичная продукция, или урожай, культурных злаков — пшеницы, кукурузы и т. д.

Остается неблагополучной обстановка в сельском и лесном хозяйствах региона. Так, баланс по гумусу в среднем не превышает 51 % от нормы, а гибель лесов в Челябинской и Курганской областях относится к наиболее интенсивным процессам среди регионов России.

Дерново-подзолистые почвы, а также светло-серые и серые лесные почвы, которые доминируют в северной и северо-восточной лесостепи Башкирии, с относительно низким содержанием гумуса и с кислой реакцией среды, содержат, как правило, мало бора. Карбонатные черноземы, перегнойно-карбонатные почвы более обеспечены соединениями бора.

Одним из самых устойчивых признаков для отличия мягкого гумуса от грубого является резко выраженное участие грибной флоры в образовании последнего. Это внешне проявляется в бросающемся в глаза мицелии, как бы «сшиваю щ е м» органическое вещество грубого гумуса. В мулле корневая система деревьев развивается более мочковатой, а животные, населяющие мулль, косвенно дают возможность деревьям снабжаться в достаточном количестве азотом. В грубом гумусе эти функции переходят к микоризе, и корни деревьев здесь, не имеющие в таком обилии мочек, переплетены грибными гифами, которые дают один из хороших морфологических признаков для отличия мулля от грубого гумуса. Прежние исследователи форм лесного гумуса считали, что мулль всегда хорошо проветривается, в грубом же гумусе наблюдается плохая аэрация. Но и грубый гумус может обладать высоким содержанием кислорода.

Агрохимическая характеристика пахотного слоя темно-серого лесного суглинка следующая: гидролитическая кислотность 4.2 м.-экв. на 100 г почвы, pH 5 4, насыщенность основаниями 86%, Р205 (по Кирсанову) 10 мг на 100 г почвы, КгО (по Пейве) 6,6 мг на 100 г почвы и гумуса 5,6%.

Травянистая растительность по суммарной биомассе несколько уступает лесным формациям (1010—10й т). Ее отличительные особенности — укороченный жизненный цикл (1—3 года), ежегодное отчуждение с опадом от 40— 60 до 100 % биомассы, богатой азотом и зольными элементами; значительная доля в опаде корневых систем (25— 90 %) и вследствие этого трансформация большей части опада в условиях тесного контакта с минеральной частью почвы. Важная сторона такого превращения опада — накопление в верхней части профиля формирующейся почвы гумуса и образование оструктуренных гумусовых горизонтов, обогащенных по сравнению с породой азотом и зольными элементами питания растений.

Всеобъемлющий гений Ломоносова успел проявиться в вопросах, близких для лесной науки,— о воздушном питании растений, о почве (особенно о гумусе), даже о роли различных древесных пород в образовании гумуса и др.

В качестве примера в таблице 24 приведены основные показатели модели плодородия для дерново-подзолистых и серых лесных почв восточной части европейской территории России. По содержанию гумуса предусматривается региональная стабилизация его природного содержания в почвах. В таблице 24 указаны усредненные уровни оптимальных свойств почв. Некоторые показатели могут быть иными. Например, обменная кислотность может быть выше, если степень насыщенности почв основаниями будет более высокой. Подвижного фосфора может содержаться меньше, чем приведенные в таблице данные, если будет выше степень подвижности фосфора по Карпинскому—Замятиной и т. д.

Разумеется, для нас это не универсальный рецепт. Да и сам Сирен оговаривается далее, что неблагоприятные свойства грубого гумуса можно было бы-улучшить другими путями, например удобрением почв, но, как он отмечает, лесное хозяйство Финляндии не является таким интенсивным, чтобы применять эти пути в широких масштабах.

В порядке известно не менее 1000 видов (по сведениям других авторов, не менее 3000— 4000). Большинство видов — сапрофиты на древесине, лесном опаде; целый ряд видов обитает на гумусе; многие — на живых деревьях; немногочисленные виды считают микоризообразо-вателями, а редкие виды являются паразитами травянистых растений. Афиллофоровые грибы широко распространены всюду; больше всего их в лесной зоне, где играют важную роль в процессе разложения древесины. Известны и многие виды, вызывающие гниль обработанной древесины, построек и сооружений.

В качестве альтернативы были предложены классификации, основанные на количественной оценке важнейшего свойства почвы — запасов гумуса в верхнем 25-сантиметровом слое и во всем почвенном профиле (Наумов, 1955) и в слое 0-30 см для дерново-подзолистых и других почв с маломощным гумусовым горизонтом и в слое 0-50 см для серых лесных почв и черноземов (Заславский, 1972) (табл. 6.1).

Вегетационные опыты проводили в 1956—1957 гг. Для закладки опытов почву брали с неудобрявшейся делянки многолетнего опыта. Почва — темно-серый слабоопод-золенный лесной суглинок, характеризующийся следующими показателями: pH солевой вытяжки 6,1, гидролитическая кислотность 4,01 м.-экв.; сумма поглощенных оснований 21,75 м.-экв., содержание гумуса 3,98%. Удобрения вносили в таком количестве (в мг на 1 кг смеси .почвы и песка): N—200, Рг05—150 в форме суперфосфата, КгО—100 в форме хлористого калия. Натрий использовали в виде хлористого натрия из расчета его содержания в натронной селитре. Серу (S) вносили из расчета содержания ее в сульфате аммония. Объем сосудов 10 кг смеси почвы и песка, взятых в соотношении 4:1. Полив давали до фазы образования трех пар листьев из расчета 60%, а в последующий период 70% от полной влагоемкости.

Грунтовые воды обогащаются органическими веществами при прохождении через почву. Степень обогащения грунтовых вод гумусовыми веществами зависит от многих причин: гумус подзолистых почв обладает наибольшей относительной растворимостью, гумус черноземов — наименьшей, лесные почвы занимают промежуточное положение. Растворимость гумуса пахотных земель выше, чем целинных. Изменяется растворимость гумуса и по горизонтам почвы.

Реконструкции условий климата и растительности проводились нами на основании определения генетического типа почв и изучения наиболее показательных почвенных признаков. Для почв лесной зоны главным из этих признаков является величина проявления текстурной дифференциации. Она может быть оценена морфологически (кутаны иллювиирования в гор — те В! и отбеленность в гор — те Е) и аналитически (дифференциация профиля по содержанию фракции ила). Среди других признаков, используемых для реконструкции изменений климата: мощность и темнота окраски гумусовых горизонтов, содержание и состав гумуса, его запасы, наличие палеокротовин, глубина выщелачивания карбонатов. Для почв степи основные признаки: мощность и окраска гумусовых горизонтов, содержание гумуса и его запасы, уровень залегания карбонатов, гипса и легкорастворимых солей, запасы гипса и карбонатов, наличие и степень развития солонцовых признаков.

Кроме тенелюбивых (умброфилов), среди селагинелл — жителей дождевого тропического леса — встречаются и теневыносливые виды, которые пышно развиваются, образуя нередко сплошной ковер на лесных прогалинах. Есть среди селагинелл и эпифиты, обитающие в тенистых и освещенных местах на покрытых мхами стволах тропических деревьев; эти же виды часто встречаются в тропической зоне и на покрытых гумусом скалах, и на камнях по берегам рек, у водопадов и т. п.

От состава и деятельности организмов, входящих в растительные формации, зависит общая масса создаваемого ими органического вещества. От характера поступления растительных остатков в почву (в лесных ценозах в основном на почву сверху, а в травянистых — в верхние слои почвы), зольного состава растительных остатков, степени биогенности почв, качественного состава микрофлоры (с учетом влияния других факторов почвообразования) зависят направление процессов гумусообразования, содержание гумуса в почвах, его качественный состав, формирование разной мощности гумусовых горизонтов и в конечном счете образование разных типов почв, отличающихся агрономическими свойствами. В связи с этим в почвообразовании синтез и разрушение органического вещества в почве называют сущностью почвообразовательного процесса.

Органическое вещество образуется и накапливается на Земле неравномерно. Наибольшее его количество образуют тропические леса (70 % запасов углерода), меньше — северные леса и наименьшее количество — тундры и пустыни. В лесных экосистемах наибольшее количество органических веществ накапливается в древесине (от 90 до 99 % от сухой массы дерева), меньше — в листьях и коре. В почве в виде гумуса содержится от 1 до 15 % органического вещества, которое является тысячелетним хранителем энергии.

Курган фатьяновской (балановской) культуры, высокий (более 2,5 м), практически одного возраста с рассмотренными выше абашев-скими (около 4 тыс. лет). Расположен южнее, чем Виловатово, в зоне распространения серых лесных почв. Погребенная почва — чернозём оподзо-ленный. Мощность гумусового профиля 60 см, т.е. значительно выше, чем у фоновых серых лесных почв. За 4 тыс. лет мощность гумусового профиля снизилась с 60 см до 40 см, что связано с элювиальной суффозией и деградацией гумуса; усилилась оподзоленность профиля; уровень залегания карбонатов понизился с 75-85 см до более 170 см. Второй гумусовый горизонт под мощным пахотным в профиле фоновой почвы прослеживается слабо. Хотя контрастность эволюции почв здесь, в зоне широколиственных лесов, ниже, чем в южной тайге и подтайге, но изменения профиля существенные.

Подзолистые почвы — они формируются в условиях умеренно-влажного климата под хвойными лесами Евразии и Северной Америки. В них выражены все три горизонта, что является следствием значительного увлажнения и равномерного промывного режима под пологом леса. Непосредственно под лесной подстилкой выделяется маломощный светло-серый перегнойно-акку-мулятивный горизонт А1 (содержание гумуса 4%), ниже располагается элювиальный (А2) — беловато-серого цвета из-за наличия в нем большого количества кремнезема, и затем иллювиальный (В) — плотного сложения, ржаво-бурого цвета. Также выделяется ряд подтипов: глеево-подзолистые и в подзоне хвойно-широколиственных лесов — дерново-подзолистые (с содержанием гумуса до 5—6%), где в процессе почвообразования принимают участие лесные травы.

Леса участвуют в процессе увеличения в земной коре той действенной энергии, которая является результатом жизни организмов (акад. В. И. Вернадский). Практическое значение этой способности лесов чрезвычайно велико. Ею объясняется существование лесов в течение длительных периодов времени без внесения удобрений в почву. Богатством лесной подстилки и лесного гумуса объясняется то, что так называемое временное сельскохозяйственное пользование на лесосеках в первые годы культуры сельскохозяйственных растений дает повышенные урожаи и без обжигания почвы вырубок.

Развитие эрозионных процессов имеет своим следствием образование комплекса смытых и намытых (в случае водной эрозии) и свеянных и навеянных (в случае ветровой эрозии) почв. От «нормальных» почв они отличаются рядом свойств, которые требуют учета при их хозяйственном использовании и изучении. Эродированными (смытыми) называются почвы, потерявшие верхнюю часть профиля под влиянием процессов эрозии. Аналогично можно определить и дефлиро-ванные (свеянные) почвы.

Примером первичной сукцессии является зарастание песчаных дюн или лавовых потоков. Сначала на голых дюнах появляются злаки (растения-пионеры), вслед за злаками — кустарники (ивняк, ольшаник), затем — сосна, а после этого лиственные породы деревьев. Вместе с первыми растениями появляются и первые насекомые (например, кузнечики, как растительноядные) и пауки (как хищники). Потом к первым поселенцам прибавляются муравьи, жуки, бабочки и т.д. Вслед за насекомыми появляются птицы и мелкие млекопитающие, а затем и крупные животные. Развитие, начавшееся в сухом и бесплодном местообитании, заканчивается образованием стабильной лесной экосистемы с мощной, богатой гумусом почвой, с дождевыми червями и моллюсками, разнообразным животным миром. Главную роль в развитии экосистемы играют растения. Вызываемые ими изменения в почве служат основой для смены видового состава сообщества.

Тела живых организмов на единице площади суши или воды образуют так называемый урожай на корню. Под биомассой мы понимаем массу этих организмов, обычно выражаемую в единицах энергии (например, джоулях на 1 м2) или сухого органического вещества (например, тоннах на гектар). В сообществах основная доля биомассы почти всегда приходится на зеленые растения (первичных продуцентов) из-за их почти уникальной способности фиксировать углерод в процессе фотосинтеза («почти», поскольку новая биомасса может создаваться в процессе фото- и хемосинтеза у бактерий, однако ее доля обычно незначительна). К биомассе относятся тела организмов целиком, даже если некоторые их части мертвые. Это необходимо учитывать особенно при рассмотрении лесных сообществ, где основная доля биомассы приходится на мертвые клетки древесины и коры. Часто бывает необходимо отделить эту мертвую часть (некромассу) от живой, активной биомассы. Последняя способна расти, некромасса неспособна. Может оказаться, что жизненно важные ресурсы связаны в некромассе и для роста недоступны. Фактически — это своего рода мертвый капитал, не имеющий практической ценности. И все-таки к биомассе обычно относят все живые или мертвые части организма без исключения. Они прекращают быть биомассой, когда отчленяются от него, становясь лесной подстилкой, гумусом или торфом.

Начало антропогенного изменения среды в районе Куликова поля относится к XII -XIV вв. В условиях запустения, в Х ОСУП вв., имел место этап восстановления ландшафтов. В конце XVII в. начинается основной этап изменения ландшафтов и почв лесостепи (вырубка лесов и распашка), охватывающий последние 300 лет (Александровский и др., 1996). В течение XVIII в. облесенность территории снизилась на 30-50% (Цветков, 1957). Она продолжала снижаться в дальнейшем, о чём свидетельствуют старые карты XVIII — начала XX вв. В западных районах лесостепи земледелие возникло намного раньше (Краснов, 1971). Александровский, Жариков, 1991). На месте сведённых лесов в первую очередь распространяется лугово-степная растительность, и серые лесные почвы начинают трансформироваться в сторону чернозёмов ввиду накопления гумуса и воздействия степных грызунов-землероев (суслики, слепыши и др.). Земледелие долгое время не вело к деградации почв, оно было переложнозалежным с перерывами, во время которых развивались лугово-степные би-омы. Всё это способствовало развитию процесса проградации почв (противоположного процессу деградации под лесом), идущего в направлении от серых лесных почв к тёмно-серым, чернозёмам оподзоленным, выщелоченным и перерытым (Александровский, 1987, 1990).

Гумус – слово, знакомое практически всем тем, кто увлечен выращиванием цветов, овощей, плодовых деревьев и кустарников. Но, если опытные садоводы, точно знают что это такое и имеют практический опыт, то любители-новички часто теряются. «Что такое гумус, как правильно его использовать, можно ли приготовить самостоятельно?» – вопросы, часто возникающие на садоводческих форумах.

Первое что приходит в голову человеку, услышавшему слово гумус – компост, перегной, навоз. В принципе, с обыденной точки зрения этого вполне достаточно, но, для совершенствования мастерства садоводства и огородничества, необходимо ознакомится с темой подробнее. Как известно, теоретические знания дают более глубокое понимание практической работы.

С научной точки зрения гумус – содержащиеся в почве органические соединения пригодные для пищи растений. Это важный момент. Только богатая гумусом земля будет плодородной и порадует садовода пышной зеленью растений и обильным урожаем.

Как образуется гумус

В природе так заведено, что все живое, погибая, падает на землю и попадает в круговорот питательных веществ. Органические остатки, скапливаясь, образуют поверхностный слой, который и является источником энергии для всех растущих на земле представителей флоры.

Из-за особенностей строения ни деревья, ни кустарники, ни травы неспособны поглощать органику напрямую. Для роста и развития им требуется «переработанная пища» – полезные вещества в виде мельчайших частиц, способных вместе с влагой впитаться в корневую систему. В процессе приготовления питательной среды для растений участвует неисчислимое количество маленьких помощников. Плодородная составляющая образуется вследствие деятельности всех живых существ, обитающих в почве.

В слое естественного грунта обитает огромное количество разнообразных организмов:

  • бактерии
  • грибы
  • простейшие
  • лишайники
  • насекомые
  • беспозвоночные

По подсчетам ученых, за один год в каждом гектаре плодородного слоя почвы образуются микроорганизмы общим весом около тонны! У любого из этих существ своя роль. Каждый вид выбирает еду, исходя из своих вкусовых предпочтений, в итоге перерабатывая мертвую органику и превращая её в новые химические соединения.

Мельчайшие микроорганизмы начинают пищевую цепочку, перерабатывая наиболее легкоразлагаемые частицы. Более крупные элементы потребляют бактерии и грибы, производя кислоты, необходимые для процесса образования более сложных и более питательных соединений.

Самыми главными же в процессе производства полезного гумуса бесспорно являются кольчатые черви. Множество видов этих тружеников обитает в живой плодородной почве. Все они, поедая разложившиеся органические остатки, производят питательный гумус. Кроме того, прорывая в грунте ходы, черви отлично перемешивают грунт и разрыхляют его, насыщая влагой и кислородом.

Одомашнивать дождевых червей для производства гумуса было предложено еще в середине 20 века.

Образование питательного для растений плодородного слоя процесс динамический. Сложные органические соединения постоянно синтезируются и разлагаются, поэтому накапливание пласта гумуса происходит неравномерно и сильно зависит от факторов окружающей среды.

В условиях теплого и влажного климата разложение и переработка отмирающей растительности происходит очень быстро и слой гумуса не успевает накапливаться. В холодных суровых условиях, напротив, образование питательной среды сильно замедлено, да и количество сырья в виде отмирающей органики крайне невелико.

Оптимальным для накапливания биологически насыщенного и плодородного гумуса является умеренный климат без излишней влаги. Именно в таких условиях происходит самое активное накопление массивного слоя плодородной почвы.

Роль гумуса в природе

Значение гумуса в экосистеме сложно переоценить. По сути, этот элемент является одним из главных средств восполнения биоресурсов планеты.

  • Важнейшая составляющая гумуса — гуминовая кислота способствует быстрому росту и развитию корневой системы растений.
  • Разложение органических составляющих сопровождается выделением углекислоты, необходимой для дыхания растений.
  • Образование устойчивой по структуре, влажной и насыщенной кислородом почвы. Гумус способствует разрыхлению чрезмерно плотных грунтов, в то же время, скрепляя излишне сыпучие субстраты, тем самым препятствуя эрозии почвы.
  • Является средой обитания микроорганизмов и бактерий, способствующих процессу переработки и образования полезных веществ и органических соединений.
  • Связывает токсичные вещества в неактивные соединения, тем самым ограничивая их распространение.
  • Темная окраска почвы обусловлена высоким содержанием черного гумусного пигмента. Это способствует высокому поглощению солнечного тепла и прогреванию плодородного слоя.
  • Высокое содержание химических элементов. В процессе переработки органической составляющей высвобождаются в пригодном для питания растений виде — фосфор, азот, калий и масса других полезных элементов.

Типы почв, содержащих гумус

Для простоты восприятия и оценки грунта с точки зрения практического садоводства, почвы, содержащие плодородный гумусовый слой можно разделить на три типа:

  1. Чернозем формируется в благоприятных условиях, умеренном климате с достаточной влажностью. Характеризуется высокой биологической активностью микроорганизмов при низкой кислотности среды. Содержит высокий процент полезных минеральных веществ. Чернозем благоприятен для роста и развития растений.
  2. Подзолистая почва — наиболее ярким примером является хвойный лес. Слой гумуса состоит в основном из грубых органических остатков. Это происходит из-за высокой вымываемости полезных органических соединений и минералов, перемещающихся в глубинные слои грунта. Оставшийся обеднённый слой характеризуется слабой биологической активностью и высокой кислотностью, малоблагоприятной для роста растений.
  3. Торфяная почва формируется на заболоченных участках, зачастую образовывая мощные гумусовые слои. Однако, в своем первозданном виде торфяной слой к выращиванию растений мало пригоден. Проблема кроется в излишней влажности, препятствующей развитию перерабатывающих гумус организмов, и избыточной кислотности среды. Тем не менее, торф является своего рода хранилищем ценного органического сырья. При устранении недостатков в таком грунте активно развиваются микроорганизмы, способствующие высвобождению питательных для растений веществ.

Чернозем, подзолистая почва, торфяная почва

Как и когда использовать гумус. Что такое компост

В условиях природной среды процесс образования плодородного слоя происходит естественным путем: отмирающие травы, плоды и листья деревьев опадают на землю и формируют питательную среду. При выращивании культур на приусадебном участке обновление гумуса ограничено, большая часть плодов и растений исключается из естественного цикла, попадая к нам на стол. Тем более природное обогащение почвы гумусом невозможно при разведении комнатных цветов в домашних условиях.

Гумус является пищей, необходимой растениям. Со временем количество полезных веществ, содержащихся в грунте уменьшается, и зеленые питомцы начнут чахнуть или даже погибать — необходимо восстановить плодородность. Для поддержания неизменно плодородной среды требуется регулярная подкормка.

В качестве материала используемого для увеличения содержания гумуса в почве можно использовать компост, навоз, птичий помет. В зависимости от типа подкормки отличается и производимый ею эффект.

Например, птичий помет, практически всегда применяемый в разведенном водой виде, относится к быстроразлагающейся органике. Это значит, что, полезные элементы сразу поступают в грунт и усваиваются растениями.

Высокое содержание азота в птичьем помете отлично сказывается на росте растений, особенно при наборе зеленой массы. Этим свойством такого типа подкормки часто пользуются опытные огородники при выращивании столовой зелени.

При применении птичьего помета следует быть очень осторожным, состав материала токсичен и при попадании на листья, стебли и корни растений способен вызвать сильные ожоги. Негативного эффекта можно избежать, если вносить удобрения осенью, после уборки урожая, либо использовать подкормку в сильно разбавленном водой виде, в пропорции 1:10.

Навоз и компост, напротив, перерабатываются медленно, но создают постоянную благоприятную среду для обитания и развития микроорганизмов, в итоге существенно обогащая почву полезными минералами и соединениями на долгий срок.

В большинстве случаев применяются отходы жизнедеятельности крупного рогатого скота. Из всевозможных вариантов наиболее популярен коровий навоз. Он легкодоступен, хотя, по степени богатства полезными веществами и эффективности использования он довольно сильно уступает конскому.

Также в качестве удобрений используются овечий, свиной и даже кроличий помет. Применение этого типа удобрений в своем первозданном виде нежелательно, перед внесением в грунт правильнее будет дать сырью отлежатся. Наиболее агрессивные реакции завершатся, и химическая среда в удобрении станет безопасной для растений.

Конечно же, наиболее естественной и подходящей для питания растений и образования гумуса средой, будет компост. Особенно с учетом того, что практически каждый садовод способен изготавливать это полезнейшее удобрение прямо на своем участке.

Компост – это перепревшие органические остатки растительного происхождения. Практически вся отмирающая зелень годится для производства компоста. Основная ценность этого вида удобрений заключается в том, что останки флоры содержат в себе именно тот набор полезных веществ, который необходим живым развивающимся растениям.

Все типы органических удобрений роднит одно – они абсолютно безвредны для человека, что позволяет получить полностью экологически чистые продукты.

Применять органические удобрения для обогащения почвы и питания растений можно практически на всех этапах роста зеленых питомцев:

  • замачивание семян и черенков в питательном растворе,
  • добавление гумуса при выгонке рассады,
  • удобрение при высадке в грунт,
  • полив взрослых растений растворенными в воде органическими удобрениями,
  • опрыскивание садовых культур для подготовки к зимнему периоду.

Как самостоятельно приготовить компост в домашних условиях

Для приготовления компоста на своем участке необходимо органическое сырье, правильно оборудованное место и соблюдение технологии.

В качестве сырья годятся практически все отходы растительного происхождения, образующиеся на приусадебном участке:

  • трава, солома, опавшие листья, срезанные побеги,
  • плоды, шкурки, очистки, шелуха овощей и фруктов,
  • стружки и опилки, образовавшиеся при работе с древесиной,
  • бумажные отходы.

Наполнение компостной кучи

Добавление органики животного происхождения нежелательно. Разлагающаяся плоть, молочные отходы, жиры, кости являются источниками неприятного запаха, болезнетворных инфекций и привлекают насекомых. Разумеется, лишними в компосте будут и всевозможные синтетические отходы — пластик, полиэтилен, резина. Вредные при производстве компоста элементы:

  • молочные продукты,
  • экскременты кошек и собак,
  • прессованные опилки (ДСП, ДВП),
  • частицы больных растений,
  • любые неорганические отходы.

Если в компостную кучу попадут растения, болеющие, например, фузариозом или другими грибковыми заболеваниями – вся органика будет заражена и непригодна для применения.

Процесс гумификации органики происходит при помощи многочисленных микроорганизмов, для развития которых требуется благоприятная и питательная среда, что следует учесть при подготовке компостного материала.

Оптимальными условиями для развития микроорганизмов является теплая, в меру влажная среда с доступом кислорода. Для равномерного распределения питательной среды складировать материал для компостирования следует слоями. Кроме того, послойная укладка позволит чередовать плотные пласты с более рыхлыми и избегать слёживания. При отсутствии возможности правильно организовать компостную кучу, стоит, по крайней мере, регулярно перемешивать образовавшуюся массу, разрыхляя структуру и обеспечивая доступ кислороду.

Место для приготовления удобрений в принципе может быть любым, главное соблюсти необходимые для образования гумуса условия и некоторые меры предосторожности:

  • Не следует размещать компост в непосредственной близости от источника водозабора питьевой воды, особенно если водонесущий пласт пролегает неглубоко.
  • Стоит учесть, что в теплое время года компост может распространять не очень приятные запахи.
  • Желательно выбрать затененное место во избежание чрезмерного высыхания компоста

Компостная яма или компостная куча

Как правило, используется два вида хранилищ — компостная яма и компостная куча.

Яма – довольно простой способ организации. Для её устройства достаточно вырыть грунт на глубину до 0,5 м, оптимальная длина и ширина ямы – 1,5м на 1,5м. Для удобства эксплуатации можно укрепить стены углубления подручными материалами. Нелишним будет предусмотреть и съемную крышку. Эта деталь придаст не самому красивому объекту на участке эстетичный внешний вид, обезопасит от неприятных падений и кроме того позволит сохранить влагу и тепло, необходимые для процесса переработки.

Основными недостатками такого способа хранения является неудобство манипуляций с материалом и значительный риск скапливания излишков жидкости. Впрочем, если грунт на участке не слишком плотный и имеется влагоотводящая песчаная подложка, то замокания и закисания компоста не произойдет. С неудобством перемешивания и изъятия материала можно смириться, поскольку производить эти действия придется не так уж и часто.

К процессу оформления компостной кучи можно подойти как творческой, так и с чисто практической точки зрения. Главное требование — создание комфортной среды обитания перерабатывающих органику микроорганизмов.

Простейшим вариантом будет наваливание горки из прелой листвы, открытой всем ветрам. Однако, это не очень правильное решение. Желательно найти на участке уголок, закрытый как минимум с двух сторон, либо, соорудить из подручных материалов некоторое его подобие. В таком хранилище преющая органика не будет рассыпаться и, самое главное, сохранит объем, препятствующий излишней потере влаги.

Габариты кучи в длину, ширину и высоту должны составлять примерно 1,5м на 1,5м на 1,5м. Перед закладыванием сырья на переработку основание площадки, во избежание скопления излишков жидкости, нужно выложить дренирующим материалом. Для этих целей подойдет песок, гравий, частая сетка. Сверху компост можно накрыть слоем соломы либо чем-то подобным. Простейшая компостная куча готова.

Компостные кучи из различных материалов

При желании можно реализовать свой дизайнерский потенциал и декорировать кучу компоста. Можно поступить еще проще и приобрести готовый вариант в виде специального контейнера или ящика. Впрочем, внешний вид компостной кучи не влияет на качество получаемых удобрений.

Оформление компостной кучи

Сроки созревания перегноя составляют приблизительно 1 — 2 года и сильно зависят от внешних факторов. Влияние оказывают: температурный режим, качество закладываемого сырья, качество навозных ферментирующих добавок, активности микроорганизмов в прилегающей почве. Процессу способствует ряд операций:

  • Пару раз в сезон компост следует аккуратно перемешивать, насыщая кислородом, предотвращая слеживание и равномерно распределяя питательную для бактерий среду.
  • Поздней осенью, перед наступлением холодов, компост необходимо утеплить. Для этого подойдет солома, сухая листва, торф.
  • В сильную жару, для предотвращения пересыхания, кучу требуется поливать. Для этой цели хорошо прекрасно подойдет настой навоза или сильно разбавленный раствор птичьего помета.

По истечении срока компостная куча должна приобрести темный цвет и однородную рыхлую консистенцию. Экологически чистое органическое удобрение готово к применению.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *