Гумус: что это такое, состав, как образуется, классификация почв по содержанию гумуса, как использовать гумусное удобрение

Значение и содержание гумуса в разных составах почв

В гумусе находится до 99% азота почвы, 60% фосфора, до 80% серы, другие микроэлементы. Но эти питательные вещества недоступны для растений, и становятся пищей для них лишь после разложения, когда выделяется углекислота – источник их воздушного питания.

Содержание гумуса в почве имеет значение не только для ее плодородия. Он склеивает пылевые частицы в водопрочные комочки, тем самым укрепляя ее структуру. Чем его больше, тем прочнее почва, меньше подвержена эрозии и температурным колебаниям, больше может удержать воздуха, влаги и питательных веществ.

Он обладает свойством связывать отравляющие вещества, такие как соли тяжелых металлов, радионуклиды, ароматические углероды и другие, которые появляются в процессе производственной и иной хозяйственной деятельности человека. Это главное защитное или экологическое его свойство. Связанные таким образом они «консервируются» и не попадают в организмы живых существ и человека.

Содержание гумуса в почве существенно различается. Наибольшее его количество в черноземах. Оно может достигать 10%. В тяжелых – до 2,5%, подзолистых и дерновых его до 1,5%, а в тундрах и пустынях и того меньше. Богаты им, как правило, влажные почвы, так как вода сдерживает поступление кислорода, и он медленнее разлагается. Например, торфяники имеют около 90% в своем составе органических остатков и гумусовых веществ.

Количество энергии, сосредоточенное в нем на 1 га земли можно сравнить с 50 тоннами бензина, а если это чернозем, то с 250 тоннами.

Плодородие земли, при современных методах ведения сельскохозяйственного производства, зависит не только от содержания гумуса. Широкое применение химических удобрений существенно влияет на ее эффективность. Но это, возможно, лишь при умелом их применении и правильном сочетании. Большое и частое внесение удобрений способствует ускоренному разложению гумуса, что на начальном этапе даст значительный рост урожайности – до 2 раз. Но, со временем, пополнение его объемов сократится и внесение удобрений не приведет не только к росту плодородия, но и к его существенному уменьшению. В почве, а вместе с этим и в сельскохозяйственных культурах, будут накапливаться пестициды, нитраты и другие, вредные и отравляющие вещества, которые в скором времени попадут и в организм человека.

Система органических веществ почвы

Органическое вещество почвы подразделяется на две группы: органические остатки и гумус(по Д.С. Орлову,1985) (рис. ).

Неразложившиеся остатки, которые видны невооруженным глазом или под лупой, составляют 5-10 % от общего содержания органического вещества почвы. Входящие в их состав органические компоненты являются источником образования гумуса, на долю которого в большинстве минеральных почв приходится до 90-99 % от общего содержания органического вещества.

Гумусом называют сложный динамический комплекс органических соединений образующихся при разложении и гумификации органических остатков и продуктов жизнедеятельности живых организмов. В составе гумуса различают промежуточные продукты распада и гумификации, неспецифические органические соединения и специфические гумусовые вещества.

Неспецифические органические или индивидуальные соединения — это обширная группа органических веществ поступающих в почву из разлагающихся растительных и животных остатков, с прижизненными выделениями корней, макро- и микроорганизмов.

Сюда относятся лигнин, целлюлоза, белки, липиды, углеводы и другие, хорошо известные в биохимии соединения

При их дальнейшей трансформации образуются промежуточные продукты разложения и гумификации.

Они составляют группу разнообразных и плохо изученных органических соединений почвы. Эту систему веществ можно разделить на две категории: 1) высокомолекулярные продукты разложения, 2) низкомолекулярные соединения.

О природе высокомолекулярных соединений мы фактически не имеем достоверных материалов.

Предположительно сюда могут быть отнесены продукты частичного гидролиза, окисления и деметоксилирования лигнина, белков, углеводов и т.п., которые еще не могут считаться специфическими гумусовыми веществами, но также уже не идентифицируются как характерные для живых организмов индивидуальные органические соединения.

К низкомолекулярным органическим соединениям относятся различные аминокислоты, моносахариды, соединения фенольной природы.

Обычным компонентом среди соединений этой группы являются низкомолекулярные органические кислоты алифатического ряда: щавелевая, янтарная, яблочная, муравьиная и т.п. В большинстве случаев органические кислоты присутствуют в почве в виде солей, так как активно взаимодействуют с минеральной частью. Их содержание может достигать 30-40 % от всей суммы водорастворимых органических веществ. Особенно активно образуются низкомолекулярные органические кислоты при разложении лесных подстилок и в анаэробных условиях.

Неспецифические соединения — индивидуальные органические соединения и промежуточные продукты распада и гумификации.

Судьба веществ этой группы в почве может быть различной. Часть из них усваивается микроорганизмами, частично они распадаются до конечных продуктов, а какое-то количество включаясь в процесс гумификации трансформируется в специфические гумусовые вещества.

Необходимость выделения в составе гумуса специфических гумусовых веществ и неспецифических органических соединений обусловлена тем, что гумусовые вещества накапливаются преимущественно в почвах и являются специфическим продуктом почвообразования, тогда как неспецифические соединения синтезируются в живых организмах и поступают в почву в составе растительных и других органических остатков.

Только в составе гумуса полностью доминируют гумусовые вещества составляя до 90-95 % его массы .

Специфические гумусовые вещества представлены гумусовыми кислотами, негидролизуемым остатком и прогуминовыми веществами. Прогуминовые вещества —“молодые” гуминоподобные продукты во многом сходные с промежуточными продуктами распада органических остатков. Обнаруживаются они при детальном фракционировании выделенных из почв гумусовых соединений и изучены очень слабо.

Негидролизуемый остаток (гумин) представляет собой ту часть гумуса почвы, которую не удается экстрагировать разбавленными растворами щелочей, кислот или органическими растворителями.

Он включает: гумусовые кислоты, прочно связанные с минеральной частью, в первую очередь с глинистыми минералами и декарбоксилированные гумусовые вещества, утратившие способность растворяться в щелочах. Кроме того, в составе негидролизуемого остатка найдены лигнин , целлюлоза, полисахариды, углистые частицы, находящиеся на разных стадиях разложения растительные остатки и обломки хитинного покрова насекомых.

Правильное использование гумусного удобрения

Гумус на 90% состоит из воды, богатые им почвы остаются дольше влажными. Использовать гумусное удобрение полезно для всех видов растительных культур, главное соблюдать норму. Корни растений хорошо усваивают питательные вещества из такой почвы, растут и развиваются.

Чтобы упростить питание гумусом, изготавливают специальные гуминовые удобрения. Раствор такого удобрения готов к применению, его вносят под различные культуры прямо под корень.

При их использовании следует соблюдать определенные правила:

1. Не следует вносить гумусные удобрения, если грунт удобрен не перепревшим навозом. Взаимодействие этих элементов приводит к химической реакции с образованием тепла. Это негативно влияет на корни растения.
2. Следует правильно рассчитать количество раствора в зависимости от вида растения и характеристики грунта.
3. Раствор можно использовать на всех стадиях развития садовых и огородных культур. Это может быть замачивание семян, полив рассады, увлажнение растения при цветении, бутонизации и плодоношении.
4. Хорошо производить опрыскивание зеленых частей растения гуминовым удобрением.

Если использовать удобрение в виде субстрата, его вносят в предварительно разрыхленную землю, перемешав с соломой, чтобы продлить срок ее плодородия, не допустить быстрого вымывания дождем.

В каких случаях применяют?

Чернозем – самая плодородная земля. Именно поэтому он получил широкое распространение в хозяйственной деятельности. Почва отличается высоким естественным плодородием. При этом пахота почвы считается очень высокой. В некоторых регионах она достигает 60-70 %.

Основное направление земледелия на таких землях – пшеница. Черноземы подходят для выращивания кукурузы, озимой и яровой пшеницы. Большие площади отведены под промышленные предприятия: табак, подсолнечник, сахарная свекла. Не менее развито мясное и молочное скотоводство.

Мнение Заречного специалиста Максима Валерьевича Агронома с 12-летним стажем

Наш лучший знаток дачных участков Задайте вопрос Важно учитывать, что пашня подвержена водной и ветровой эрозии, переуплотнению, осушению. Если чернозем используется в сельском хозяйстве, важно принять меры по накоплению и удержанию влаги в почве и защите почвы от эрозионных процессов

Для получения высоких урожаев необходимо вносить минеральные и органические удобрения.

Почвы Черноземья отличаются высоким плодородием. Они содержат много гумуса и обеспечивают стабильно высокие урожаи

При этом важно систематически вносить питательные вещества и защищать почву от эрозии



Источник – https://dachamechty.ru/pochva/chernozemnye.html

Что такое гумус?

Улучшение производства овощей и фруктов в пределах как сельхозпредприятия, так и личного садоводства и огородничества возможно путем изменения структуры плодородного слоя земли. Подробный ответ на этот вопрос представлен в интернет-энциклопедии. Википедия гласит, что это такое основное вещество, которое относится к органике и входит в состав почвенного субстрата.

Гумусовый слой отмечается повышенным содержанием органических веществ. В почвенной структуре присутствует от 85 до 90 % питательных элементов, именно это свойство является определяющим для повышения плодородности.

Гумус представляет соединение органических веществ и результатов их взаимодействия. Предусматривается формирование органических соединений в виде органо-минеральных образований.

Существует и другое определение гумуса в почве. Согласно научным источникам, гумусовый слой представляет собой систему азотистых соединений, образующихся за счет минерализационного процесса по отношению к растительным остаткам. Для протекания минерализации требуется ферментативное влияние. Оно создается за счет жизнедеятельности микроорганизмов, присутствующих в субстрате. Краткий вариант – это результат перегноя, производимый на участке. Результат такого производства особо популярен на приусадебных участках, в огородах, садах.

Другие трактовки понятия делают уточнение об основе производства. Базисом для создания плодородного слоя служит помет. Он является результатом смешения органических остатков животной жизнедеятельности. Существует классификация помета. В ее основе находится источник его появления.

Для углубления необходимо рассмотреть словообразование термина. «Humus» согласно дословному переводу с латинского языка означает «земля». Он является основополагающим компонентом, имеющим в своем составе питательные вещества, необходимые для развития растений.

Что такое гумус и как он образуется

Гумус – это важнейшее органическое почвенное вещество, в котором заключены питательные компоненты, используемые растениями. В составе верхнего горизонта объем гумуса разный, наиболее много гумуса входит в состав черноземов.

Почвенное вещество образовано из органических веществ и их производных и органоминеральных соединений. Процесс его формирования называется гумификацией, готовое вещество образуется из органического материала – перегнивших растительных остатков.

Органику перерабатывают почвенные микроорганизмы и животные. Сначала растительные остатки перерабатывают дождевые черви. Затем полупереработанную органику потребляет почвенная микрофлора, продолжая перерабатывать ее. В этом процессе принимают участие аэробные и анаэробные бактерии. Они разлагают органический материал на простые соединения. Земля наполняется минеральными веществами.

Между численностью почвенных обитателей и скоростью создания гумусового слоя есть прямая связь. Чем их больше, тем гумус образуется быстрее. Дождевые черви не только переваривают органические остатки, но и рыхлят землю, делая в ней массу ходов.

Благодаря гуминовым веществам у растений активизируется рост всех частей организма; углекислота, которая образуется при разложении органики анаэробными бактериями, используется растениями в процессах дыхания. Гумус – хороший разрыхлитель, он делает даже плотный суглинистый грунт более рыхлым и мягким. Одновременно он укрепляет землю, делает ее более структурированной, уменьшает проявления эрозии.

Вещества в его составе связывают токсичные компоненты, деактивируют их, ограничивая распространение. При переработке органики в гумусном слое высвобождаются и накапливаются основные и дополнительные элементы питания.

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 использовать гумус

Для повышения плодородности почвы на своем дачном участке важно регулярно вносить гумус. Это следует делать обязательно, если изначально земля на участке скудна и ее нужно приспосабливать для земледелия

Но и чернозем также нуждается в гумусовой поддержке.

Внося органику в почву, вы каждый раз повышаете содержание гумуса в ней. Для этого следует ежегодно вносить в землю — навоз, компост, перегной, а также выращивать седераты, с последующей их запашкой.

Как вносить навоз и птичий помет

Особую осторожность следует проявлять, если вы решили внести свежий, не перепревший навоз, который еще не превратился в гумус. Бывалые огородники знают, что при попадании свежего навоза и птичьего помета в землю в чистом виде, выделяется большое количество тепла и корни молодых растений могут получить сильный ожог и даже погибнуть

Перед внесением навоза необходимо тщательно прорыхлить землю, добавить в нее измельченной соломы или листвы. Тогда питательные вещества из навоза будут медленно выходить в грунт и равномернее в нем распределяться, а растения не получат тепловой ожог.

Конечно, лучше всего вносить перепревший навоз, но и из свежего навоза можно самим приготовить хорошее органическое удобрение. Для этого в него вносят листву или солому, затем гасят известью и добавляют золу. Полученный состав можно вносить:

• для засыпки кругов, вокруг только что высаженных деревьев и кустарников;
• в междурядья посаженных кустиков клубники и других ягодников;
• для подкормки рассады;
• для настаивания черенков и семян.

Норма гумуса под садовые и огородные культуры составляет 2-4 ведра на 1 квадратный метр. Удобрение вносится в землю на штык лопаты. Расход гумуса для рассады идет чуть больше и составляет в пропорции с простой водой — 1/2:1.

При внесении птичьего помета его следует также разбавлять водой (соотношение 1:10), тогда все питательные вещества быстро проникнут к корням растения и не причинят им вреда.

Как правильно использовать компост

Компост или листовой перегной — самый лучший, экологичный материал для формирования гумусного слоя почвы. В компостную яму можно вносить пищевые отходы, растения после прополки, опавшую листву, опилки и любую другую растительную органику. Сверху яму присыпают землей и за зиму органические останки перегнивают. Так образуется компост, готовый для внесения в землю.

Для того, чтобы получить зрелый компост, понадобится 1-2 года (в зависимости от объема компостной ямы). Но процесс можно ускорить в 2 раза, если несколько раз месяц перелопачивать кучу. Еще можно быстрее добиться результата (за 3-4 месяца) путем полива кучи раствором Компостин.

Готовый субстрат можно вносить в почву для улучшения ее структуры и состава.

Предлагаю посмотреть видео, о том, как своими руками сделать компостную яму, чтобы получить качественный гумус.

Плюсы и минусы

Главное достоинство черноземной почвы – высокая степень плодородия. Эта земля не требует дальнейшей обработки и подходит для выращивания любых культур. Кроме того, он позволяет получать высокие урожаи и улучшать бедные почвы.

К основным характеристикам такого грунта можно отнести следующее:

1. Высокое содержание гумуса. Это вещество содержит много питательных веществ, необходимых растениям. Почва содержит большое количество азота и фосфора. Эти вещества очень важны для полноценного развития сельскохозяйственных культур. Химические и физические процессы, происходящие в черноземе, приводят к тому, что ценные вещества гумуса полностью усваиваются.
2. Рыхлая структура. Это связано с высоким содержанием гумуса. Благодаря этому почва отлично насыщается кислородом и улучшает дыхание корневой системы растительности.
3. Высокое содержание питательных веществ. Органические компоненты гумуса вызывают слипание минеральных обломков земли. Следовательно, из чернозема можно образовывать колбаски маслянистой структуры. Когда песок и глина склеиваются, образуется плодородная почва. Благодаря этому он отлично сохраняет питательные вещества и передает их культурным растениям.
4. Выработка тепла. Химические процессы, происходящие в черноземе, способны выделять тепло и нагревать почву для корневой системы растений. Отличным дополнением к химическому нагреву является притяжение солнечного света от темного цвета чернозема. Это обеспечивает комфорт корневой системе. Благодаря этому растения хорошо развиваются.

К недостаткам такого грунта можно отнести следующее:

1. Деградация при отсутствии систематического кормления. Питательные вещества необходимо постоянно пополнять.
2. Не подходит для использования в чистом виде для цветов и овощей. У них нет мощных корней, что предполагает уплотнение земли. Поэтому в состав субстрата рекомендуется добавлять песок, торф или компост. Эти вещества помогают разрыхлить почву.
3. Не подходит для территорий с неподходящими климатическими условиями. В этом случае даже при систематических удобрениях чернозем быстро деградирует. Это связано с режимом промывной воды.

Что это такое

Чаще всего, услышав слово «гумус», люди вспоминают о перегное или компосте. В какой-то степени это и правильно. Подобного отношения вполне достаточно для понимания основных свойств соединения и того, какую оно играет роль в растениеводстве, какое значение имеет в почвообразовании. Однако с целью углубления знаний и приобретения навыков максимально эффективного применения стоит рассмотреть его особенности подробнее.

По своему определению гумус – это органическое соединение, которое является составляющей разных почв и пригодно для пищи растений. Его значение для экосистемы невозможно переоценить, поскольку речь в данном случае идет об одном из ключевых способов пополнения биологических ресурсов

Анализируя качества и свойства соединения в целом и отдельных минеральных веществ, входящих в его состав, необходимо особое внимание уделить ряду ключевых моментов:

1. Основной компонент, которым является гуминовая кислота, максимально позитивно воздействует на корневую систему и способствует ее активному росту и развитию.
2. В процессе разложения органики активно выделяется углекислота, которая, как известно, жизненно необходима для полноценного дыхания растений.
3. Обеспечивается создание влажной, насыщенной кислородом почвы необходимой толщины, имеющей предельно устойчивую структуру. Параллельно происходит разрыхление плотных слоев грунта, а также фиксируются слишком рассыпчатые субстраты. Другими словами, предотвращается почвенная эрозия, поддерживается баланс, повышается плодородие.
4. Гумус – это благоприятная среда, в которой накапливаются бактерии и микроорганизмы, необходимые для создания полезных органических соединений.
5. Токсичные вещества образуют в итоге неактивные соединения, за счет чего эффективно предотвращаются их распространение и негативное воздействие.
6. Часто можно наблюдать, как гумус окрашивает почву в темный цвет. Подобное явление обусловлено присутствием соответствующего черного пигмента. В результате происходит максимальное поглощение солнечного света и энергии, прогревающих плодородные слои.

Помимо всего перечисленного, также стоит отметить повышенное содержание целого перечня химических элементов. В ходе распада органических компонентов происходит выделение таких необходимых для роста растений калия, фосфора, азота и прочих веществ.

Гумус: что это такое

До того, как давать определение самому понятию «гумус», давайте разберемся с похожими терминами, которые вносят ещё больше путаницы в головы садоводов.

Гумусовый слой почвы

Так обычно говорят о верхнем плодородном слое почве, который имеет насыщенно коричневую окраску и богат питательными веществами. Несмотря на то, что темный цвет почве придает именно гумус, сам он не является слоем в почве.

Гумусовая почва

Это понятие часто встречается на просторах интернета, при этом непонятно, что под ним подразумевается. В конце концов, любая почва содержит в себе какой-то процент гумуса, но ведь мы не называем ее «гумусом»… Таким образом, это словосочетание лишено всякого смысла.

Гумус = компост

Садоводы-огородники часто называют гумусом хорошо созревший компост. Даже в садоводческих центрах можно часто увидеть упаковки с удобрением, на которых написано «гумус» (а ведь это самый обычный компост!). На самом деле даже самый старый компост — это лишь полуразложившиеся остатки органических материалов и чтобы они превратились в истинный гумус, над ними должны потрудиться в течение нескольких лет почвенные микроорганизмы.

Гуминовые кислоты (гуматы)

Это составляющие части гумуса, которые не должны подменять общий термин. Хотя, надо сказать, гуминовые удобрения уже успели завоевать сердца многих поклонников органического земледелия. В их основе лежат гуминовые веществ. Они, в свою очередь, включают гуминовые кислоты, фульвокислоты, гуматы, фульваты, а также гумины — прочные соединения гуминовых кислот и фульвокислот с почвенными микроорганизмами.

Процесс образования

Формированию гумусового слоя предшествует процесс гумификации. В основе данного процесса находится преобразование животных и растительных органических остатков в питательные вещества. Результат того, что образуется в ходе гумусонакопления, способствует повышению плодородия земель.

Следует отметить, что органические вещества формируются не только под воздействием стороннего вмешательства. Предполагается и самостоятельное накопление органики. Это происходит за счет отмирания и разложения растительных частей. Учитываются как подземные, так и наземные участки растений.

При оценке качественного состава органики принимается во внимание густота роста насаждений и их возраст. В зависимости от значений указанных критериев количественный параметр органики будет существенно отличаться

Завершение этапа разложения сопровождается гумификационным процессом. В результате гумификации гумусовый слой становится темно-коричневого цвета. Этой стадии в формировании гумуса сопутствует ряд химических процессов. Значительная роль отводится деятельности кольчатых червей.