Помимо всех описанных типов, также существуют почвы низинных болот, которые характеризуются богатым составом и особенно распространены в областях с эутрофными торфами.
Для чего нужен гумус?
Многие из нас слышали термин «гумус», но не каждый сможет точно объяснить, что он означает. Обычно это ассоциируется с почвой. Если обратиться к научным источникам, можно найти такую определение: гумус это специфический комплекс азотных соединений, которые образуются в результате минерализации растительных остатков под воздействием ферментов, выделяемых микроорганизмами, обитающими в почве.
Проще говоря, гумус можно представить как перегной, который многие садоводы получают и используют на своих участках. Это удобрение пользуется огромной популярностью как в садоводстве и огородничестве, так и при культивации комнатных растений, так как оно обогащает почву необходимыми компонентами.
Существуют и другие определения гумуса, уточняющие, что он может быть образован также на основе органических остатков животных, таких как помет. Гумус также делят на различные виды в зависимости от того, какой именно помет стал основой этого вещества. Однако, если вдуматься в разницу между перегноем и гумусом, становится очевидным, что это разные субстанции.
Важную роль в образовании гумуса играют дождевые черви. Они обрабатывают органические остатки, обогащая субстрат полезными веществами, что существенно повышает его ценность для растений. Некоторые землевладельцы целенаправленно разводят и подселяют червей в почву своих огородов или садов. К образованию гумуса также активно участвуют грибы и микроорганизмы. В отличие от гумуса, перегной — это необработанный дождевыми червями субстрат, который можно считать промежуточным вариантом гумуса.
Что касается состава гумуса, то в него входят, прежде всего, гуминовые кислоты, которые весьма полезны для растения. Что интересно, они не растворяются в воде, но отлично растворимы в пирофосфате натрия, соде, аммиаке и щелочах.
Кроме того, в гумусе содержатся также фульвокислоты. Они, в отличие от гуминовых, легко растворяются в воде и проявляют сильно кислую реакцию. Гумины, которые также являются частью гумуса, не растворяются ни в воде, ни в других растворителях. В гумусе можно обнаружить различные производные кислот, которые придают ему стабильность.
Как образуется гумус в почве и его полезные свойства
Гумус — это органическое вещество, которое может образовываться в почве самостоятельно. При отмирании различных подземных и надземных частей растений они остаются в почве и подлежат разложению. Величина органики в почве будет существенно варьироваться в зависимости от возраста насаждений и их густоты.
После разложения растений начинается процесс гумификации, после которого гумус приобретает характерный темно-коричневый цвет. Несмотря на то, что данный процесс описан достаточно простым образом, на самом деле при образовании гумуса происходит множество сложных химических реакций. Завершает процесс гумификации работа кольчатых червей, которые играют важную роль в его образовании.
Важно!Гумификация органики происходит только при условии минимального доступа кислорода и высокой влажности.
Гумус в почве играет значительную роль, и его полезные свойства есть результат содержимого, из которого он был создан. В любой ситуации, гумус выступает универсальным удобрением, подходящим для разных типов растений и почвы. Более того, он долговременно сохраняется в почве, обогащая ее полезными веществами.
К примеру, в глинистых почвах гумус может задерживаться до пяти лет, значительно улучшая их физико-химические показатели. Гумус и плодородие почвы тесно взаимосвязаны. Кроме того, гумус влияет на проницаемость грунта, делая его более рыхлым и рассыпчатым.
Знаете ли вы? Гумус изменяет структуру почвы. Он способствует тому, что твердые комья становятся пористыми и рассыпчатыми, что, в свою очередь, повышает воздухопроницаемость и способствует лучшему поглощению влаги.
Кроме того, гумус обладает уникальной способностью связывать соли ароматических углеводородов, радионуклиды и тяжелые металлы, присутствующие в почве. Он впитывает их в себя, связывает и тем самым предотвращает их распространение.
Гумусовый слой почвы представляет собой плодородную структуру, насыщенную питательными веществами, и имеет характерный темный цвет, присущий гумусу. Каждый вид плодородной почвы содержит определенный процент гумуса, но это не значит, что она состоит из чистого гумуса.
Роль гумуса в земледелии
Процесс формирования питательной среды в природе происходит в результате естественных процессов. Все живые организмы, которые умирают, попадают в землю, идут процессы разложения, после чего происходит переработка этих остатков простейшими микроорганизмами и другими живыми существами. В итоге образуется питательный, плодородный слой, который обеспечивает энергией всех растений — деревьев, кустов и трав.
Состав гумуса
Состав гумуса в почве многокомпонентный. Он включает в себя:
- органические вещества (90%) — гуматы, гуминовые и фульвокислоты, витамины, ферменты, гормоны и прочие соединения, необходимые для жизнедеятельности растений;
- неорганические вещества (10%) — минералы, которые также важны для роста и развития растений.
Гумус по содержанию микроэлементов превосходит такие популярные удобрения, как навоз, компост и перегной.
Дождевые черви, участвуя в процессе переработки почвы, снабжают её микроэлементами, аминокислотами и антибиотиками, которые необходимые для активного и здорового роста растений. Культуры, укореняющиеся в почвах с высоким содержанием биогумуса, получают более развитую корневую систему, растут лучше и с меньшей вероятностью болеют.
Кроме того, гумус способствует разложению в почве токсичных солей тяжелых металлов, пестицидов, радионуклидов и других опасных соединений. Он существенно улучшает фильтрующие и связывающие свойства грунта.
Темный окрас гумуса также является значительным фактором, так как он притягивает солнечное тепло и энергию, что способствует прогреванию плодородных слоев земли.
Таким образом, гумус почвы представляет собой ценное биогенное вещество. Повышение содержания биогумуса в почвах — главная задача современного земледелия.
Плодородие почвы напрямую зависит от содержания гумуса. Для увеличения его количества на дачном участке или огороде, необходимо:
- Регулярно вносить органические удобрения в землю, такие как компост, навоз и птичий помет.
- Не выбрасывать прополотые и скошенные травы и другую зелень, а закапывать их в землю для создания питательной среды для червей и микроорганизмов.
- Использовать готовые биопрепараты (например, ЭМ-препараты), которые поддерживают численность полезных для почвы бактерий.
- Применять индустриальный биогумус, который является чистым органическим удобрением, полученным в результате переработки навоза и пищевых отходов с использованием технологичных червей.
Если не вносить необходимые подкормки и не пополнять почву гумусом, она быстро утратит свои питательные качества. На такой земле невозможно будет получить качественный и обильный урожай.
При обращении к научным источникам можно понять, что гумусовый слой можно охарактеризовать как систему, состоящую из азотных соединений, которые образуются в результате минерализации остатков растительности.
Роль гумуса в природе и его отличия от перегноя, правила хранения
Плодородие почвы — одно из важнейших условий успешного ведения сельского хозяйства. Наши давние предки знали, что наиболее продуктивные земли отличаются тем, что у них самый толстый слой темного и рыхлого грунта под поверхностью. Хоть они и не знали о гумусе, тем не менее понимали, что без этого слоя урожай получить невозможно. Этот уровень почвы принято называть гумусом, и в наши дни он продолжает считаться основным показателем плодородия почвы и ее качества, а также полезности для сельского хозяйства.
Гумус образуется в результате сложной комбинации растительных и животных остатков, прошедших уникальную «обработку» почвенными микроорганизмами, что происходит под воздействием различных природных условий. Он состоит из нерастворимых в воде гуминовых кислот, гуминов, гуматов и фульватов. Количество гумуса может значительно варьироваться в разных почвах, и он может составлять до 85-90% всего органического вещества в грунте.
Образование гумуса — это результат процесса гумификации. Этот процесс заключается в преобразовании растительных и животных остатков в условиях анэробной среды, то есть при минимальной доступности кислорода. Данный процесс в значительной степени зависит от почвенных микроорганизмов различных видов. Под их воздействием остатки органики не просто разлагаются на простейшие компоненты, но трансформируются в вещества, которые находятся в удобной для усвоения растениями форме. Компоненты гумуса уникальны для почвы и не встречаются в других природных системах.
Процесс формирования гумуса во многом зависит от климатических условий. В теплом и влажном климате остатки быстро минерализуются, что затрудняет накопление гумуса, тогда как в холодных условиях остатки растительности и животных накапливаются очень медленно, иногда на это уходят не десятилетия, а целые тысячелетия. Идеальные условия для образования гумуса существуют в умеренном климате, где теплота, влажность и количество растительных остатков находятся в балансе.
Если не вносить подкормки, органику и не пополнять почву гумусом, она быстро обеднеет, и на такой земле уродится не будет.
Гумус состоит из множества органических веществ, характеризующихся разнообразием как количественного, так и группового. Это сложные соединения углерода, включающие ферменты, белки, витамины, пигменты, гормоны, экстрактивные вещества и многие другие компоненты.
Эти органические соединения находятся в тесной взаимосвязи с минеральной составляющей почвы. Различные формы этих связей помогают определить фракционный состав гумуса.
В состав гумуса также входят продукты жизнедеятельности организмов — как растительных, так и животных, а также их остатки. Это темно окрашенные органические соединения, которые подверглись процессу гумификации и подразделяются на гидрофобные и гидрофильные группы.
В дополнение к этому, органические соединения, сформировавшиеся в процессе гумификации, представляют собой кислоты, называемые гумусовыми. Это высокомолекулярные оксикислоты, содержащие азот и обладающие сложным строением, среди которых встречаются гуминовые, гематомелановые и фульвокислоты.
Гуминовые кислоты могут растворяться в щелочах, но не растворяются в кислотах. Гематомелановые кислоты растворяются в этаноле, а фульвокислоты имеют возможность растворяться как в воде, так и в кислых и щелочных растворах. Важным моментом является и наличие такого вещества как гумин, который не поддается растворению в ни кислотах, ни щелочах, ни органических растворителях.
Количество углерода в гумусе служит основанием для оценки степени гумификации. Оно определяется как отношение массы углерода в веществе гумусовой кислоты к общему количеству углерода в почве.
Пищевая цепь и появление гумуса
Образование гумуса является частью пищевой цепи в биосистемах и происходит в соответствии с её правилами. Пищевая цепь представляет собой взаимосвязи между организмами, например, между микробами, грибами и животными, которые поддерживают свои жизненные функции через поедание друг друга с передачей питательных веществ и энергии. В процессе передачи энергии по пищевой цепи часть энергии теряется, в связи с чем её длина, как правило, не превышает пяти звеньев.
Пищевая цепь начинается с микроорганизмов, которые могут переработать легкодоступные органические соединения, такие как сахар и крахмал. Более сложные соединения — целлюлоза, жиры и растительные белки — перерабатываются другими микробами, а также грибами, которые обладают обширными ферментативными способностями. Эти организмы не имеют пищеварительных органов и питаются путем всасывания растворённых веществ через свои оболочки. Они растут и увеличиваются в численности, получая запасы питательных веществ, но не все вещества направляются на их собственное развитие. Неиспользованные остатки соединяются и преобразуются в гуминовые и фульвокислоты, которые гарантируют формирование первичного гумуса.
Химические и физические свойства первичного гумуса, который состоит из органических кислот и неорганических солей, зависят от состава переработанных органических остатков.
Далее в пищевую цепь включаются почвенные животные, включая кольчатых червей. Они поглощают вместе с землёй и микробов, находящихся в ней. Созданная в их пищеварительной системе среда позволяет расправить белок животного происхождения при помощи собственных ферментов. Объём переваренной белковой и почвенной массы может составлять до их собственного веса за сутки. Червы также поглощают растительные остатки, которые тоже могут перерабатывать.
Однако не вся переваренная пища пойдет на рост и размножение червей и других организмов. Часть пищи не усваивается, возвращается в почву и соединяется с минеральной частью, образуя ещё более сложные структуры. Это позволяет расширить состав гумуса, в результате образуются новые биогумус, обладающий отличительными химическими характеристиками по сравнению с первичными материалами.
