Гумус почвы. Роль гумуса в формировании плодородия.

Гумус -динамический комплекс органических соединений, образующихся при разложении и гумификации органических остатков. Содержание гумуса в почвах определяется условиями и характером почвообразовательного процесса; оно колеблется в верхних горизонтах oт 1—2 до 12—15%, резко или постепенно уменьшаясь с глубиной. В торфяных горизонтах и лесных подстилках общее количестве органических веществ может достигать нескольких десятков процентов, но они образуют не гумус, а массу торфа или полуразложившиеся растительные остатки подстилки.

Количество и состав гумуса в почвах динамичны следствие постоянного поступления в них органических остатков и непрерывности процессов их разложения и гумификации.

Характерная особенность системы гумусовых веществ — ее гетерогенность, т. е. наличие в ней различных по стадии гумификации компонентов. Следствием гетерогенности являются варьирование ряда свойств и возможность расчленения системы на ряд фракций с относительно однородным типом строения, но различающихся между собой по химическому составу, размеру частиц, степени подвижности и роли в почвообразовании.

Интенсивность процессов разложения гумуса зависит также от влажности и температуры почвы, характера ее минеральной части. С наибольшей скоростью минерализация идет при влажности и температуре, наиболее благоприятных для жизнедеятельности микроорганизмов. Избыточное увлажнение заметно снижает интенсивность разложения всех групп гумусовых веществ, так как при этом создаются неблагоприятные условия для развития аэробных микроорганизмов. В суглинистых и глинистых почвах по сравнению с песчаными минерализация гумусовых веществ резко снижается, так как значительная часть их очень прочно связана с минеральной частью почвы.

В процессе разложения гумусовых веществ освобождаются значительные количества элементов питания растений. Особенно большое значение имеет минерализация органических форм азота, входящих в состав гумусовых веществ и переходящих в доступные для растений минеральные формы.

РОЛЬ ГУМУСА В ПОЧВООБРАЗОВАНИИ, ПЛОДОРОДИИ И ПИТАНИИ РАСТЕНИЙ

Гумус играет большую роль в почвообразовании и развитии плодородия. Гумусовые вещества и промежуточные продукты разложения органических остатков активно участвуют уже на первом этапе почвообразования — биологическом выветривании минералов и разрушении горных пород, выходящих на дневную поверхность. Как уже было сказано, наиболее энергично минералы разлагаются под действием фульвокислот, так как водные растворы их обладают сильнокислой реакцией. Не менее интенсивно разрушаются минералы под влиянием ряда, низкомолекулярных продуктов разложения органических остатков (органические кислоты, фенолы, аминокислоты и т.д.). При этом из минералов извлекаются необходимые для организмов элементы питания.

Огромная роль принадлежит гумусу в формировании профиля почвы во всех природных зонах. Если почва богата кальцием, гуминовые кислоты образуют гуматы кальция, участвующие в. создании водопрочной и пористой зернистой структуры. Эти почвы имеют наиболее благоприятные водно-воздущные свойства и хороший питательный режим. Отношение гуминовых кислот к фульво-кислотам здесь всегда больше 1 (например, черноземы).

В гумусе накапливаются и долго сохраняются все основные элементы питания растений и микроорганизмов. При постепенной его минерализации эти элементы переходят в минеральные формы и используются растениями. При разложении гумуса и органических остатков выделяется много углекислого газа, который поступает в припочвенные слои атмосферы и служит источником углеродного питания растений.

Следует указать, что в жизни почвы — в ее генезисе и развитии плодородия — огромная роль принадлежит не только гумусовым веществам, но и неразложившимся органическим остаткам и промежуточным низкомолекулярным органическим соединениям. Органические остатки содержат значительное количество элементов питания (азот, фосфор, серу, калий, кальций, магний, микроэлементы), освобождающихся при минерализации и используемых растениями и микроорганизмами. Органические остатки также являются источником углекислого газа для растений. В процессе их разложения и полной минерализации и образуется огромное количество СО₂, необходим эго для фотосинтеза зеленых растений. Как отмечалось, низкомолекулярные продукты разложения органических остатков интенсивно разрушают минералы, извлекают из них элементы питания, образуют с продуктами разрушения минералов много подвижных органо-минеральных соединений, которые передвигаются по толще почвы и участвуют в формировании ее профиля.

При использовании почв в сельскохозяйственном производстве необходимо регулировать как количество гумуса в профиле, так и изменять, если это необходимо, его состав. К основным мероприятиям по регулированию количества и состава гумуса относятся: систематическое внедрение в почву достаточно высоких норм органических удобрений в виде навоза и торфяных компостов, применение зеленых удобрений (люпин, сераделла), травосеяние, известкование кислых почв и гипсование солонцов наиболее рациональная для данных почв система обработки, мелиорация.

Органические удобрения — хороший источник гумуса, а компосты, приготовленные на низинном торфе, содержат много готовых гуминовых кислот. При систематическом применении органических удобрений даже в наиболее бедных подзолистых почвах постепенно возрастают запасы гумуса, а в составе гумусовых кислот увеличивается содержание гуминовых кислот; улучшаются также водно-физические свойства почвы, интенсивнее развивается полезная микрофлора.

Мелиорация почвы коренным образом улучшает ее водно-воздушный режим и, следовательно, создает хорошие условия для образования гумуса.

Необходимо помнить, что в различных природных зонах, на различных почвах нужен различный комплекс мероприятий, направленный на регулирование количества и состава гумуса.