В чем польза гумуса и как повысить его содержание в почве

География | 5 — 9 классы

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.

Что такое гумус, определение понятия

Все слышали слово гумус, но что это такое — внятно сказать может не каждый. Максимум — что-то связанное с почвой. Если обратиться к научным источникам, можно найти такую трактовку: это специфический комплекс азотных соединений, которые появляются благодаря минерализации остатков растительности под воздействием ферментов, выделяющихся обитающими в почве микроорганизмами. Проще говоря, гумус — это перегной, который многие садоводы производят у себя на участке. Это удобрение пользуется огромной популярностью как в садах, огородах, так и в культивации комнатных растений.

Другие определения уточняют, что гумус может производиться и на основе органических остатков животных — помета. И разделяют его на различные виды в зависимости от того, чей помет лег в его основу. Но если разобраться детально, что такое перегной и гумус, становится понятно, что это разные субстанции. Так, важную роль в создании гумуса играют дождевые черви. Благодаря их жизнедеятельности субстрат обогащается полезными веществами и приобретает особую ценность. Некоторые хозяйства специально разводят и подселяют червей в почву огорода или сада. Также в образовании субстрата участвуют грибы и микроорганизмы. Перегной же — это не обработанный червями субстрат, промежуточный вариант гумуса.

Что касается содержания веществ, то в состав гумуса входят, прежде всего, гуминовые кислоты, которые крайне полезны для растений. Они совсем не растворяются в воде, зато растворимы в пирофосфате натрия, соде, аммиаке, щелочах. Еще один полезный компонент — фульвокислоты. Они растворяются в воде и дают сильнокислую реакцию. Не растворимы ни в воде, ни в других веществах гумины, которые тоже входят в его состав. Также гумус содержит различные производные кислот, которые придают веществу стабильность.

Принцип формирования и состав

В земле находятся остатки растений и останки животных. Под влиянием разных факторов они разлагаются, попросту — гниют. Этому способствуют грибки и бактерии, живущие в почве. Микроорганизмы разбивают органические вещества растительных и животных остатков на более мелкие молекулы. В процессе высвобождаются полезные компоненты. Именно в этом виде их усваивают культуры, посаженные на грядках.

Когда все ценные элементы из почвы оказываются поглощенными, в земле остается определенная часть молекул. В большинстве своем это углероды. Микроорганизмы не могут их переработать, а растения — использовать для питания. Вот такая органическая субстанция и называется гумусом почвы.

Принцип формирования и состав

Внимание! Углеродистые соединения отличаются стабильностью. В неизменном виде гумус может пролежать в грунте несколько сотен лет. Все его качества сохраняются.

Читайте также:  Закон о посадке деревьев на садовом участке расстояние от забора

Состав

Прежде чем обратить внимание на полезные свойства этого почвенного покрова, нужно рассмотреть его состав. Наибольшая концентрация полезных элементов содержится исключительно в верхней части горизонта. При углублении их становится меньше, поскольку все «участники» этого процесса обитают на уровне 50-70 см от поверхности. Поэтому образование плодородных слоев невозможно без:

Состав
  • определенных видов грибов;
  • дождевых червей;
  • бактерий.

Переработка органических компонентов, а также экскрементов беспозвоночных животных приводит к образованию бесценного гумуса. Именно черви имеют решающее значение в его формировании. Стоит отметить, что в 1 м² перегноя обитает около 450-500 особей. Каждый из них поедает растительные остатки и бактерии. Откладываемая ими органика составляет большой процент питательной биомассы. В состав гумуса входят такие химические элементы (процент зависит от типа почвы):

Состав
  1. Фульвокислоты (30 – 50%). Азотосодержащие растворимые (высокомолекулярные) органические кислоты. Они приводят к образованию соединений, которые разрушают минеральные образования.
  2. Гумины (15 – 50%). Сюда относятся элементы, которые не закончили процесс гумифицирования. При этом их жизнедеятельность зависят от минералов.
  3. Воскосмолы (от 2 до 6%).
  4. Гуминовые кислоты (7 – 89%). Являются нерастворимыми, хотя под воздействием щелочей могут распадаться на отдельные элементы. В каждой из них содержится один из ведущих компонентов: азот, кислород, водород и углерод. Когда кислоты контактируют с другими компонентами, то в почве могут образовываться соли.
  5. Нерастворимый остаток (19 – 35%). Это относится к различным сахаридам, ферментам, спиртам и прочим элементам.

В таблице содержания гумуса в основных группах почв показано количество азота и углерода на каждые 100 либо 20 см грунта. Измерение проводится в т/га. Так выглядит общая картина запасов плодородных угодий в России.

Состав

Если слишком часто и в огромных количествах вносить удобрения (минеральные, в частности, ), то это приведет к быстрому разложению биомассы. В первые годы урожайность, конечно, возрастет в несколько раз. Но с течением времени объем плодородного слоя существенно уменьшится, а урожайность ухудшится.

Виды грунтов

Подзолистые почвы находятся в регионах, где нет вечной мерзлоты, так как они формируются только при наличии хорошего дренажа. Почва типична для европейской части России, а также Сибири.

Образованию грунта способствует большое количество опавших хвойных иголок. В них содержатся определенные кислоты, влияющие на распад минералов в почве и поддержание высокого содержания влаги.

Подзол в себе содержит малое количество гумуса — от 1 до 4%, поэтому здесь могут расти только лишайники и мхи. На более уплотненных участках из-за низкого уровня воздухопроницаемости образуются болота. Чтобы выращивать на таком грунте культуры, требуется его удобрять.

Для почвы характерен белесый оттенок, поскольку в грунте под воздействием кислоты разрушаются соединения железа, оно вымывается глубоко вниз. Вверху образуются кремнеземы. Нижний слой имеет бурый цвет. Он более уплотненный и отличается сильной водонепроницаемостью, благодаря чему возникают болота.

Кроме того, можно указать следующие грунты:

  1. Дерново-подзолистые. Образование почвы происходит благодаря большому количеству луговых трав и вкраплений лиственных деревьев. Для грунта характерно малое количество азотных соединений, слабая структура, небольшая аэрация. Почвы встречаются преимущественно в южной таежной части. Их отличительная черта от подзолистых — дерновый слой, в котором имеется немного большее количество гумуса и зольных элементов.
  2. Глеево-подзолистые. Образуются в северных регионах таежных лесов. Их отличительный признак — оглеение в верхних слоях, глубоко внизу находится подзолистая прослойка.
  3. Мерзлотно-таежные. Находятся в Сибири и северной части Дальнего Востока. Вечная мерзлота здесь является неотъемлемым условием. Температура грунта намного ниже, чем воздуха. Такая почва обильно впитывает в себя дождевую и талую воду, поэтому имеет сильную увлажненность. Этот грунт кислый. Содержание гумуса — 7−10%.
  4. Палево-мерзлотные. Таков вид характерен для Якутии. Он отличается серым цветом гумуса, а под этим слоем находится бурый горизонт земель с присутствием в нем карбонатов кальция, а глубже идет вечная мерзлота.

Глееземы образуются благодаря чрезмерному увлажнению среднего и нижнего торфяного слоя. Благодаря этому в почве создаются соединения железа, но они потом мигрируют, что приводит к его дефициту. Характерными оттенками считаются голубой и сизо-зеленый, но при высыхании он становится бело-голубым.

Типы гумуса

  • Мор (гумус подзолистой почвы). Гумус данного типа является очень грубым, содержащим большое количество детрита, формирующегося при низкой биологической активности в условии кислой реакции среды.
  • Модер (гумус дерново-подзолистой почвы), формирующийся при средних биологических активностях в условии кислой реакции среды и слабо взаимодействующий с минеральной частью почв.
  • Мюлль (гумус черноземов), формирующийся при очень высоких биологических активностях в условии нейтральной реакции среды, активно взаимодействующий с минеральной частью почв.
  • Анмоор (гумус дерново-глеевой почвы), формирующийся во временно увлажнённых почвах.
  • Торф алиготрофный, являющийся «бедным гумусом» верховых болот.
  • Последний тип – торф эутрофный, являющийся «богатым гумусом» низинных болот.

Свойства почв тундры

Болотно-тундровый процесс не одинаково и не равномерно проявляется в разных зонах этой территории. Это способствует образованию разных почв. На всей территории тундры выделяют разные типы и подтипы почв.

Полигональные почвы тундры примитивные не развитые. Данный вид почв охарактеризован минимальной растительностью, так как у них практически отсутствует гумус. Чаще всего он не превышает значения в 3 см. В период короткого климатического лета почва в этой зоне оттаивает на глубину не более 30 см.

Классификация пластов

Подзолистые земли формируются в хвойных массивах на территории средней тайги. Кроны гигантов-деревьев не пропускают свет, поэтому лучи не попадают на основание. Подстилка состоит из кустарниковых и моховых остатков. В необработанные почвы нужно вносить удобрения, иначе они не будут плодородными, так как преобладает фульватный тип органики, а пропускная способность влаги стремится к нулю.

В зависимости от уровня подзолистости, определяют такие типы грунта:

  • слабоподзолистые;
  • сильноподзолистые;
  • среднеподзолистые.

Глееподзолистые почвы являются типичным основанием для области тайги на севере России и преобладают в смешанных и хвойных массивах. На поверхности растут кустарники, мхи, лишайники. В верхних прослойках отмечается сильная кислая реакция, органических остатков содержится 2−4%, присутствует мало полуторных оксидов, много железа.

Читайте также:  Два рецепта холодника на кефире со свеклой; летом лучше не бывает

В этом профиле почвы выделяются слои:

  • подстилающий лесной толщиной 8−10 см;
  • оглеенный подзол (3−15 см);
  • иллювий (до 10 см);
  • материнский почвообразующий (5−15 см).

Дерново-подзолистые земли формируются в южных лесных областях. Широколиственные и сосново-лиственные деревья обеспечивают множественное падение на грунт остатков кроны в дополнение к травянистому и моховому гумусу. Химический состав почвы включает водород, кальций, магний, алюминий, реакция среды является кислой.

Глубина процесса

Поверхностно-подзолистые почвы составляют чаще всего элювиальный горизонт со слабовыраженным растительным слоем в форме светлых пятен и множественной зернистой крошкой кремния. Мелкоподзолистые земли относятся к типу А2 с хорошей мощностью. Неглубокоподзолистые грунты представляют собой сплошной подзол без включений, а глубоко подзолистые относятся к категории иллювиальных образований.

По строению и описанию основных пород почвы делятся таким образом:

  • иллювиально-железистые;
  • остаточно-карбонатные;
  • обычные;
  • контактно-глеевые;
  • неразвитые, слабо дифференцированные;
  • псевдофибровые отложения, насыщенные оксидами железа;
  • иллювиально-гумусовые.

Образование подзолов всегда связывается с вымыванием минералов и питательных веществ (оподзоливанием), а также с глеево-иллювиальным процессом образования нижнего слоя. На севере Западно-Сибирской равнины в условиях ледниковых наносов образуются контактно-глеевые и оксидонасыщенные окислы в почве.

Почвообразующие породы

Моренные наслоения включают карбонатные и бескарбонатные компоненты разного состава и встречаются на территориях Валдайского обледенения. В центральной и южной части страны располагаются покровные глины, лессовидные суглинки. Подзолы формируются в Верхневолжской и Полесско-Днепровской низменности на основе водно-ледниковых отложений, супесчаных и песчаных суглинков.

В местностях, где имеются супесчаные и песчаные наслоения старых речных русел, формируются древнеаллювиальные подзольные почвы. Если на территории северных регионов преобладают супеси и пески, под которыми на глубине до 60 см располагаются глины и суглинки, то образовываются двучленные породы. В Новгородской, Санкт-Петербургской и других областях распространились ленточные глины. В современных руслах рек возникает делювий и элювий коренных пород.

Обособление горизонта

Вместе с накоплением перегноя в верхнем слое земли под воздействием аккумулирующей роли трав происходит скопление калия, марганца, магния, кальция, а также в небольшом количестве железа и прочих зольных компонентов. За счет обогащения минеральными соединениями снижается кислотность реакции почвенного раствора, коллоиды насыщаются магниевыми и кальциевыми ионами. В результате с течением времени верхние горизонты приобретают комковатую структуру, выраженную в определенной степени. Таким образом, под влиянием трав постепенно происходит обособление дерново-перегнойного горизонта.

Как он выглядит в готовом виде, и как его отличить от свежего или не до конца перегнившего?

Готовый полностью перепревший материал похож на рыхлый чернозем черного или темно-коричневого цвета.

На ощупь он мягкий и рассыпчатый, если взять его в руку, то не будет никаких неприятных ощущений, словно бы взял только что распаханную или вскопанную землю.

Готовый перегной издает устойчивый земляной запах. Навоз или помет нельзя считать полностью перегнившими, если снаружи или внутри субстрата есть:

  • едва заметный запах навоза или помета;
  • болотный запах;
  • слизь.