Типы гумуса. Основные свойства
| Наименование параметра | Значение |
| Тема статьи: | Типы гумуса. Основные свойства |
| Рубрика (тематическая категория) | Образование |
Грубый гумус (мор) – диагностируют многоножки-геофилиды, мягкий гумус (мулль) – личинки комаров – долгоножек. Сегодня для отдельных групп, к примеру, коллембол, выявлены виды, характерные для разных видов лесного гумуса.
В естественных условиях гумификация растительных остатков в почве осуществляется не только микробами и дождевыми червями, но и многими другими фитосапрофагами. Οʜᴎ 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. Οʜᴎ 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. Οʜᴎ накапливались в черноземах весь послеледниковый период. Эти гуматы способны растворяться под влиянием ферментов корневой системы растений, но в количествах, удовлетворяющих только их потребность. Οʜᴎ 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 т.ч. от тяжелых радионуклидов! Чем больше гумуса в почве, тем ярче выражено такое буферное свойство почв: пищевая и кормовая продукция, выращенная на высокогумусных почвах, является экологически чистой.
Буферное свойство гумусных почв можно проиллюстрировать следующими данными. 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. В почву попадают при этом все остальные элементы таблицы Д. И. Менделеева, включая кадмий, стронций, селен, фтор и т.д. и т.п. Регионы с большим содержанием гумуса в почве пострадали меньше, а в странах, где производство гумусных 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.
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 крайне важно й для фотосинтеза углекислотой, биологически активными ростовыми веществами. По этой причине 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. 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..
Плодородие полей и огородов напрямую связано с количеством и качеством гумуса в почвах. Наиболее богаты им черноземы.
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.
Еще более существенна роль гумуса в увеличении отдачи при умелом применении химических удобрений, эффективность его при этом увеличивается в 1,5...2 раза. При этом крайне важно 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 базовых 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 веществом почвах часто сопровождается неблагоприятным действием их на почвенную микро- и макрофлору, накоплением в растениях нитратов и других вредных соединений, а во многих случаях и снижением урожая сельскохозяйственных культур.
Типы гумуса. Основные свойства - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Типы гумуса. Основные свойства" 2017, 2018.
Каждый садовод и огородник знает, что такое гумус почвы, насколько он важен для высоких урожаев и буйной растительности в саду. Многие даже занимаются его самостоятельным производством. Однако начинающие садоводы и огородники не всегда понимают, о чем идет речь, для чего нужен этот компонент почвы, на что он влияет и где его взять. Обо все тонкостях мы расскажем далее в этом материале.
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.
Как образуется гумус в почве и его полезные свойства
Это органическое вещество может образовываться в почве самостоятельно. Различные подземные и наземные части растений остаются в почве после отмирания и разлагаются. В зависимости от возраста насаждений и густоты их роста, количество органики в почве будет сильно отличаться.
После разложения происходит собственно процесс гумификации, после которого слой гумуса приобретает характерный темно-коричневый цвет. Вот и весь ответ на вопрос, как образуется гумус. Хотя приведен он здесь крайне схематически, на самом деле при образовании субстрата происходит масса сложных химических процессов. После этого огромную работу проводят кольчатые черви, которые и завершают процесс гумификации.
Важно! Органика гумифицируется только при минимальном доступе кислорода и высокой влажности.
Что касается роли гумуса в почве, то его полезные свойства напрямую зависят от того, какие органические вещества легли в его основу. В любом случае, это универсальное удобрение, которое подходит для разных типов растений и почв. Мало того, он надолго сохраняется в почве, насыщая ее полезными элементами. Например, в глинистых грунтах он задерживается до пяти лет, значительно улучшая технические характеристики почвы. Гумус и плодородие - взаимосвязанные вещи.
Но помимо этого субстрат влияет на проницаемость грунта, делая его более рыхлым и рассыпчатым.
Знаете ли вы? Гумус преобразовывает структуру почвы. Благодаря ему твердые комья становятся пористыми и рассыпаются. Это способствует воздухопроницаемости и поглощению влаги.
Еще одно важное свойство субстрата - способность связывать соли ароматических углеводородов, радионуклидов, тяжелых металлов, которые находятся в почве. Он впитывает их в себя, связывает и не дает распространяться дальше.
Классификация грунта по уровню гумуса в почве
Итак, мы дали определение гумуса, разобрались в его свойствах и пользе, которую он несет для почв. Теперь давайте разберемся с типами почв, в которых он содержится. Как уже говорилось, гумус образуется из растительных остатков. Соответственно, чем их больше на грунте, тем больше в нем содержание гумуса. Самый высокий показатель - 15 %. Он характерен для черноземов. В остальных типах почв его намного меньше. В зависимости от этого показателя они подразделяются на следующие типы.
Малогумусовые
Это так называемые бедные почвы, в которых содержится не более 1 % гумуса. Например, количество гумуса в подзолистых почвах, которые характерны для хвойных лесов, низкое из-за небольшого количества растительности и высокого содержания мульчи в верхних слоях.
Знаете ли вы? Поскольку гумус имеет темно-коричневый, практически черный цвет, он хорошо поглощает солнечный свет и сохраняет в себе тепло. Такие почвы прогреваются быстрее, поэтому время посадки на них приходит раньше, чем на бедных.
Умеренногумусные
Этот тип почв немного более плодороден, чем предыдущий, поскольку содержит от 1 % до 2 % гумуса.
Среднегумусные
Еще большей плодородностью отличаются среднегумусные почвы, в которых содержание субстрата достигает 3 %.
Гумусные
Лучший гумусовый состав образует 3 – 5 % в почве. Его часто используют для разведения цветов и огородных растений.
Секреты агрономов: как повысить уровень содержания гумуса в почве
Логично, что каждый садовод и огородник мечтает выращивать растения на плодородной почве, богатой гумусом. Но если в случае с комнатными растениями этот вопрос решить просто, то при обработке больших открытых площадей возникает вопрос о том, как эффективно и недорого повысить содержание гумуса в различных типах почв. Это можно достигнуть одним из четырех основных способов:
- создание собственных запасов;
- заделывание гумуса в почву;
- создать в почве условия для работы червей и микроорганизмов;
- придерживаться правильного чередования культур на огороде и в саду.
Чтобы повысить количество гумуса, его можно заделать в почву как удобрение, но в этом случае надо знать, как использовать субстрат правильно. Заделывают его в верхний слой грунта равномерно. Насколько глубоко погружать субстрат в почву, зависит от целей, под которые готовится почва. Например, под многолетние кустарники и деревья его погружают на глубину от полуметра и более в каждую лунку. При посадке овощных культур его заделывают в грядки на глубину 40 – 60 см.
Важно! Некоторые огородники, помимо гумуса, добавляют в почву минеральные удобрения, решая вопрос, как увеличить плодородность почвы. Однако слишком высокая концентрация минеральных веществ вредна для растений. Поэтому такие удобрения рекомендуется вносить осторожно. Мало того, вносятся они только весной и исключительно вместе с органическими удобрениями. Максимально эффективной считается смесь из двух частей перегноя и одной - минерального удобрения.
Как уже говорилось, любые типы гумуса образуются благодаря работе микроорганизмов и червей. Без них субстрат остается перегноем. Поэтому для улучшения качества почвы надо создать в ней среду, благоприятную для их жизнедеятельности. Для этого почву рекомендуется часто рыхлить, что позволит создать хороший воздушный режим. В засушливые периоды важно поддерживать необходимый уровень влаги. Для этого почву мульчируют пленкой, торфом, травой, опилками и прочими средствами.
Гумус почвы. Что это такое и правильно ли так говорить? Ведь гумус в переводе с латыни – это земля или почва. То есть получается «земля почвы». Можно было бы сказать не совсем корректное выражение. И, тем не менее, оно существует и особого неприятия не вызывает. И вот почему.
Почва – это поверхностный слой литосферы Земли, который обладает плодородием и состоит из живых организмов и трех фракций: твердой, жидкой и газообразной. Под гумусом принято понимать органическое вещество, в котором содержатся компоненты, необходимые для питания растений. Таким образом, он лишь составная часть почвы, в которую, кроме него, входят еще неорганические вещества. Хотя содержание гумуса в ней иногда достигает 90%. По определению гумуса в почве составляют критерий оценки ее плодородности.
В состав гумуса входят определенные органические соединения в разных формах, а также получившиеся в результате их взаимодействий продукты. Образуется гумус как результат жизнедеятельности организмов, существующих в земле. Первенство среди этих организмов отдают дождевому червю. Трудно оценить справедливость такого высказывания, тем более, если оно принадлежит самому Чарльзу Дарвину. Именно он указал на их роль в 1881 году, а Томас Дж. Баррет в 1947 году предложил одомашнивать дождевого червя в своей книге. Но дождевой червь лишь звено в сложной цепи, итогом которой является появление гумуса. Да и он сам не является продуктом прямого потребления растений. Он еще должен быть подготовлен или разложен микроорганизмами, симбиотическими.
Сами черви и иные живые организмы, как их остатки и органические вещества в них входящие, гумусом не являются, хотя находятся в земле. Рассмотрите фото гумуса.
Состав, продукты и степень гумификации
В состав гумуса входят органические вещества. Характеризуется состав их количественным и групповым выражением. Это огромное количество разнообразных соединений углерода: ферменты или белки – катализаторы, витамины, пигменты, гормоны, экстрактивные вещества и многие другие.
Эти органические вещества связаны с минеральной частью почвы. По формам этих связей определяют фракционный его состав.
В ней остаются продукты жизнедеятельности организмов, растительных и животных, а также их остатки. Это темноокрашенные органические соединения, которые подвергаются гумификации и подразделяются на группы: гидрофобные и гидрофильные.
Кроме того, эти органические соединения, появившиеся в процессе гумификации, являются кислотами и называются гумусовыми. Это высокомолекулярные азотосодержащие оксикислоты с бензоидным ядром. Они есть: гуминовые, гематомелановые и фульвокислоты.
Гуминовые растворимы в щелочах и нерастворимы в кислотах. Гиматомелановые – в этаноле, а фульвокислоты – в воде, щелочах и кислотах. Особняком стоит такое органическое вещество, как гумин, который не растворим ни в кислотах, ни в щелочах, ни в органических растворителях.
Количество углерода лежит в основе определения степени гумификации. Он определяется как соотношение массы долей углерода в гумусовой кислоте к общему его количеству в почве.
Пищевая цепь и появление гумуса
Образование гумуса является частью пищевой цепи биосистемы и происходит в соответствии с ее правилами. Пищевая цепь – это взаимоотношения между организмами, в данном случае микробов, грибов и животных, выраженные в поедании одних другими и сопровождающиеся передачей вещества и энергии. Энергия при передаче по пищевой цепи теряется и потому цепь, обычно, не превышает 5 звеньев.
Начинают пищевую цепь микроорганизмы, которые могут переработать такие органические соединения как сахар, крахмал и тому подобное, то есть легкодоступные. Более сложные соединения, как целлюлозу, жиры, растительные белки и так далее, «поедают» микробы и организмы, обладающие более сильным набором ферментов. Сюда же относят и грибы, которые могут «переварить» любые органические соединения растительного происхождения. Все эти организмы не имеют пищеварительных органов и питаются, всасывая растворенные под действием их ферментов вещества всем своим телом. Эти организмы растут и увеличивают свою численность, но все полученные вещества на это не расходуются. Эти неиспользованные вещества соединяются и превращаются в гуминовые и фульвокислоты. Последние вступают в реакцию и веществами неорганической природы и создают соли, которые являются первичным гумусом.
Химические и физические свойства образовавшегося первичного гумуса, состоящего из органических соединений – кислот и неорганических – солей, зависит от состава органических остатков подвергшиеся переработке на этом этапе.
Теперь наступает время включиться в пищевую цепь почвенным животным, в том числе и кольчатым червям. Они поглощают микробов вместе с землей. В их пищеварительной трубке происходит переваривание, благодаря ферментам своего организма, способным расщеплять белок уже животного происхождения. Объем проходящей за сутки белковой и почвенной массы может быть равным их весу. Кроме микробов, черви в процессе питания заглатывают и растительные останки, которые также могут переваривать.
Не весь объем переваренных веществ идет на рост и увеличение количества червей и других организмов на этом этапе пищевой цепи. Часть пищи не усваивается, попадает обратно и соединяется с минеральной ее частью в еще более сложные образования. Расширяется состав, впоследствии образуется биогумус, который отличается по химическим характеристикам от первичного материала.
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.
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.
Видео — Гумус
Понятие
Гумусом называют органические вещества, образующиеся в верхних слоях почвы в результате сложных процессов разложения растительных и животных остатков и совершенно утратившие признаки своего организованного, клеточного, строения. Обычно гумусовые вещества темно окрашены, и они-то и придают серую или черную окраску поверхностным слоям почвы. Иногда, особенно часто в северных областях, под лесами растительные остатки сохраняются в полу-разложенном состоянии, и тогда такой гумус называют кислым, или сырым, гумусом.
Источниками гумусообразования являются отмирающие корни и стебли растений, опадающая листва деревьев (в лесах), всякого рода животные и микроорганизмы, живущие и отмирающие в почве.
Агентами разложения этих органических остатков являются отчасти атмосферные воздействия (вода и кислород воздуха), отчасти черви, насекомые и землерои, населяющие почву, но главным, основным фактором, разрушающим органические вещества и приводящим, с другой стороны, к образованию гумуса почвы, является деятельность микроорганизмов, бактерий и грибов.
Количество микроорганизмов в почвах громадно. До последнего времени считали, что в разных условиях их находится 1-2 миллиона индивидуумов на каждый грамм почвы. Однако новейшие определения дают величины порядка 2-3 миллиарда на грамм почвы. Ho и эти колоссальные цифры, повидимому, нужно считать преуменьшенными, так как при этом определении не учитывается явление поглощения бактерий частицами почвы, в силу чего значительная часть их выпадает из подсчета. В результате жизнедеятельности этого многочисленного микробиологического населения и формируется в почве гумус.
Состав
Состав гумуса почвы, несмотря на многочисленные аналитические работы, до настоящего времени не установлен, так что его нельзя представить в виде одного или нескольких точно выраженных химических соединений.
Ряд новейших исследований, особенно американских, позволил выделить из органического вещества почвы большое число (до 34) отдельных точно установленных химических соединений, азотистых и безазотистых. Однако среди них нет ни одного, которое могло бы быть названо собственно гумусом почвы. На основании этого некоторые исследователи склонны думать, что гумусовых веществ как оригинальных, специфических химических тел не существует. Однако эту точку зрения нельзя признать обоснованной, так как те многочисленные и относительно простые химические соединения, которые до сих пор получены при аналитическом исследовании природного гумуса, являются несомненно лишь продуктами разрушения гумуса, получающимися в самом процессе аналитической работы. Мы знаем, что природный гумус обладает целым рядом оригинальных свойств, которых нет ни в одном из выделенных американскими исследователями соединений.
Поэтому в дальнейшем мы будем держаться точки зрения, высказанной еще первыми исследователями гумуса в прошлом столетии и в известной мере подтверждаемой рядом новейших исследований главным образом у нас в Союзе о том, что среди несомненно очень многообразной смеси органических соединений почвы существует тем не менее по крайней мере несколько специфических, индивидуально оформленных, гумусовых веществ почвы. Они представлены следующими кислотами: гуминовой, ульминовой и креповой.
Образование той или иной кислоты зависит от условий, в которых протекает процесс разложения органического вещества. Различают три типа таких условий разложения, а именно:
1) бактериальное аэробное, т. е. протекающее при достаточном доступе кислорода воздуха;
2) бактериальное анаэробное, протекающее без доступа кислорода воздуха, и
3) грибное, всегда аэробное.
Аэробные процессы разложения органического вещества являются в основном процессами окисления и в конечном итоге приводят к образованию простых, вполне окисленных, соединений. Для безазотистых веществ (например клетчатки, сахаров и пр.) такими конечными продуктами будут вода и углекислый газ, для веществ же азотистых (например белки) кроме того еще и вполне окисленная форма азота в виде азотной кислоты. Однако в природной обстановке этот аэробный процесс не является односторонним, только разлагающим и упрощающим вещество, но одновременно осуществляется и процесс образования совершенно новых веществ, по своему составу даже более сложных, чем исходный материал,-осуществляется процесс синтеза. В данном случае таким новым синтетическим веществом является гуминовая кислота. Принимают, что кислота эта - четырехосновная, для каждого карбоксила со своим порогом диссоциации, в воде нерастворимая, нерастворимы также ее соли щелочно-земельных металлов, но соли щелочных металлов (например аммония, натрия) легко растворимы. Растворы эти почти черного цвета с темновишневым оттенком. В сухом виде кислота представляет собой черную хрупкую, рогообразную массу.
Анаэробный бактериальный процесс разложения органического вещества является в основном процессом восстановительным и в конечном своем итоге приводит к образованию как воды и углекислоты, так и таких иеокисленных соединений, как метан, сероводород, свободный азот, водород и пр. Одновременно с разложением исходного материала здесь также происходит и синтетический процесс образования гумусовых веществ и в данном случае ульминовой кислоты. Эта кислота по своим свойствам, повидимому, весьма близка к кислоте гуминовой и внешне отличается от нее более бурым (а не черным) цветом.
Грибные процессы разло?кения возникают главным образом в особых условиях, именно в кислой среде, в противоположность бактериальным процессам, требующим среды нейтральной или слабощелочной. Такой кислой средой обычно являются остатки древесной растительности в противоположность растительности травянистой. Эта кислотность древесных остатков объясняется значительным содержанием в них дубильных веществ, а также малой вольностью. Так например в сосновой лесной подстилке золы содержится всего 1,46%, в буковой - 5,57%, тогда как в луговых травах - 7,01%. Соответственно этому грибной процесс разложения приурочивается главным обрааом к областям лесных массивов.
В результате грибного процесса разложения органического вещества в почве образуется так называемая креновая кислота. Эта кислота существенно отличается по своим свойствам от вышерассмотренных гуминовой и ульминовой. Во-первых, она бесцветна, во-вторых, как она сама, так и все ее соли легко растворимы, и, в-третьих, эта кислота очень сильная, легко разрушающая минералы материнской породы. В природных почвах мы имеем дело обычно с очень сложной смесью различных органических веществ и в частности трех названных кислот.
Средний состав гумуса характеризуется следующими цифрами:
С-58%, H + О = 30-40%, N = 3-10% и золы 2-7%.
Особенно подробному изучению подвергался вопрос о колебаниях содержания азота в гумусе, причем удалось установить закономерность, выражающуюся в том, что гумус почв южных, засушливых широт обычно богаче азотом, чем гумус почв северных.
Энергия разложения органических веществ
Общая энергия разложения органических веществ почвы и следовательно накопления или разрушения ее гумуса очень резко зависит от внешних условий. Из них мы отметим следующие:
а) Зависимость от температуры и влажности выявлена например следующим опытом разложения березовых листьев в лабораторной обстановке (Костычев). Результаты выражены в миллиграммах углекислоты, выделившейся на 100 г вещества:
Мы видим, что энергия зависит как от температуры, так и от влажности.
б) Значительные количества углекислого кальция (CaCO3) в почве задерживают разложение органического вещества. Так в одном из опытов с черноземом оказалось, что без извести он выделял углекислоты 825,8 мг, а в присутствии 10% CaCO3, - всего 532,0 мг.
в) Воднорастворимые соли (NaCl, Na2SO4 и др.) обычно задерживают разложение органических веществ, почему в осолоненных землях часто встречается значительно большее содержание гумуса, чем в соседних не осолоненных.
Отмеченные выше факторы - влажность и солевой решим - являются элементами, наиболее легко регулируемыми в условиях мелиоративного хозяйства. Отсюда возникает существенная проблема хозяйственного регулирования в этих условиях и самого процесса разложения органического вещества и накопления в почве гумуса. Однако до настоящего времени этот вопрос остается, к сожалению, мало изученным.
Значение гумуса
Значение органического вещества почвы, ее гумуса, чрезвычайно велико. Во-первых, гумус является мощным фактором выветривания минералов, действуя на них в качестве кислот как непосредственно, так и являясь источником углекислоты, которая представляет собой главный агент химического выветривания. Во-вторых, гумус является серьезным источником питания растений, освобождая в процессе своего разложения такие окисленные соединения, как азотная кислота, фосфорная, калий и пр. В-третьих, гумус является главным фактором, придающим прочность структуре почвы. Осуществляется этот процесс следующим образом: находясь в растворе (или, правильнее, в коллоидном состоянии, в псевдорастворе, в виде золя), щелочные соли гуминовой или ульминовой кислот пропитывают комочки почвы. Под влиянием ряда факторов, как например при замене щелочного основания (например Na) на щелочно-земельный (например Ga) или после зимнего замораживания, золи названных кислот переходят в форму геля, или осадка, который и фиксирует прочно комочки почвы. Эта фиксация структуры почвы чрезвычайно важна для многих и в частности для водных свойств почв.
Наконец, в-четвертых, гумус обладает резко выраженной способностью к поглощению и обмену катионов, т. е. является, как и некоторая часть минеральных продуктов выветривания, поглощающим комплексом почвы.
Темноокрашенное органических вещество почвы, образующееся в результате биохимического разложения растительных и животных остатков, устойчивое к микробному разложению и накапливающееся в верхнем почвенном горизонте. От количества гумуса зависит плодородие почвы.
Экологический энциклопедический словарь. - Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии . И.И. Дедю . 1989 .
Гумус
(от лат. humus - земля, почва), перегной - образовавшиеся в процессе биохимических превращений веществ мортмассы (как растительного, так и животного происхождения) гуминовые н фульвокислоты. Придает почве темную окраску, обладает значительной стойкостью, а гуминовые кислоты - плодородием. Вместе с биомассой и мортмассой составляет основную массу органических, веществ в ценоэкосистемах и является своеобразным депо этих. веществ и заключенной в них энергии. В биостроме планеты содержится (Ковда, 1973) около 2,4 10 12 т гумуса с 1,3 10 19 ккал энергии (54,3 10 20 дж).
Экологический словарь. - Алма-Ата: «Наука» . Б.А. Быков . 1983 .
ГУМУС
органическое вещество почвы, образующееся в результате разложения растительных и животных остатков, а также продуктов жизнедеятельности организмов и синтеза гумусовых органических веществ микроорганизмами, детрит экосистемы.
Г. - основа плодородия почвы. Количество Г. в почве поддерживается двумя противоположно направленными микробиологическими процессами: гумификацией (анаэробный процесс превращения остатков животных и растений в Г.) и минерализацией (аэробный процесс разрушения Г. до простых органических и минеральных соединений). В почвах естественных экосистем эти процессы находятся в равновесии.
Разные типы почв различаются по содержанию Г. в верхнем слое, который называется гумусным горизонтом, и мощностью этого горизонта. Наиболее богаты Г. черноземы, содержание Г. в которых может достигать 10% (в прошлом в отдельных районах РФ и Украины оно достигало 16%), а мощность гумусового горизонта - 1 м. Наиболее бедны Г. подзолистые и каштановые почвы. Мощность гумусового горизонта у них составляет 5-15 см, а содержание Г. - 1-2%. Переходное положение между подзолистыми почвами и черноземами занимают серые лесные почвы (их разделяют на светло-серые, серые и темно-серые), а между черноземами и каштановыми - темно-каштановые. Очень богаты Г. почвы влажных местообитаний - луговые и влажнолуговые почвы.
Запасы Г. в основных типах почв РФ (в однометровом слое, т/га) составляют:
тундровые почвы - 73,
подзолистые - 99,
серые лесные - 215,
черноземы - 500,
каштановые - 160,
пустынные серо-бурые - 40.
Сохранение Г. - важнейшая задача адаптивной системы земледелия. К сожалению, в настоящее время в почвах РФ продолжается процесс разрушения Г., причем черноземы потеряли за последние 50 лет примерно половину Г. Причиной снижения запаса Г. являются эрозия , при которой с почв смывается (или сдувается) верхний наиболее богатый Г. слой, и дегумификация , которая активизируется при глубокой отвальной обработке почвы и при внесении высоких доз минеральных азотных удобрений.
Для повышения содержания Г. в почвах используют органические удобрения (навоз, солому, торф, сапропель), выращивают почвовосстанавливающие культуры (многолетние травы и сидераты), отказываются от применения высоких доз азотных минеральных удобрений. Сохранению Г. способствует переход от глубокой отвальной вспашки к безотвальной вспашке (в особенности к минимальной и нулевой обработке почвы).
Экологический словарь , 2001
Гумус
органическое вещество почвы, детрит экосистемы. Г. - основа плодородия почвы. Количество Г. в почве поддерживается двумя противоположно направленными микробиологическими процессами: гумификацией (анаэробный процесс превращения остатков животных и растений в Г.) и минерализацией (аэробный процесс разрушения Г. до простых органических и минеральных соединений). В почвах естественных экосистем эти процессы находятся в равновесии. Разные типы почв различаются по содержанию Г. в верхнем слое, который называется гумусным горизонтом, и мощностью этого горизонта. Наиболее богаты Г. черноземы, содержание Г. в которых может достигать 10% (в прошлом в отдельных районах РФ и Украины оно достигало 16%), а мощность гумусового горизонта - 1 м. Наиболее бедны Г. подзолистые и каштановые почвы. Мощность гумусового горизонта у них составляет 5-15 см, а содержание Г. - 1-2%. Переходное положение между подзолистыми почвами и черноземами занимают серые лесные почвы (их разделяют на светло-серые, серые и темно-серые), а между черноземами и каштановыми - темно-каштановые. Очень богаты Г. почвы влажных местообитаний - луговые и влажнолуговые почвы. Запасы Г. в основных типах почв РФ (в однометровом слое, т/га) составляют:
тундровые почвы - 73,
подзолистые - 99,
серые лесные - 215,
черноземы - 500,
каштановые - 160,
пустынные серо-бурые - 40.
Сохранение Г. - важнейшая задача адаптивной системы земледелия. К сожалению, в настоящее время в почвах РФ продолжается процесс разрушения Г., причем черноземы потеряли за последние 50 лет примерно половину Г. Причиной снижения запаса Г. являются эрозия, при которой с почв смывается (или сдувается) верхний наиболее богатый Г. слой, и дегумификация, которая активизируется при глубокой отвальной обработке почвы и при внесении высоких доз минеральных азотных удобрений. Для повышения содержания Г. в почвах используют органические удобрения (навоз, солому, торф, сапропель), выращивают почвовосстанавливающие культуры (многолетние травы и сидераты), отказываются от применения высоких доз азотных минеральных удобрений. Сохранению Г. способствует переход от глубокой отвальной вспашки к безотвальной вспашке (в особенности к минимальной и нулевой обработке почвы). См. также Система земледелия).
EdwART. Словарь экологических терминов и определений , 2010
Синонимы :
Смотреть что такое "ГУМУС" в других словарях:
Перегной органич. веществ в земле, придающий ей черный цвет. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ГУМУС естественный перегной, разложившиеся растительные остатки и навоз, составляющее плодородную часть… … Словарь иностранных слов русского языка
Перегной, почва Словарь русских синонимов. гумус сущ., кол во синонимов: 4 модер (1) мулль … Словарь синонимов
гумус - Часть органического вещества почвы, представленная совокупностью специфических и неспецифических органических веществ почвы, за исключением соединений, входящих в состав живых организмов и их остатков. [ГОСТ 27593 88] гумус Перегной, совокупность … Справочник технического переводчика
- (от латинского humus земля, почва) (перегной), комплекс специфических темноокрашенных органических веществ почвы (гуминовые кислоты, фульвокислоты, гумин и ульмин). Содержит основные элементы питания растений, которые при разложении гумуса… … Современная энциклопедия
- (от лат. humus земля почва) (перегной), высокомолекулярные темноокрашенные органические вещества почвы. Состоит из гумусовых кислот (гуминовых и фульвокислот), гумина и др. Образуется в результате гумификации продуктов разложения органических… … Большой Энциклопедический словарь
Бесструктурный комплекс органических веществ, результат неполного распада и химического взаимодействия с минеральными веществами почвы остатков растительности … Геологические термины
ГУМУС, темно коричневая органическая субстанция, образующаяся при частичном разложении материалов растительного и животного происхождения. Удобряет почву, сохраняет влажность, насыщает воздухом, увеличивает содержание минералов и поддерживает… … Научно-технический энциклопедический словарь
ГУМУС, гумуса, мн. нет, муж. (лат. humus земля) (с. х.). То же, что перегной. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
ГУМУС, а, муж. (спец.). То же, что перегной (в 1 знач.). | прил. гумусный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
Органический компонент почвы, представляющий собой смесь сложных полимерных соединений (гуминовые и фульвокислоты, гумин, ульмин). Образуется при неполном разложении микроорганизмами растительных и животных остатков. Имеет темную окраску.… … Словарь микробиологии
Книги
- Память почв. Почва как память биосферно-геосферно-антропосферных взаимодействий , . В настоящем издания почва и педосфера Земли рассматриваемся как память биосферно-геосферно-антропосферных взаимодействий. Впервые в монографической форме излагаются теоретические основы и…
