Ведущий фактор плодородия разных типов почвы — гумус. Что влияет на процесс образования гумуса в почве

Для созревания компоста требуется от одного до двух лет (в зависимости от количества компостных ям). Однако процедуру можно проводить несколько раз в месяц, в два раза быстрее, чем в стопке. Еще более быстрых результатов (через 3-4 месяца) можно добиться, поливая кучу раствором для компостирования.

Ведущий фактор плодородия разных типов почвы — гумус

Рождаемость и гумус тесно связаны. В переводе с латыни оно означает «почва» или «земля». Сегодня фермеры могут выращивать культуры гидропонным способом или на искусственных почвах, но не без этого фактора плодородия. Чтобы повысить урожайность, необходимо сначала изучить, что такое почвенный гумус, а затем — как он образуется.

Все экологические словари сходятся на том, что это растительный гумус в сочетании с органическими отходами животноводства. Еще в древние времена наши предки поняли, что чем темнее земля, тем богаче и лучше урожай. Цвет является первым признаком того, что почва обеспечивает питательными веществами корневую систему растений.

Так как же образуются хумоны? В верхних регионах происходят сложные биохимические процессы, которые заключаются в разложении органических остатков без доступа кислорода. Эти процессы не могут происходить без кислорода.

Когда они умирают, то оставляют после себя важные следы формирования почвы. Продуктами распада важных функций этих организмов являются Это органическое вещество, которое, в свою очередь, устойчиво к бактериям и может накапливаться в территориальном горизонте.

Эта биомасса служит подлинным хранилищем всех высших организмов. В состав входят корни растения, которые не только содержат энергию, но и питают ее всеми необходимыми элементами.

Толщина этого покрова может достигать 1,5 метра (в умеренных широтах планеты). В некоторых районах он покрывает 10-16% планеты, в других — только 1,5%. В то же время Turfon содержит около 90% этих органических слоев.

Образование гумуса напрямую зависит от процесса разложения биомассы (под воздействием кислорода) на простые неорганические и органические соединения. В нормальных природных условиях это происходит равномерно, без прекращения увлажнения.

Обычно это говорят о богатом питательными веществами, темно-коричневом верхнем слое земли. Именно гумус придает земле темный цвет, но сам по себе он не является слоем почвы.

Процесс гумификации

Скорость накопления плодородной почвы напрямую зависит от образования гумуса. Процесс нагревания происходит повсеместно и тесно связан с климатом, от которого зависит видовой состав флоры и фауны. Хотя механизм гумусирования еще не до конца понятен, наука выделила этапы этого сложного процесса и определила приемлемые условия для образования гумуса.

С чего начинается гумусообразование

Процесс Хамминга включает в себя преобразование органических отходов почвы в гумус. Другими словами, компоненты растительных и животных остатков являются основным источником химических элементов для создания молекул гуминовых кислот.

Характер и скорость образования гумуса зависят от факторов.

1. Состав органических остатков. Быстрее всего распадаются корневой и листовой опад, поэтому почвы в лиственных лесах и степях самые плодородные.
2. Видовой состав микрофлоры. Чем разнообразнее и подвижнее почвообразующие организмы, тем быстрее разлагаются органические останки.
3. Физико-химические характеристики почвы. Ограниченный доступ воздуха, влажность 60-80% и температура в 15-25 градусов – оптимальные условия для образования гумуса. Накапливается вещество на суглинках, а на рыхлых песчаных почвах быстро минерализуется.

Гуминовые вещества различают по влажности и полной фуллереновой кислоте, гумину, в соответствии с деталями их молекулярной структуры и степени растворимости в воде.

Этапы образования гумуса

Гумос — это органический почвенный материал, содержащий вещества, необходимые для питания растений. Он состоит из органических веществ, находящихся на различных стадиях разложения, и продукта их распада — гуминовой кислоты. Часть материала, которая еще не утратила анатомическую структуру, не относится к гумусу.

Стадия увлажнения:.

1. Отмершие растительные и животные останки со сложным составом, попадая в почву или на ее поверхность, разлагаются микроорганизмами и червями до простых и подвижных соединений.
2. Часть этих соединений минерализуется (то есть распадается до элементарных частиц) и тут же усваивается растительностью. Остальные используются почвообразующими организмами для синтеза.
3. Некоторые продукты распада переходят в устойчивые высокомолекулярные соединения со сложным составом (гумусовые кислоты) под воздействием влажности, кислорода и ферментации микроорганизмами.
4. Почвенные животные, бактерии и грибки перемешивают гумусовые вещества с минеральными компонентами почвы и свежими органическими остатками. В результате этого гумификация не прерывается ни на секунду.

Все вышеперечисленные процессы осуществляются одновременно, непрерывно и с разной скоростью.

Кроме того, гумус способствует распаду в почве вредных солей тяжелых металлов, пестицидов, радионуклидов и других опасных соединений. Он улучшает фильтрационные и связывающие свойства почвы.

Плодородие почвы зависит от содержания гумуса. Чтобы увеличить количество гумуса в почве на садовом участке или поле, необходимо сделать следующее

• Вносить органические подкормки в землю — компост, навоз, птичий помет.
• Прополотую, скошенную траву и другую зелень не выбрасывать, а закапывать в землю, создавая питательную среду для червей микроорганизмов.
• Применять готовые биопрепараты (ЭМ препараты), которые будут поддерживать численность полезных для почвы бактерий.
• Использовать промышленный биогумус, который является чистым органическим удобрением, полученным в результате переработки технологичными червями навоза и пищевых отходов.

Если в почву не вносить удобрения, органические вещества и гумус, она быстро истощится. На такой земле невозможно получить хороший и обильный урожай.

Помимо добавления в почву органических веществ, можно использовать готовые биопочвы. Это продукт из вермикулита, микроорганизмов и червей.

Добавление биопочвы делает растения более активными, менее подверженными стрессу, меньше болеют и укрепляет иммунную систему.

Этот продукт доступен в садовых магазинах в трех формах.

Удобрение выпускается как в сухом, так и в жидком виде. Каждая упаковка имеет соответствующие инструкции, объясняющие, какая почва и норма внесения лучше всего подходит для каждой культуры.

Сухой

Сухие гранулированные удобрения полезны для использования на открытом воздухе, для подкормки растений во время прорастания и для нанесения тонким слоем.

Положительные стороны:.

• удобную фасовку,
• удобрение можно дозировать;
• легко рассыпать по поверхности почвы;
• удобно использовать для прикорневой подкормки растений во время роста.

Недостаток: они менее пригодны для внекорневого применения.

Жидкий

Жидкие удобрения представляют собой концентрированные экстракты с противомикробными свойствами.

• замачивания и проращивания семян,
• подкормки рассады и комнатных цветов,
• годится для корневой и внекорневой подкормки,
• можно использовать для опрыскивания.

Жидкий перегной не очень полезен для использования в качестве декоративного удобрения для открытого грунта. Еще один недостаток — требуется время на вымачивание (не менее четырех часов в теплом месте) и внимание к его применению (важно соблюдать концентрацию).

Видео: как использовать жидкий концентрат и сухой биогумус для культур

Рекомендуем посмотреть наше видео об использовании сухого и влажного червячного компоста в саду.

И если вы хотите сделать свой собственный биоколор, я советую вам посмотреть это видео.

Существует множество способов поддержания плодородия почвы, и вы можете выбрать любой из предложенных в статье. Все они экологически чистые и безопасные, обогащают почву питательными веществами, необходимыми для роста и быстрого развития растений.

Рисунок 8: Сокращение обработки почвы и внесение растительных остатков на поле приводит к увеличению выбросов CO₂ входит в землю (слева). При посеве бобовых культур CO₂ накапливает больше, но не так много N₂O (справа).

Золотой век гумуса

В конце XIX века возникла новая наука. Это наука о почве. Гумус пересматривается не с сельскохозяйственной точки зрения, а с точки зрения фундаментальной науки. В 20 веке «хумус» стал одним из ключевых слов советских и европейских почвоведов.

Они изучали эти вещества, когда-то выделенные Францем Карлом Ахардом. Методы были несколько изменены, но сам принцип (извлечение щелочи из почвы и осаждение сильными кислотами) остался прежним. Нужно было ответить на два главных вопроса: из чего состоит хумус и как он формируется?

Был определен его элементный состав: 53-58% углерода, 3-4% водорода, 3-5% азота и 31-40% кислорода. Было доказано, что эти соотношения схожи в различных почвах, что делает эти вещества очень универсальными.

Соотношение углерода и водорода определяет примерное количество компонентов, из которых состоит вещество. Больше водорода — углеродные цепи, меньше водорода — циклические соединения. Присутствие кислорода затрудняло работу, но все же было ясно, что хумус имеет много циклических или ароматических единиц.

После обработки сильными окислителями возникали односторонние лигнины и флавоноиды (овощи с большим количеством бензольных колец). Это означает, что гумус действительно содержит ароматическое ядро.

Кислотный гидролиз гумуса приводит к образованию аминокислот и сахаров, которые указывают на полисахаридные белки и цепи.

Исключающая хроматография и динамическое рассеяние света позволили определить размер молекул в смеси. Оказалось, что молекула гумуса имеет массу до нескольких сотен тысяч дальтонов — это очень большое соединение.

Когда были получены радиодаты, они попытались определить возраст гумуса. Оказалось, что это сотни или даже тысячи лет. Так является ли гумусовый материал очень устойчивым к гниению? Могут ли они иначе выжить в течение тысяч лет в почве, полной микроорганизмов, где органические вещества быстро разлагаются?

Из грязи в князи: теория гумификации

Суть этого химического вещества почвы заключается в образовании гумуса. Отмершие части растений падают на поверхность почвы и распадаются на низкомолекулярные соединения. Эти простые соединения постепенно концентрируются в новые постоянные макромолекулы, называемые гумонами. Оно почти идентично «развитому телу» Ломоносова, только после «сгибания» — сборки новых молекул из эффектов разложения. Этот процесс был назван гудением или «вторичной композицией». Подразумевается, что первичная композиция происходит в теле организма, а вторичная — в земле. В химическом отношении гуминовые вещества представляют собой гетерополимеры, «ядро» которых состоит из цепей углеводородных цепей, а «периферия» содержит карбоксильные, фенольные, спиртовые, акустические и другие функциональные группы. Типы этих веществ не удалось идентифицировать, но были предприняты попытки сделать вывод о синтезе и свойствах влажных веществ. Они выглядели, например, так, как показано на рисунке 2 4.

Рисунок 2: Гипотетические типы гуминовых веществ.

Конечно, предполагалось, что в земле есть обычные органические вещества. Однако они либо быстро разлагаются, либо постепенно превращаются в гумус. Гумус — это стабильная, долговременная часть органического вещества почвы.

Король почвы

В течение XX века почти все положительные свойства почв для сельского хозяйства и природы связывали с питом. Основные позиции следующие. Чем больше гумуса, тем лучше была почва.

Ей отводилась важная роль в обеспечении рождаемости. Но не как источник углерода для растений (теория гумуса давно отвергнута), а как хранилище неорганических компонентов. Из-за их большого размера и множества оперативных групп, ответственных за метаболические процессы в почве, считалось, что за это отвечают молекулы гумуса. Они поглощают азот, фосфор и калий из раствора и постепенно передают их в окружающую среду, где они потребляются корнями растений.

Гумус считается клеем, который соединяет частицы почвы. Это создает структуру почвы, которая лучше всего удерживает влагу и противостоит эрозии. Возможно, вы помните о клейких почвах из римских текстов: римляне действительно говорили о почвах, богатых органическими веществами.

Итак, следуйте основной идее Теории Гумоса 5: почва богата органическими веществами.

• Гумус — это очень устойчивые высокомолекулярные органические вещества.
• Гумус — специфически почвенная группа веществ.
• Гумусовые вещества медленно образуются в почве из продуктов разрушения растительных остатков.
• От содержания гумуса зависит плодородие и качество почвы.

К началу 21 века эта теория оставалась доминирующей. Были все учебники и курсы химии по почвам, в том числе и авторов, которые изучал автор этой статьи в конце 2000-х годов.

В целом, купить перегной в чистом виде невозможно. Все, что продается под этим брендом, по сути, является компостом той или иной степени зрелости.

Гумус — основа почвенного плодородия

Перекопка почвы вредна для почвенных микроорганизмов и замедляет преобразование органического вещества в гумус.

Так что же такое гумус? И какова его роль в поддержании плодородия почвы?

Гумис похож на гигантскую губку, 90% его веса составляет вода. Эта вода удерживает влагу в почвах, богатых гумусом, гораздо лучше, чем в менее богатых гумусом почвах.

Поскольку почва заряжена отрицательно, многие питательные вещества, необходимые растениям, буквально приклеиваются к ней. К таким веществам относятся аммоний, кальций, магний и фосфор. Гумозные губки удерживают эти питательные вещества и предотвращают их вынос с атмосферными осадками.

С другой стороны, когда корни растений вступают в контакт с этими питательными веществами, они легко получают их из гумусовых губок. Конечно, этот процесс немного сложнее, чем описано здесь, но в целом гумус можно рассматривать как медленный источник удобрений для растений.

Возможно, самым полезным свойством гумуса является его способность расслаблять почву и улучшать ее структуру. На гумусовых почвах растения развивают более мощные корневые системы, которые могут более эффективно усваивать воду, питательные вещества и, прежде всего, кислород.

Однако на этом функция гумуса в почве не заканчивается.

• он обеспечивает здоровье почвенной среды;
• повышает устойчивость растений к заболеваниям и вредителям;
• способствует разложению в почве пестицидов, солей тяжелых металлов, радионуклидов и прочих вредностей до безопасных соединений;
• гумус повышает соединительные и фильтрующие свойства почвы.

Земляные черви необходимы для поддержания здоровья почвы.

Этот старый, но проверенный веками перспективный способ повышения плодородия почвы очень эффективен. По мере прохождения через тело червя, почва становится вялой и обогащается биологически активными веществами. Кроме того, жизнь обитателей этих почв привела к ускоренному разложению органических веществ и превращению их в превосходный гумус.

Земля делает почву более водо- и воздухопроницаемой, что является надежным показателем экологической чистоты (было замечено, что при редком ежегодном внесении неорганических удобрений популяция червей быстро сокращается).

Поэтому будьте добрыми друзьями для этих маленьких работников и прогоните жалюзи со своего участка!

В процессе нагревания образуются органические остатки, создающие подходящие условия для жизни микроорганизмов. Чем благоприятнее окружающая среда, тем богаче содержание гумуса и, следовательно, плодороднее почва.

Гумос имеет решающее значение для качества почвы, вот почему

— Гумос содержит питательные вещества, необходимые растениям. В нем содержится 99% азота, 60% фосфора и 80% питательных веществ Земли. Процессы, происходящие в земле, делают гумусовые вещества наиболее доступными для растений.

— Гумус создает саму структуру почвы. Без гумуса почва оставалась бы бесплодным песком или глиной. Гумоны связывают неорганические частицы друг с другом, образуя всем известную почвенную массу. Этот материал сохраняет влагу, необходимую растениям для поглощения и усвоения питательных веществ.

— Гумо делает почву более спокойной и более насыщенной воздухом, без кислорода корни растений и обитатели недр не могут ответить жизнью — Гумо согревает почву. В гумо всегда происходит химическая реакция и выделяется тепло. Кроме того, перегной поглощает солнечные лучи благодаря своему темному цвету.