В каких почвах содержится наибольшее количество гумуса

Содержание гумусовых веществ в почвах является характерным генетическим и классификационным признаком для каждого из известных типов почв. Изменение содержания перегноя в почвах происходит крайне медленно, являясь результатом не временных обстоятельств, а сложной и длительной предшествующей истории почвообразовательного процесса и взаимодействия почвы с внешней средой. Для каждого почвенного типа установлено определенное стабильное содержание гумуса в верхних горизонтах почвы и устойчивый тип распределения его запасов по профилю. Каждый тип почв вместе с тем характеризуется определенным качественным составом гумуса: соотношением гуминовых кислот и фульвокислот, строением их молекул и формами их органо-минеральных соединений (табл. 53).

Для черноземных почв типично содержание гумуса в количестве 8—10% в верхнем горизонте и медленное, постепенное уменьшение в нижних горизонтах. Мощность гумусовых горизонтов в черноземных почвах составляет не менее 1—1,5 м, а в черноземах Украины и Кубани достигает иногда 2 м и больше.
Почвы пустынных степей — сероземы — содержат, ничтожное количество гумуса — 1—2%, резко уменьшаясь при переходе от верхних горизонтов почвы к нижним, при этом мощность гумусовых горизонтов в них не превышает 30—40 см. А в такырах — типичных почвах глинистых пустынь — гумус содержится лишь в верхнем корковом микрогоризонте в количестве 0,5—1%. Органическое вещество почв пустыни и полупустыни и по химическому составу резко отличается от органического вещества черноземов. Если в составе гумуса черноземных почв преобладают гумины и соединения гуминовой кислоты, то в сероземных и такырных почвах заметная роль принадлежит соединению фульвокислот. Соответственно и окраска гумусовых горизонтов почв пустыни отличается от окраски черноземов.
В дерново-подзолистых и подзолистых почвах, расположенных к северу от черноземов, содержание гумуса и мощность гумусовых горизонтов также резко уменьшаются. Верхние горизонты дерново-подзолистых и подзолистых почв содержат от 1 до 5% гумуса, нижележащие горизонты, затронутые подзолообразовательным процессом, содержат лишь десятые доли процента гумуса и отличаются вследствие этого белесой светло-серой окраской. Органические вещества здесь представлены соединениями фульвокислот, характеризующимися высокой подвижностью.
Значительно содержание гумуса в дерново-луговых, пойменных и дельтовых почвах (до 12—14%), а также в горно-луговых почвах, где оно иногда достигает 15—25%. Однако мощность гумусовых горизонтов дерново-луговых и горно-луговых почв обычно невелика.
В географическом распределении гумусовых веществ в почвах устанавливается определенная закономерность (рис. 60). Максимальной величины накопление гумуса достигает в типичных мощных черноземах. Здесь складываются наиболее благоприятные гидротермические и биохимические условия, обеспечивающие высокую продукцию свежего органического вещества, умеренную активность микроорганизмов, консервацию и сохранение гумуса в почвах.

К югу и северу от черноземной зоны сочетание гидротермических и биохимических условий неблагоприятно как для синтеза перегноя, так и для его накопления и сохранения. В полупустынных и пустынных зонах годовая продукция растительной массы никогда не достигает больших величин. Вместе с тем органическое вещество здесь быстро минерализуется. К северу от черноземной зоны отмечается преимущественное накопление фульвокислот, отличающихся большой подвижностью и не аккумулирующихся в почвах. В северных зонах России при высокой кислотности и заболоченности почв происходит накопление полуразложившегося и неразложившегося органического вещества в виде торфа.
М.М. Кононова показала, что природа гумуса различных типов почв глубоко различна. Основываясь на содержании гумуса в верхнем горизонте, на отношении Сгк:СфК, на количестве подвижных гумусовых кислот и их оптической плотности2 (E4:E5), М.М. Кононова различает три типа гумуса (см. табл. 53).
Первый тип отличается резким преобладанием фульвокислот (Сгк:СфК колеблется в пределах 0,5-0,8), почти стопроцентной подвижностью гумусовых кислот и большой величиной их цветового коэффициента (E4:Е6 = 4,5; 5,5). Последнее свидетельствует о слабой конденсированности ароматического ядра и близости к фульвокислотам. Высокие гидрофильность и дисперсность гумусовых кислот обусловливают склонность к образованию внутрикомплексных соединений с поливалентными катионами и способность передвижения внутри почвенного профиля в водных растворах. Агрессивность и мобильность гумуса первого типа способствует развитию процессов элювиирования, подзолообразования, фераллитизации, аллитизации.
Второй тип гумуса, гумус черноземов, темных луговых и темно-каштановых почв, характеризуется превалированием гумусовых кислот (отношение Cгк:Сфк=1,5—2,5). Подвижные формы гумусовых кислот составляют 10—20% общего содержания. Гумусовым кислотам второго типа гумуса свойственны низкие значения цветового коэффициента (3,5—4). В молекулах гумусовых кислот этого типа ароматические структуры преобладают над алифатическими, что обусловливает их гидрофоб-ность, низкий порог коагуляции и неспособность к образованию внутрикомплексных соединений с железом, алюминием и другими катионами. Все это обусловливает инертность гумуса второго типа.
Третий тип гумуса (гумус бурых полупустынных почв), подобно первому типу, имеет фульвокислотный состав (Сгк:СфК колеблется в пределах 0,5—0,7), образование гуминовых кислот заторможено; оптическая плотность гуминовых кислот низкая (E4:E6 около 4,5); в отличие от первого типа гумуса в составе третьего типа гумуса гумусовые кислоты бурых полупустынных почв почти нацело (90%) соединены с минеральной частью почвы. Образование гумуса сопровождается почти полной нейтрализацией гумусовых кислот, прежде всего кальцием и магнием, которые присутствуют в этих почвах в большом количестве. Видимо, этим можно объяснить слабое воздействие гумусовых кислот на минеральную часть почвы. Гумус серых лесных почв занимает промежуточное положение между гумусом первого и второго типов, гумус светло-каштановых почв — между гумусом второго и третьего типов.
В зарубежной литературе широко применяется характеристика гумуса по морфологии. Она непременно дается при описании других морфологических свойств и учитывается при определении названия почв, их генетической принадлежности. При этом используются термины „мор“, „модер“ и „мюль“, впервые предложенные Мюллером для характеристики типа подстилки. В настоящее время их применяют при определении типа органического вещества подстилки и перегнойно-аккумулятивного горизонта. Классификацию типов гумуса по морфологии и характерным признакам предложил Дюшофур. В зависимости от условий образования гумус делят на две категории — образовавшийся в условиях аэробиозиса и в условиях анаэробиозиса.
В хорошо дренируемых почвах различают четыре типа гумуса.
Кальциевый мюль — гумус черноземов, каштановых, перегнойно-карбонатных и ряда других почв, сформировавшихся под травянистой растительностью на породах, обогащенных известью. Мюль — «сладкий» гумус — хорошо гумифицированное органическое вещество, образовавшееся в условиях повышенной биологической активности при трансформации растительных остатков беспозвоночными животными и бактериями. Для него характерна нейтральная реакция, С:N=10, полное включение органической массы в минеральный профиль, образование устойчивых органо-минеральных комплексов.
Лесной мюль — гумус лиственных лесов и пахотных почв после сведения лиственных лесов. По морфологии лесной мюль не отличается от кальциевого, но имеет меньшую степень насыщенности, pH около 5,5, отличается преобладанием бурых гуминовых кислот, отношением С:N от 10 до 20.
Модер — переходный тип гумуса от мюля к мору — гумус дерново-подзолистых, лёссивированных, горно-луговых и пахотных почв после сведения смешанных лесов. Модер включает в себя подстилку мощностью 2—3 см и перегнойно-аккумулятивный горизонт. Степень гумификации средняя, преобладают бурые гуминовые кислоты. В трансформации растительных остатков участвуют антроподы и ацидофильные грибы,, биологическая активность разложения растительных остатков средняя. Отношение C:N порядка 15—25. Органо-минеральные комплексы непрочные, контакт с минеральной частью почв неполный.
Mop — гумус почв хвойных лесов и вересковых зарослей. Mop — грубый кислый гумус — формируется в условиях низкой биологической активности, где заторможены процессы минерализации органического вещества. В трансформации растительных остатков принимают преимущественное участие ацидофильные грибы, при очень низкой активности беспозвоночных животных. В этих условиях накапливается мощная подстилка, в которой отчетливо выделяются три подгоризонта:
A0L — растительные остатки, сохранившие свою морфологию;
A0F — полуразложившиеся растительные остатки, переплетенные гифами грибов;
A0H — аморфное органическое вещество, почти не связанное с минеральной частью почвы.
Величина С : N для гумуса типа мор всегда больше 20, часто 30—40. Контакт с минеральной частью почвы очень слабый.
Для почв, формирующихся в анаэробных условиях, Дюшофур выделяет три типа гумуса: кальциевый торф, кислый торф и анмоор. Первые два типа фактически аналогичны торфяным горизонтам почв низинных и верховых болот. Термин „анмоор“ введен Кубиеной для характеристики органического вещества почв переменного увлажнения, оглеенных и глеевых почв. В формировании антмоора принимают участие водная фауна в период насыщения водой и аэробная в период аэробиозиса. Относительно высокой биологической активностью объясняется хорошее перемешивание органических и минеральных веществ. Степень гумификации слабая — гумифицировано меньше 30% органического вещества. Величина С:N больше 20. В то же время контакт гумифицированных веществ с минеральной частью почвы достаточно тесный. Типы гумуса в свою очередь подразделяются на ряд подтипов.
На основе приведенной классификации типов гумуса возможна расшифровка микроформ органического вещества в шлифах почв.

Гу́мус (лат. humus «земля, почва») — основное органическое вещество почвы, содержащее питательные вещества, необходимые высшим растениям. Гумус составляет 85—90 % органического вещества почвы и является важным критерием при оценке её плодородности. В весовом составе верхнего слоя почвы содержание гумуса варьирует от долей процента (бурые пустынно-степные почвы) до 10—15 % (чернозёмы).

Гумус составляют индивидуальные (в том числе специфические) органические соединения, продукты их взаимодействия, а также органические соединения, находящиеся в форме органо-минеральных образований.

Содержание

Накопление гумуса [ править | править код ]

Гумус образуется в почве в результате преобразования растительных и животных органических остатков — гумификации. Процесс почвообразования, характеризующийся накоплением гумуса, называется гумусонакоплением, активное гумусообразование называется дерновым процессом [1] .

Термины и определения по ГОСТу: [2] [ править | править код ]

Гумус — часть органического вещества почвы, представленная совокупностью специфических и неспецифических органических веществ почвы, за исключением соединений, входящих в состав живых организмов и их остатков.

Групповой состав гумуса — перечень и количественное содержание групп органических веществ, входящих в состав гумуса.

Фракционный состав гумуса — содержание органических веществ, входящих в отдельные группы гумусовых соединений и различающихся по формам их связи с минеральной частью почвы.

Специфические гумусовые вещества — темноокрашенные органические соединения, входящие в состав гумуса и образующиеся в процессе гумификации растительных и животных остатков в почве. В составе гумусовых веществ имеются и гидрофобные, и гидрофильные группы [3] .

Гумусовые кислоты — класс высокомолекулярных органических азотсодержащих оксикислот с бензоидным ядром, входящих в состав гумуса и образующихся в процессе гумификации.

Гуминовые кислоты (ГК) — группа тёмноокрашенных гумусовых кислот, растворимых в щелочах и нерастворимых в кислотах.

Гиматомелановые кислоты (ГМК) — группа гумусовых кислот, растворимых в этаноле.

Фульвокислоты (ФК) — группа гумусовых кислот, растворимых в воде, щелочах и кислотах.

Гумин — органическое вещество, входящее в состав почвы, нерастворимое в кислотах, щелочах, органических растворителях.

Степень гумификации органического вещества — отношение количества углерода гумусовых кислот к общему количеству органического углерода почвы, выраженное в массовых долях.

Гумусовое состояние почв — совокупность морфологических признаков, общих запасов, свойств органического вещества и процессов его образования, трансформации и миграции в почвенном профиле (Л.А. Гришина, Д.С. Орлов). Важнейшими показателями гумусового состояния почвы являются содержание, запасы, тип гумуса, обогащенность азотом, кальцием и степень варьирования этих показателей. Это состояние зависит от ряда взаимосвязанных факторов, влияющих на характер и скорость гумусообразования (табл. 4.5).

Много гумуса не может накапливаться при постоянном и резком недостатке влаги, когда количество поступающей биомассы невелико, а процессы разложения и гумификации остатков замедлены. Его накапливается мало и тогда, когда при оптимальных влажностных (60% от полной влагоемкости), температурных (20. 30 °С) и аэробных уелоТаблица 4.5

Качественные и количественные показатели состояния органического вещества основных типов почв

Дерново-подзолистые (суглинистые) почвы

Распределение по профилю

Равномерное или постепенно убывающее

Содержание гумуса в верхнем минеральном горизонте, %

1. 4 (низкое и очень низкое)

7. 12 (высокое и очень высокое)

1. 2 (очень низкое)

4. 7 (среднее и высокое)

Тип гумуса в верхнем горизонте по соотношению

0,4. 1,0 (фульватный и гуматно-фульватный)

• 1,3. 2,3
• (фул ьватно- гумат- ный и гуматный)

• 0,5. 1,0
• (гуматно-фульватный)

0,4. 1,0 (фульватный и гуматно-фульватный)

Запас гумуса в слое 0. 20 см, т/га

30. 120 (средний, низкий и очень низкий)

200. 350 (очень высокий)

30. 60 (низкий и очень низкий)

120. 200 (средний и высокий)

Обогащенность ароматическими фрагментами по содержанию углерода, %

ГК 52. 55 (высокая)

ФК 44. 46 (низкая)

ГК 57. 62 (высокая и очень высокая)

ФК 42. 45 (низкая)

ГК 57. 60 (высокая)

ГК 54. 57 (высокая)

ФК 44. 47 (низкая)

Обогащенность азотом по весовому соотношению С: N

13. 15 (низкая и очень низкая)

14. 16 (очень низкая)

14. 16 (очень низкая)

Гидролизуемый азот, % от общего

Глава 4. Органическое вещество почв и процессы его трансформации

Окончание табл. 4.5

Дерново-подзолистые (суглинистые) почвы

Содержание свободных ГК, % к сумме ГК

55. 65 (среднее и высокое)

15. 20 (очень низкое)

Содержание ГК, связанных с Са, % к сумме ГК

5. 7 (очень низкое)

1. 3 (очень низкое)

Содержание нерастворимого остатка, % к общему гумусу

30. 45 (низкое и среднее)

Раздел II. Состав, свойства и режимы почв

виях происходит интенсивная минерализация растительных остатков. При этом собирается много минерального азота и элементов зольного питания (серозёмы, субтропики). При избытке влаги и низких температурах процесс гумусообразования постепенно затухает и образуется торф.

Для накопления гумуса наиболее благоприятна смена оптимального гидротермического и воздушного режима на иссушение. В этом случае происходит постепенное разложение растительных остатков, достаточно быстрая их гумификация и закрепление гумусовых веществ минеральной частью почвы. Большое значение имеет характер растительности. Травянистую растительность, богатую белками и зольными элементами, гумифицируют бактерии, в результате чего она превращается в «мягкий» или «муллевый» гумус, равномерно прокрашивающий почвенный профиль на значительную глубину. При этом в составе гумуса накапливается больше гуминовых, чем фульвокислот. При разложении же грибами в кислой среде лесного опада, бедного белками и золой, но богатого восками и смолами, образуется «грубый» или «модер-гумус», который содержит много полуразложившихся остатков и слегка прокрашивает верхнюю часть почвы. В этом гумусе больше фульвокислот, чем гуминовых кислот. Не способствует высокому накоплению гумуса как низкая, так и высокая численность микроорганизмов. В конкретных условиях, видимо, благоприятнее всего их среднее содержание.

Немаловажны для накопления гумуса гранулометрический состав и физико-химические свойства почвы. В легких почвах разложение и минерализация растительных остатков протекают быстро, конечные продукты в почве не закрепляются. В суглинках и глинах, наоборот, процессы трансформации замедлены, образующиеся гумусовые кислоты хорошо закрепляются в почвах, особенно богатых глинистыми минералами и щелочноземельными металлами.

Таким образом, количество гумуса в почвах изменяется в широких пределах и по общему содержанию органического вещества все почвы условно делятся: на безгумусовые — 1

Для почв Беларуси тип гумуса лучше определять по Л.Н. Александровой.

Гуматный тип характерен для гумуса чернозёмов. В естественном состоянии тип гумуса дерново-подзолистых почв Беларуси чаще фуль- ватный, а при длительном окультуривании он может смениться на гуматный. При этом меняются и свойства гуминовых кислот. По данным БГСХА, при длительном применении органических и минеральных удобрений ГК начинают отличаться более плотной конденсированной структурой, за счет фенольных гидроксилов возрастает их емкость поглощения, меняются соотношения между элементами в результате повышения содержания углерода и общего азота, в том числе азота ос-ами- нокислот и гетероциклического азота (Д.Г. Кротов, А.И. Горбылёва).

Доказано, что наибольшую информацию о трансформации и новообразовании гумуса при сельскохозяйственном использовании ряда почв (в том числе дерново-подзолистых) дает фракция подвижных гумусовых веществ, выделяемая растворами 0,1 и 0,2 М NaOH (М.Е. Егоров), 0,1 М Na4P27 при pH 7,0 (К.В. Дьяконова) и pH 9,6 (Н.И. Лактионов) и др. В отличие от легкоразлагаемых органических веществ эти фракции называют подвижными, лабильными, а Н.И. Лактионов называет их активным гумусом. Он же рекомендует определять информативный показатель — реакционную способность гумуса, под которой подразумевается величина емкости обмена катионов (мэкв/100 г), обусловленная содержанием 1% гумуса, определение которой не требует проведения дополнительных трудоемких анализов. Если увеличение содержания гумуса при окультуривании не сопровождается увеличением его подвижности, активности, то оно не приведет и к росту урожайности сельскохозяйственных культур (А.И. Горбылёва, В.Б. Воробьев).

Общие запасы гумуса зависят от его количества и мощности гумусово-аккумулятивного горизонта. Профильное распределение гумуса может быть резко убывающим (тундровые почвы), бимодальным (иллювиально-железистые гумусовые подзолы с двумя гумусовыми горизонтами), резким и постепенным (почвы разноокультуренные дерново-подзолистые), постепенно убывающим (чернозёмы луговые и типичные).

Наконец, такие составляющие гумусового состояния почвы, как обо- гащенность азотом (С : N), кальцием, степень гумификации (Сгк : Собщ х х 100%), содержание негидролизуемого остатка, позволяют давать более точную агрономическую оценку различным почвам. В частности, для гумуса дерново-подзолистых почв характерны средняя степень гумификации (20. 34%), средняя обогащенность азотом (8. 10%), низкое в окультуренных (30%) и среднее в слабоокультуренных (46%) содержание негидролизуемого остатка; для гумуса чернозёмов — высокая степень гумификации (46. 50%), более высокая обогащенность азотом (11%) и низкое содержание негидролизуемого остатка (25. 33%) (данные Л.А. Гришиной и Д.С. Орлова).

Понятие «гумус» сравнительно недавно вошло в обиход обычного дачника. Еще несколько десятков лет назад никто и понятия не имел что это и для чего он нужен. Однако, данное понятие уже было широко известно в кругу ученых и агрономов. В нашей статье мы постараемся разобраться с данным термином и выяснить как можно больше о его влиянии на растения.

Думаю, каждый фермер (или огородник-любитель) хотел бы иметь здоровую, плодородную почву. Именно содержание гумуса и является тем самым показателем плодородия Вашего грунта. Благодаря процессу гумификации образуются гумусовые вещества. Гумификация – это сложный процесс, в результате которого в грунте разлагаются органические вещества.

Он образовывается благодаря остаткам животных, растительных и микробных происхождений. Огромный вклад в его создание вносят «обитатели» почвы: черви, жуки, мокрицы. В сельском хозяйстве важнейшим источником его образования являются удобрения, вносимые в грунт и остатки сельскохозяйственных культур. Он образуется благодаря процессу гниения. Другими словами, гумус – это перегной.

Содержание гумуса в почве

Почва классифицируется по содержанию в ней гумуса. Его количество в грунте определяется сравнением его в сухом и влажном состоянии. Благодаря такому способу можно различить 4 типа почвы: малогумусовые, умеренногумусовые, среднегумусовые, гумусные почвы.

Типы гумуса

– малогумусовые – почва отличается светло – серым цветом, во влажном состоянии цвет данной почвы окажется серым и коричневым. В данной почве содержится не более 1-1,5% гумуса

– умеренногумусовые – отличается серым или серо-коричневым цветом, влажная почва изменит цвет на темно-серый или темно-коричневый. Содержание гумуса в таком грунте не превышает 2-2,5%

– среднегумусовые – цвет от темно-серого до темно-коричневого цвета, влажная почва – практически черная. В этой почве содержится около 3-4%

– гумусные почвы – отличается черным цветом, при увлажнении может приобрести буро-черный окрас. В таком гренте будет содержаться не менее 4 – 8% . Такой высокий процент содержания, говорит о том, что это скорее всего чернозем. Именно данный тип грунта является наиболее благоприятным для выращивания всевозможной растительности.

Гумус: основные свойства

– именно в нем накапливаются все полезные вещества и микроэлементы.

– в его состав входит определенное вещество (гуминовая кислота), благодаря которому развиваются корневые системы.

– благодаря процессу разложения и выделению из почвы углекислоты, растения дышат

– способствует прочности структуры почвы

– гумусные почвы с высоким содержанием органических веществ влияют на поглотительные свойства грунта (именно от поглотительной особенности почвы будет зависеть ее плодородность).

– именно в нем развиваются наиболее полезные микроорганизмы, которые, в свою очередь, станут пищей для растений

– благодаря черному цвету, гумусные почвы лучше других прогреваются, поглощают и сохраняют тепло

От чего зависит количество гумуса в почве и как его пополнить?

Его содержание в почве напрямую зависит от поступающих в почву органических удобрений и растительных остатков. К органических удобрениям относят: навоз, компосты, птичий помет, дерновую землю и т.п. Дабы обеспечить Ваш грунт достаточным содержанием гумуса в нем, стоит систематически вносить в нее навозные или торфо-навозные компосты. Оптимальное соотношение – 200 кг на сотку земли.

Органические удобрения могут быть как медленно разлагающиеся, так и быстро разлагающиеся.

К медленно разлагающимся органическим удобрениям можно отнести навоз, компосты и т.д. Именно медленно разлагающиеся органические удобрения смогут обогатить им почву на 30, а то и более, процентов.

К быстро разлагающимся органическим удобрениям относят: птичий помет, коровяк, навозную жижу. Быстро разлагающиеся органические удобрения являются не столь мощными «обогатителями» почвы , однако, не стоит ими пренебрегать. Они послужат отличной подкормкой. Быстро разлагающиеся органические удобрения обеспечат Ваши растения нужными микроэлементами и поспособствуют активизации работы микроорганизмов, находящихся в грунте.

К сожалению, содержание гумуса в почве не постоянно. К его распаду ведет формирование урожаев тех или иных культур. Негативно на его содержание в грунте влияет перекопка и рыхление почвы. Если Вы хотите поддерживать его оптимальный уровень в грунте, стоит регулярно и систематически вносить в грунт органические удобрения, при этом не забывая о подкормке. Также процесс его образования сможет ускорить чередование сухости и влажности земли.

Гумус является основой жизненной энергии почвы, поэтому не стоит забывать подкармливать и удобрять Ваш грунт, ведь чем больше его в земле, тем лучше будут развиваться в ней растения.

Татьяна Кузьменко, член редколлегии Собкор интернет-издания “AtmAgro. Агропромышленный вестник”

Насколько информация оказалась для Вас полезной?