Гумус: что это такое, состав, как образуется, классификация почв по содержанию гумуса, как использовать гумусное удобрение

Запас органического вещества в почве

Хотите определить количество гумуса в почве на вашем огороде? Проведите простейший тест.

1. Наберите землю с грядки. Возьмите 1-2 горсти, не больше.
2. Наберите в пол-литровую банку обычной холодной воды.
3. Положите землю в банку, закройте крышкой и хорошенько потрясите. Грунт размоется и превратится в жидкую грязь.
4. Оставьте банку на несколько часов. Если у вас на участке суглинистый грунт, увеличьте время выдержки до 3-4 дней. Глина оседает очень медленно.

За это время жидкая грязь разделится на фракции и осядет на дно. Снизу окажутся самые тяжелые компоненты – камешки и песок. Над ними окажется плодородная почва, а сверху – глина.

Не хотите возиться с банками и грязью? Есть и другие методы определения гумуса. Например, компьютерный.

Специализированное «фермерское» ПО предоставляет детализированное описание грунта для вашей местности. Нет, землю в порт microUSB совать не нужно. Программа использует данные спутников.

Разные типы грунта генерируют различные температурные сигналы. Спутники их регистрируют, передают на Землю, а программа собирает информацию и превращает в подробную карту.

А чтобы выяснить содержание гумуса точно в процентах, придется обратиться в лабораторию. Это услуга платная: стоимость анализа достигает нескольких тысяч рублей.

Классификация

Содержание гумуса в структуре почвы варьируется. Максимальное значение, которого он достигает, составляет 15 %. Это является отличительным свойством черноземов. Такой показатель, как уровень содержания гумуса в различных типах почв, лежит в основе почвенной классификации.

Согласно удельному весу гумуса почвенных структур принято выделять следующие категории:

• Малогумусовая. Содержание питательных веществ – менее 1 %, которое обусловлено низким уровнем растительности и повышенным содержанием в верхних слоях мульчи. Отличается малым удельным весом перегноя и извести. Характерно плохое проникновение воздуха и влаги, сниженная жизнедеятельность микроорганизмов. Отсутствует ускоренное гумусное образование. Пример – подзолистые почвы, свойственные для хвойных лесов.
• Умеренно гумусная. Содержание питательных элементов – 1 – 2 %. Считается более плодородной категорией, чем малогумусовая.
• Среднегумусная. Содержание органики – не более 3%. Удельный вес субстрата переводит в более высокий ранг по плодородности.
• Гумусная. Удельный вес органики – от 3 до 5 %. Основное применение – цветочное разведение и выращивание растений в огороде.

Существует деление гумусных слоев на следующие типы:

• Подзолистая почва. Второе название – мор. Характеристики – чрезмерная грубость, повышенное содержание детрита, низкая активность микроорганизмов на фоне кислой среды.
• Дерново-подзолистая почва. Второе название – модер. Уровень биологической активности – средний. Сохраняется кислая среда, отмечается слабый уровень взаимодействия с минеральной почвенной частью.
• Чернозем. Второе название – мюлль. Уровень биологической активности – высокий, присутствует нейтральная среда. Характеризуется активным взаимодействием с минеральной почвенной частью.
• Дерново-глеевая почва. Второе название – анмоор. Формируется в области временно увлажненной почвы. Почва верховых болот. Характерно для алиготрофного торфа, считается беднообогащенным.
• Почва низинных болот. Актуально для эутрофного торфа, относится к категории богатообогащенного.

Органическая часть почвы

Вместе с органическими веществами в почву поступают азотсодержащие соединения – аминокислоты, белки, алкалоиды, а также лигнин, дубильные вещества, смолы, органические кислоты (щавелевая, лимонная, винная.

Элементный состав органического вещества, поступающего в почву, характеризуется тем, что оно примерно на 5% (в пересчете на сухое вещество) представлено углеродом, водородом, азотом; остальные 5% – многочисленная группа зольных элементов – кальций, магний, калий, натрий, кремний, фосфор, железо, сера, а также микроэлементы – медь, бор, марганец, цинк и др.

Органические остатки, поступившие в почву, подвергаются различным биохимическим и физико-химическим преобразованиям.

Подъем ферментов, выделяемых микроорганизмами, изменяется анатомическое строение остатков, а сложные органические соединения распадаются на более простые – их называют промежуточными продуктами преобразования органических остатков.

В результате гидролиза белков образуются пептоны, пептиды, и свободные аминокислоты. При гидролизе сложных белков вместе с кислотами образуются углеводы, фосфорная кислота, азотсодержащие гетероциклические основы.

Разложение жиров сопровождается образованием лигнина и жирных кислот.

Продуктами распада лигнина являются фенолы.

Много промежуточных соединений образуется при разложении углеводов – моносахариды, органические кислоты, альдегиды и др.

Процесс синтеза органических веществ протекает в условиях биокатализа, действия ферментов, выделяемых микроорганизмами. Сущность этого процесса сводится к тому, что промежуточные продукты разложения opганического вещества, попадая под воздействием реакций биохимического окисления, поликонденсации, полимеризации, дают качественно новые органические соединения, которые называют гумусовыми, или перегнойными, а процесс их образования – гумификацией.

Обычно под гумусом  понимают группу темноокрашенных высокомолекулярных азотсодержащих органических веществ кислотной природы, большая часть которых – коллоиды.

Собственно гумусовые вещества составляют 85–90% общего количества органических соединений почвы. Наибольшее количество и качество гумуса дает травянистая растительность и ее корневая система. В образовании гумуса принимают участие простейшие животные почв и микроорганизмы, которые разрушают сложные органические вещества. Такой процесс называют биохимическим. В результате образуются две основные группы соединений:

неспецифичный гумус (лигнин, целлюлоза, воски, смолы и др. полуразрушенные соединения),

специфический гумус (гуминовые и фульвокислоты, гумин).

Строение гумуса очень сложное и не совсем выясненное. Гумусовые вещества представляют собой гетерогенную, полидисперсную систему высокомолекулярных, азотсодержащих, ароматических органических соединений кислотной природы.

В их составе выделяют три группы:

• гуминовые кислоты,
• фульвокислоты,
• гумин, или негидролизуемый остаток.

Качественное соотношение этих групп характеризует групповой состав гумуса. В составе групп выделяются фракции, отличающиеся друг от друга некоторыми свойствами (растворимость, молекулярная масса, элементный состав и др.).

Количественное соотношение фракций характеризует фракционный состав гумуса.

Гуминовые кислоты — группа темно-окрашенных (от бурой до черной) гумусовых кислот (бурые, серые, гиматомелановые), которые хорошо растворяются в щелочных растворах, но не растворяются в минеральных кислотах и в воде.

Лучший гумус тот, в котором преобладает гумин с гуминовой кислотой, как в наших дерновых почвах или в черноземных. В большинстве почв суши преобладает фульватный состав гумуса.

Наибольшее количество доброкачественного гумуса имеют черноземы (4–15%). Поэтому эти почвы самые плодородные.

В гумусе накапливаются многочисленные элементы питания растений — N, Р, S, К, Са, микроэлементы, которые высвобождаются при разложении его гетеротрофами.

Процессы разложения гумусовых веществ сопровождаются выделением углекислого газа, необходимого зеленым растениям для фотосинтеза. Кроме того, гумус является источником биологически активных веществ в почве (ферменты, витамины, ростовые вещества), положительно влияющих на рост и развитие растений, мобилизацию элементов.

Как повысить уровень содержания гумуса в почве

Каждый год, убирая урожай с грядок, мы выносим часть полезных элементов. Чтобы повысить плодородность, используют различные методы. Одним из методов является увеличение состава гумуса в ней.

Рассмотрим несколько способов, как это сделать:

• Создать собственные запасы путем приготовления компоста.
• Вносить на грядки и перекапывать.
• Создать условия для образования вещества непосредственно в почве.
• Придерживаться правильного севооборота на грядках.

Наиболее простой и малозатратный способ – приготовление компоста. На участке всегда найдется, что положить в компостную кучу. Все растительные остатки, ветки от обрезки деревьев, пищевые отходы подойдут для этой цели. Если добавить туда немного навоза, получим отличное удобрение.

Если приобретать субстрат в магазине и вносить в землю, нужно соблюдать некоторые условия. Вещество должно попадать непосредственно к корням растений. Для кустов его заделывают на глубину 0,5 м в каждую лунку. На овощных грядках располагают равномерно не глубже 40-50 см.

Гумус образуется прямо на грядке, если создать там условия для размножения червей и микроорганизмов. Грядку мульчируют различными органическими отходами – травой, опилками, торфом, или накрывают пленкой.

Грунт под мульчей должен быть влажным и рыхлым. Туда можно поместить калифорнийских или обычных дождевых червей для ускорения процесса.

Приведем основные положительные свойства субстрата:

• Создает здоровый почвенный слой.
• Улучшает почвенную структуру, делает ее более рыхлой и воздухопроницаемой.
• Развивает иммунитет у растений, делает их устойчивыми к различным болезням.
• Способствуют разрушению тяжелых металлов и радионуклидов в грунте.
• Увеличивает связующие и фильтрующие возможности грунта.

Для хорошего развития и роста садовых и огородных культур важно вовремя восполнять запасы питательных элементов в почве, улучшать ее структуру, делать более плодородной. Использование гумуса вносит полезный вклад в этот процесс

Учитывая, что он является натуральным природным веществом, мы способствуем ведению органического земледелия, что полезно для человека.

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.

Самым простым способом, который позволяет компенсировать потери плодородности почвы, является первый. В начале статьи, когда мы рассматривали вопрос, что называется гумусом, мы уточнили, что формируется он из остатков растений.

Соответственно, достаточно сложить в одну компостную кучу пищевые отходы, подстилку домашних животных, опавшую листву, выкорчеванные сорняки, отходы урожая и выждать, когда образуется компост. Некоторые огородники специально подселяют в него червей для образования нужного субстрата.

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

Если вы пока не разобрались, что такое гумус и где его взять, постарайтесь соблюдать правильное чередование выращивания культур на грядках. Таким образом, вы сократите расход плодородной почвы, а в некоторых случаях даже немного увеличите ее процент. Главное – помнить, что высаживать из года в год одну и ту же культуру на одном участке нельзя, так как это истощает почву. Если же чередовать севооборот хотя бы каждые 3 – 4 года, этого можно избежать.

Из предложенных вариантов огородники чаще всего останавливаются на последнем и первом. Гумус, как органическое вещество, хорошо образуется в компосте при определенных условиях. Затем его вносят примерно по 4 – 8 кг на каждый квадратный метр участка.

Итак, гумус — особый субстрат, который влияет на уровень плодородности почвы, абсорбирует вредные соединения, не дает им возможности распространяться далее в природную среду. Поэтому его часто называют природным фильтром. Образуется он из остатков растений, которые преют и обрабатываются микроорганизмами, червями. Гумус можно получать у себя на участке, а как применять полученный субстрат — разберется любой огородник, который хоть раз вносил удобрение на свой участок.

Самостоятельное приготовление

Приготовить перегной под силу любому овощеводу. Нужно собрать с огорода ботву, любые растительные остатки, падалицу, сорняки и сложить в кучу. Для закладки в компостную кучу сгодятся любые растительные и кухонные отходы (кроме мясных и рыбных). В кучу закладывают и навоз сельскохозяйственных травоядных животных: кроликов, коз, свиней, коров, лошадей.

Растительные остатки не должны содержать возбудителей заболеваний и вредителей, сорняки – семян. Нельзя использовать навоз от больных особей.

Компостная куча должна располагаться в полутени или тени, а не на открытом месте, где солнечные лучи будут пересушивать ее. В первый сезон, особенно летом, в жару, ее нужно увлажнять, чтобы процесс ферментации не останавливался. Полностью перегной будет готов через 2-3 сезона. Его можно подсыпать под растения в течение сезона или весной.

По уровню перегнивания приготовленный на огороде гумус можно разделить на 4 вида. Как их определить:

1. Свежий, возраст которого всего несколько месяцев, почти не используют для удобрения. В нем еще не закончился процесс минерализации, могут находиться споры грибков, возбудители заболеваний, личинки вредителей, семена сорняков.
2. Полуперепревший, пролежавший в куче не менее года. Его можно использовать для подкормки в сухом или жидком виде, на вид это темно-коричневая масса, с вкраплениями не перегнивших растительных остатков. Его вносят под овощи, деревья, кустарники, цветы весной, летом и осенью, под перекопку.
3. Перепревший гумус имеет темный цвет, легкий и рыхлый. В этой массе полностью разложились все остатки, даже содержащие большое количество целлюлозы, такие как опилки и ветки. Им можно подкармливать любые культуры, включая корнеплоды, так как в нем меньше азота, чем в не перепревшей массе.
4. Перегной, которому не меньше 3 лет, можно использовать как удобрение, мульчу, добавку в субстрат. По виду он не отличается от земли, имеет такой же цвет, рассыпчатость и запах.

Гумус старше 3 лет начинает терять питательные вещества и, соответственно, пользу для культур. Поэтому держать его в куче дольше этого срока не стоит.

Гумификация — процесс создания гумуса

Компост и навоз — это НЕ гумус, но их внесение в почву является обязательным условием её плодородия

Лучший способ понять, что такое гумус, — это изучить, как он создается.

Остатки растений и животных состоят из органического вещества. К органическому веществу относят широкий спектр молекул, включая крахмалы, протеины, сахара, углеводы, аминокислоты и так далее.

Когда органика начинает разлагаться, микроорганизмы (в большинстве своём бактерии и грибки) разбивают данные молекулы на всё более и более мелкие части. В целом этот процесс очень сложный, и не имеет смысла описывать его детально.

Важнее знать, что подавляющая часть элементов питания извлекаются из органики благодаря жизнедеятельности этих самых микроорганизмов. И лишь после этого питательные вещества усваиваются растениями.

На каком-то этапе всё полезное из органики оказывается поглощенным растениями, в результате чего остается какая-то часть молекул, которая не может быть использована ни микроорганизмами, ни растениями. Это вещество и называется гумус. В основном оно состоит из углеродов, так что оно продолжает считаться органическим, однако микроорганизмы уже не в состоянии переработать такую субстанцию. Гумус отличается такой стабильностью, что может оставаться в почве без изменений на протяжении сотен и сотен лет.

Таким образом, гумус включает в себя очень крупные и сложные углеродистые молекулы. Последние исследования показали, что он также может состоять из более компактных молекул, собранных в сложноорганизованные комплексы. Словом, ученые продолжают изучать это загадочное вещество.

Однако уже сегодня достоверно известно, что качество почвы на участке напрямую зависит от содержания в ней гумуса, поэтому задачей каждого дачника является увеличение его процентного содержания в огородном грунте.

Роль гумуса в природе

Значение гумуса в экосистеме сложно переоценить. По сути, этот элемент является одним из главных средств восполнения биоресурсов планеты.

• Важнейшая составляющая гумуса — гуминовая кислота способствует быстрому росту и развитию корневой системы растений.
• Разложение органических составляющих сопровождается выделением углекислоты, необходимой для дыхания растений.
• Образование устойчивой по структуре, влажной и насыщенной кислородом почвы. Гумус способствует разрыхлению чрезмерно плотных грунтов, в то же время, скрепляя излишне сыпучие субстраты, тем самым препятствуя эрозии почвы.
• Является средой обитания микроорганизмов и бактерий, способствующих процессу переработки и образования полезных веществ и органических соединений.
• Связывает токсичные вещества в неактивные соединения, тем самым ограничивая их распространение.
• Темная окраска почвы обусловлена высоким содержанием черного гумусного пигмента. Это способствует высокому поглощению солнечного тепла и прогреванию плодородного слоя.
• Высокое содержание химических элементов. В процессе переработки органической составляющей высвобождаются в пригодном для питания растений виде — фосфор, азот, калий и масса других полезных элементов.

Типы почв, содержащих гумус

Для простоты восприятия и оценки грунта с точки зрения практического садоводства, почвы, содержащие плодородный гумусовый слой можно разделить на три типа:

1. Чернозем формируется в благоприятных условиях, умеренном климате с достаточной влажностью. Характеризуется высокой биологической активностью микроорганизмов при низкой кислотности среды. Содержит высокий процент полезных минеральных веществ. Чернозем благоприятен для роста и развития растений.
2. Подзолистая почва — наиболее ярким примером является хвойный лес. Слой гумуса состоит в основном из грубых органических остатков. Это происходит из-за высокой вымываемости полезных органических соединений и минералов, перемещающихся в глубинные слои грунта. Оставшийся обеднённый слой характеризуется слабой биологической активностью и высокой кислотностью, малоблагоприятной для роста растений.
3. Торфяная почва формируется на заболоченных участках, зачастую образовывая мощные гумусовые слои. Однако, в своем первозданном виде торфяной слой к выращиванию растений мало пригоден. Проблема кроется в излишней влажности, препятствующей развитию перерабатывающих гумус организмов, и избыточной кислотности среды. Тем не менее, торф является своего рода хранилищем ценного органического сырья. При устранении недостатков в таком грунте активно развиваются микроорганизмы, способствующие высвобождению питательных для растений веществ.

Чернозем, подзолистая почва, торфяная почва

ПОХОЖИЕ МАТЕРИАЛЫ

5

25 июля 2018 года принят Государственной Думой и подписан Президентом РФ Федеральный закон № 280 «Об …

5

В последнее время участились случаи неинфекционного поражения культурных растений, в частности …

5

В жаркую погоду летом возникают проблемы с выращиванием растений в теплице. Особенно это касается …

5

1

Когда не хочется возиться по осени с землей, когда хочется сделать все просто и быстро, но вы …

4,63

1

Перлит и вермикулит относятся к группе неорганических почвоулучшителей. Их главное достоинство в том …

4,67

Красивые цветы, вкусные плоды, высокие деревья и пышные кустарники – все они вышли когда-то из …

Где применяют?

Гумус, как составляющая почвы, применяется для выращивания растений, в сельском хозяйстве, на частных участках. Именно от него в большей мере зависит, какую урожайность можно получить при стандартных методах агротехники.

При постоянном использовании почвы содержание гумуса постепенно снижается, поэтому его нужно восстанавливать. Восстановление плодородия достигается добавлением перегноя, укладыванием мульчи и внесением удобрений. Такие меры необходимы, так как растения вытягивают много питательных веществ, плоды же, которые собраны с земли, не возвращаются в нее, из них не образуется новый перегной.

Чтобы гумусное вещество образовывалось быстрее, нужно применять при выращивании растений и другие агротехнические меры – рыхление, которое делает почву мягче и позволяет воздуху проникать к корням и использоваться микроорганизмами для их работы.

Чтобы бактерии – основные преобразователи органического вещества – размножались, нужно вносить не минеральные, а органические удобрения и ограничить применение пестицидов, особенно синтетических, которые негативно действуют на микрофлору, попадая в почву.

Гумус образуется в почве постоянно, это естественный процесс. Насколько быстро он идет, зависит от климата, растительности и активности почвенных микроорганизмов. Наиболее гумусными считаются черноземы, но и в них содержание гумуса неравномерное. Остальные типы почв уступают черноземам в плодородии, но остаются достаточно плодородными для использования в сельском хозяйстве.

Посмотрим на почву внимательно

Только на такую, что ни разу не копалась, не удобрялась, на которой никогда ничего не выращивалось. Нужно острой лопатой вырезать на глубину штыка кубик, вынуть его аккуратно, чтобы не разрушить, и посмотреть структуру. Что увидим? Много чего. Невооруженным глазом разглядим новые корешки. И старые, которые были живыми и кормили растение в прошлом году. И извилистые пустые воздушные ходы-туннели (похоже, это те места, где были корешки в позапрошлом году). Еще разглядим в тех пустых ходах дождевых червей, мокриц, личинок различных насекомых, жучков-паучков. Если «очки» наденем, то заметим много живности: грибы, клещей, всяких коловраток и жгутиковых. А вот гумуса не увидим.

Как самостоятельно приготовить компост в домашних условиях?

Приготовление компоста самостоятельно — процесс простой, хотя трудоемкий и небыстрый. Для этого понадобятся различные органические отходы:

• листья и ветки;
• овощные и фруктовые очистки;
• бумажные отходы;
• трава;
• солома.

Дальше следует определиться с типом ферментации материала — холодный или горячий?

Холодный способ максимально простой: все подготовленные материалы сложить слоями или же просто свалить вместе в кучу, яму, или емкость и подождать около года — за это время материал перегниет и на выходе получится высококачественный компост.

Горячий способ ускоряет процесс — удобрение будет готово в течение 1-3 месяцев (при теплой погоде). Для этого нужно накопить некое количество подходящего материала — чтобы компостная куча была высотой не менее 80 см. Собрав нужное количество органики, надо обеспечить материалу равномерное брожение. Для этого стоит сложить ингредиенты послойно, чередуя зеленый и коричневый оттенки. Зеленым условно обозначают отходы после уборки сада и огорода, очистки и обрезки деревьев, яичную скорлупу, кофейную гущу, траву — эти составляющие и будут основным источником азота. Углерод обеспечат коричневые ингредиенты: сухие листья и бумажные отходы, щепки, солома, сено, опилки.

Компост требует теплой окружающей среды и периодического увлажнения, но с поливом нельзя особенно усердствовать — затопленность помешает терморегуляции. Для контроля процесса можно периодически измерять температуру термометром или погрузив руку в компостную кучу.

Период активного гниения в заготовленном материале приходится на теплое время года, в этот период требуется насыщать материал кислородом, систематически переворачивая вилами. Оптимальная температура для смещения слоев — 55-65 градусов внутри массы. Насыщение ускорит процесс переработки, помешает ненужному уплотнению материала, образованию затхлого запаха.

Для должного процесса, нежелательно использовать в компосте такие составляющие компоненты:

• молокопродукты;
• сорняки с созревшими семенами;
• экскременты кошек и собак;
• прессованные опилки;
• частицы больных растений;
• любые частицы отходов, которые содержат металл или жиры.

Правильно организовать компостную кучу тоже важно. Не рекомендуют применять яму для приготовления удобрений из-за неудобства перемешивания, повышенной влажности и недостаточного поступления воздуха и тепла

Удобней всего будет сделать 3 стенки высотой до 1м и решетчатое дно. Место обязательно нужно накрывать: в теплое время года — непрозрачным материалом, в холодное — пленкой.

Восполнение количества гумуса в почве позволяет не только избежать истощения земли, но и повысить урожайность, улучшить органолептические свойства выращенных плодов и добиться цветения, созревания на 5-10 суток раньше, чем в случае с недостаточным количеством удобрений.

Благодарю за прочтение статьи. Если статья оказалась полезна Вам, поделитесь ею с Вашими друзьями и знакомыми!

Вам также может понравиться:

Кратко о главных причинах плохого урожая лука-севка

Петуния: главные способы размножения

Как вырастить рассаду клубники