Гумус: что это такое и почему в южных регионах гумуса больше, чем в северных?

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.

Содержание гумуса в почве имеет значение не только для ее плодородия. Он склеивает пылевые частицы в водопрочные комочки, тем самым укрепляя ее структуру. Чем его больше, тем прочнее почва, меньше подвержена эрозии и температурным колебаниям, больше может удержать воздуха, влаги и питательных веществ.

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.

Состав и количество гумуса в различных типах почвы

Гумус состоит из таких основных групп веществ:

1. Промежуточные элементы перегнивания органики: аминокислоты, полифенолы, моносахариды.
2. Вещества исходных биологических остатков: воск, смола, лигнин, углеводы, белки.
3. Органические частицы, специфичные для земли (гумусовые вещества). Это основа гумуса — 85 % его объема. Группа состоит из 2-х подгрупп кислот — темноокрашенных гуминовых и желтых фульвокислот.

Темноокрашенные гуминовые кислоты

Легко растворяются в щелочном окружении и осаждаются кислотами. В почве хранятся в виде солей различных металлов: алюминия, кальция, магния, натрия. Их функции различны:

1. Гуманаты магния и калия не растворяются в воде, в механизме образования почвы выполняют роль разработчиков структуры — склеивают соединения в агрегаты и окрашивают материал в темный цвет. Повышенное содержание гуманатов кальция в черноземе обеспечивает водопрочную особенность материала.
2. Гуманаты щелочных металлов значительно лучше растворимы водой. В структурообразовании почвы играют незначительную роль. Чернозем, насыщенный этими соединениями, не отличается особой водопрочностью.

Фульвокислоты

Фульвокислоты (апокреновая и креновая) — высокомолекулярные азотосодержащие вещества органического происхождения. Состав: углерод — до 52%, кислород — до 48%, водород и азот в пределах 2-6% каждый элемент.

При взаимодействии с металлами образуются соли — фульваты. Соли натрия, аммония, магния, калия и кальция растворяются в воде, поэтому быстро вымываются из слоя земли.

Фульвокислоты разрушают минералы (первичные и вторичные), что в комплексе с влажным климатом и почвой с бедным основанием приводит к утрате плодородия.

Содержание гумуса в почве: типы и состав

Содержание гумуса в различных типах почвы неодинаково. Процент вещества варьируется в зависимости от наличия массы органических частиц и влияет на плодородность слоя.

Инструкция по применению удобрения

Биогумус вполне доступно создать в домашних условиях. Не потребуется тратить время на поиски красных калифорнийских червей. Достаточно накопать дождевых на своем участке или в другом месте. Место для получения – свежий воздух, в емкости (дерево, пластик).

Изготовление в домашних условиях предусматривает расчет размера емкости: длина не менее метра, а ширина до полуметра. Не потребуется ровной поверхности. Но следует смесь накрывать полиэтиленом, чтобы свежий воздух не давал сухости. Подливать воду по необходимости. По истечении времени рабочий раствор биогумуса готов.

Как хранить:

удобрение биогумус пакеты с биогумусом держат в прохладном месте, без воздействия солнечных лучей;
в помещении, где находится органическое средство, не должно быть сырости, но ультрафиолет также негативно влияет на качество жидкого средства и сухого концентрата;
важно сохранять целостность упаковки, следить, чтобы к пакетам не добрались мыши, другие грызуны, насекомые-вредители;
темное помещение, с хорошей вентиляцией и умеренной температурой – оптимальный вариант зоны для размещения органического средства;
даже при воздействии низких температур и последующем размораживании биогумус сохраняет положительные свойства, но экстремальные условия нежелательны.

При необходимости биогумус можно приобрести в готовом виде. Выпускается в двух агрегатных формах:

• сухой гранулированный в полиэтиленовых мешках;
• жидкий в пластиковых бутылках.

Жидкое удобрение в виде вытяжки является высокоэффективным антимикробным препаратом. Обработка семян и рассады значительно увеличивает их стойкость к болезням и вредителям.

Инструкция по применению биогумуса жидкого:

• можно вносить в любое время года, не содержит вредные для растений ядовитые хлор и фтор;
• пригоден для всех видов почв;
• может использоваться для внесения в открытый грунт и цветочные горшки;
• применяется в разных формах: внесение в землю, подкормка, опрыскивание, замачивание;
• перед использованием раствор должен выстояться в теплом месте не менее 4-х часов;
• подкормку не проводят в период завязи и после цветения;
• при использовании необходимо придерживаться правил.

Как и когда использовать гумус?

При выращивании домашних растений, в саду, огороде гумус необходим для повышения плодородности почвы. Особенно важен этот этап удобрения в том случае, если земля в этой местности от природы скудна и не приспособлена для выращивания различных культур.

Количество гумуса зависит от поступающих в землю органических частиц. К ним относят: компост, навоз, дерновая земля, птичий помет. Различают быстро (навозная жижа, помет птиц, коровяк) и медленно (компост, навоз) разлагающиеся удобрения.

У медленно перегнивающей органики есть преимущество — элементы могут обогатить почву на 30%. Быстроразлагающиеся компоненты не столь действенны, но позитивно влияют на работу микроорганизмов и насыщают растения необходимыми минералами.

Количество гумуса в плодородном слое не постоянно — однократно удобрить землю недостаточно. Выращивание культур, обработка (разрыхление, перекапывание) ведет к распаду вещества. Поэтому для стабильно высоких урожаев необходимо периодическое восполнение гумуса.

Как используют гумус для удобрения? Существует несколько способов для обработки почвы и самих растений на различных стадиях их роста:

• замачивание семян, черенков;
• выгонка рассады;
• полив растений;
• опрыскивание садовых культур;
• обогащение при посадке.

Материал для удобрения и способы его применения:

1. Свежий навоз нужно смешивать с листвой или соломой, а затем гасить известью, золой и применять для заваливания кругов возле стволов недавно высаженных деревьев, кустов, междурядий клубники (слой равен 20-25 см). Такой состав также применим для настаивания семян, черенков и подкормок рассады.
2. Полусгнившую органику используют, как и свежую, а также для наполнения огорода в осенний период, закрывая на зиму пленкой. Прикрывать удобрение обязательно, иначе до весенней посадки полезные вещества вымоются из земли.
3. Готовый (полностью перегнивший) компост применяется повсеместно: заваливание деревьев и кустарников, междурядий, настаивания для жидких подкормок.

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

Состав

В контексте структуры рассматриваемый слой почвы представляет собой целый комплекс химических элементов и веществ. Можно выделить две основные составляющие, а именно:

• органическая часть, на долю которой приходится до 90%, в ее составе присутствуют фульвокислоты, гуминовые кислоты и гуматы;
• неорганические компоненты (оставшиеся 10% – это, как правило, минералы, относящиеся к фульватам).

Гуминовые кислоты

В данном случае речь идет о высокомолекулярных соединениях, одной из основных характеристик которых является присутствие азота. Помимо этого, они имеют так называемое циклическое строение

Важно учесть отсутствие растворимости в воде данной категории органических кислот и растворимость в слабощелочной среде. Их структура предусматривает следующие составляющие:

• углерод – 50%;
• кислород – 40%;
• водород – 5%;
• азот – 5%.

Гуматы

Гуматы являются результатом взаимодействия описанных выше кислот и минеральных веществ, содержащихся в почве. Их разделяют на гуматы кальция, магния и щелочи. При этом последние характеризуются повышенной растворимостью в воде, а также способностью образования коллоидных растворов. Для двух других разновидностей растворимость несвойственна из-за особенностей их структуры.

Фульвокислоты

В данном случае имеется в виду категория высокомолекулярных, органических, азотосодержащих кислот. К основным характеристикам при этом относятся водная, щелочная и кислотная растворимости. В состав фульвокислоты входят:

• кислород;
• водород;
• углерод;
• азот.

Присутствие в составе гумусного слоя данных соединений обеспечивает максимальную стимуляцию разрушения минералов.

Как образуется гумус?

В состав гумуса входят различные минеральные и органические элементы, их соединения в разных формах и получившиеся в результате их взаимодействия продукты.

Плодородная составляющая почвы возникает, как следствие жизнедеятельности всех живых существ, обитающих в земле. Основное существо, продуцирующее гумус — это невзрачный дождевой червь, хотя без действия различных микроорганизмов, провоцирующих гниение, его работа была бы невозможной.

В процессе разложения органической массы (элементов животного и растительного происхождения), в приземном слое воздуха увеличивается процент углекислого газа, который необходим растениям для роста, цветения и плодоношения.

Повышения урожайности можно добиться внесением гумуса в комплексе с достаточным уровнем влажности, освещения и соблюдении необходимого температурного режима в почве и окружающей среде.

В слое развивается большое количество живых организмов:

• бактерии;
• грибы;
• простейшие;
• лишайники;
• насекомые;
• беспозвоночные.

Все они по-своему улучшают качество почвы: ускоряя перегнивание, прорывая норы и тем самым разрыхляя материал. Количество организмов колеблется в пределах 1-5 млрд. в 1 г земли. По подсчетам, за один год в гектаре верхнего слоя образуется до тонны микроорганизмов.

Существует разновидность бактерий, которые могут из азота в воздухе образовать соединения, доступные для растений. К ним относят клубеньковые, живущие в содействии с бобовыми (горох, фасоль, люцерна и клевер) и свободные, например, клостридиум, азотобактер.

Количество микроорганизмов, способствующих переработке частиц, напрямую влияет на плодородность почвы. Материал, богатый бактериями и прочими живыми существами, называют биологически активным и отмечают его воздействие на результативность урожаев.

Микроорганизмы, живущие в земле, относят к двум категориям: анаэробным (зависящие от воздуха) и анаэробным (существуют без доступа кислорода).

Аэробные участвуют в процессе гниения органической составляющей грунта, отвечают за цепь переработки аммиака в нитриты и нитраты, доступные представителям флоры. Эта категория микроорганизмов локализуется на поверхности земли.

Анаэробные виды живут и размножаются в глубинах почвы, где нет доступа к воздуху. Их задача в процессе продуцирования гумуса — переработка нитратов в нитриты, а потом — в аммиак и азот (в газообразном состоянии). Но в условиях избыточного увлажнения, действия анаэробов могут губительно сказаться на плодородности почвы: лишняя вода провоцирует образование организмами сероводорода и закисного железа. При активном протекании жизнедеятельности этих бактерий в увлажненной среде, разрушается минеральная часть земли из-за образовавшегося кислого окружения. Подобные негативные процессы можно прервать, обработав землю и удобрив ее минералами и органикой.

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

Выращивание культур на бедных почвах

О том, что почвы на большей части России далеко не черноземные, известно, наверное, всем. В большинстве случаев российским огородникам приходится иметь дело максимум с умеренно гумусными или среднегумусными грунтами. Разумеется, для успешного выращивания томатов, огурцов, капусты и прочих культур такую землю приходится улучшать.

Минеральные удобрения в этом случае, конечно, также будут полезны. Но только если использовать их в комплексе с органикой. Поэтому перед тем, как приступать к высадке семян или рассады, в почву следует внести навоз или компост. Можно также использовать и собственно сам гумус. Что это такое, мы с вами выяснили. Это очень полезный субстрат, наличие в почве которого и определяет ее плодородность. По эффективности действия навоз и компост он значительно превосходит.

Как и когда использовать гумус. Что такое компост

В условиях природной среды процесс образования плодородного слоя происходит естественным путем: отмирающие травы, плоды и листья деревьев опадают на землю и формируют питательную среду. При выращивании культур на приусадебном участке обновление гумуса ограничено, большая часть плодов и растений исключается из естественного цикла, попадая к нам на стол. Тем более природное обогащение почвы гумусом невозможно при разведении комнатных цветов в домашних условиях.

Гумус является пищей, необходимой растениям. Со временем количество полезных веществ, содержащихся в грунте уменьшается, и зеленые питомцы начнут чахнуть или даже погибать — необходимо восстановить плодородность. Для поддержания неизменно плодородной среды требуется регулярная подкормка.

В качестве материала используемого для увеличения содержания гумуса в почве можно использовать компост, навоз, птичий помет. В зависимости от типа подкормки отличается и производимый ею эффект.

Например, птичий помет, практически всегда применяемый в разведенном водой виде, относится к быстроразлагающейся органике. Это значит, что, полезные элементы сразу поступают в грунт и усваиваются растениями.

Высокое содержание азота в птичьем помете отлично сказывается на росте растений, особенно при наборе зеленой массы. Этим свойством такого типа подкормки часто пользуются опытные огородники при выращивании столовой зелени.

Навоз и компост, напротив, перерабатываются медленно, но создают постоянную благоприятную среду для обитания и развития микроорганизмов, в итоге существенно обогащая почву полезными минералами и соединениями на долгий срок.

В большинстве случаев применяются отходы жизнедеятельности крупного рогатого скота. Из всевозможных вариантов наиболее популярен коровий навоз. Он легкодоступен, хотя, по степени богатства полезными веществами и эффективности использования он довольно сильно уступает конскому.

Также в качестве удобрений используются овечий, свиной и даже кроличий помет. Применение этого типа удобрений в своем первозданном виде нежелательно, перед внесением в грунт правильнее будет дать сырью отлежатся. Наиболее агрессивные реакции завершатся, и химическая среда в удобрении станет безопасной для растений.

Конечно же, наиболее естественной и подходящей для питания растений и образования гумуса средой, будет компост. Особенно с учетом того, что практически каждый садовод способен изготавливать это полезнейшее удобрение прямо на своем участке.

Компост – это перепревшие органические остатки растительного происхождения. Практически вся отмирающая зелень годится для производства компоста.  Основная ценность этого вида удобрений заключается в том, что останки флоры содержат в себе именно тот набор полезных веществ, который необходим живым развивающимся растениям.

Все типы органических удобрений роднит одно – они абсолютно безвредны для человека, что позволяет получить полностью экологически чистые продукты.

Применять органические удобрения для обогащения почвы и питания растений можно практически на всех этапах роста зеленых питомцев:

• замачивание семян и черенков в питательном растворе,
• добавление гумуса при выгонке рассады,
• удобрение при высадке в грунт,
• полив взрослых растений растворенными в воде органическими удобрениями,
• опрыскивание садовых культур для подготовки к зимнему периоду.

Плюсы и минусы

Основным достоинством черноземного грунта считается высокая степень плодородности. Эта почва не нуждается в дополнительной обработке и годится для выращивания любых культур. К тому же она позволяет получать высокие урожаи и облагораживать бедный грунт.

К основным особенностям такой почвы относят следующее:

1. Высокое содержание гумуса. Это вещество включает много питательных веществ, которые требуются растениям. Почва содержит большое количество азота и фосфора. Эти вещества очень важны для полноценного развития культур. Химические и физические процессы, которые протекают в черноземе, приводят к тому, что ценные вещества из гумуса полноценно усваиваются.
2. Рыхлая структура. Это обусловлено высоким содержанием гумуса. Благодаря этому почва отлично насыщается кислородом и улучшает дыхание корневой системы растительности.
3. Высокое содержание питательных веществ. Органические компоненты гумуса провоцируют склеивание минеральных фрагментов земли. Потому из чернозема можно сформировать колбаски маслянистой структуры. При склеивании песка и глины образуется плодородный грунт. Благодаря этому он отлично удерживает питательные вещества и отдает их культурным растениям.
4. Выделение тепла. Химические процессы, которые протекают в черноземе, способны выделять тепло и подогревать почву для корневой системы растений. Прекрасным дополнением к химическому подогреву считается притяжение солнечных лучей темным окрасом чернозема. Это обеспечивает комфорт для корневой системы. Благодаря этому растения отлично развиваются.

К минусам такой почвы стоит отнести следующее:

1. Деградация в случае отсутствия систематических подкормок. Питательные вещества требуется постоянно восполнять.
2. Непригодность применения в чистом виде для цветов и овощей. Они не обладают мощными корнями, что влечет уплотнение земли. Потому в состав субстрата рекомендуется добавлять песок, торф или компост. Эти вещества помогают разрыхлить грунт.
3. Непригодность для местности с неподходящими климатическими условиями. В этом случае даже при систематическом внесении удобрений чернозем быстро деградирует. Это связано с промывным водным режимом.