Система органических вещ-в в почве. Состав и св-ва гумуса и гумусовых вещ-в.Типы гумуса.

Система органических вещ-в в почве. К органическим веществам почв в почве относятся органические остатки растительного, животного и микробного происхождения (корни, листья, стебли, кора, копролиты)на разных стадиях разложения, а также продукты их распада. Вносимые в почву природные органические удобрения (навоз, помет, торф, сапропель и т. п.) тоже относятся к органическое вещество почв в. п. Особую группу органическое вещество почв в. п. составляют пестициды, нефть и нефтепродукты, полициклические ароматические углеводороды и др. подобные вещества. Органическое вещество почв  - сложная система разнообразных веществ, находящихся в динамическом состоянии. Органическое вещество поступает в лесные почвы преимущественно двумя путями:1) в виде корневых выделений и разлагающихся корней, 2) в виде лесного опада и отпада. Одни органические вещества под влиянием микроорганизмов и в результате биохимических реакций наиболее подвержены быстрым преобразованиям и представляют активный пул трансформируемого органическое вещество почв в. п.; др. относительно трудно поддаются превращениям, образуя пассивный пул трансформируемого органическое вещество почв в. п.; а третьи в данных биоклиматических условиях вообще не подвержены изменениям и составляют инертный пул гумуса. Органическая часть лесных почв представлена лесной подстилкой, гумусом и торфом. Лесная подстилка состоит из верхнего листового слоя (A0L), под ним находится ферментативный слой (A0F), в котором идет наиболее активная переработка органических остатков, потеря их исходной формы. В хвойных лесах ниже залегает гумусовый слой подстилки (A0H), состоящий из сильно разложившихся остатков и продуктов их гумификации (превращения органических соединений различного происхождения в гуминовые вещества). Поступление надземной биологической массы в слой подстилки происходит в виде лиственного и хвойного опада, трав, остатков насекомых, органического вещества, образуемого мхами и однолетними растениями, произрастающими в данной экологической системе. Толщина слоя подстилки зависит от баланса между поступлением и распадом. Скорость последнего зависит от типов растений (хвойная подстилка более устойчива к разложению, чем лиственная) и от физических и химических свойств почвы. Гумус-это комплекс различных органических соединений (углерода), запас питательных веществ, образованный в почве (или другой среде, аналогичной почвенной) в процессе жизнедеятельности почвенных организмов: микробов, грибов и животных (в большей степени - червей, но не только). Гумус - совокупность всех органических соединений в почвенном профиле, утративших связь с элементами структурной организации клеток и тканей. Гумус является сугубо почвенным образованием. В минеральных почвах он на 85-90 % состоит из собственно гумусовых веществ и на 10-15 % - из органических соединений индивидуальной природы. Для обобщенной характеристики органическое вещество почв в почве применяется система показателей гумусного состояния Л. А. Гришиной и Д. С. Орлова (1978), оценивающая уровни содержания и запасов органическое вещество почв в. п., его профильное распределение, обогащенность азотом, степень гумификации, типы гумусовых кислот, их фракционный состав и некоторые др. особые признаки. Гуминовые (гумусовые) вещества – полидисперсные высокомолекулярные органические азотсодержащие соединения нерегулярной структуры, характеризующиеся высокой биохимической и термодинамической устойчивостью. В отличие от гумуса они могут формироваться не только в почвах, но и в др. природных объектах: углях, торфах, сапропелях, лечебных грязях, компостах и др. Гуминовые вещества в зависимости от их растворимостив минеральных кислотах и щелочах разделяются на три основные группы: гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумин. Гуминовые кислоты имеют темно бурую, а в сухом состоянии почти черную окраску. Растворяются и извлекаются из почв щелочными растворами, выпадают в осадок после подкисления раствора до pH 1--2. К фульвокислотам относят всю совокупность кислоторастворимых органических веществ, остающихся в растворе после осаждения гуминовых кислот. Гумин не растворяется ни в растворах кислот, ни в растворах оснований. Торф - органический материал, представленный остатками преимущественно болотной растительности. Торф содержит некоторое количество гуминовых веществ, однако в нем преобладают малоразложившиеся растительные компоненты, не утратившие признаков тканей. Состав и св-ва гумуса и гумусовых вещ-в:В состав гумуса входят 2 группы соединений:органич.вещ-ва индивидуальной природы;специфические органические вещ-ва-гумусовые. Органич.вещ-ва индивидуальной природы представлены соединениями,входящими в состав растит.остатков.К ним относятся белки,аминокислоты,углеводы,жиры,лигнин и др.соединения.На долю этих вещ-в в почвенном гумусе приходится не более 10…15%. Специфические органические вещ-ва-гумусовые-составляют 80-90% всей массы почвенного гумуса.В состав гумусовых вещ-в входят гуминовые кислоты,фульвокислоты и гумин.Гуминовые кислоты(ГК)-темноокрашенные высокомолекулярные азотсодержащие органич.кислоты.Они не растворимы в минераль.и органич.кислотах,но хорошо растворяются растворах едкого натра,аммиака,соды с образованием коллоидных растворов темно-вишневой или коричнево-черной окраски.Из растворов ГК осаждаются солями алюминия,железа,кальция и магния в виде студнеобразного осадка.При взаимодействии с катионами щелочных и щелочноземельных металлов ГК образуют соли-гуматы.Гуматы натрия,калия и аммония хорошо растворимы в воде,поэтому вымываются из почвы.Гуматы кальция и магния в воде не растворяются и хорошо закрепляются в почвах. ГК составляют наиболее ценную часть гумуса.Они увелич.поглатит.способность почвы,способствуют накоплению элементов почвеноого плодородия и образованию водопрочной структуры. Фульвокислоты-желтоокрашенные высокомолекулярные азотсодержащие органические кислоты.В них в отличие от гуминовых кислот содержится меньше углерода,но больше кислорода и водорода.Все соли фульвокислот (фульваты калия,натрия,кальцияи магния)растворимы в воде и слабо закрепляются в почвах.Фульвокислоты обладают сильнокислой реакцией,энергично разрушают мин.часть почвы,вызывая развитие подзолообразовательного процесса.Гумин-инертная часть почвенного гумуса,находящаяся в прочных связях с мин.частью почвы,особенно с глинистыми минералами.В состав гуминов входят углистые частицы в виде инертных включений,не участвующие в почвенных процессах.Типы гумуса: Первичным и основным источником орг.вещ-в,из которых обрзуется гумус,яв.отмершие части растений в виде корней и наземного опада.Меньшее знач-е имеют остатки червей,насекомых и позвоночных животных.В пахотных почвах существенное знач-е для увелич запасов гумуса приобретают удобрения-навоз,торф,компосты.Колич-во и хим.состав орг.вещ-в,поступающих в почву,зависят от типа растительности.Под травянистой расительностью гумус образуется в основном из мелких корней,масса которых составляет в степной зоне 8…28т/га,а в полупуст.и пустынной зонах 3..12т/га.В лесных почвах осн.источник образования гумуса-лесная подстилка из опавших листьев,хвои,веток и др.отмирающих частей древесных растений.Корни деревьев живут долго,поэтому доля их участия в образовании гумуса невелика.Все отмершие раст. И живот. Организмы под воздействием почвенных микроорганизмов подвергаются сложным првращениям.Часть их минерализуется,а др.часть превращается в специфическое органич.вещ-во почвы-гумус.

Показатели гумусного состояния почв и содержание гумуса в почвах разных природных зон.Расчет запасов гумуса в почве.Значение гумуса в почвообразовании плодородии почв,питании растений.Мероприятия по регулированию количества и качества гумуса.

Гумус ( земля, почва), перегной, органическая, обычно темноокрашенная, часть почвы, образующаяся в результате биохимического превращения растительных и животных остатков.Показатели гумусного состояния почв и содержание гумуса в почвах разных природных зон:Почвы различных природных зон,как и различных уровней окультуренности,различаются по кол-ву и качеству гумусовых вещ-в.Наибольшие запасы гумуса характерны для подзонытипичных черноземов.

Почвы Запасы гумуса в слое,см,т/га Сод-е гумуса,% Сгк:Сфк

Подзолистые и дерново- подзолистые 53 2….4 0,6…0,8

Серые лесные 109 4…6 1,0

Черноземы типичные 224 7…10 1,5..1,7

Темно-каштановые 99 3…4 1,5…1,7

Сероземы 37 1,5…2,5 0,8…1,0

Здесь природ.условия способствовали росту лугво-степной растительности и превращению отмерших остатков в гумус. Гумус характеризуется не только запасами,но и качественным составом.В зависимости от соотношения гуминовых кислот и фульвокислот (Сгк:фк) выделяют следующие типы гумуса:гуматный(>1,5);фульватно-гуматный(1…1,5);гуматно-фульватный(1…0,5);фульватный(<0,5).При наиболее благоприятных условиях гумусонакопления формируется гумус,обогащенный гуминовыми кислотами.Большое накопление гуминовых кислот наблюдается в черноземах и темно-каштановых почвах.К северу и бгу от типичных черноземов лугово-степной зоны в почвах уменьшаются запасы гумуса и ухудшается его качественный состав.Низкие запасы гумуса в северных подзолистых и дерново-подзолистых почвах связаны с тем, что в гумусе этих почв преобладают растворимые продукты гумификации (фульвокислоты и их соли-фульфаты), которые вымываются осадками до грунтовых вод.В засушливых условиях юга из-за интенсифных процессов минерализации и малого количества органических остатков формируются черноземы с очень низкими запасами гумуса.

Значение гумуса в почвообразовании плодородии почв,питании растений :Гумусовые вещества, образующиеся в почве, активно участвуют в процессах почвообразования. Гумус играет главную роль в формировании профиля почвы. В благоприятных для роста растений условиях формируется хорошо выраженный темноокрашенный гумусовый горизонт. Гумус склеивает почвенные частицы в агрегаты (комочки), способствуя созданию агрономически ценной структуры и благоприятных для жизни растений физических свойств почвы. В гумусе содержатся основные элементы питания растений (N, Р, К, S, Са, Mg) и различные микроэлементы. Эти элементы в процессе постепенной минерализации гумусовых веществ становятся доступными для растений.Гумусовые вещества почвы служат пищей для гетеротрофных почвенных микроорганизмов. От содержания гумуса в почве зависит интенсивность биологических и биохимических процессов, обусловливающих накопление питательных веществ, необходимых растениям.Почвенный гумус придает почве темную окраску и способствует поглощению солнечной энергии. Богатые гумусом почвы более теплые, в них создаются благоприятные условия для роста и развития культурных растений, а также для почвенных микроорганизмов.Почвы с низким содержанием гумуса отличаются бесструктурностью, плохими водными, воздушными и тепловыми свойствами.Почвы, богатые гумусом, характеризуются большей поглотительной способностью, лучшими водными и физическими свойствами. В этом отношении особая роль принадлежит гуминовым кислотам, которые образуют с катионами кальция и магния устойчивые соединения, предохраняют эти элементы от вымывания.К основным мероприятиям по регулированию количества и качества гумуса относятся: систематическое внесение в почву достаточно высоких норм органических удобрений в виде навоза и торфяных компостов, применение зеленых удобрений (люпин, сераделла), травосеяние, известкование кислых почв и гипсование солонцов, наиболее рациональная для данных почв система обработки, мелиорация.Сохранению и накоплению гумусовых вещ-в в почве способствует мероприятия по предотвпащению водной и ветровой эрозии почв,возделывние многолетних трав,использование пожнивных остатков.Органические удобрения - хороший источник гумуса, а компосты, приготовленные на низинном торфе, содержат много готовых гуминовых кислот. При систематическом применении органических удобрений даже в наиболее бедных подзолистых почвах постепенно возрастают запасы гумуса, а в составе гумусовых кислот увеличивается содержание гуминовых кислот. Улучшаются также водно-физические свойства почвы, интенсивнее развивается полезная микрофлора,устанав-ся положит.гумусовый баланс.Травосеяние при высоких урожаях трав способствует накоплению в пахотном слое большого количества корневых остатков, из которых образуется гумус, улучшению структуры, водно-воздушного и питательного режимов почвы. Известкование или гипсование регулирует реакцию почвы, что создает благоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов, и тормозит процессы разрушения и вымывания органических, органо-минеральных и минеральных веществ из почвы.Мелиорация почвы коренным образом улучшает её водно-воздушный режим и, следовательно, создает хорошие условия как для образования, так и для активного функционирования гумуса, участия его в процессах, связанных с плодородием почв.