10.4. Роль гумусу в регулюванні родючості грунту та стабілізації агроекосистеми

У теорії та практиці землеробства питання формування родючості ґрунту розглядають у нерозривному зв'язку із кількістю та якістю гумусу в ньому. Роль гумусу багатогранна, але, за визначенням В.А.Ковди, найважливішим є те, що він акумулює сонячну енергію, яку щорічно трансформують автотрофні організми. При цьому гумус слугує постійним джерелом енергії для життєдіяльності ґрунтових мікроорганізмів і рослинності, визначає інтенсивність біохімічних процесів у ґрунті. За даними М.М. Кононової, в гумусі сконцентровано 95-98% ґрунтового азоту, 80% – сірки, до 60 % – фосфору, значна кількість калію, кальцію, магнію та інших елементів живлення рослин.

Гумус утворюється в грунті внаслідок процесів гуміфікації органічних решток – ланцюгу біохімічних перетворень відмерлих рослинних, тваринних, мікробних решток на гумус.

Кінцевою стадією розкладу органіки є її повна мінералізація.

Важливим найближчим резервом поповнення гумусу в грунті є детрит – передгумусова фракція органічної речовини грунту у вигляді напіврозкладених органічних рештків, що втратили свою анатомічну будову. Детрит є першочерговим резервом біогенів для мікроорганізмів.

До складу гумусу входять три групи специфічних органічних гумусових сполук: гумінові кислоти (ГК), фульвокислоти (ФК) та гумін (ГН), а також комплекс інших органічних сполук – неспецифічних: білки, амінокислоти, бітуми та ін.

Колоїдна природа гумусу, і, насамперед, його гумінової складової, великою мірою впливає на фізичні властивості ґрунту, посилює здатність до агрегації механічної частини і тим самим, разом із кальцієм, створює водостійку структуру верхніх горизонтів, визначає їхню щільність, водно-повітряний режим.

Вихідним матеріалом для утворення гумусу в орних землях, як уже зазначалося, є кореневі і післяжнивні рештки, мікроорганізми й органічні добрива.

За рахунок своєї динамічності та поліелементності, що характерна органічним сполукам, гумус виконує ряд наступних важливих функцій у ґрунті.

1. Визначає генезис грунту, формування його морфологічних ознак, хімічного складу та властивостей:

● забезпечує формування специфічного профілю;

● забезпечує утворення агрегатів за участю гумусових та глиногумусових сполук і, як наслідок – водостійкої структури грунту;

● впливає на щільність складення (зменшує) та водно-фізичні властивості грунту;

● забезпечує утворення рухомих сполук, здатних до міграції, включення мінеральних компонентів грунту у біогеохімічний кругообіг.

● забезпечує формування сорбційних, кислотно-основних та буферних властивостей грунту.

2. Гумус бере безпосередню участь у живленні рослин:

● виступає джерелом елементів мінерального живлення вищих рослин (N, Р, К, Са, мікроелементи);

● є джерелом органічного живлення для гетеротрофних організмів;

● є джерелом СО₂ у приземному шарі атмосфери (впливає на продуктивність фотосинтезу);

● є джерелом біологічно активних речовин грунту.

3. Гумус виконує санітарно-захисні функції в грунті:

● забезпечує прискорення мікробіологічного розпаду пестицидів, каталіз швидкості цього розладу;

● сприяє закріпленню забруднювачів у ґрунті (сорбція, утворення комплексних сполук) та зниженню рівнів їхнього надходження у рослини;

● зменшує міграційну здатності токсикантів.

Часто вчені називають гумус «інтегралом родючості» грунту, оскільки спостерігається дуже тісний кореляційний зв'язок між вмістом гумусу в ґрунті та рівнем врожайності сільськогосподарських культур.