• Роль мінеральної та органічної речовини грунту у формуванні його родючості. Екологічна роль гумусу.

У природних умовах гуміфікація рослинних залишків у грунті здійснюється не тільки мікробами і дощовими хробаками, але й багатьма іншими фітосапрофагамі. Вони створюють мелкоземістость і рихлість, впливають на фізичні властивості і структуру, на хімічні процеси, призводять до змішання хімічних елементів, їх акумуляції і стабілізації у формі гумусових речовин, що визначають грунтову родючість. Чим більше гумусу в грунті, тим краще водний, повітряний і тепловий режими родючого шару, тим краще харчування рослин, тим активніше йде утворення нітратів і вуглекислоти, необхідних для фотосинтезу і фіксації атмосферного азоту свободноживущими в кореневмісному горизонті мікроорганізмами. Фізико-хімічна взаємодія новоутворених гумусових кислот з мінералами охороняє їх від швидкого залучення в біохімічний кругообіг і сприяє закріпленню гумусу в грунті.

Органічні речовини рослинних залишків за допомогою бактерій і черв'яків перетворюються на гумусні кислоти і фульвокислоти. У рослинних залишках містяться і так звані зольні елементи - різні метали, кремній і т.д. Гумусні кислоти і фульвокислоти взаємодіють з металами і утворюють солі - гумати і фульвати. Гумати літію, калію, натрію розчинні, легко вимиваються водою. Вони ж представляють найбільш цінну частину гумусу, легко доступну рослинам. Гумату кальцію, магнію, кремнію та важких металів нерозчинні і складають ту частину гумусу, яку можна назвати консервами грунтової родючості. Вони накопичувалися в чорноземах весь післяльодовиковий період. Ці гумати здатні розчинятися під впливом ферментів кореневої системи рослин, але в кількостях, що задовольняють тільки їх потреба. Вони не схильні до гідролізу, але роблять великий вплив на створення агрономічно цінної, зв'язковий, водопрочной і пористої структури, не схильної до впливу ерозійних впливів.

Найбільш багаті гумусом чорноземи, де багата трав'яниста рослинність і активна діяльність мікроорганізмів і дощових черв'яків сприяють рясному утворенню гумусових речовин, а високий вміст глинистих мінералів забезпечує їх закріплення в грунті. Так формувався гумусовий фонд грунту - підсумковий результат тривалих (десятиліття і століття) і різноманітних процесів розкладання і консервації речовин рослинного та мікробного походження.

Запаси гумусу в грунтовому покриві землі розподілені нерівномірно: найбільше його в чорноземах лугових степів - від 400 до 700 т / га, менше - в грунтах тундр і пустель - всього 0,6 ... 0,7 т / га.

Гумус не тільки бере участь у постачанні рослин азотом, фосфором, калієм та іншими важливими макро-і мікроелементами харчування, незаперечна його роль і в інших найважливіших процесах грунтоутворення і забезпечення родючості грунтів, таких, як запобігання грунтів від вивітрювання, створення їх гранулярних структури, постачання рослин необхідної для фотосинтезу вуглекислотою, біологічно активними ростовими речовинами. Тому збереження і примноження запасів гумусу - одне з першочергових завдань хліборобів.

Агрономічна цінність гумусу значною мірою визначається співвідношенням містяться в ньому гумінових кислот і фульвокислот. При переважному синтезі гумінових кислот у грунтах формується чітко виражений гумусовий горизонт, що володіє високою родючістю. Такі грунти характеризуються водопрочной, водоємної структурою і гідрофільність, багаті органічними формами азоту, фосфору та інших елементів живлення рослин.

При інтенсивному утворенні фульватного гумусу грунти легко збіднюються лужними катіонами і іншими елементами, набувають кислу реакцію середовища, обеструктуріваются. Підвищення родючості цих грунтів пов'язано з тривалим окультуренням і внесенням великих доз біогумусу (до 100 т / га).

Величезні запаси акумульованої в гумусі енергії відіграють надзвичайно важливу роль в найрізноманітніших грунтових процесах. Гумус - основне джерело енергії для процесів перетворення в грунті мінеральних сполук, біосинтетичних реакцій, життєдіяльності мікроорганізмів, росту та формування рослин і т.д. Чорноземи, як було зазначено, характеризуються переважною акумуляцією енергії в гумусі (88% суми енергії в гумусі і рослинному речовині), що добре узгоджується з видатним і стійким родючістю чорноземів.

Родючість полів і городів безпосередньо пов'язане з кількістю і якістю гумусу в грунтах. Найбільш багаті їм чорноземи. У знаменитих чорноземах Центрального і Північнокавказького регіонів містилося 10 ... 14% гумусу, а потужність шару чорнозему - до 1 м.

Добре вивчена важлива роль гумусових речовин як фізіологічно активних сполук для рослин. Високогумусірованние грунти відрізняються більш високим вмістом фізіологічно активних речовин. Гумус активізує біохімічні та фізіологічні процеси, підвищує обмін речовин і загальний енергетичний рівень процесів у рослинному організмі, сприяє посиленому надходженню в нього елементів живлення, що супроводжується підвищенням урожаю і поліпшенням його якості.

Практика сучасного сільськогосподарського виробництва показує, що підвищення вмісту гумусу в грунтах є одним з основних показників їх окультурірованія. При низькому рівні гумусових запасів внесення одних мінеральних добрив не призводить до стабільного підвищення родючості грунтів. Більше того, застосування високих доз мінеральних добрив на бідних органічною речовиною грунтах часто супроводжується несприятливим дією їх на грунтову мікро-і макрофлору, накопиченням в рослинах нітратів та інших шкідливих сполук, а у багатьох випадках і зниженням врожаю сільськогосподарських культур.