40. Типы гумуса. Основные свойства.

Различают следующие основные виды типа гумуса.

I. Типы гумуса, образующиеся в условиях аэрации:

1. Грубый гумус. Подстилка стратифицирована на три слоя: слаборазложившийся (О1), среднеразложившийся (О2) и сильно разложившийся (О3). Гумусоаккумулятивный горизонт (А1) отсутствует. Под подстилкой залегает подзолистый горизонт или маломощный (до 5 см) переходный горизонт А1А2. Граница между органической и минеральной частями четкая, резкая.

2. Модергумус. Подстилка двуслойная: сверху – слаборазложившаяся (О1), внизу – среднеразложившаяся (О2). Под подстилкой образуется маломощный (до 15 см) горизонт А1, но структура его диспергированная. Между подстилкой и минеральным горизонтом А1 граница размытая, переход постепенный, часто наблюдается их смешение.

3. Мулль. Однослойная слаборазложившаяся подстилка (О1) представляет собой свежий лиственный опад. Органика разлагается быстро, почти сразу входя в состав горизонта А1 в виде гуминовых кислот. Горизонт А1 мощный (свыше 15 см), имеет биологически построенную структуру (зернистая).

II. Типы гумуса, образующиеся в анаэробных условиях:

1. Влажный мулль. Подстилка однослойная в виде свежего опада влажнотравья или гипновых мхов. Под подстилкой залегает сильно оглееный горизонт А1 или перегнойный горизонт (АТ) черного цвета творожистой консистенции. Разложение органики быстрое, но неполное.

2. Перегнойный. Подстилка представляет свежий опад болотных макрофитов (тростник, осоки) и образуется на поверхности низинного торфа (Т3). Разложение быстрое, но неполное.

3. Торф. Скорость разложения органики крайне замедленна, она состоит из мхов.

В реальных условиях встречаются различные варианты этих типов гумуса

41. Экологическая роль гумуса.

При формирование гумусовых горизонтов почв происходит образование специфических почвенных органических соединений (гумусовых веществ). Гумус определяет гидрофобность и гидрофильность почв, сохранение в почвах необходимого запаса азота, уровень содержания питательных элементов в почвах. Процесс гумусообразования - один из центральных в наземных экосистемах, и его экологическая роль очень высока. Гумус влияет на жизнь биоты в почве, на экологические функции почвы, на поддерживание равновесного состояния в почвах, препятствуя их деградации.Органическое вещество в большой степени определяет биологические, химические и физические свойства почв и является интегральным показателем плодородия почвы.

Развивая учение В. И. Вернадского о биосфере, В. А. Ковда

подчеркивает общепланетарную роль почв, в частности, как

аккумулятора органического вещества и связанной с ним энер­

гии, способствующих устойчивости биосферы. Он предложил

считать гумусовый слой почв планеты особой энергетической

оболочкой — гумосферой. Растительные остатки, поступая в поч­

ву, несут ~17—21 кДж энергии на 1 г сухого вещества. По

данным С. А. Алиева, 1 г гуминовой кислоты содержит от ~ 18 до

22кДж, 1 г фульвокислоты содержит ~ 19 кДж, 1 г липидов

~35,5 кДж. Почвы, содержащие среднее количество органи­

ческого врщества (4—6%) и имеющие средние запасы гумуса

(200—400 т/га), накапливают на 1 га столько энергии, сколько

дают 20—30 т антрацита. Болгарскими учеными подсчитано, что

почти все природные энергетические ресурсы их страны сосре­

доточены в гумосфере.

Энергия органического вещества почв используется микро­

организмами и беспозвоночными животными для своей жизне­

деятельности, для фиксации азота, а также для многих

внутрипочвенных процессов преобразования почвенной массы,

для воспроизводства и поддержания почвенного плодородия.

Поддержание запасов органического вещества почвы означает

сохранение ее энергетического потенциала. Однако в последние

десятилетия было обнаружено, что экстенсивное ведение сельско­

го хозяйства без заботы о поддержании запасов гумуса в почве

привело к заметному их сокращению.

В почвах Великих равнин США за последние 30—40 лет

содержание гумуса и азота сократилось на 30%. Такое же

уменьшение количества гумуса обнаружено и в наших черно­

земах, где не применялось травосеяние и внесение органических

удобрений, при сравнении с данными, полученными В. В. Доку-

124

чаевым 100 лет тому назад. Вопрос стабилизации и увеличения

запасов гумуса в почвах — актуальный вопрос современного

земледелия. Важность этой задачи определена многосторонней

ролью органического вещества в устойчивости плодородия почв.

Физические свойства почв тесно связаны с процентным

содержанием и запасами органического вещества. По данным

И. В. Кузнецовой, повышение содержания гумуса в дерново-

подзолистых почвах от 2,5—3 до 5—6% приводит к увеличению

водопрочных агрегатов в пахотном слое до 50%, общей пороз-

ности до 55—60%, наименьшей влагоемкости до 43—44%,

диапазона активной влаги до 20—25%.

Почвы с высоким содержанием гумуса быстрее просыхают

весной и раньше пригодны к обработке, требуют меньше затрат

на механическую обработку. Эксплуатационные расходы на высо-

когумусных почвах сокращаются при возрастании производи­

тельности почвообрабатывающих агрегатов. Увеличение содер­

жания органического вещества ведет к снижению равновесной

плотности почв, что создает условия для минимализации обра­

боток при повышении их интенсивности.

Физико-химические свойства почв, такие, как емкость погло­

щения, буферность, находятся в тесной корреляции с содержа­

нием органического вещества: по данным А. М. Лыкова, коэффи­

циент корреляции между этими свойствами (r) составляет 0,64.

Органическое вещество является источником многих пита­

тельных компонентов и прежде всего азота: 50% азота растения

берут из почвенных запасов Одновременно оно служит основой

создания оптимальных условий для эффективного использования

высоких доз минеральных удобрений. По данным Т Н. Кула-

ковской (1978), повышение гумусированности пахотных почв

БССР от 1 до 2,2% повысило эффективность минеральных

удобрений в 3 раза. Увеличение содержания гумуса с 1,5 до

4,5—5% повысило коэффициент использования фосфора более

чем в 10 раз (с 2,3 до 24—26%). Органическое вещество почв

снижает побочное отрицательное действие химических удобрений,

способствует закреплению их излишка и нейтрализации вредных

примесей

Органическое вещество почв содержит большое количество

физиологически активных веществ. Это подтверждено работами

А.В.Благовещенского и Л. А. Христевой (СССР), С. Прата

(ЧССР), П. Гуминского (ПНР), П. Декока (Шотландия), Р. Ша-

минада (Франция), В. Фляйга (ФРГ).

Биологическая активность почв находится в тесной прямой

корреляции с органическим веществом почвы. В более гумуси-

рованных почвах разнообразнее видовой состав микроорганиз­

мов и беспозвоночных животных и выше их численность. Фер­

ментативная активность почв также возрастает при нарастании

количества гумуса. Содержание органического вещества, особен­

но подвижной его части, определяет интенсивность поступления

СО2 в приземный слой воздуха, что позволяет наращивать интен-

125

сивность фотосинтеза растений. Почвы с высокой биологической

активностью, как правило, способны производить более высокий

урожай нолевых культур.

Оптимизация гумусного состояния почв предполагает разра­

ботку таких приемов хозяйственной деятельности, которые могут

создать условия для получения высокого и устойчивого урожая

без деградации почвенного плодородия. С этих позиций органи­

ческое вещество почвы делят на мобильное, обеспечивающее

эффективное плодородие, высокий текущий урожай культур, их

отзывчивость на агромероприятия, и стабильное, обусловливаю­

щее устойчивость плодородия почв, урожаев и свойств почв в

многолетнем цикле. К первой группе относят свежий опад расте­

ний, растительные остатки, вещества индивидуальной природы,

легкоминерализующиеся части гумусовых веществ. Ко второй

группе — специфические гумусовые вещества.

Оптимальное гумусовое состояние почв определяется комп­

лексом показателей. Важнейшим являются следующие: содержа­

ние органического вещества, его запасы, обогащенность его

азотом (C:N), обогащенность кальцием, тип гумуса (СГК:СФК),

уровень варьирования этих показателей.

Гумусное состояние служит важным показателем плодородия

почв и их устойчивости как компонента биосферы. Отдельные

его параметры служат объектом мониторинга окружающей

среды.