Определение химических групп гумуса

Гумус: описание и образование гумуса, классификация почвы, использование субстрата

> Наука > Биология > Гумус: определение состава, содержание и типа почвы

Многие садоводы слышали о таком удобрении, как гумус, но мало кто точно знает о способах использования такой подкормки на приусадебном участке. Благодаря содержанию в гумусе различных полезных микроэлементов он широко используется садоводами, что позволяет существенно улучшить урожайность, улучшая состояние почвы на участке.

• Определение понятия
• Классификация почвы
• Использование гумуса

Определение понятия

Гумус — это целый комплекс азотных соединений, возникших благодаря минерализации различных растительных остатков под воздействием натуральных ферментов.

Если говорить упрощенно, то это перегной, который получен за счёт длительной переработки в почве различной растительности.

Такое удобрение отличается великолепной эффективностью, оно содержит различные азотные соединения, которые необходимы для роста и плодоношения овощам и фруктам.

Образование гумуса было бы невозможным без различных микроорганизмов и дождевых червей, которые обитают в почве. Благодаря жизнедеятельности дождевых червей такой субстрат обогащается всевозможными полезными веществами, приобретая свою особую ценность.

Образование гумуса в компосте происходит при определенных условиях, в том числе минимальном доступе кислорода и высоких показателях влажности.

Именно поэтому, если вы самостоятельно готовите гумус в компостной яме, ее необходимо обязательно сверху засыпать слоем земли толщиной в 50−70 сантиметров.

: дикорастущие растения, примеры.

Такое натуральное удобрение будет содержать различные гуминовые кислоты, которые необходимы для полноценного развития различных растений. А также в субстрате содержатся фульвокислоты, которые в природе встречаются крайне редко, поэтому получить такой микроэлемент из обычного перегноя и перепревшего навоза будет затруднительно.

Такой субстрат — это не только великолепное удобрение, но и своего рода фильтр, который адсорбирует из почвы вредные соединения.

Поэтому применение гумуса на участке позволит вырастить экологически чистый урожай с великолепными вкусовыми характеристиками.

Подобное в особенности ценится теми садоводами, которые ведут исключительно чистое экологичное сельское хозяйство без использования какой-либо химии на приусадебном участке.

Определить gumus можно будет по характерному тёмно-коричневому цвету. Определение гумуса в почве может осуществляться по запаху, такое удобрение имеет запах перепревшей листвы и земли. Впрочем, в зависимости от преобладающей земли гумус может иметь различную влажность и отдавать торфом или перегноем.

: примером рационального природопользования является… что?

Классификация почвы

В зависимости от содержания в почве такого органического субстрата принято выделяют четыре типа грунта:

• Малогумусные.
• Умеренногумусные.
• Среднегумусные.
• Гумусные почвы.

Первый тип земли содержит гумусовый слой с не более чем 1% от такого питательного субстрата. А вот в гумусных грунтах количество такого переработанного перегноя может достигать 5%, что позволяет обеспечить великолепную урожайность выращиваемых огородных культур. Отметим, что в черноземе количество питательного субстрата достигает 15 процентов.

Использование гумуса

Состав гумуса включает различные микроэлементы и азот, поэтому такое удобрение пользуется популярностью в садоводстве, позволяя улучшать показатели урожайности на приусадебном участке. Использование таких добавок позволяет существенно улучшить структуру почвы, полностью изменяя ее химический состав.

Такая подкормка может вноситься садоводом в почву извне, так и образовываться в земле естественным образом. Повысить содержание gumus в почве можно следующими четырьмя способами:

• На регулярной основе заделывать питательный субстрат в почву.
• Создавать собственные запасы такого удобрения.
• В почве создаются условия для развития микроорганизмов и червей.
• Учитывают севооборот, правильно чередуя выращиваемые культуры на грядках.

Самостоятельно получить gumus на приусадебном участке не составит труда. Необходимо вырыть большую по размерам яму, куда складывают различные пищевые отходы, выкорчеванные сорняки, опавшую листву и отходы урожая.

В скором времени тут образуется компост, который будет переработан червями и различными почвенными микроорганизмами.

В последующем можно вносить переработанный субстрат в почву на грядках, существенно улучшая показатели плодородности грунта.

Непосредственно заделывание гумуса в землю не представляет сложности. Субстрат необходимо равномерно заделать в верхний слой грунта, расходуя приблизительно на квадратный метр грядки около 5 килограмм такого питательного субстрата.

Отличные результаты показывает использование этого природного удобрения при выращивании плодовых деревьев и кустарников.

Поэтому можем порекомендовать вам использовать gumus при посадке многолетних растений и деревьев, улучшая характеристики почвы и обеспечивая плодовые культуры необходимым им питанием.

При использовании гумуса не рекомендуется дополнительно вносить какие-либо минеральные удобрения и органику. Избыток таких питательных микро и макроэлементов отрицательно скажется на показателях плодоношения.

Гумус — это органический субстрат, содержащий большое количество азота и других полезных для растений микроэлементов. Образуется такой субстрат путем естественной переработки почвенными организмами различных растений и биологических остатков.

Состав и свойства гумуса, его значение для почвы

Гумус почвы. Что это такое и правильно ли так говорить? Ведь гумус в переводе с латыни – это земля или почва. То есть получается «земля почвы». Можно было бы сказать не совсем корректное выражение. И, тем не менее, оно существует и особого неприятия не вызывает. И вот почему.

Почва – это поверхностный слой литосферы Земли, который обладает плодородием и состоит из живых организмов и трех фракций: твердой, жидкой и газообразной.

Под гумусом принято понимать органическое вещество, в котором содержатся компоненты, необходимые для питания растений. Таким образом, он лишь составная часть почвы, в которую, кроме него, входят еще неорганические вещества.

Хотя содержание гумуса в ней иногда достигает 90%. По определению гумуса в почве составляют критерий оценки ее плодородности.

В состав гумуса входят определенные органические соединения в разных формах, а также получившиеся в результате их взаимодействий продукты. Образуется гумус как результат жизнедеятельности организмов, существующих в земле. Первенство среди этих организмов отдают дождевому червю.

Трудно оценить справедливость такого высказывания, тем более, если оно принадлежит самому Чарльзу Дарвину. Именно он указал на их роль в 1881 году, а Томас Дж. Баррет в 1947 году предложил одомашнивать дождевого червя в своей книге. Но дождевой червь лишь звено в сложной цепи, итогом которой является появление гумуса.

Да и он сам не является продуктом прямого потребления растений. Он еще должен быть подготовлен или разложен микроорганизмами, симбиотическими.

Сами черви и иные живые организмы, как их остатки и органические вещества в них входящие, гумусом не являются, хотя находятся в земле. Рассмотрите фото гумуса.

Состав, продукты и степень гумификации

В состав гумуса входят органические вещества. Характеризуется состав их количественным и групповым выражением. Это огромное количество разнообразных соединений углерода: ферменты или белки – катализаторы, витамины, пигменты, гормоны, экстрактивные вещества  и многие другие.

Эти органические вещества связаны с минеральной частью почвы. По формам этих связей определяют фракционный его состав.

В ней остаются продукты жизнедеятельности организмов, растительных и животных, а также их остатки. Это темноокрашенные органические соединения, которые подвергаются гумификации и подразделяются на группы: гидрофобные и гидрофильные.

Кроме того, эти органические соединения, появившиеся в процессе гумификации, являются кислотами и называются гумусовыми. Это высокомолекулярные азотосодержащие оксикислоты с бензоидным ядром. Они есть: гуминовые, гематомелановые и фульвокислоты.

Гуминовые растворимы в щелочах и нерастворимы в кислотах. Гиматомелановые  – в этаноле, а фульвокислоты – в воде, щелочах и кислотах. Особняком стоит такое органическое вещество, как гумин, который не растворим ни в кислотах, ни в щелочах, ни в органических растворителях.

Количество углерода лежит в основе определения степени гумификации. Он определяется как соотношение массы долей углерода в гумусовой кислоте к общему его количеству в почве.

Пищевая цепь и появление гумуса

Образование гумуса является частью пищевой цепи биосистемы и происходит в соответствии с ее правилами. Пищевая цепь – это взаимоотношения между организмами, в данном случае микробов, грибов и животных, выраженные в поедании одних другими и сопровождающиеся передачей вещества и энергии. Энергия при передаче по пищевой цепи теряется и потому цепь, обычно, не превышает 5 звеньев.

Начинают пищевую цепь микроорганизмы, которые могут переработать такие органические соединения как сахар, крахмал и тому подобное, то есть легкодоступные.

Более сложные соединения, как целлюлозу, жиры, растительные белки и так далее, «поедают» микробы и организмы, обладающие более сильным набором ферментов. Сюда же относят и грибы, которые могут «переварить» любые органические соединения растительного происхождения.

Все эти организмы не имеют пищеварительных органов и питаются, всасывая растворенные под действием их ферментов вещества всем своим телом. Эти организмы растут и увеличивают свою численность, но все полученные вещества на это не расходуются.

Эти неиспользованные вещества соединяются и превращаются в гуминовые и фульвокислоты. Последние вступают в реакцию и веществами неорганической природы и создают соли, которые являются первичным гумусом.

Химические и физические свойства образовавшегося первичного гумуса, состоящего из органических соединений – кислот и неорганических – солей, зависит от состава органических остатков подвергшиеся переработке на этом этапе.

Теперь наступает время включиться в пищевую цепь почвенным животным, в том числе и кольчатым червям. Они поглощают микробов вместе с землей.

В их пищеварительной трубке происходит переваривание, благодаря ферментам своего организма, способным расщеплять белок уже животного происхождения. Объем проходящей за сутки белковой и почвенной массы может быть равным их весу.

Кроме микробов, черви в процессе питания заглатывают и растительные останки, которые также могут переваривать.

Не весь объем переваренных веществ идет на рост и увеличение количества червей и других организмов на этом этапе пищевой цепи. Часть пищи не усваивается, попадает обратно и соединяется с минеральной ее частью в еще более сложные образования. Расширяется состав, впоследствии образуется биогумус, который отличается по химическим характеристикам от первичного материала.

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.

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.

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.

Гумус, его типы

   Глиногумусовые комплексы образуются в процессе склеивания поверхностей гумусовых кислот и их органо-минеральных  производных с поверхностями глинистых минералов.

Склеивание может происходить в результате  ионного обмена, хемосорбции и др.

Эти процессы играют большую роль в формировании гумусовых горизонтов, их структурного состояния и оказывают влияние практически на все свойства и режимы почв.  

   Специфику процесса гумификации в различных типах почв отражает групповой состав гумуса – функция биохимической активности почв.

   Групповой состав гумуса— это набор и количественное содержание групп специфических и неспецифических веществ, входящих в состав гумуса. Под группой веществ понимается совокупность родственных по строению и свойствам соединений.

Важнейшими группами являются: гуминовые кислоты ( ГК ) – состоят из 46-62% С, 3-6% N, 3-5% H, 32-38% O ,гиматомелановые кислоты, фульвокислоты (ФК)- высокомолекулярные азотосодержащие органические кислоты, отличающиеся от ГК светлой окраской, более низким содержанием углерода, растворимостью в кислотахи способностью к кислотному гидролизу, гумин-негидролизуемый остаток органического вещества в почве, не растворимый в щелочах. Группы неспецифических  соединений (выделяют группы липидов, все представители которых отличаются общим свойством – растворимостью в органических растворителях ).

   Фракционный состав– характеризует распределение веществ, входящих в те или иные группы почвенного гумуса по формам их соединений с минеральными компонентами почвы.

   Фракционный состав является функцией содержания и состава солей, минералогического состава почв и условий протекания реакций  взаимодействия, среди которых наиболее важна степень кислотности или щелочности почв.

   Для определения группового и фракционного состава гумуса существует  несколько методов, основу которых составляет последовательное растворение фракций гумусовых веществ различными растворителями.

   Метод В.В. Понамаревой и Т.А. Плотниковой включает следующие основные операции:

Навеску почвы обрабатывают 0,1 н H2SO4( декальцирование ) для удаления из почв Са2+. Эту фракцию называют « агрессивными фульфокислотами ».

Остаток почвы после декальцирования обрабатывают 0,1 н NОН, извлекая гуминовые кислоты свободные, связанные с подвижными полуторными окислам и с кальцием, а так же фульфокислоты, связанные с кальцием. Для раздельного определения в этой вытяжке  ФК и ГК последние переводят в осадок, подкисляя раствор до рН= 1-2, а кислый раствор ФК отфильтровывают.

     Остаток почвы после второй операции обрабатывают  0,02 н Nа ОН при повышенной температуре  на водяной бане. В раствор переходят ГК и ФК , прочно связанные с устойчивыми полуторными окислами и глинистыми минералами.

     В остатке почвы определяют количество нерастворившихся органических веществ.

      Отдельную навеску почвы обрабатывают 0,1 н NаОН  При этом растворяются гумусовые вещества свободные и связанные с подвижными полуторными окислами, но не растворяются вещества, связанные с кальцием. гуминовых кислот, связанных с кальцием, можно найти, если из количества ГК в щелочной вытяжке после декальцирования вычесть ГК, найденное в непосредственной щелочной вытяжке.

     Иногда присутствуют и другие операции. Обрабатывают почву в аппарате Сокслета спиртобензольной смесью, извлекают липиды. Если же кислый фильтр, оставшийся после осаждения ГК, пропустить через активированный уголь, то на угле сорбируются ФК, которые затем можно элюировать раствором щелочи (метод Форсита). Воздействием на сырой осадок ГК этанолом отделяют гиматомелановые кислоты.

     1.4. Факторы и условия гумусообразования.

   Ведущими факторами гумусообразования являются:

—    количество, состав и характер поступления в почву источников гумуса
• гидротермический режим
• окислительно-восстановительные условия
• биологическая активность
• гранулометрический состав
• минералогический состав
• химический состав
• физико-химические свойства почв

   Количество, состав и характер поступления в почву источников гумуса.

   Количество ежегодного опада  в различных природных зонах колеблется от нескольких центнеров/га в тундрах и пустынях до 10-15т/га в луговых степях лесостепной зоны и до 25 и более т/га сухого вещества во влажных тропических лесах.

В агроценозах количество послеуборочных остатков составляет 1-2 т/га под пропашными культурами, 2-3 т/га – под зерновыми, 5-8 т/га под многолетними травами.

Чем больше поступает источников гумуса, тем больше образуется гумуса в почвах, при прочих равных условиях.

   Ведущими показателями состава источников гумуса, с точки зрения влияния на гумусообразование, является содержание в них оснований, азота (отношение С:N) и легкоразлагаемых веществ.

Накоплению гумуса способствуют повышенное содержание оснований и азота и легкоразлагаемых веществ (белков и других азотсодержащих компонентов).

Повышенное содержание лигнина и целлюлозы снижает интенсивность гумификации.

   Поступление источников гумуса непосредственно в почву, в отличие от поверхностного, у4лучшает условия взаимодействия  продуктов гумификации с твердой фазой почв и снижает интенсивность их минерализации.

   Гидротермические условия определяют интенсивность и направленность биологических и биохимических процессов и скорость химических взаимодействий. Гумификацию сдерживают  избыток  влаги и ее недостаток. Избыточная  влажность обуславливает консервацию органических веществ на различных стадиях  разложения в виде перегнойных или торфяных горизонтов.

Оптимальными являются контрастные условия, когда влажные периоды чередуются с сухими. Во влажные периоды усиливаются процессы разложения и гумификации, а в сухие – происходит закрепление продуктов гумификации твердой фазой почвы. Понижение температуры ограничивают интенсивность гумификации, повышение – усиливают минерализацию.

  Оптимальными являются умеренные температуры.

   Окислительно-восстановительные условия. В условиях хорошей аэрации (окислительных) разложение органических остатков ускоряется, однако, в засушливых условиях активизируется и минерализация. В анаэробных  (восстановительных) условиях эти процессы замедляются. Умеренная пульсация ОВ-режима способствует гумификации и закреплению гумуса.

   Биологическая активность.  Северные подзолистые почвы характеризуются наименьшим содержанием микроорганизмов с низкой жизнедеятельностью.

К югу численность микроорганизмов увеличивается, их видовой состав становится более разнообразным, жизнедеятельность резко возрастает.

Сопоставление запасов гумуса в различных почвах с количеством микроорганизмов в них свидетельствует о том, что как слабая, так и высокая биогенность почвы не способствуют накоплению гумуса. Наибольшая его аккумуляция характерна для почв со средней численностью микроорганизмов.

   Гранулометрический и минералогический состав. В песчаных и супесчаных почвах с преобладанием первичных минералов создается хорошая аэрация, они быстро прогреваются. В этих почвах разложение органических остатков ускоряется, значительная их часть минерализуется полностью, а образовавшиеся гумусовые вещества плохо закрепляются на поверхности песчаных частиц и быстро минерализуются.

   В  глинистых и суглинистых почвах, в минералогическом составе которых преобладают вторичные минералы, процесс разложения органических остатков при прочих равных условиях замедляется, гумусовых веществ образуется больше, они хорошо закрепляются на поверхности высокодисперсных минеральных частиц и постепенно накапливаются в почве.

   Химический состав, наряду с минералогическим, обуславливает физико-химические свойства почв. Наличие карбонатов Ca и Mg, а также повышенное содержание этих элементов в составе минералов,   способствует накоплению гумуса. Ca и Mgсвязывают гуминовые кислоты в труднорастворимые и недоступные микроорганизмам формы.

   Физико-химические свойства определяют реакцию среды и сорбционные свойства.  Оптимальными  для гумификации являются нейтральная и близкая к нейтральной реакция среды, обусловленная повышенной концентрацией катионов Са2+ и Mg2+ .  Такая реакция оптимальна для процессов конденсации и образования устойчивых органо-минеральных соединений.

   1.5. Роль органических веществ в почвообразовании, плодородии почв и питании растений.

   Роль органических веществ в почвообразовании, плодородии почв и питании растений очень многообразна. Значительная часть элементарных почвенных процессов (ЭПП) происходит с участием гумусовых веществ.

К ним относятся биогенно-аккумулятивные, элювиальные, элювиально-аккумулятивные, метаморфические и другие.

Процессы взаимодействия органических веществ с минеральной частью почв лежат в основе почвообразования.

   , запасы и состав гумуса входят в состав главных показателей  почвенного плодородия. Они оказывают также влияние на все режимы и свойства почв.

    Органическое вещество является источником азота и зольных элементов питания растений. В нем содержится 98% валового азота, с ним связано 40-60% фосфора, 80-90% серы, значительные количества кальция, магния, калия и других макро- и микроэлементов.

Часть этих элементов находится в поглощенном состоянии и усваивается растениями в результате ионообменных реакций. Другая часть высвобождается и становится доступной растения после минерализации органических веществ.

Установлено, что около 50% потребности в азоте культурные растения получают за счет почвенного органического вещества, прежде всего легкоразлагаемого, остальные 50% за счет минеральных удобрений.

   Органическое вещество оптимизирует физико-химические свойства почв. Поглотительная способность органических коллоидов значительно выше, чем минеральных, и достигает 1000 и более мг-экв./100 г препарата гумусовых веществ.

Более гумусированные почвы обладают более высокой буферностью по отношению к кислотно-основным воздействиям, окислению-восстановлению  и действию токсикантов.

Поглощенные органическими и органо-минеральными коллоидами катионы являются доступными для растений и активно участвуют в их питании.

   Органическое вещество оказывает существенное влияние  на структурное состояние, физические, водно-физические и физико-механические свойства почв.

С увеличением гумусированности снижается плотность, увеличивается общая порозность, улучшается структура почвы, повышается водопрочность структурных агрегатов; увеличивается    влагоемкость и водоудерживающая способность, водопроницаемость, диапазон активной влаги, гигроскопическая влажность; становятся оптимальными физико-механические свойства почвы: липкость, пластичность, твердость, удельное сопротивление. Гумус придает почве темную окраску, что способствует поглощению тепла.

   Органическое вещество играет ведущую роль в биологическом режиме почв.

Источники гумуса поддерживают в почвах определенный уровень биологической активности; собственно гумусовые вещества способствуют сохранению микроорганизмов в почвах и создают комфортные условия  для их функционирования.

Повышенная биологическая активность почв способствует снижению численности патогенных микроорганизмов,  ускоряет микробиологическую деградацию пестицидов.

   В составе органических веществ содержатся физиологически активные вещества, ускоряющие рост и развитие растений.

   Наличие в молекулах гумусовых кислот широкого спектра кислородсодержащих функциональных групп, таких как карбоксильные(-СООН)и фенольные (-ОН) группы, гидроксильные , карбонильные(-С=О) и др.

в сочетании с присутствием ароматических фрагментов обусловливает их способность вступать в ионные и донорно-акцепторные взаимодействия, образовывать водородные связи, активно участвовать в сорбционных процессах.

тяжелых металлов в почвенном растворе и доступность их для растений, в значительной мере, зависит от адсорбционных свойств почвы, Высокая адсорбционная активность почв способствует большему закреплению металлов и снижению их подвижности.

   Адсорбция (от лат. ad — на, при и sorbeo — поглощаю) — преимущественное концентрирование молекул газа или растворенного в жидкости вещества (адсорбата) на поверхности жидкости, или твердого тела (адсорбента), а также растворенного в жидкости вещества на границе ее раздела с газовой фазой.

Если молекулы адсорбата образуют поверхностное химическое соединение с адсорбентом, то говорят о хемосорбции. Адсорбция увеличивается с ростом давления газа или концентрации раствора. При снижении парциального давления адсорбируемого компонента газовой смеси или бесконечном разбавлении раствора адсорбция уменьшается вплоть до полного освобождения поверхности адсорбента от молекул адсорбата.

Адсорбцию вызывают молекулярные силы поверхности адсорбента. Неполярные молекулы удерживаются за счет дисперсионных сил. Полярные молекулы (диполи, мультиполи) взаимодействуют с электростатическим полем поверхности адсорбента, что усиливает адсорбцию.

Совокупность обменных реакций обеспечивается в основном наличием в почве обменных катионов, представленных главным образом элементами первой и второй группами периодической системы. В кислых почвах значительную роль играют Н+ и Al 3+.

Что такое гумус? Что такое гумус почвы: состав и свойства удобрения

С этим понятием приходится сталкиваться многим людям, но далеко не все знают, что такое гумус. В переводе с латинского языка «humus» означает «земля», «почва» и является основным органическим веществом, содержащим питательные вещества, которые просто необходимы растениям.

Гумусовые же вещества относятся к особой группе химических соединений, свойственных земному почвенному покрову, то есть являются специфичными только для почвы. Наверняка, что такое гумус, теперь стало понятно, а из чего же он образуется? Из остатков растений, животных и микробов в результате взаимодействия с различными компонентами окружающей среды.

Химический состав гумуса является довольно-таки сложным. Для него характерен темный окрас, который отсутствует в растениях. В состав гумуса входит очень ценная гуминовая кислота, содержащая очень много углеродов (примерно 60%), кислорода (около 35%), азота (в среднем 5%), фосфор, сера, железо и так далее.

Исходя из вышесказанного, вытекает ещё один ответ на вопрос о том, что такое гумус.

Гумус — это термин, объединяющий огромный комплекс химических веществ, содержащих в своем составе органическую часть (гуминовую и фульвокислоты), неорганическую составляющую (химические элементы, имеющие неорганическое происхождение, или, другими словами, минералы, которые входят в число гуматов и фульватов). Но об этом сейчас поговорим более подробно.

С понятием гумуса вы уже познакомились, следующим открытым остаётся вопрос о том, что такое гумус почвы, и как он образуется? Гумус почвы – это не что иное, как продукт жизнедеятельности различных организмов, в первую очередь дождевых червей. Процесс образования гумуса является долговременным.

Растительность, продукты метаболизма, животные останки – всё это является пищей для организмов, которые обитают в почве. Какая-то часть всего этого поддаётся минерализации, а другая — биохимическому ферментативному разложению и окислению (гумификации), в ходе которого происходит синтез органических соединений, и образуется гумус.

Перегной в нем преобладает, а также гумусовые кислоты, которые со временем преобразуются, окисляясь в результате до углекислого газа и воды. Очень важным является то, что пути преобразования гумуса – минерализация или гумификация – зависят напрямую от почвенных и климатических условий.

В достаточно теплых и влажных климатах процесс окисления происходит очень быстро, и практически весь опад растительности минерализуется, что не дает гумусу в почве накапливаться. В холодных климатах трансформация опадов немного замедлена, да и количество их невелико, в результате этого содержание гумуса в почве небольшое.

Оптимальными для гумификации являются умеренные климаты без переувлажнения.

Итак, из всего вышесказанного можно сделать соответствующие выводы:

1. чтобы получить хороший урожай, растению просто необходим углекислый газ;
2. углекислый газ в почве, как правило, образуется в результате разложения остатков растений, животных и микробов при взаимодействия с различными компонентами окружающей среды (микроорганизмами, насекомыми, червями, грибами и так далее);
3. переработанные органические остатки растений, животных и микробов и образуют гумус-перегной, являющийся важнейшим компонентом плодородия почвы.

Функции гумуса

1. Физическая функция. Он создает прочную почвенную структуру, благодаря чему обеспечивается благоприятная циркуляция воды, воздуха необходимой температуры и предопределяется хороший рост корней в почве. Гумус также способствует приданию связанности легким почвам и разрыхлению плотных почв.
2. Химическая функция.

   Он является отличным хранилищем питательных элементов. В результате деятельности различных микроорганизмов гумус со временем разлагается (процесс минерализации), в результате чего происходит освобождение заключенного в нем азота, фосфора, калия и других элементов.

3. Биологическая функция.

   Гумус создает благоприятные условия для развития и дальнейшей деятельности различных микроорганизмов.

Типы гумуса

• Мор (гумус подзолистой почвы). Гумус данного типа является очень грубым, содержащим большое количество детрита, формирующегося при низкой биологической активности в условии кислой реакции среды.
• Модер (гумус дерново-подзолистой почвы), формирующийся при средних биологических активностях в условии кислой реакции среды и слабо взаимодействующий с минеральной частью почв.
• Мюлль (гумус черноземов), формирующийся при очень высоких биологических активностях в условии нейтральной реакции среды, активно взаимодействующий с минеральной частью почв.
• Анмоор (гумус дерново-глеевой почвы), формирующийся во временно увлажнённых почвах.
• Торф алиготрофный, являющийся «бедным гумусом» верховых болот.
• Последний тип – торф эутрофный, являющийся «богатым гумусом» низинных болот.

Значение гумуса в плодородии почв

Гумус активно участвует в процессе почвообразования. Ему отводится самая главная роль непосредственно в формировании профиля почв.

Гумус способствует склеиванию почвенных частиц в агрегаты (комочки), создает агрономические ценные структуры и благоприятные для жизни растений физические свойства почвы.

Он содержит основные питательные элементы для растений и различные микроэлементы, становящиеся доступными для растений после процесса минерализации.

Гумусовые вещества являются пищей для почвенных микроорганизмов. От содержания гумуса в почвах зависит интенсивность различных химических и биологических процессов, которые обуславливают накопление веществ, необходимых растениям. Гумус также способствует приданию почве темной окраски, тем самым земля лучше поглощает солнечную энергию.

Состав и свойства гумуса

Это удобрение является сложным динамическим комплексом органических соединений, которые образуются при разложении различных органических остатков.

В составе гумуса почвы можно выделить специфическую часть (примерно 90 %), состоящую из гумусовых веществ, и неспецифическую часть (остальная часть), состоящую из негумифицированных органических веществ. Гумусовые вещества почв, в свою очередь, представлены:

• гуминовыми кислотами — высокомолекулярными азотсодержащими органическими соединениями, имеющими циклическое строение, не растворимыми в воде и кислотах, но растворимыми в слабых щелочах, в состав гуминовых кислот входят углероды (около 50%), водород (5%), кислород (40%), азот (5%);
• гуматами, образующимися в результате взаимодействия гуминовых кислот с минеральной частью почв; гуматы щелочей являются хорошо растворимыми в воде, образуют тем самым коллоидные растворы; гуматы же кальция и магния не являются растворимыми в воде, образуют водопрочную структуру;
• фульвокислотами — высокомолекулярными азотсодержащими органическими кислотами, растворяющимися в воде, различных кислотах и растворах щелочей, кроме того, они способны растворяться в некоторых органических растворителях; в состав фульвокислот входят углерод, водород, кислород и азот, также хочется отметить, что эти кислоты способствуют активному разрушению минеральной части почвы.

Значение гумуса для растений

Обо всех заслугах гуминовых веществ до сих пор еще не известно, поэтому ниже приведены только основные из них, прочно укоренившиеся в теории и практике.

Таким образом, гумус — удобрение, способствующее:

1. стимулированию дыхания растений даже при остром дефиците кислорода;
2. повышению качества сельскохозяйственной продукции;
3. усилению фотосинтеза, стимулированию активности ферментов, которые напрямую связаны с фотосинтетическими реакциями;
4. ускорению транспорта и циркуляции пищевых веществ непосредственно внутри растений;
5. росту и развитию растений;
6. активизированию корнеобразования и развития почек;
7. повышению устойчивости к внешним неблагоприятным воздействиям;
8. образованию прочных соединений с металлами, поглощению фосфатов, нитратов и многих других;
9. увеличению кислотности на поверхности корней;
10. повышению устойчивости растений к действиям пестицидов и гербицидов, уменьшению накопления их в конечной продукции.

Использование гуминовых веществ в медицине

По результатам различных проведённых фармакологических тестов с целью выявления, что такое гумус, препараты, в основу которых входят гуминовые вещества, можно использовать в наше время медицине и ветеринарии в роли неспецифического лекарства, способствующего повышению сопротивляемости организма к воздействиям различных вредных факторов.

Медицинские лекарства на основе данных гуминовых веществ в наше время уже существуют в продаже. Их активно применяют при лечении радикулитов разных форм, заболеваний ушей и носа, фарингита, ринита, артрита, полиартрита, артроза и многих других заболеваний. Преимуществом данных препаратов является то, что они нетоксичны.

Загадки гуминового вещества

Вот и подошёл к своему логическому заключению рассказ о том, что такое гумус почвы, о его образовании, свойствах и функциях. Единственное, что хочется добавить, так это несколько слов о загадках гуминовых веществ.

Как известно, им не свойственен постоянный химический состав, они не обладают определенной молекулярной массой и постоянным единственным цветом.

Гуминовые вещества до сих пор изучаются химиками, почвоведами, гидробиологами, медиками, фармацевтами с целью объяснения всех загадок, хранящихся в них, которых, по прогнозам, будет разгадано еще очень много.