Процес утворення гумусу

ЛЕКЦІЯ 3

Тема: „Організми і їх роль в грунтоутворенні та родючості грунтів. Органічна частина грунту”

Джерела і склад органічних речовин

Однією з най­важливіших складових грунту є органічна речо­вина. Вона включає кореневі і надземні рештки рос­лин, що перебувають на різних стадіях розкладу, від­мерлих комах, тварин, численних мікроорганізмів та інших живих істот, що населяють грунт, а також орга­нічні добрива.

Основним джерелом нагромадження органічної ре­човини є рослини, які щороку залишають у грунті і на його поверхні багато органічної маси. Кількість та якість цієї маси не однакова і залежить від складу рос­линності. Так, у деревних рослин основна маса органіч­ної речовини складається з листя, хвої, гілочок. Після розкладу цієї маси утворюється світлий, здебіль­шого кислий перегній. Коренева система в деревних рослин багаторічна і в річному циклі збагачення грунту на органічну речовину практично участі не бере.

У польових культур корені відмирають щороку і разом з післяжнивними рештками стають важливим джерелом поповнення грунту на органічні речовини. Так, маса коренів зернових культур становить від 15 до 30% маси загального врожаю зерна й соломи. Орієнтов­но така сама кількість органічної речовини залишає­ться й на поверхні грунту у вигляді стерні. Значно біль­ше органічної речовини залишається після збирання багаторічних трав, у яких співвідношення між врожаєм надземної маси і кореневими та післяжнивними рештка­ми становить близько одиниці. Крім того, рослинні рештки бобових трав містять більше азоту, ніж інші культури. Найменше органічних речовин залишається в грунті після коренебульбоплодів — буряків, картоплі.

Найважливішими органічними сполуками, які над­ходять у грунт з рослинними рештками, є білкові речо­вини (особливо після вирощування бобових) і вуглеводи (целюлоза та геміцелюлоза). У складі зольних елемен­тів трав'янистих рослин переважають калій, кальцій, фосфор, натрій, кремній, сірка, залізо. Найбільше зольних елементів містять рештки злакових і бобових рослин.

Органічна речовина грунту є основним джерелом елементів живлення рослин, у тому числі й азоту. Разом з мінеральними речовинами вона зумовлює ряд цінних фізико-хімічних властивостей грунту і є джере­лом енергії для життєдіяльності корисних мікроорганізмів.

Процес утворення гумусу

Жива органічна речовина, як відомо, не може бути безпосередньо використана культурними рослинами. Лише після відмирання вона переходить у форму, що піддається розкладу, кінцевою стадією якого є повна мінералізація і утворення доступних для рослин поживних мінеральних сполук.

Розкладаючись у грунті, органічні речовини зазна­ють тривалих і глибоких перетворень. Вони мінералі­зуються не відразу, і через це в кожному грунті завжди можна виявити органічні сполуки на різних стадіях роз­кладу. При цьому, з одного боку, відбувається розклад органічних речовин до більш простих сполук і частково до продуктів повної мінералізації з виділенням великої кількості СО₂, який є основним джерелом вуглецевого живлення рослин. З іншого боку, одночасно з розкладом відбувається синтез високомолекулярних перегнійних ре­човин, що дістали назву гумусу.

Гумус (від лат. humus - земля, грунт) — це тем­на, аморфна колоїдна речовина, яка складається з ком­плексу специфічних досить стійких органічних сполук грунту. До його складу входять: власне перегній, що становить 85-90% усіх органічних речовин грунту, вклю­чаючи й значну частину кореневих виділень рослин та продуктів життєдіяльності мікроорганізмів; 10-15% гу­мусу складається з неспецифічних (тобто таких, що не містять у собі перегнійних кислот) напіврозкладених решток рослинних і тваринних організмів та хімічних сполук вихідних органічних речовин — білків, вуглеводів, органічних кислот, лігніну.

Отже, гумус — це не всі органічні рештки, що збе­реглися в грунті, а лише та частина органічної речо­вини, яка виникла заново в результаті синтезу і являє собою більш складну, якісно нову сполуку.

Важливими складовими гумусу є високомолекулярні сполуки кислотного характеру, серед яких виділяють важкорозчинні гумінові та ульмінові кислоти і легкорозчинні - фульвокислоти (або кренові). На них при­падає близько 60-70% від маси гумусу.

Гумінові та ульмінові кислоти — це рідини чорного або бурого кольору. При насиченні грунту каль­цієм гумінові кислоти в результаті взаємодії з ним здатні цементувати окремі частинки грунту у водостійкі грудочки, що є основною передумовою створення структури грунту.

Фульвокислоти мають жовтий колір, через що й дістали свою назву (fulvus - жовтий). На відміну від гумінових вони мають різко виявлену кислу реакцію, а тому активно діють на мінеральну частину грунту, розчиняючи більшість мінералів і виносячи їх у нижні шари, що призводить до руйнування грунту та втрати родючості.

Звідси виходить, що при різному співвідношенні між гуміновими і фульвокислотами родючість грунту буде різною.

Дата добавления: 2015-10-21