Содержание
15.Органическая часть почвы, её формы.
Органическое вещество почв — это
совокупность живой биомассы и органических
остатков растений, животных, микроорганизмов,
продуктов их метаболизма и специфических
новообразованных органических веществ
почвы — гумуса. В органическом веществе
почв всегда присутствует какое-то
количество остатков отмерших организмов,
находящихся на разных стадиях разложения,
живые клетки микроорганизмов, почвенная
фауна.
Потенциальными источниками органического
вещества почв можно считать все компоненты
биоценоза, которые попадают на поверхность
почв или в толщу почвенного профиля и
участвуют в процессах почвообразования.
Запасы биомассы биоценозов, ее структура
и динамика неодинаковы в разных природных
зонах. В абсолютном большинстве наземных
биоценозов зеленые растения (автотрофы)
имеют наибольшую биомассу и годичный
прирост (первичную продукцию), превышающую
биомассу беспозвоночных животных и
микроорганизмов в несколько десятков
или сотен раз, а позвоночных животных
в несколько тысяч раз. Поэтому надземный
и корневой опад и продукты метаболизма
высших растений дают основной материал,
из которого формируется органическое
вещество почв. Однако специфический
химический состав животных и
микроорганизмов, высокое содержание в
них белков определяют заметную их роль
в обогащении органического вещества
почв азотсодержащими компонентами.
Органическим веществом считается все,
что относится к растительным и животным
остаткам. Органическое вещество является
основой плодородия почв, оно служит
своеобразным резервом необходимых
растениям питательных веществ, оказывает
большое влияние на структуру почвы,
является источником энергии для многих
полезных микроорганизмов. За счет
разложения органического вещества
почвы в приземный слой воздуха выделяется
углекислый газ, который используется
растением для создания урожая при
достаточном освещении, влажности и
температуре воздуха и почвы. В почве
органическое вещество разлагается под
влиянием микроорганизмов при наличии
воздуха, благоприятной влажности и
температуры, образуя перегной, или
гумус. Таким образом, органическое
вещество является важной составляющей
почвенного покрова Земли и оказывает
существенное влияние на почвенные
процессы.
Животные и растения, обитающие на почве
и в почве, постоянно воздействуют на
субстрат, забирая у него питательные
вещества. Поэтому каждый раз нарушается
только что установившееся химическое
равновесие в почве, происходит дальнейшее
углубление процессов разложения и
выветривания.
Из отмерших растений образовавшаяся
органическая субстанция попадает в
виде спада листвы и хвои в почву,
перерабатывается микроорганизмами и
превращается непосредственно или через
животные организмы в почвенный гумус.
Таким путем она вновь вовлекается в
минеральный или пищевой круговорот и
может быть в обновленном виде усвоена
растениями.
В круговороте веществ в почве растения
синтезируют органическое вещество.
Большую роль в разрыхлении почвы,
механическом перемещении органического
и минерального вещества играют подвижные
почвенные животные (дождевые черви,
грызуны и др. ).
Животные производят механическое и
биохимическое разрушение его и тем
самым подготавливают его для
гумусообразования. Микроорганизмы
синтезируют почвенный гумус и затем
разлагают его.
Гумус различают виду, форме и характеру
составляющих его элементов
Важнейшие формы гумуса (по Г.Францу,
1960)
Форма гумуса | рН | С/N | Минерализация или гумификация |
Грубый гумус Модер Муль | 3,5 – 4,5 4 – 5 5,5 – 7 | 30 – 40 20 – 10 – 20 | Медленная Средняя Быстрая |
Эти элементы могут принадлежать к
группе гуминовых или негуминовых веществ.
Негуминовые вещества образуются из
соединений, входящих в состав живых
растений и животных, например, белков
и углеводов. При разложении данных
веществ выделяются двуокись углерода,
вода и аммиак. Энергия, образующаяся
при этом, используется почвенными
организмами. Распад негуминовых веществ
сопровождается полной минерализацией
элементов питания, что препятствует
дальнейшему накоплению в почве устойчивого
органического вещества. Напротив,
гуминовые вещества в результате
жизнедеятельности микроорганизмов
перерабатываются в новые, обычно
высокомолекулярные соединения —
гуминовые кислоты или фульвокислоты.
В качестве разновидностей гумуса
различают гумус питательный и устойчивый. Питательный
гумус легко перерабатывается и служит
микроорганизмам источником питания, а
устойчивый гумус с трудом поддается
переработке и выполняет прежде всего
физические и химические функции,
контролируя баланс питательного
вещества, количество воды и воздуха в
почве. Таким образом, гумус служит
основным поставщиком и резервом элементов
питания растений. Темный цвет гумуса
способствует лучшему прогреванию почвы,
а его высокая влагоемкость—удержанию
воды почвой. Гумус прочно склеивает
минеральные частицы, образуя комочки,
улучшающие структуру почвы. Данные
свойства благоприятствуют условиям
роста растений на почвах, богатых
гумусом. Чрезвычайно своеобразны
экологические условия для растений,
произрастающих на торфе (торфяные
болота), — особой разновидностью почвенного
субстрата, образовавшегося в результате
неполного распада растительных остатков
в условиях повышенной влажности и
затрудненного доступа воздуха. Растения,
произрастающие на торфяных болотах,
называют оксилофитами.
Важнейшим свойством почвы является
ее плодородие — способность
обеспечивать растения водой, элементами
питания и воздухом. Мощность гумусового
слоя и содержание гумуса в почве являются
одним из важнейших показателей уровня
плодородия почв.
Для того чтобы формировался гумус того
или иного типа, необходим достаточный
дренаж почвы. В условиях переувлажнения
разложение идет очень медленно, так как
нехватка кислорода ограничивает рост
аэробных редуцентов. В таких условия
растительные и животные остатки сохраняют
свою структуру и, постепенно спрессовываясь,
образуют торф, который может накапливаться
вплоть до больших глубин.
Гумус. Большая российская энциклопедия
Гу́мус (от лат. humus – земля, почва), динамичная система, состоящая из природных органических соединений в составе растительных и животных остатков, утративших черты анатомического строения и претерпевающих различные этапы разложения и синтеза; основная и важнейшая составляющая часть органического вещества почва. В состав гумуса входят как специфические гумусовые вещества, так и неспецифические органические соединения, образовавшиеся в результате разрушения тканей отмерших организмов: белки, аминокислоты, воски, смолы и низкомолекулярные органические кислоты, фрагменты целлюлозы, лигнина, хитина, и т. д. В узком смысле гумус – это динамичная система природных органических и органо-минеральных соединений, образующихся из растительных и животных остатков в результате реакций разложения и синтеза. Гумусовые вещества разделяются по растворимости в щелочах и кислотах на гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумин. При определении состава гумуса гумусовые кислоты экстрагируют из почв растворами щелочей или солей, а затем разделяют по их растворимости в минеральных кислотах: при pH 1–2 гуминовые кислоты выпадают в осадок, а фульвокислоты остаются в растворе. Соотношение гуминовых и фульвокислот является важным диагностическим признаком, который отражает условия формирования почв. Гумин представляет собой негидролизуемый остаток, который не переходит ни в щелочную, ни в кислотную вытяжки и состоит преимущественно из органо-минеральных соединений, углистого вещества и иных относительно инертных компонентов. Все компоненты гумуса представляют собой не индивидуальные вещества, а сложные поликонденсаты переменного состава, образовавшиеся при ресинтезе фрагментов органических соединений. Также популярна теория о том, что гумусовые вещества – это смеси низко- и высокомолекулярных компонентов, соединяющихся с помощью слабых водородных связей. Гумус содержит основные макроэлементы (азот, фосфор, сера и др.), а также ряд микроэлементов, необходимых для питания растений. Содержание гумуса в верхнем корнеобитаемом слое почв колеблется от десятых долей процента (у бурых пустынно-степных почв) до 10–15 % (у чернозёмов). Количество и качественный состав гумуса в значительной степени определяют большинство физических, химических и биологических свойств почвы, в том числе её плодородие. Многие биологические, химические и биохимические процессы в почвах протекают с использованием аккумулированной в гумусе энергии. Гумус играет важную роль в глобальном цикле углерода вследствие его огромных запасов в почвенном покрове Земли.
В некоторых случаях термин «гумус» относится к морфологии строения верхней части почвенного профиля, богатой органическим веществом. В частности, основные типы гумуса выделяются на основании степени разложения органического вещества в почве: мор – это слаборазложившиеся органические остатки, формирующие торф или лесную подстилку на поверхности минеральной почвы, мюлль – присутствие верхних гумус-аккумулятивных органо-минеральных горизонтов, а модер – сочетание лесной подстилки и гумус-аккумулятивного горизонта в почвенном профиле. Существует несколько более подробных классификаций типов гумуса, как отечественных, так и зарубежных.
Толпешта Инна Игоревна, Караванова Елизавета Ильинична
Органические и неорганические почвы: почему следует выбирать органические почвенные смеси и добавки чем размер горшка, это почва, которую вы используете.
И качество земли, которую вы используете, оказывает значительное влияние на то, насколько здоровы ваши растения и насколько успешно вы их выращиваете.
Что такое почва?
Бесплатный словарь определяет почву как верхний слой земли, на котором растут растения. Он состоит из частиц минералов и горных пород. Он также включает разложившееся органическое вещество, которое удерживает воду. В физической географии мы определяем почву как самый верхний слой земной поверхности. Он состоит из комбинации дезинтегрированных частиц породы или камня, гумуса и воды.
Суглинистая почва считается идеальной средой для выращивания. Он идеален, потому что представляет собой комбинацию равных частей трех различных типов грязи: глины, песка и ила. Глина полезна, потому что она очень быстро впитывает воду, но благодаря своей влагоудерживающей способности она также легко уплотняется. Песок помогает улучшить дренаж в глинистых почвах. Но это также помогает предотвратить уплотнение почвы. Ил содержит мелкие частицы. Как и глина, ил удерживает влагу, но водоудерживающая способность приводит к уплотнению.
Что такое органическое вещество почвы?
Когда мы говорим о «органическом веществе», , мы говорим о веществах, которые мы добавляем в почву, чтобы сделать ее лучше. «Органические вещества» включают в себя такие вещи, как компост из ваших домашних пищевых отходов. Это может также включать биоразлагаемую бумагу, сорняки, скошенную траву, листья, обрезки растений после обрезки), компостированный навоз, измельченную древесину, зеленое удобрение (покровные культуры, которые вы выращиваете для обработки почвы перед посадкой — обычно в огородах) или мульчу. Все эти вещества со временем разлагаются в земле, высвобождая питательные вещества, которые улучшают дренаж, разрушают уплотнение, увеличивают поток воздуха через корни растений и заменяют то, что природа помещает в почву. Однако мы удаляем путем повторных посадок, выкапывания, использования химикатов и факторов окружающей среды, многие из которых способствуют изменению климата. Согласно SARE (Программа исследований и образования в области устойчивого сельского хозяйства), «Органическое вещество почвы является самой основой для здоровых и продуктивных почв».
Органические вещества улучшают общее состояние почвы. И нашим растениям это понравится, и нам тоже. Это сочетание живых организмов, свежих остатков и тщательно разложившихся остатков. Почвенные микроорганизмы — хорошие ребята, которые проедают органическое вещество, заставляя его разрушаться и в конечном итоге превращаться в грязь. Микроорганизмы, которые это делают бактерии, грибы и простейшие . Они процветают в верхнем слое почвы, потому что органические вещества добавляются в верхний слой почвы. Но микроорганизмы также многочисленны в ризосфере, области, окружающей корни растений.
Бактерии являются первыми микроорганизмами, которые начинают процесс разложения. Их роль в содействии здоровью почвы заключается в том, чтобы сделать питательные вещества доступными для растений. Они растворяют фосфор, чтобы растения могли его использовать, и доставляют растениям азот.
Грибы ответственны за разложение свежих остатков. Они размягчают органические вещества, но также разлагают лигнин. Грибы в изобилии растут на почвах, которые никогда не нарушаются. Хотя они могут поражать растения и заражать их ложной мучнистой росой, выпреванием или различными видами корневых гнилей, они полезны, помогая связать корни растений с почвой.
Простейшие — единственные животные микроорганизмы. Как одноклеточные животные, они передвигаются в почве. Хотя их нельзя увидеть, их работа по разложению органического вещества уступает работе бактерий и грибов. Они питаются бактериями, грибами и другими простейшими. Простейшие питаются организмами и растительным материалом, богатым азотом, и при этом выделяемые ими экскременты минерализуют почву.
Дождевые черви вносят жизненно важный вклад в здоровье почвы. Черви питаются органическими веществами. При этом органическое вещество высвобождает питательные вещества в процессе разложения. Их деятельность также помогает смешивать органические вещества с почвой, перемещая ее от близкой к поверхности области, где находятся корни растений. Дождевые черви зарываются в почву. Поскольку они едят органические вещества, экскременты, которые они оставляют, известны как Червячные отливки. Эти отливки дают богатый органический гумус.
Преимущества здоровой почвы включают:
- Более здоровые растения в целом
- Наши фруктовые и овощные растения более здоровы и дают более высокие урожаи.
- Растения, растущие в здоровой почве, менее восприимчивы к атакам насекомых и вредителей.
- Здоровая почва способствует повышению устойчивости растений к болезням.
- Более здоровая почва может удерживать больше воды.
- Еще одним преимуществом здоровой почвы является улучшенный дренаж.
- Добавление органического вещества улучшает здоровье почвы за счет уменьшения уплотнения и улучшения воздушного потока по всей почве, но особенно вокруг корней.
- На поверхности более здоровая почва менее подвержена эрозии.
- Благодаря здоровой почве растения менее восприимчивы к атакам насекомых и вредителей, и у них меньше шансов заболеть инфекциями от болезней.
Органическая и неорганическая почва
Органическая почва является конечным результатом навоза, компоста и разложения растений. В процессе образуется грязь, богатая минералами и микроорганизмами, которые помогают преобразовывать органические вещества в почву, питающую растения своими питательными веществами, чтобы они могли стать здоровыми, зрелыми и продуктивными. По сути, это гумуса . Это то, что происходит в естественной среде обитания, когда растения сбрасывают листья на землю, ветки падают с деревьев, а другие растительные остатки падают на землю. Скопление этих веществ представляет собой листовой опад. В естественной, ненарушенной среде останки умерших животных смешиваются с опавшими листьями. И со временем все это разлагается, и в процессе распада образуется множество необходимых химических элементов. А химические вещества, выделяющиеся при распаде, становятся питательными веществами, которыми питаются растения.
При соединении различных органических веществ они подвергаются сходному процессу разложения. В результате получается богатый питательными веществами темно-черный рассыпчатый материал, который, по сути, является гумусом.
Органическая почва всегда свободна от химикатов. Он начинается со смеси равных частей глины, песка и ила. Однако добавление органического вещества дает ему питательные вещества, которых не хватает в неорганической почве. Органическая почва удерживает влагу, но также хорошо дренирует. Органическая почва обычно содержит некоторые из следующих типов органических веществ:
- Помет летучих мышей, известный как гуано.
- Кровавая мука
- Костная мука
- Компост
- Рыбная мука
- Навоз
- Мульча
- Грибной компост – при наличии
- Морские водоросли – при наличии
- Мягкий фосфат
- Соевый шрот
- Экскременты червей, выделяемые червями при поедании разложившихся органических веществ.
Наиболее распространенными органическими веществами в органической почве являются компост, навоз и мульча. Добавки, такие как отливки червей и гуано летучих мышей, обогащают почву.
Неорганические почвенные смеси обычно содержат комбинацию перлита – продукта, изготовленного из нагретого вулканического стекла, керамзита и торфяного мха. Хотя эти продукты встречаются в природе, почвенные компании обрабатывают их, чтобы убедиться, что они не содержат загрязняющих веществ или токсинов. Они часто добавляют химические удобрения и продукты для защиты от болезней, насекомых и вредителей. В неорганических почвах отсутствует органическое вещество, поэтому они не будут создавать экосистемы, способствующие оздоровлению почвы.
Мы с гордостью представляем линейку органических продуктов для почвы, потому что мы считаем, что они лучше для растений и окружающей среды. У нас есть товары от Malibu Compost , Foxfarm и Edna’s Best от E.B. Каменная компания . Это все калифорнийские компании. Зайдите в один из наших магазинов, чтобы увидеть нашу обширную линейку органических почвенных продуктов и почвенных добавок.
Вам нравится то, что вы видите? Подпишитесь на нашу еженедельную рассылку, чтобы получать подобные материалы каждую неделю!
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ!
Органическое вещество почвы в системах земледелия
- Дом
- Растениеводство
- Почва и вода
- Управление почвой и здоровье
- Органическое вещество почвы в системах земледелия
Органическое вещество почвы имеет значение!
Органическое вещество почвы
- поддерживает здоровую и продуктивную почву, обеспечивая пищу и дом для микробов.
- защищает наши почвы — невозобновляемый ресурс — от эрозионных потерь.
Методы создания и поддержания органического вещества почвы дают ряд преимуществ. Здоровая почва
- собирает и фильтрует воду.
- сохраняет питательные вещества и делает их доступными для обновления растений.
- обеспечивает жильем огромное количество полезных и разнообразных почвенных организмов.
Что такое органическое вещество почвы?
Мы часто слышим, что органическое вещество является одним из важнейших компонентов почвы. Но что именно? Одно определение из учебника:
.
Органическая фракция почвы, включающая растительные, животные и микробные остатки на различных стадиях разложения, биомассу почвенных микроорганизмов и вещества, продуцируемые корнями растений и другими почвенными организмами.
Проще говоря, это почвенный материал, полученный из живых организмов, будь то труп, отходы или другое вещество, выделяемое живыми организмами. Несмотря на то, что микробные клетки живы, их популяция быстро меняется, как мертвые остатки, и их часто включают в определение органического вещества почвы.
|
Почему почвы Верхнего Среднего Запада так богаты органическим веществом?
Есть несколько причин, по которым почвы Верхнего Среднего Запада имеют более высокие уровни органического вещества почвы по сравнению с остальным миром.
|
Классификация органического вещества
Многие различные материалы в почве подпадают под определение органического вещества; однако не все органические вещества одинаковы. Например, тушка мыши и гнилое бревно считаются органическими веществами, но они сильно различаются по своей химической природе и скорости разложения.
Хотя существуют различные описания органических веществ (или фракций), основанные на их химических свойствах, мы будем использовать более упрощенный способ представления органических веществ: активное и стабильное органическое вещество.
|
Польза органического вещества
Несмотря на то, что органическое вещество почвы может составлять небольшую часть общей массы почвы, оно оказывает непропорционально большое влияние на функции почвы. Вот почему:
|
Рисунок 10. Сравнение доступного содержания воды на основе состава почвы и процентного содержания органического вещества. Источник: Хадсон, 1994 г.
Рисунок 11. Дополнительные дни содержания доступной воды в зависимости от органического вещества почвы и текстуры на основе ежедневного использования кукурузы 0,25 дюйма. Источник: Хадсон, 19 лет.94.
Таблица 1. Содержание питательных веществ в органическом веществе почвы и соответствующая ценность удобрений (NRCS.USDA.gov). Доступные количества питательных веществ в год ниже и требуют минерализации для поглощения растениями. Предполагается: 2 миллиона фунтов на верхних 6 дюймах акра почвы и 1% органического вещества весят 20 000 фунтов.
Питательный | Средний фунт на 1% ОМ на акр | Стоимость удобрений ($ за фунт) | Стоимость удобрения на 1% ОМ $ за акр |
---|---|---|---|
Азот | 1000 | 0,45 | 450 долларов |
Фосфор | 100 | 0,38 | $38 |
Калий | 100 | 0,30 | $30 |
Сера | 100 | 0,42 | 42 $ |
Углерод | 11 500 | ||
Итого | 560 долларов |
Таблица 2. Диапазон емкости катионного обмена для каждого гранулометрического состава и органического вещества. Источник: Лэмб и др. Университет Миннесоты
Текстура | Емкость катионного обмена (CEC) (смоль/кг) |
---|---|
Органическое вещество | 40-200 |
Песок | 1-5 |
Песчаный суглинок | 2-15 |
Илистый суглинок | 10-25 |
Суглинок/пылеватый суглинок | 15-35 |
Глина | 25-60 |
Строительное органическое вещество
Очевидно, что органическое вещество почвы жизненно важно для поддержания ее здоровья. Почвенные микробы также играют большую роль в этом. Чтобы микробы росли и выполняли свою работу, им нужна (1) пища, (2) прочный дом и (3) свобода от резких физических и химических воздействий. Эти же характеристики создают условия для повышения уровня органического вещества в почве. Если вы хотите создать органическое вещество, постройте подземную среду обитания.
|
Учет поступления органического вещества в почву
В дополнение к обеспечению ресурсов для поддержки микробной активности важно учитывать как качество , так и количество поступления органического вещества в почву. Как упоминалось ранее, здоровая почва имеет постоянный запас как активных, так и стабильных форм органического вещества. Это означает, что для образования органического вещества в почве требуется (1) максимальное время и пространство, занимаемое корнями растений и остатками (количество), и (2) растительные остатки с различным соотношением C:N (качество).
|
Таблица 3. Микробные индикаторы на удобренном и неудобренном поле в западно-центральной Миннесоте.
Микробная биомасса (мкг/г) | Грибы (КОЕ/г x 1000) | Бактерии (КОЕ/г x 1000) | |
---|---|---|---|
Удобренная почва | 371 | 29,6 | 2 920 |
Неудобренная почва | 204 | 17,8 | 1 670 |
Разрушение органических веществ
Рисунок 18. Отвальная вспашка. Фото: Джоди ДеДжонг-Хьюз
Органическое вещество почвы имеет естественную тенденцию накапливаться, когда почва занята растительностью и не нарушена. Например, уровни органического вещества почвы медленно увеличиваются со временем в естественных прериях или лесных почвах.
Почвы, используемые для выращивания сельскохозяйственных культур, — это отдельная история. По мере того, как мы обрабатываем почву, удаляем урожай и пожнивные остатки и интенсивно обрабатываем эти почвы, естественная тенденция к образованию органического вещества преодолевается, и эти почвы вместо приобретения приобретают потери (рис. 18). Это проблема, которую можно свести к минимуму с помощью руководства, но для того, чтобы понять , как минимизировать эти потери, нам нужно понять , почему возникают потери.
|