Углеводы в почве: Вопрос 21. Неспецифические органические соединения почв.

Углерод и живая почва – залог продовольственной безопасности — АгроЭкоМиссия

Углерод играет важнейшую роль в сохранении здоровья почвы. я расскажу о свойствах углерода, живой почве и ее здоровье, об углеродном цикле, о влиянии вспашки, биоразнообразии и о том, как ресурсосберегающие технологии могут гармонизировать углеродный цикл.

Взаимосвязь всего живого

Продовольственная безопасность человечества полностью зависит от сельского хозяйства. И залог нашей продовольственной безопасности — углерод и живая почва. Углерод входит в состав всех живых организмов. Углерод — структура и топливо всего живого, как сказал ноутиллерБрайнЙоргенсен из Северной Дакоты, и мы должны осознавать, какую роль он играет в сельскохозяйственной практике.

Рассмотрим взаимосвязанные факты: устойчивое развитие человечества зависит от сельского хозяйства — сельское хозяйство зависит от погоды и климата — климат определяется углеродным циклом — понимание природы и углеродного цикла поможет более эффективно управлять сельскохозяйственной практикой.

Сила природы заключается в населяющих ее микроорганизмах. Именно они метаболизируют органические и неорганические вещества и обеспечивают круговорот веществ в природе. Это наша самая главная химическая фабрика. Природа — наш друг и источник всех ресурсов.

В почве начинаются все пищевые цепочки, поэтому для гармонии с природой мы должны научиться жить в гармонии с нашей почвой. Мы питаемся 3 раза в сутки, и 99,7% калорий получаем именно из почвы.

Почва обладает рядом биологических, химических и физических свойств. В ней постоянно протекают различные процессы, топливом для которых служит именно углерод, а баланс углеродного цикла и почвенной микробиоты — ключ к здоровью почвы и полноценной пище.

Очень важную роль играет связь углерода на всех уровнях организации живого. Углерод обеспечивает здоровье растений, а здоровье растений определяет пищевую ценность продуктов, которые, в свою очередь, влияют на здоровье человека. Здоровье людей связано со здоровьем экосистем и, соответственно, со здоровьем всей нашей планеты.

Основа сельского хозяйства

Сегодня существует путаница в терминологии относительно «секвестрации» и «депонирования» углерода. Основная разница заключается в периоде, в течение которого углерод будет находиться в земле. Долговременная задержка углерода почвой переводит его в пассивное состояние, что не дает микроорганизмам использовать его по назначению. Основная цель грамотного углеродного цикла — баланс между секвестрацией углерода из атмосфе-ры в форме парниковых газов и его активизация почвенными микроорганизмами. Только так возможно обеспечить устойчивое функционирование почвенной экосистемы.

Чтобы грамотно управлять углеродом, мы должны четко понимать его цикл. Все начинается с фотосинтеза, когда растения улавливают углекислый газ и с помощью солнечного света и воды преобразуют его в углеводы, которые мы с пищей используем в качестве энергии в процессе клеточного дыхания. Мы выделяем углекислый газ, который растения снова могут использовать для фотосинтеза. То есть основой этой цепи являются растения. Это звучит довольно понятно, но, к сожалению, все не так просто, как кажется.

Процесс преобразования солнечного света в энергию, которую мы потребляем с пищей, проходит целый ряд стадий. Синтезированные углеводы транспортируется в стебли, затем в корни, после чего в форме корневых экссудатов становятся доступны микроорганизмам, которые обеспечивают его рециркуляцию и здоровье почвы. Мы получаем от этой системы все самое ценное, что у нас есть, и в процессе дыхания выделяем углекислый газ, который возвращается в атмосферу.

Углерод — структурная основа всего живого. Именно углерод—каркас, хребет, несущая ось всех органических молекул на земле. Для меня углерод — основа всего сельского хозяйства. Именно атмосферный углерод растения улавливают во время фотосинтеза, он становится источником нашей энергии, нашего здоровья, и он также поступает к микроорганизмам. Эти микроорганизмы формируют биомассу на поверхности почвы, которая защищает ее от эрозии, укрепляет ее структуру и повышает плодородие.

На латинском «углерод» —«carbon». И именно с этой буквы «С» начинается слово «conservation», что значит «сохранение». Как для человека главной опорой является его позвоночник, так и для сельского хозяйства такой опорой служит углерод.

Атом углерода может связываться со множеством атомов, формируя огромное разнообразие органических соединений. Углерод может соединяться и сам с собой, формируя одинарные, двойные и тройные связи. Но важнее то, что он взаимодействует с водородом, кислородом, азотом и многими другими элементами, формируя сложные молекулы.

Именно из этих элементарных блоков состоит все живое на земле, формируя биоразнообразие нашей планеты.

Безумие вспашки

Говоря о практике ведения сельского хозяйства, мы должны понимать, какое воздействие на почву оказывает вспашка. В течение последних 50 лет во всем мире проводилась интенсификация сельского хозяйства и механизация процессов вспашки земли, что негативно сказалось на состоянии почвы.

При этом еще 70 лет назад известный сто-ронник почвозащитного земледелия Эд Фолкнер в своей книге «Безумие

вспашки» писал о том, что «научного обоснования целесообразности вспашки земли не существует».

В течение последних лет было создано множество различных видов плугов и другого специализированного оборудования, но мы только сейчас стали понимать, какое негативное влияние это может иметь на нашу почву.

Я считаю, что вспашка оказывает двойное разрушающее действие на почвенную экосистему и углеродный цикл. С одной стороны, при вспашке мы теряем углерод почвы. С другой стороны, при сжигании машинного топлива в атмосферу выделяются парниковые газы.

Все это ухудшает состояние почвы, загрязняет воздух, приводит к эрозии и потере органического вещества.

Существуют фактические доказательства того, как быстро мы теряем почвенной углерод на фоне интенсификации сельского хозяйства.

На графике представлена динамика потери почвенного углерода из почвы в штатах Иллинойс и Миссури за последние 110 лет. По оси «х» отмечено время, по оси «у» — содержание углерода в почве. В верхней части графика мы видим динамику потери почвенного углерода в Центральном Иллинойсе, где различные виды посевных культур представлены белыми фигурами. Очевидно, что наибольший спад наблюдается при посадке монокультуры кукурузы, а наименьший — при использовании севооборотов с овсом и травой. Такая же тенденция и в штате Миссури, где наибольшие потери наблюдались при посадке монокультуры кукурузы.

Причины потерь почвенного углерода

Потерю почвенного углерода можно визуально представить как ведро, из которого забирают землю, в результате чего онопустеет и, соответственно, для восполнения потерь его нужно снова наполнить. На слайде также видно, что наибольшие потери углерода 59% для штата Иллинойс и 70% для штата Миссури связаны с посадками монокультур, в то время как при посадке миксов кукурузы, овса и травы, а также при использовании навозных удобрений потери значительно снижались. Сегодня мы оказались в ситуации, когда запасы почвенного углерода значительно истощились, и единственный способ вернуть здоровье почвы —     вернуть углерод из атмосферы. И наилучший выход в данном случае, по моему мнению, —     использование практик почвозащитных технологий.

Почему происходит потеря углерода из почвы?

На сегодняшний день существует целый ряд объяснений:

1)    Во-первых, мы теряем углерод при сборе урожая в частях растений.

2)    Во-вторых, как я уже отмечал, значительное негативное влияние оказывает вспашка отвальным плугом и бороной.

3)    В-третьих, наблюдается переход от многолетних культур, которые могли удерживать под землей до 90% биомассы, к одногодичным культурам, которые удерживают всего 20%.

4)    В-четвертых, на фоне роста использования неорганических азотистых удобрений происходит интенсификация процессов минерализации органического вещества.

5)    Активный дренаж на среднем западе США с целью повышения аэрации растений также приводит к вымыванию органического слоя.

Однако, по моему мнению, именно вспашка   оказывает максимально негативное влияние на деградацию почв и потерю углерода. Интенсивная вспашка не просто разрушает почву, но и делает ее беззащитной для хищников.

Часто можно увидеть стаю чаек, напавшую на почву после того, как ее обработал плуг. Фактически почва становится бесплатной кормушкой для хищников. Ту же самую ситуацию мы можем наблюдать и в Миннесоте. Чайки налетели на вспаханную землю всего через 20 минут после обработки земли. У них, наверняка, есть какой-то радар, который позволяет им засечь такие изменения. Таким образом, вспашка, с одной стороны, непосредственно разрушает почву, а с другой, она привлекает хищников, которые только усугубляют процесс.

Почва — живая экосистема, и когда мы вспахиваем землю, мы оказываем на нее такое же влияние, как на нас оказывают землетрясения, пожары, ураганы, торнадо, падения астероидов, цунами — и все это разом. Мне кажется, мало кто из людей сильно обрадовался, сохранил бодрость духа и желание продуктивно трудиться, если бы такая катастрофа обрушивалась на нас регулярно. Поэтому нам нужно понять, что на самом деле происходит под землей и как наша деятельность влияет на почвенную экосистему.

Структура почвы

Негативное влияние на здоровье почвы оказывает и эрозия, поскольку структура напрямую влияет на функцию. Очень много говорят о важности почвенных агрегатов и их стабильности, однако я думаю, что мы должны называть их не «агрегатами», а «самородками», потому что у нас под землей находится настоящее сокровище, настоящий сундук с золотом. И очень важную роль здесь играют микроорганизмы, которые обеспечивают циркуляцию углерода, физические свойства почвы и функционирование водного цикла. Какую же роль играет структура почвы для ее здоровья? Она обеспечивает:

— место обитания почвенных организмов
— аэрацию почвы
— оптимальную водную инфильтрацию
— уменьшение поверхностной эрозии
— уменьшение водной эрозии
— стабилизацию биопор
— здоровье корней
— депонирование углерода
— сохранение и доступность воды
— эффективный водный цикл
— оптимальный обмен микроэлементов
— баланс экосистемных услуг.

Основы здоровья почвы

Сравнить влияние обычных методов ведения сельского хозяйства и ресурсосберегающих технологий можно на примере анализа водного цикла. Мы видим, что при использовании традиционных методов увеличивается испарение воды, в то время как транспирация снижается. Снижается и инфильтрация, при этом увеличивается водная эрозия. Вместе с тем использование технологий ПРЗ делает воду более доступной растениям, способствует ее сохранению и формирует биопоры. Мы должны учитывать именно эти маленькие детали, потому что именно они формируют большую картину.

Возвращаясь к углероду, мы должны осознавать, какую важную роль в его цикле играют растения. Именно растения в процессе фотосинтеза улавливают углерод и используют его как источник энергии и структурную основу, а также депонируют его в почве. Мы должны понимать, что абсолютно все растения, независимо от их размера, могут улавливать углерод из атмосферы. Это относится и к травянистым растениям, и к двухметровой кукурузе, и к гигантской секвойе. Понимание этих свойств поможет нам грамотно управлять углеродным циклом и способствовать сохранению здоровья почвы.

Не меньшую роль для здоровья почвы играет биоразнообразие, которое можно обеспечить, используя миксы покровных культур. Они работают по принципу «синергии», когда суммарный эффект превосходит эффект отдельно взятых элементов. То есть, складывая один и один, мы получаем три. Применение этого принципа синергии способствует оптимальному использованию почвенных ресурсов.

Ранняя посадка способствует более длительной секвестрации углерода. Отношение C:N позволяет контролировать скорость разложения органического вещества. Применение миксов покровных культур для стимулирования биоразнообразия напрямую связано с углеродным циклом, который обеспечивает здоровье почвы на всех уровнях. Не вдаваясь в детали, можно сделать следующий вывод: восстановление здоровья почвы основано на синергетическом принципе минимального возделывания земли (снижение потерь углерода) и максимального биоразнообразия (повышение секвестрации углерода). Именно это мы должны осознать, если хотим восстановить плодородие почвы и оптимизировать аграрную практику.

Корневые системы и углерод

Я бы хотел особое внимание уделить корневым системам. Находясь под землей, они зачастую ускользают не только от нашего взгляда, но и от нашего внимания. При этом роль их нельзя недооценить. Различные виды корневых систем отличаются по морфологии, глубине и, соответственно, по-разному влияют на свойства почвы, что необходимо учитывать в практике.

Сегодня мы все больше понимаем, какую важную роль играют корневые системы для углеродного цикла и здоровья почвенной экосистемы в целом. Корни выделяют особые экссудаты, которые стимулируют деятельность микроорганизмов и, соответственно, способствуют циркуляции углерода. Кроме того, появляются доказательства того, что корни способны депонировать до 2,5 раз больше углерода, чем наземные части растений.

Именно поэтому, выбирая миксы покровных культур, мы должны учитывать вид корневой системы и глубину роста корней. Это поможет более эффективно сохранять органическое вещество почвы. Хотя мы до конца не можем смоделировать, что происходит под землей, важность корневых систем для углеродного цикла становится все более очевидной, и мы не можем этого не учитывать.

Экосистемные услуги

Почва — живая экосистема, и мы должны понять, по каким законам она живет. Сегодня все чаще говорят об «экосистемных услугах», представляющих собой совокупность процессов в почве, которые «стоят на службе» у человека. Идею этих услуг зачастую представляют ввиде лестницы, где каждая новая «видимая» ступень есть ре-зультат процессов более низкой «невидимой» ступени. А фундамент всей этой лестницы — углерод.

В любой экосистеме активно взаимодействуют геологические, гидрологические, климатические, экологические и антропогенные процессы. Поэтому для того чтобы адекватно реагировать на изменения в экосистемах, нам нужно учитывать это взаимодействие и применять системный подход. Здесь я бы хотел процитировать слова известного почвововедаРаттана Лала, обладателя Всемирной продовольственной премии 2020 года: «Органическое вещество почвы и создает, и регулирует все экосистемные услуги, которые обеспечивают жизнь на нашей планете».

Научное сообщество выделяет четыре вида экосистемных услуг: обеспечение, поддержка и регуляция всех процессов нашей жизнедеятельности. И отдельно выделяетсякультурологическая функция, потому что если бы мы не ели три раза в день, вряд ли бы у нас хватало сил творить великие произведения искусства. Мы бы просто не существовали.

И во всех этих услугах очень важную роль играет углерод. В связи с этим именно сельское хозяйство оказывает огромное влияние на поддержание экосистемных услуг, что мы должны учитывать в своей практике.

Ведущую роль для функционирования этих услуг играют методы ресурсосберегающего земледелия, которое основано на трех принципах: минимальное воздействие на почву, постоянный покров и биодиверсификация. Углерод в данном случае также находится в центре нашего внимания как ключевой элемент всех этих звеньев.

Практики ПРЗ

Углерод является и регулятором, и топливом большинства биологических процессов почвы. Он входит в состав всех органических веществ, а также регулирует циркуляцию калия, фосфора, азота и других микроэлементов, необходимых почвенным микроорганизмам.   Благодаря углероду микроэлементы также становятся доступны растениям в той форме, в которой они могут их оптимально усваивать. Таким образом, для сбалансированного функционирования всех экосистемных услуг нам необходимо грамотно регулировать углеродный цикл.

Важно понимать, какую роль в жизнедеятельности почвы играют растительные остатки. Массовая доля углерода в них составляет 45%, а в органическом веществе почвы — до 58%. Это разница в 13% приходится на другие микро и макроэлементы, которыедолжны  возвращаться в почву, чтобы быть доступны другим растениям. Поэтому грамотное управление растительными остатками позволит нам более эффективно и гармонично использовать природные ресурсы почвы.

Теоретические принципы динамики углерода  довольно просты: нужно увеличить поступление и снизить потери, которые большей частью происходят на фоне деятельности микроорганизмов. Для этого нужна комплексная система ресурсосберегающего земледелия.

Сегодня мы оказались в ситуации тотального дисбаланса, и виной этому во многом традиционная вспашка. Из-за интенсификации сельского хозяйства мы теряем почвенный углерод, который попадает в атмосферу. В результате у нас дефицит углерода в почве и переизбыток углерода в атмосфере в форме парниковых газов. Чтобы изменить ситуацию, нам нужно использовать практики ПРЗ, которые помогут восстановить баланс. Именно сельское  хозяйство во многом стало причиной этого дисбаланса, но оно же может все изменить.

При соединении углерода и кислорода образуется углекислый газ, который и стал сегодня причиной изменения климата. Но он же может помочь и в борьбе с ним, ведь именно углекислый газ взаимодействует с водой в процессе фотосинтеза, в результате чего образуется глюкоза. При этом мы должны отличать угле-кислый газ, который образуется при сгорании топлива, и при сельскохозяйственной практике, поскольку к их управлению нужен принципиально разный подход. Традиционные методы ведения сельского хозяйства приводят к потере почвенного углерода и его выделению в атмосферу. При этом использование практик ПРЗ может стать инструментом борьбы с изменением климата, если мы будем грамотно использовать его основные принципы. Ответом на сложившуюся ситуацию может стать принятие практики углеродоцентрического сельского хозяйства, поскольку углерод — биотопливо всех процессов в живой природе.

В самом центре колеса

Три основных принципа практик ПРЗ можно символически представить в виде тройки лошадей. Первая — это постоянный покров почвы растительными остатками, что невозможно  без  отказа от вспашки и использования покровных культур и биоразнообразия, которые можно представить как двух других лошадей. Таким образом, чтобы практики почвозащитного ресурсосберегающего земледелия могли что-то реально изменить, необходимо, чтобы все три принципа применялись одновременно.

Углерод можно представить и как главное передаточное колесо между основными принципами ПРЗ. Именно благодаря ему мы имеем доступ ко всем перечисленнымэкосистемным услугам. И если мы примем новую парадигму ведения сельского хозяйства, мы сможем снизить негативное воздействие на окружающую среду и повысить продуктивность нашей сельскохозяйственной практики.

Углерод — центр крутящего колеса, а практики ПРЗ — его ось. Все экосистемные услуги — это оси колеса. Я попытался показать на слайде как можно больше этих спиц, но в качестве главных я бы выделил: пищу, волокна, топливо и корм. Мы также не должны забывать и о водном цикле, круговороте питательных веществ, о почвенных микроорганизмах и о целом ряде других функций. Я считаю, что применение практик ПРЗ позволит нам грамотно управлять углеродным циклом, а следовательно, повысить эффективностьэкосистемных услуг.

Наши главные союзники

Важно понимать, что использование практик ПРЗ также выгодно и с экономической точки зрения. Мы на 50% снижаем расходы на топливо, на оборудование, на рабочую силу, ремонт, удобрения и пестициды. Кроме того, на 30% более эффективным становится управление водными ресурсами. Это неофициальные данные от фермеров, но это может быть более достоверно, чем данные отвлеченных исследований.

С другой стороны, существует и экологическая выгода использования методов ПРЗ.

Снижается негативное воздействие:

— эрозии и стоков;

— загрязнения атмосферы;

— парниковых выбросов;

— деградации почв;

— изменения климата;

Происходит регенерация почв. В США постоянно вводят новые налоги на экологические программы, однако при использовании методов ПРЗ можно избавить налогоплательщиков от этого бремени и решить сразу две проблемы. С одной стороны, мы снижаем расходы, а с другой — восстанавливаем почвенный потенциал и ее плодородие.

Таким образом, мы должны понимать, что наши почвы — наши биологические союзники, в которых происходит непрерывный круговорот углерода и микроэлементов, необходимых для сбалансированного функционирования экосистемных услуг. Мы должны четко осознать, что главная причина деградации почвы — вспашка, а главное средство для восстановления ее плодородия — углерод.

Мы живем в целостном мире, который мы должны сохранять, оберегать и питать. И самым эффективным средством для этого могут стать почвозащитные технологии и углеродоцентричные принципы сельского хозяйства.

Читать 51 выпуск журнала «Ресурсосберегающее земледелие»

#плодородие
#почва
#продовольствие
#углерод
#безопасность
#ПРЗ

Растительные остатки и неспецифические вещества » Строительный онлайн-портал

  • Вредители
  • Микроорганизмы и насекомые
  • Природные цеолиты
  • Определение болезней и вредителей
  • Органическое вещество почвы
  • Почва, растение, удобрение
  • Агрохимические методы
  • Применение удобрений
  • Сельскохозяйственная радиология
  • Обезвреживание навоза
  • Органические удобрения
  • Микроорганизмы почвы

 17. 02.2013

Неравложившиеся или частично разложившиеся органические остатки представлены преимущественно остатками растений. Вклад остатков животных организмов и микроорганизмов невелик, и они обычно не выявляются при морфологическом и микроморфологическом изучении почвы.
Растительные остатки представлены остатками корней, стеблей листьев, коры, древесины и другими формами. В состав растительных остатков и продуктов метаболизма микроорганизмов входят индивидуальные соединения, хорошо известные из курсов биохимии растений и животных. Эти индивидуальные вещества служат источниками для формирования гумусовых веществ и играют значительную роль в процессах почвообразования http://agro-portal.su/. Неспецифические органические соединения участвуют в процессах внутрипочвенного разложения минералов и образования органоминеральных комплексов. Некоторые из них являются хорошими структурообразователями, обладают высокой физиологической активностью. К неспецифическим компонентам почвенного органического вещества относятся лигнин, углеводы, белки, жиры, воскосмолы и некоторые другие соединения.
Лигнин представляет собой устойчивое к разложению органическое соединение. Его содержание в тканях растений достигает 10-30 %. Лигнин имеет характерное ароматическое строение, в основе которого лежат фенилпропановые фрагменты.
Углеводы составляют 30-70 % высших растений и представлены, главным образом, целлюлозой, гемицеллюлозами, пектиновыми веществами, крахмалом. Кроме этих веществ в почву поступают также моносахариды, некоторые другие углеводы, а с остатками насекомых также хитин. Углеводы продуцируются также почвенными микроорганизмами. По подсчетам Л.К. Садовниковой, с растительными и микробными остатками в почвы под естественной растительностью ежегодно поступает от 2-3 до 7-8 т/га углеводов. Преобладающая часть поступающих в почву полисахаридов представлена линейными полимерами глюкозы, ксилозы, при участии арабинозы, маннозы, галактозы, фруктозы, галактуроновой кислоты. Составляющим компонентом хитина служит глюкозамин. В составе гумуса доля углеводов обычно повышена в тундровых почвах, подзолистых, дерново-подзолистых, сероземах, горно-луговых почвах и относительно понижена — до 10-15 % от Собщ в черноземных почвах.
Белки (протеины) представляют одну из наиболее важных групп неспецифических почвенных соединений. Они являются источником азота (до 16 %), серы (0,3-2,4 %), фосфора (до 0,8 %). Органические остатки содержат около 15 % белковых веществ (в тканях грибов и бактерий содержание белков достигает 50 % и более).
При разложении белковых веществ в почву поступают аминокислоты. Наличие в почвах свободных аминокислот свидетельствует о напряженности биохимических процессов, протекающих в почвах, и является показателем подвижности и относительной доступности растениям органических соединений азота. В почвах аминокислоты обнаруживаются как в свободном виде, так и в составе различных групп специфических и неспецифических веществ. После гидролиза почвы или гумусовых кислот 6 н. раствором HCl обычно обнаруживается около 17 аминокислот, в том числе: алифатические аминокислоты (глицин, аланин, лейцин, изолейцин), дикарбоновые кислоты (глутамин, аспарагин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота), двухосновные аминокислоты (аргинин, лизин, гистидин), оксиаминокислоты (серин, треонин), ароматические аминокислоты (фенилаланин, тирозин), иминокислоты (пролин, оксипролин), серусодержащие аминокислоты (цистеин, цистин, метионин).
Жиры, воска, смолы, часто объединяемые в общую группу липидов, или орсолидов, обладают большим запасом энергии, и многие их представители относятся к физиологически активным веществам. Некоторые их этих веществ стимулируют деятельность микроорганизмов, часть из них токсичны для высших растений.
Кроме упомянутых соединений, в почвах найдены разнообразные низкомолекулярные органические кислоты, в том числе щавелевая (СООН)2, муравьиная НСООН, уксусная СН3СООН, янтарная HООCCh3Ch3CООH, лимонная НООССН2С(ОН)(СООН)СН2СООН, бензойная C6H5COOH, а также дубильные вещества, пигменты, витамины и другие соединения. В составе органического вещества почвы существенное значение, видимо, имеют флавоноиды, с общим углеродным скелетом типа C6-С3-C6. Некоторые исследователи считают последние прямыми предшественниками гуминовых кислот
Химический состав органических остатков приведен в табл. 3.

Индивидуальные химические соединения играют активную роль в процессах почвообразования, и их накопление отражает зонально-генетические особенности почвы. Например, содержание углеводов и липидов в составе гумуса закономерно уменьшается при переходе от подзолистых почв к черноземам и снова возрастает в почвах сухих степей и полупустынь. Таким образом, содержание и состав неспецифических органических веществ является важной характеристикой зонального типа почвы и ее гумусного состояния.
Большая часть растительных остатков, как видно из табл. 3, представлена углеводами и лигнином, и только в бактериях резко повышено содержание белков. Химический состав растений различных семейств и видов имеет как видовые, так и экологические особенности. Эти особенности могут отразиться на характере гумификации; материалы о зависимости гумификации от химического состава растительных остатков были получены Л.А. Гришиной.
Не меньшее значение для гумификации имеет количество растительных остатков. Общее количество биомассы, ежегодно поступающее в почву, обусловлено климатическим поясом и связанным с ним типом растительности (табл. 4). Ежегодный опад колеблется от 10-15 ц/га до 120-250 ц/га сухой массы, однако не все количество опада непосредственно подвергается гумификации. Значительная часть, иногда преобладающая, наземного опада перерабатывается различными насекомыми и другими представителями почвенной фауны и затем частично возвращается в почву уже в виде экскрементов этих животных.

В пахотных почвах количество корневых и пожнивных остатков существенно зависит от культуры, типа почвы и урожаев. Чем выше урожай, тем больше масса остатков (табл. 5). Поэтому в тех почвах, на которых получают высокие устойчивые урожаи всех возделываемых культур, может складываться бездефицитный баланс гумуса даже без применения органических удобрений. В наибольшей степени обогащают почву органическими остатками многолетние травы, которые образуют хорошо выраженную дернину, способствуют накоплению азота (за счет бобовых) и создают благоприятные условия гумификации. В процессах гумусообразования и гумификации прямо или косвенно участвуют все органические вещества, входящие в состав растительных остатков. Но степень их участия, пути и механизмы трансформации неодинаковы.

Процессы минерализации и гумификации органических остатков протекают под воздействием обитающих в почве микроорганизмов (бактерий, грибов, актиномицетов) и при активном участии почвенной мезофауны — микроскопических и макроскопических животных, живущих в почве. В почве обитает большое число разнообразных представителей животного мира от простейших до позвоночных животных, в том числе дождевые черви, личинки двукрылых и жуков, многоножки, клещи, моллюски, муравьи, термиты и т.п. Они измельчают растительные остатки, ускоряя тем самым их разложение, перемешивают их с минеральной частью почвы, способствуя более быстрому и полному взаимодействию органических веществ с минеральными, выбрасывают в почву в виде экскрементов переработанную и недоиспользованную их организмами растительную массу.
Дождевые черви перерабатывают до 1000 кг/га растительной массы, а в почвах с обильным обитанием дождевых червей через их кишечник может пройти практически весь опад. Почвенная фауна оказывает и косвенное влияние на процессы разложения органических остатков, разрыхляя почву и повышая ее аэрацию.
При разложении компонентов растительных остатков происходят реакции гидролиза, окисления, восстановления, деметилирования и ряд других. Конечным продуктом гидролиза белков являются аминокислоты, при этом происходит разрыв пептидных связей:

При гидролизе углеводов образуются моносахариды, аминосахара, уроновые кислоты, например:

При гидролизе жиров образуются глицерин и жирные кислоты. Гидролитическое расщепление лигнина и дубильных веществ приводит к образованию менее сложных соединений. По В. Фляйгу, первыми продуктами разложения лигнина являются феруловая, синаповая и n — кумаровая кислоты, которые при дальнейшем окислении дают ванилиновую, сиреневую и n-оксибензойную кислоты. Последующее деметилирование, гидроксилирование и окислительное декарбоксилирование приводит к образованию в почвах протокатеховой и галловой кислот, а также ряда хинонов (см. схему). Все перечисленные продукты распада участвуют, согласно конденсационной гипотезе гумификации, в синтезе гуминовых кислот.

Одновременно с процессами гидролиза в почве в присутствии окислительно-восстановительных ферментов протекают реакции окисления и восстановления органических соединений и их отдельных группировок. Характер и направление этих реакций определяется составом органического материала и окислительно-восстановительными условиями почвы: в аэробных условиях преобладают процессы окисления, в анаэробных — восстановления. Эти реакции вызывают разрыв углеродных цепей в молекулах и изменение степени окисления. В результате этих процессов происходит декарбоксилирование органических кислот, дезаминирование аминокислот, вплоть до полной минерализации органических соединений. Низкомолекулярные продукты гидролиза в аэробных условиях окисляются до карбоновых кислот и оксикислот, альдегидов и спиртов, а в итоге — до СО2 и Н2О.
Наряду с разложением органических остатков в почвах происходит процесс гумификации, в результате которого образуются специфические гумусовые вещества: гуминовые кислоты, гиматомелановые кислоты, фульвокислоты, более устойчивые к разложению, чем исходные органические материалы. Механизм гумификации до конца не выяснен. В нашей стране и за рубежом были предложены несколько гипотез процесса гумификации, из которых наибольшее значение имеют гипотеза М.М. Кононовой и гипотеза Л.Н. Александровой.
Сформулированная М.М. Кононовой конденсационная гипотеза включает стадию распада высокомолекулярных соединений до мономеров или простейших фрагментов (фенолов, аминокислот), окисление фенолов до хинонов и последующую конденсацию хинонов с аминокислотами, приводящую в конечном итоге к образованию гуминовых кислот (см. схему).

Л.Н. Александрова сформулировала гипотезу окислительного кислотообразования, согласно которой в гумификации участвуют не только простейшие продукты распада (и не столько они), но и высокомолекулярные фрагменты лигнина, полисахаридов и т.д. (см. схему).

В результате гумификации в почвах накапливаются гумусовые кислоты, придающие почвам характерную темную окраску и участвующие в формировании всех важнейших физических и химических свойств.
Гуминовые кислоты представляют собой полидисперсную группу высокомолекулярных азотсодержащих оксикарбоновых кислот. Они извлекаются из почвы растворами щелочей и некоторыми другими растворителями с образованием темноокрашенных растворов — гуматов натрия, калия или аммония. В зависимости от концентрации и типа почвы растворы гуматов имеют окраску от бурой до черной. Из растворов гуматов гуминовые кислоты легко осаждаются кислотами в виде аморфного хлопьевидного осадка. Они содержат 50-62 % (весовых) углерода, 2,8-6,0 % водорода, 31-40 % кислорода, 1,7-6,0 % азота, серу и фосфор и некоторые другие элементы, количества которых существенно зависят от принятого способа экстракции и очистки гуминовых кислот.
Непостоянство элементного состава гуминовых кислот объясняется их гетерогенностью, а также их возрастом и условиями образования. Наиболее обуглерожены гуминовые кислоты черноземных почв, беднее углеродом гуминовые кислоты подзолов, дерново-подзолистых почв и сероземов (табл. 6).

Средневесовые молекулярные массы гуминовых кислот колеблются от 10-20 тыс. до 150 тыс.-200 тыс. атомных единиц массы. Средние значения близки к 60-70 тыс. а.е.м. Строение молекул не выяснено окончательно.
По современным представлениям гуминовые кислоты содержат ароматические «ядра», боковые цепи и периферические функциональные группы: карбоксильные CООH, гидроксильные ОН, метоксильные ОСН3, карбонильные С = 0, хинонные. Методами кислотного и щелочного гидролиза удалось отщепить, а затем идентифицировать компоненты, составляющие боковые цепи гуминовых кислот. Они почти полностью представлены углеводами и аминокислотами. Методы жесткой деструкции (окисление, восстановление, пиролиз) показали, что в состав «ядра» гуминовых кислот входят пяти- и шестичленные кольца, в том числе и гетероциклы типа пиридина.
Изучение продуктов деструкции гуминовых кислот и данные инструментальных анализов позволили построить вероятную формулу их элементарной структурной ячейки (рис. 2).

Поскольку гуминовые кислоты являются соединениями переменного состава, эта модель носит вероятный характер, но тем не менее она позволяет объяснить известные экспериментальные данные о составе и свойствах гуминовых кислот, полученные за последние годы.
Основная масса гуминовых кислот присутствует в почвах в виде нерастворимых в воде соединений с ионами кальция, железа, алюминия и (или) с их гидроксидами. Сравнительно прочно связаны гуминовые кислоты в форме адсорбционных комплексов на поверхности частиц глинистых минералов. В кислых почвах часть гуминовых кислот может находиться в Н-форме (свободные кислоты, а в солонцах и содовых солончаках — в форме сравнительно более легко растворимых гуматов натрия.



  • Состав и запасы органического вещества в почвах
  • Влияние на физико-химические свойства почв
  • Физиологически активные компоненты гумуса
  • Значение органического вещества в почвообразовании
  • История применения органических удобрений
  • Наставление по приготовлению навоза
  • Обезвреживание навоза разных животных
  • Требования к навозному удобрению
  • Определение эффективности обезвреживания навоза
  • Места накопления навоза

Сила углеводов в саду

Если вы давно работаете в этой отрасли, вы, вероятно, слышали свою долю интересных разговоров, посвященных способам увеличения производительности вашего сада. Справедливости ради следует отметить, что многие из этих разговоров ведутся людьми, которые, учитывая их опыт в торговле, могут дать совет с определенной степенью обоснованности. Однако есть и другие, которые предлагают не столь убедительные идеи по поводу повышения урожайности.

Одна из наиболее распространенных идей по увеличению общей урожайности сада — обогащение среды углеводами или сахаристыми веществами. Поскольку простые сахара встречаются в изобилии на протяжении всей нашей повседневной жизни, например, в газированных напитках, не очень убедительные «эксперты» рекомендуют обогатить свой сад сладкими газированными напитками, такими как кола, апельсин или виноградная газировка. Утверждается, что не только высокое содержание сахара повышает метаболизм вашего растения, но и вкусовой профиль, извлеченный из газировки, может попасть в конечный продукт вашего цветка. Это утверждение, однако, не было подтверждено.

Таким образом, хотя использование сахара, содержащегося в некоторых бытовых продуктах, таких как патока, может быть целесообразным, использование соды в запланированной программе кормления не рекомендуется. Эти напитки, особенно разновидности колы, сильно газированы и известны своей способностью нейтрализовать бактерии. Поскольку весь смысл введения источника углеводов в вашу программу питания заключается в выращивании и поддержании живых микроорганизмов, использование соды в качестве источника сахара кажется контрпродуктивным по сравнению с исходной предпосылкой увеличения максимальной урожайности сада.

Углеводы дают вашим растениям энергию, не заставляя их работать на нее.

– Садовый мудрец, автор « Справочник цветовода» «

Имея это в виду, существуют другие эффективные и экономичные источники углеводов, которые специально разработаны для использования в производстве продуктов питания и цветов. Добавляя качественный источник сахаров в свою регулярную программу внесения удобрений, садоводы, как правило, могут рассчитывать на повышенную активность живых бактерий и грибков, что в конечном итоге может привести к необходимому поглощению питательных веществ и более быстрому перемещению жидкости и удобрений по всей системе растения. Приведенные ниже отрывки углубятся в тему силы углеводов в корневой зоне.

Ключевые преимущества углеводов

В отличие от уже упомянутой газировки, которая содержит простые обработанные сахара (среди других, возможно, вредных добавок), чистая, ориентированная на качество углеводная добавка, такая как наша Liquid Weight или Karbo Boost, содержит множество простых сахаров , таких как декстроза, сахароза и фруктоза. После этого можно ожидать двух улучшений от включения богатого источника углеводов в запланированную программу питания: увеличение активности микробов и более высокая скорость поглощения питательных веществ и жидкости.

Увеличение активности микробов

Чтобы стимулировать быстрый рост полезных бактерий, грибков и простейших в вашей корневой зоне, сочетание вашей регулярной программы питания с сахаросодержащей углеводной добавкой поможет ускорить скорость роста полезных микробов. Растения тратят невероятное количество высвобождающих энергию сложных сахаров, таких как целлюлоза, в корневую зону; таким образом, добавляя дополнительные углеводы к расходам вашего растения, вы можете быть уверены, что полезные микробы в вашей почве будут в изобилии питаться , что, в свою очередь, будет поддерживать выращивание и рост вашей среды обитания. Кроме того, это действие по добавлению углеводов позволит вашему растению сосредоточить свою энергию на производстве остальной части его анатомии на протяжении всего жизненного цикла.

Повышенное поглощение питательных веществ и жидкости

Этот ожидаемый результат тесно связан с ранее обсуждавшимся увеличением активности микробов. Из-за увеличения и роста живых организмов в корневой зоне доступные элементы, такие как азот, фосфор и калий, наряду с множеством других питательных микроэлементов, расщепляются ускоренными темпами. Эта точка также указывает на увеличение потребления жидкости из-за активного метаболизма растения, который, если его поддерживать, может дать более быстрорастущее и более здоровое растение в целом .

Жидкая углеводная добавка : жидкая масса

Жидкая масса представляет собой жидкую питательную добавку  используется в стадии цветения растения 9005. Он содержит смесь простых углеводов для поддержания полезной микробной жизни в корневой зоне. Введение углеводов через корневую зону принесет пользу микробам, которые расширят способность корневой зоны поглощать питательные вещества и другие жизненно важные жидкости.

Icons Front Label Icons Back Label Icons

Купить сейчас

Полезные микробы делают это, связываясь с корнями растений, чтобы расщеплять более крупные элементы на простые химические компоненты, которые растениям легче усваивать и усваивать. Это приводит к увеличению выхода как по массе, так и по качеству. Liquid Weight является обязательной добавкой во всех наших программах жидких питательных веществ .

Сухая углеводная добавка : Karbo Boost

Karbo Boost представляет собой сухую питательную добавку , используемую на стадии цветения цикла растений. В этой формуле используются естественные углеводы, чтобы ваши растения получали дополнительный чистый источник энергии для поддержки обильного плодоношения. Дополнительный источник углеводов важен на этапе цветения, чтобы микробы могли помочь вашим растениям усваивать питательные вещества, необходимые им для получения здорового и ароматного урожая.

Значки на передней этикеткеЗначки на задней этикетке

Купить сейчас

Эти микроорганизмы могут помочь расщепить более крупные элементы на простые химические компоненты, которые растениям легче усваивать и усваивать. Здоровая микробная жизнь в ризосфере не только помогает мобилизовать питательные вещества, но и способствует поглощению воды и кислорода в корневой зоне для более быстрого и сильного роста . Добавьте Karbo Boost вместе с вашей любимой программой питательных веществ.

Добавка полезных бактерий: Root Builder

Root Builder представляет собой жидкую питательную добавку , используемую на вегетативных и стадиях цветения цикла растений. Наша формула вводит в среду для выращивания две ключевые формы полезных бактерий: Bacillus licheniformis и Bacillus subtilis. Bacillus licheniformis поможет расщепить элементы, чтобы ваше растение могло использовать свою энергию для других важных функций растения, таких как производство больших красивых цветов.

Front Label Icons Back Label Icons

Купить сейчас

Bacillus subtilis — чрезвычайно сильные полезные бактерии, которые усиливают естественную защиту. Он также будет производить молекулы, называемые итуринами, которые будут нацеливаться на вредные микроорганизмы в ризосфере и уничтожать их . Вместе эти организмы действуют как микробная добавка к почве, которая улучшает преобразование органических и неорганических удобрений в доступные для растений формы для более эффективного усвоения питательных веществ.

Готовы к преимуществам углеводов?

Подумайте о том, чтобы добавить любую из вышеперечисленных добавок в свой рацион, чтобы получить высококачественный источник углеводов. По сравнению с добавлением сахаристой газированной альтернативы, эти формулы гарантируют, что любые микробы получат полный спектр сахаров, позволяя вашим растениям сосредоточиться на выращивании морозного конечного урожая.

  • Листы MSDS
  • Индивидуальная информация о продукте
  • Программы кормления
  • Ресурсы для входа в систему розничного продавца

Подробнее


  • Что такое дополнительные питательные вещества?

    Питательная добавка или пищевая добавка может быть описана как любой пищевой продукт растительного происхождения, направленный на улучшение естественных моделей развития. В отличие от базовых питательных веществ, которые предназначены для прогресса и поддержания здорового образа жизни

  • Почему важно проверять уровень pH вашего стока

    Если вы недавно заметили обесцвечивание листьев, мутацию или плохой рост, вполне вероятно, что причиной этих проблем является неправильный диапазон pH. pH является одним из наиболее важных факторов в саду. Но

  • В чем разница между сухим и жидким удобрением?

    К сожалению, не все удобрения одинаковы. Это не означает, что один продукт или программа кормления не будут работать так, как рекламируется, но, как мы знаем из опыта, существует множество факторов, которые влияют на

  • .

BlueGold® Super Carb (внесен в список OMRI) — BlueGold® от Eden Solutions0171

ВАЖНОСТЬ УГЛЕВОДОВ

Углеводы являются важным компонентом органического вещества во всех почвах. Правильный уровень углеводов должен составлять от 5 до 20 процентов органического вещества почвы. Углеводы не только составляют от 50 до 70 процентов сухого веса растительного вещества, но и являются важным компонентом микробиологии почвы, как структурным, так и клеточным компонентом, выполняющим метаболические функции. Микроорганизмы разлагают углеводы до метаболизируемых веществ, которые наиболее доступны для почвенных организмов. Сахара растительного происхождения служат важным источником энергии и углерода для биологии почвы. Выживание аэробных бактерий в почве полностью зависит от влажности, аэрации, правильного pH и обилия пищи (Углеводы) .

 

ЗАЧЕМ МНЕ КОРМИТЬ БИОЛОГИИ?

Университеты установили число, примерно только 60% всех мировых удобрений и вспомогательных питательных веществ, вносимых в почву , никогда не попадают на растения. Это удивительное число . Некоторые источники данных указывают на то, что известные фосфатные рудники закончатся в ближайшие несколько десятилетий, и азот не слишком сильно отстает. Итак, что происходит? Растениям требуются микронизированные питательные вещества, и только приемлемым методом для растений являются питательные вещества, которые были обработаны и микронизированы микробиологами в почве. Корни растений обеспечивают среду обитания для жуков , в то время как богатая, влажная и богатая углеводами почва служит топливом для почвенных жуков , которые выполняют свою работу: пережевывают и измельчают питательные вещества. Почвенная биология умирает от голода в большинстве почв из-за недостатка органического вещества. Некоторые биологические вещества также непосредственно отвечают за поддержку иммунной системы растений! Удобрения сегодня часто работают только из-за микроскопического напыления на внешний слой частиц в удобрении. Остальные удобрения, в свою очередь, приводят к неустойчивым колебаниям pH почвы из-за резкого pH удобрений, применяемых в изобилии, и, кроме того, в конечном итоге выщелачиваются в грунтовые воды или стекают в ручьи. Недавнее исследование EPA показало, что 55% американских ручьев и рек загрязнены удобрениями. Без надлежащей биологии почвы жизненные силы почвы истощаются, а урожайность будет увеличиваться – год за годом.

 

О BLUEGOLD® SUPER CARB

Наш BlueGold® Super Carb подвергается процессу микронизации Eden Synergy, являющемуся коммерческой тайной, который максимизирует немедленную биодоступность и сочетает наши источники углеводов с нашей флагманской технологией BlueGold®. BlueGold® Super Carb следует применять только в почвах и средах для выращивания, чтобы стимулировать рост микробов.

Используя только сертифицированные органические и соответствующие NOP источники ингредиентов, мы взяли мелассу Blackstrap без поверхностного покрытия и смешали ее с соком сахарного тростника, сиропом тапиоки и кокосовым сиропом. Эта смесь сочетается с нашей технологией увлажнения сапонинов BlueGold®, которая стабилизирует сахара, предотвращает их высвобождение из естественной биологии, кристаллизацию и предотвращает рост анаэробных бактерий. perfect  альтернатива солям и химическим консервантам.

 

ВНИМАНИЕ

BlueGold® Super Carb входит в список OMRI (пожалуйста, свяжитесь со своим органом по сертификации перед использованием) . Для достижения наилучших результатов BlueGold® Super Carb следует применять только в соответствии с анализом апикального сока почвы/растения и перколатом BlueGold®. Результаты должны диктовать текущие нормы применения. Спросите нас, как получить право на участие в нашей программе Eden Guaranteed Grow Program.

Не используйте с синтетически улучшенными средами или средами с высоким содержанием Na/Cl вместе с BlueGold®. Сам по себе BlueGold® не наносит вреда ЛЮБОЙ культуре, растению, биологии, системе, человеку, животному, окружающей среде, опылителю или полезному (включая птиц, бабочек, дождевых червей и т. д.) . НЕ сочетать с пестицидами/химикатами/средствами для очистки растений/и т.п. Очень недавнее или текущее использование химических веществ, таких как удобрения, гербициды, фунгициды, альгициды, бактерициды, акарициды, пестициды, биоциды, фумиганты, регуляторы роста растений, химические вещества, повышающие/понижающие pH, красители и т. к свойствам смачивающего агента растворов BlueGold®, которые могут увеличить силу указанного химического вещества. Усиленные дозы этих химических веществ могут привести к прямому стрессу, ожогам или гибели растений. Решения BlueGold® сами по себе, без химического взаимодействия, никогда не вызовут этих проблем ни в одном растении или почве  (при использовании по назначению) . Пользователи должны уважать этикетки BlueGold® и сокращать количество NPK/синтетических материалов на +/- 90%. Если по выбору пользователя, вопреки нашим указаниям/рекомендациям, использовать химические вещества в сочетании с BlueGold®, они должны быть уменьшены на 90% или более , а затем увеличены по вашему усмотрению . Если вы столкнулись с проблемами в установках из-за химикатов по вашему выбору, то СТОП .   Если вы быстро доведете pH до 6,4 с помощью регуляторов pH, не регулируя входные данные, вы резко сделаете входные данные более доступными, что приведет к стрессу, ожогам или гибели растений из-за слишком сильного воздействия питательных веществ, которые теперь доступны по гораздо более высокому проценту, чем раньше. Особенно  когда все избыточные запасы химикатов поступают в растения при еще более высоких значениях EC/PPM.