Пізнавально-нормативна інформація про агрономічно важливі властивості ґрунтів

piznavalno-normativna-informatsiya-pro-agronomichno-vazhlivi-vlastivosti-runtiv
piznavalno-normativna-informatsiya-pro-agronomichno-vazhlivi-vlastivosti-runtiv

Частина 1. Гумус

Що собою являє гумус, які його властивості та роль у землеробстві

Гумус – це гетерогенна полідисперсна система високомолекулярних азотистих сполук кислотної природи. За забарвленням і відношенням до розчинників гумусні речовини поділяють на три групи сполук: гумінові кислоти, фульвокислоти, гуміни.

У перекладі з латині «гумус» – це не що інше, як ґрунт. І цим все сказано: без гумусу ґрунту просто не існує. Цим терміном позначається клас речовин, які містяться у ґрунтах, що схожі за хімічними характеристиками, однак дуже різноманітні за складом, а, відповідно, і властивостями. Гумус містить велику кількість елементів мінерального живлення, які стають доступними для кореневих систем рослин внаслідок реакцій обміну та після руйнування його мінеральними кислотами та мікроорганізмами. Оскільки він не має постійного хімічного складу головною його характеристикою є співвідношення гумінових та фульвокислот. Співвідношення кислот, їх характеристики визначаються умовами, за яких вони утворились. Найбільш важливими є: кліматичні умови, тип рослинного покриву з біомаси якого утворились ці речовини, мінералогічного складу мінеральної частини ґрунту, її фізико-хімічних характеристик. Найбільш цінна частина гумусу - гумінові кислоти. У гумінових кислотах міститься в середньому (%): вуглецю 52-62; водню 2,5-5,8, кисню 31-39 та азоту 2,6-6,1. Вони утворюються в умовах помірного клімату на ґрунтах з реакцією близькою до нейтральної з органічної речовини біомаси злакових трав, опаду дерев листяних порід.

У момент утворення гумінові кислоти розчинні у воді, а при взаємодії з катіонами водню, двох- і тривалентних елементів випадають в осад. Їх солі - гумати: NH4 і К+ розчинні у воді і можуть вимиватися в нижні горизонти, утворюючи справжні і колоїдні розчини. Гумінові кислоти та їх солі утворюють органо-мінеральні мікроагрегати сіруватого, сірувато-бурого і бурого кольорів, так звані гуміни. Гумати і гумінові кислоти, накопичуючись, забарвлюють ґрунт в сірий, бурувато-сірий або чорний кольори. Просочені ними грудочки ґрунту склеюються, утворюючи структурні елементи. Гумінові кислоти та їх солі піддаються розкладанню бактеріями.

Фульвокислоти здебільшого утворюються в умовах вологого прохолодного клімату при переважній дії грибної мікрофлори, тобто при розкладанні мохів, лишайників і лісової підстилки в основному хвойних порід. Фульвокислоти мають буро-жовте забарвлення, дуже кислу реакцію (рН 2,6-2,8), розчинні у воді. Елементарний склад їх у (%): вуглецю 40-52, водню 4-6, кисню 40-48 та азоту 2-6. З одно- і двовалентними катіонами фульвокислоти утворюють водорозчинні солі - фульвати. Фульвати Fe3+ і Аl3+, як правило, утворюють комплексні сполуки, нерозчинні у воді, але розчинні в розчинах з кислою і лужною реакціями. При високому вмісті іонів заліза і алюмінію в ґрунті утворюються фульвати заліза і алюмінію, які випадають в осад, утворюючи колоїдні сполуки. Фульвокислоти мають здатність вступати в реакцію з мінеральною частиною ґрунту, внаслідок чого руйнують вторинні мінерали, з вивільненням кальцію, магнію, калію, заліза та алюмінію. У подальшому частина цих катіонів вимивається в глибші шари.

Від співвідношення і вмісту гумінових кислот і фульвокислот в ґрунтах залежить загальна активність гумусових кислот по відношенню до мінеральної частини ґрунту. При співвідношенні гумінових і фульвокислот до 0,2 гумусонакопичення майже відсутнє, руйнування мінеральної частини максимально інтенсивне; при 0,2 - 0,5 гумусонакопичення слабке, а вплив гумусових кислот на мінеральну частину активний; при 0,5-0,7 спостерігається середня швидкість гумусонакопичення, а дія органічних кислот на мінеральну частину ґрунту слабка; при співвідношенні більше 1,0 відбувається інтенсивне гумусонакопичення, мінеральна частина залишається майже незмінною.

Гуміни тепер прийнято називати рештками, що не гідролізуються. Це сукупність гумінових і фульвокислот, які міцно зв’язані з мінеральною частиною ґрунту. До їх складу входять також компоненти рослинних решток, що важко розкладаються мікроорганізмами: целюлоза, лігнін, вуглинки. Гуміни не розчиняються в жодному розчиннику, тому їх називають інертним гумусом.

Крім гумусних речовин в ґрунтах містяться органо-мінеральні сполуки. Здебільшого це солі неспецифічних кислот (щавлевої, лимонної, оцтової, мурашиної), комплексні солі неспецифічних і гумусних кислот та адсорбційні органо-мінеральні сполуки. Солі гумінових кислот називають гуматами, фульвокислот – фульватами. Більшість фульватів є легкорозчинними сполуками.

Для розуміння якості цього важливого показника родючості ґрунту розроблені методики визначення вмісту та співвідношення складників. За вмістом гумусу ґрунти поділяються на групи. Межі вмісту гумусу для кожної групи у нашій країні та багатьох країнах світу стандартизовані. Групування ґрунтів за вмістом гумусу згідно з ДСТУ 4362:2004 наведені в таблиці 1.

Таблиця 1. Групування ґрунтів за вмістом гумусу (за методом Тюріна)

Вміст гумусу Показник, %
Дуже низький < 1,1
Низький 1,1-2,0
Середній 2,1-3,0
Підвищений 3,1-4,0
Високий 4,1-5,0
Дуже високий > 5,0

Показник вмісту гумусу в значній мірі пов'язаний з господарською діяльністю людини. Цей вплив в переважній більшості випадків негативний, тобто призводить до незворотних втрат гумусу. За даними наукових установ та лабораторій ДУ Держродючість втрати вмісту гумусу за останні 50 років досягають в середньому біля 1%. Основними «руйнівниками» гумусу є азотні добрива та пари. У зв’язку з цим заробка в ґрунт побічної продукції, органічних добрив, компостів, біомаси сидеральних культур є стабілізуючим фактором, який уповільнює процеси розкладу гумусу та забезпечує підвищення родючості ґрунту. Заробка побічної продукції має відчутний вплив на баланс елементів живлення, в першу чергу вуглецю як основного елемента для формування гумусових речовин, так і інших хімічних елементів зокрема і мікроелементів (Табл. 2).

Таблиця 2. Баланс мікроелементів у ґрунті при зароблянні соломи у сівозміні

(60% стерньових 40% просапних)

Стаття балансу Zn Mn Cu Co
К В К В К В К В
Надходження, г/га 3,92 42,4 1,77 44,5 0,42 8,49 0,07 4,0
Винос, г/га 118,0 118,0 76,0 76,0 16,1 16,1 5,04 5,04
Баланс, г/га -114,1 -75,6 -74,2 -31,5 -15,7 -7,61 -4,98 -1,04

Примітка: К - Без заробки побічної продукції, В - Заробляння побічної продукції.

 

Останні новини