Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Агровиробнича характеристика підзолистого-буроземного кислого поверхнево глейового грунту та заходи щодо покращення його родючості

Гумус

Джерела надходження органічної речовини в грунт. Органічні речовини це складний комплекс органічних сполук різноманітних за складністю ,аналітичною будовою і хімічним складом речовини. Основним джерелом надходження в ґрунт органіки є рослинність, яка мобілізує та акумулює в едафотопах запас потенціальної енергії та біофільних елементів у надземних і підземних органах рослин, у їх рештках.

Також рештки мікроорганізмів і тварин, що живуть у ґрунті. Залишки зелених рослин надходять у ґрунт у вигляді наземного опаду та відмерлої кореневої системи рослин. Кількість органічної речовини, що надходить до ґрунту різна, і залежить від ґрунтово-рослинної зони, складу, віку та густоти насаджень, а також від ступеня розвитку трав'янистого вкриття.

Хімічний склад органічних решток дуже різноманітний: вода (70-90%), білки, ліпіди, лігнін, смоли, воски, дубильні речовини. Переважна більшість цих сполук високомолекулярні (мол. маса 104-106). Деревина розкладається повільно, тому що містить багато смол і дубильних речовин, які трансформуються лише специфічною мікрофлорою. Натомість дуже швидко розкладаються бобові трави, збагачені білками та вуглеводами.

Зольних елементів у траві багато, а у деревних мало. В орних ґрунтах джерелом для гумусоутворення служать залишки культурних рослин і органічні добрива

Гумус - це складний динамічний високомолекулярний комплекс органічних сполук кислотного і ароматичного ряду.

Гумусоутворення - процес перетворення органічних решток у ґрунтовий гумус і його взаємодія з мінеральною частиною ґрунту.

Гумусоутворення ділиться на:

  • а) за механізмом гумусоутворення - інсітне (від лат.in situ - на місці утворення), просочувальне і потічне;
  • б) за типом гуміфікації - гуматне, гуматно-фульватне, фульватне і гумінне;
  • в) за реакцією середовища утворення - кисле, нейтральне, лужне;
  • г) за характером зв'язку з мінеральною частиною і ступенем гуміфікації: мюлеутворення, модероутворення, мороутворення.

Наприклад, для чорнозему характерне інсітне гуматне нейтральне мюлеве гумусоутворення, а для підзолистого грунту - просочувальне фульватне кисле модер гумусоутворення. Морфологічно цей процес характеризується утворенням поверхневого темного гумусового горизонту найчастіше грудкуватої або зернистої структури (Н).

Гумусні речовини поділяють на три групи сполук: гумінові кислоти, фульвокислоти, гуміни.

Гумінові кислоти (ГК) темно-коричневого або чорного забарвлення, розчинні в слабких лугах, утворюючи гумати, слабко розчинні у воді. До їх складу входять вуглець (50-62%), водень (2,8-6,6%), кисень (31-40%), азот (2-6%) і зольні елементи. Залежно від умісту вуглецю, ГК поділяють на дві групи: сірі або чорні (високий уміст Са) і бурі. Елементарний склад молекул гумінових кислот непостійний.

Молекулярна маса коливається від 4 тис.до 100 тис.ат.од. Хімічні властивості, ємність вбирання, взаємодія з мінералами грунту зумовлені наявністю в молекулі ГК функціональних груп (карбоксильної, фенолгідроксильної, амідної, карбонільної тощо). Молекула гумінової кислоти має складну будову і складається з: ядра - це ароматичні та гетероциклічні угрупування (азотовмісні гетероцикли, феноли, ароматичні альдегіди, 50-65% маси молекули гумінової кислоти).

У процесі старіння гумусу збільшується ступінь конденсованості, ущільненості ядра, у зв'язку з чим зменшується рухомість гумінової кислоти; периферійної частини гумінової кислоти, що складається з аліфатичного ланцюжка (вуглеводневі та амінокислотні групи, 25-40% від маси молекули) та функціональних груп (карбоксильних, гідроксильних, амінних тощо, 10-25%).

Наявність карбоксильних та гідроксильних груп зумовлює кислотні властивості, ємність поглинання, розчинність, здатність утворювати органо-мінеральні сполуки тощо.

Гумінові кислоти не мають кристалічної будови, але молекули їх упорядковані й сітчасті за структурою, сферичної форми, діаметром біля 3-8 нм, об'єднуються між собою і створюють асоціати. Розчини гумінових кислот пересуваються в електричному полі, при всіх значеннях рН молекули мають негативний заряд.

Основна маса гумінових кислот при рН, більшому від 5, знаходиться у вигляді нерозчинних у воді продуктів, а при рН, меншому від 5, - дегідратованих гелів, тому частково розчиняються, утворюючи молекулярні й колоїдні розчини.

Гумінові кислоти різних типів грунтів мають відмінності в ряду від підзолистих грунтів до чорноземів: збільшуються відношення С: Н, частка ядра, оптична щільність, гідрофобність, зменшується розчинність, здатність до пептизації.

Фульвокислоти (ФК) - світло-жовтого, світло-бурого забарвлення, розчинні у воді й лугах, утворюючи фульвати, їх елементарний склад відрізняється від складу гумінових кислот. Вони містять вуглець (41-46%), водень (4-5), азот (3-4), кисень (44-48%). Отже, фульвокислоти містять менше вуглецю і більше кисню, ніж гумінові, а також відрізняються співвідношенням ядра і периферійної частини в молекулі (слабо виражене ядро і більша частина периферії).

Водні розчини фульвокислот сильно кислі (рН = 2,6-2,8), молекулярна маса коливається від 2 до 500 тис.ат.од.енергійно руйнують мінеральну частину грунту, дуже лабільні.

Гумін - тепер прийнято називати рештками, що не гідролізуються. Це сукупність гумінових і фульвокислот, які міцно зв'язані з мінеральною частиною грунту. 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.

Вміст гумусних речовин в ґрунтах - характерна генетична і класифікаційна ознака кожного типу ґрунту. Положення про закономірну зміну гумусу в зональних типах ґрунтів залежно від географічних умов вперше сформулював В.В.Докучаєв у праці “Російський чорнозем”(1883). В наш час для кожного зонального типу ґрунту встановлено стабільний вміст гумусу в верхньому горизонті і стабільний тип розподілу його запасів по горизонтах профілю. Доведено також, що кожний тип ґрунту має певний якісний склад гумусу: відносний вміст гумінових і фульвокислот, будова їх молекул, форми органо-мінеральних зв'язків тощо (таблиця 2.8).

Таблиця 2.10

Вміст і склад гумусу у верхньому горизонті зональних типів ґрунтів (за М.М. Кононовою)

Ґрунт

Вміст гумусу, %

Відношення ГК:ФК

Вміст рухомих форм гумусних кислот, %

Дерново-підзолисті

3,0 - 4,0

0,8

100

Сірі лісові

4,0 - 6,0

1,0

20 - 30

Чорноземи глибокі

9,0 - 10,0

1,7

20 - 25

Чорноземи звичайні

7,0 - 8,0

2,0 - 2,5

10 - 15

Каштанові

1,5 - 4,0

1,2 - 1,5

10

Бурі напівпустинь

1,0 - 1,2

0,5 - 0,7

10

Червоноземи (вологі субтропіки)

4,0 - 6,0

0,7 - 0,9

90 - 100

Фералітні (тропічні)

2,0 - 4,0

0,3 - 0,4

100

З наведених даних видно, що максимально гумус накопичується у глибоких і звичайних чорноземах. Тут склались найсприятливіші гідротермічні і біохімічні умови. Які забезпечили високу продуктивність біологічної маси, помірну активність мікроорганізмів, консервацію і збереження гумусу в ґрунтах.

На північ і на південь від чорноземної зони поєднання гідротермічних і біохімічних умов несприятливе для синтезу і накопичення гумусу. В умовах посушливого клімату (сухі степи, напівпустині і пустині) біологічна продуктивність рослинних угруповань незначна, а рештки відмерлих рослин швидко розкладаються до повної мінералізації. На північ від чорноземів, в умовах тайгово-лісової зони переважає синтез фульвокислот, які легко вимиваються атмосферними опадами в нижні горизонти.

Поряд з традиційним поглядом, на сьогодні досить популярна думка, що, крім ГК, ФК та гуміну, до складу гумусу входять гіматомеланові кислоти - група гумусових речовин із проміжними властивостями між фульвокислотами й гуміновими кислотами. Раніше їх відносили до групи гумінових кислот.

Гумусні речовини мають дуже важливе значення в грунтоутворенні, формуванні родючості грунту, живленні рослин. Роль окремих компонентів гумусу в цих процесах неоднакова, оскільки вони мають різні властивості. В землеробстві з давніх-давен відомо - чим більше гумусу в грунті, тим він родючіший. Гумінові кислоти надають грунтам темного забарвлення навіть при незначному вмісті гумусу.

Такі грунти, порівняно зі світлими, краще поглинають сонячне проміння і тому мають кращий тепловий режим, що позитивно впливає на ріст і розвиток рослин. Через погану розчинність у воді вони накопичуються у верхньому шарі ґрунту і в такий спосіб формують гумусний горизонт.

Основними заходами щодо накопичення органічних речовин у ґрунті є внесення органічних добрив (гною, торф'яних компостів, сидератів тощо), культура багаторічних трав - регулярне вирощування в сівозміні бобових або суміші трав забезпечує систематичне накопичення цінних форм гумусових речовин завдяки більшій кількості кореневих залишків; боротьба з ерозією; водна меліорація, яка поліпшує водно-повітряний режим, чим створює умови для утворення гумусу; хімічна меліорація, що знижує кислотність ґрунтів і одночасно збагачує їх кальцієм, пригнічуючи синтез фульвокислот, руйнування, вимивання органічних та органо-мінеральних сполук; правильна система обробітку ґрунту, впровадження науково обґрунтованих сівозмін тощо. Та зауважимо, що навіть в умовах оптимального накопичення гумусу, які складаються в зоні українських Карпат, неправильний обробіток веде до активізації мінералізаційних процесів.

До зменшення запасу гумусу веде часте розпушення ґрунту та оранка з використанням по-лицевих плугів. Особливо активно процес відбувається в перші роки розорювання цілинних земель, перелогів і ґрунтів, що виведені з-під лісових екосистем. При цьому швидко розкладається активний "молодий" гумус. Перед сучасним суспільством стоїть завдання: відродити й зберегти оптимальний гумусний стан ґрунтів.

Буро-підзолисті ґрунти Передгірного району Передкарпаття мають незадовільні фізико-хімічні властивості.

Вони, як правило, малогумусні: у верхньому гумусо-елювіальному горизонті Нd вміст гумусу дорівнює 2,1 -2,8 %, в елювіальному горизонті E(h)gl зменшується до 1.1-1,9 %, а в ілювіальному горизонті Igl до 0,5-1,3 %

Таблиця 2.11

Груповий і фракційний склад гумусу

Показник

Генетичний горизонт

Hd(е)

Hе/gl

Hе/gl

Pmiglhn

Pmigin

Загальний вміст гумусу

8,36

1,60

0,48

1,03

Не визн.

С органічний в початковому грунті

4,85

0,92

0,28

0,60

Не визн.

Гумінові кислоти

1

13,8

10,9

17,9

Не визн.

Не визн.

2

Не виз.

2,2

Не виз.

Не визн.

Не визн.

3

10,3

7,6

7,1

Не визн.

Не визн.

Сума

24,1

20,7

25,0

Не визн.

Не визн.

Фульвокислоти

7,2

10,9

17,9

Не визн.

Не визн.

1

37,1

58,7

32,1

Не визн.

Не визн.

2

Не зн.

Не зн.

Не зн.

Не визн.

Не визн.

3

8,1

8,7

7,1

Не визн.

Не визн.

Сума

52,4

78,3

57,1

Не визн.

Не визн.

С залишку

23,5

1,0

17,9

Не визн.

Не визн.

ГК/ФК

0,46

0,26

0,17

Не визн.

Не визн.

Таблиця 2.12

Вміст гумусу (за Тюріним), %

Показник

Генетичний горизонт

Нd(e)

He/gl

He/gl

Pmiglhn

Гумус, %

8.36

1.60

0.48

Не визн.

Ґрунтовий розчин і його властивості

Ґрунтовий розчин (ГВ) - це краплино рідка волога з розчиненими в ній мінеральними, органічними речовинами і газами шо циркулює в генетичних горизонтах ґрунту рН - 4,2-6,5. Грунти кіслі, малонасічені основами, бідні на поживні речовини, багаті на рухомий алюміній, їх повітряний режим несприятливим для рослин. Землі з цими грунтами потребуються дренування, внесення органічніх добрив, вапнування, фосфорних и азотних добрив, багаторічних трав у сівозмінах.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее