грунтовий гумус
Той, хто хоч раз копав землю, знає, що верхній шар грунту темніший, ніж нижні горизонти. У ньому багато дрібних корінців і перегною - роздрібнених напіврозкладених рослинних залишків, перемішаних з мінеральної грунтом. Всі ці залишки, перегниває в грунті, - матеріал, з якого за участю почвообитающих мікроорганізмів і тварин формуються нові органічні сполуки, дуже стійкі, в яких зосереджена велика кількість елементів мінерального живлення рослин. Це і є гумус.
У різних природних областях гумусірованний шар грунту має різну глибину і забарвлення. Наприклад, в Підмосков'ї він темно-сірого кольору, товщиною всього кілька сантиметрів. А в огрядних чорноземах України гумусовий горизонт чорний, його потужність більше метра.
Родючість грунту залежить від наявності в ній необхідних поживних речовин в доступній для рослин формі. Гумусові сполуки - це резерв поживних елементів. Вони дуже повільно розкладаються, переходять у форми, доступні для рослин і повністю поглинаються корінням. За рахунок гумусу грунт здатна давати стабільні врожаї протягом тривалого часу. Поступово цей резерв виснажується, і якщо новоутворення гумусу з яких-небудь причин йде повільніше, ніж його трата, врожайність починає знижуватися, що ми і спостерігаємо на землях, які інтенсивно експлуатуються і при цьому неправильно обробляються і удобрюються.
Процеси гуміфікації дуже складні, їх швидкість і характер визначаються багатьма причинами: ландшафтно-кліматичними умовами, складом рослинності, мікробним і тваринам населенням грунту. Перетворення залишків рослин в перегній пов'язано з подрібненням рослинних тканин і перемішуванням їх з мінеральними частинками. На цьому етапі велику роль відіграють грунтові тварини, які харчуються такими залишками і риє підземні ходи і нори.
Відмерлі частини рослин спочатку стають здобиччю великих безхребетних, які відривають, роздрібнюють і розтирають великі частки. У мертвих рослинних тканинах багато клітковини і лігніну. Ці сполуки дуже повільно розкладаються в грунті і погано перетравлюються в кишечнику тварин, але після переробки в кишковому тракті безхребетних вони сильно размельчаются і збагачуються виділеннями. Потім в землі їх швидко заселяє грунтова мікрофлора, продовжуючи подальше руйнування і розкладання. Деякі групи тваринного населення грунту здатні до дуже активного розкладання клітковини за допомогою симбіотичних мікроорганізмів. До них відносяться, наприклад, мокриці, багатоніжки, слимаки, равлики, личинки багатьох комах.
При відсутності тварин руйнування рослинних тканин різко сповільнюється. Відмерлі коріння люцерни, наприклад, тривалий час зберігають свою структуру, а якщо заселити їх личинками мушок-сциарід, то всього за кілька днів перетворюються на аморфну темну масу. Існує тісний зв'язок між кількістю ґрунтових тварин і активністю гумусообразованія.
Для формування високоякісного гумусу важлива умова - достатня аерація грунту. Тварини ж постійно формують систему ходів, які постійно прочищаються і підтримуються їхніми мешканцями. Ця система ходів створює вентиляцію і забезпечує проникнення кисню в глибокі горизонти грунту, і завдяки цьому там можуть розвиватися аеробні процеси.
Діяльність тварин надає також певний вплив, на кислотність грунту. Наприклад, дощові черв'яки в процесі обміну речовин виділяють велику кількість вуглекислого кальцію. При високій чисельності хробаків цей кальцій істотно змінює кислотність грунту, наближаючи її до нейтральної реакції. Деякі багатоніжки і мокриці мають товстий хітиновий панцир, просочений кальцієм.
Під час линьок або після загибелі комах їх панцирі руйнує, і кальцій включається в обмінні грунтові процеси. У лісостепових дібровах, де багатоніжки-діплопод дуже численні, надходження кальцію з їх панцирів становить до 50 кг на гектар на рік.
Багато грунтові тварини в ході обміну речовин виділяють ряд активних сполук, які безпосередньо беруть участь в реакціях, що ведуть до формування гумусових речовин. Серед мікроорганізмів найважливіше значення у формуванні гумусу мають бактерії, актиноміцети, мікроскопічні гриби. У клітинах деяких актиноміцетів утворюються специфічні Темна з'єднання, молекули яких при взаємодії один з одним формують гумусові речовини. Актиноміцети здатні синтезувати фульвокислоти. Такі широко розповсюджені в ґрунті грибки, як Пеницилл і аспергілли, беруть участь в початкових стадіях гуміфікації рослинних залишків.
Мікроорганізми здійснюють і розкладання гумусу в грунті. Це - цвілеві грибки, актиноміцети, дріжджі, термофільні бактерії. Розкладання і мінералізація гумусу прискорюються при нестачі органічного матеріалу, багатого азотом.
Вчені-грунтознавці розрізняють різні типи гумусу, що відрізняються за своїми властивостями і особливостям формування. Найбільш низькоякісний гумус - так званий сирої або грубий кислий гумус - «мор». Він утворюється при низьких температурах, надлишку вологи або в бідних грунтах. Мор містить багато напіврозкладених рослинних залишків. Основні агенти його формування - гриби. Потрібно відзначити, що гриби виділяють речовини, що створюють кислу реакцію грунту. Тим самим вони перешкоджають поселенню тварин і уповільнюють темпи роздрібнення рослинних тканин. В результаті в гуміфіцірованной масі залишається багато великих часток, багатих лігніном і клітковиною, що утримують велику кількість елементів живлення, що робить такий гумус малопродуктивним.
Тонке роздрібнення рослинних залишків тваринами, виділення ними слизових і лужних продуктів в масу розкладається органіки призводять до утворення тонкозернистого високоякісного «солодкого гумусу», або «мулла». Мулла формується в грунтах при високому достатку дощових черв'яків. Велике значення має виділення хробаками слизу, що склеює органічні і мінеральні частинки. З них формуються стійкі водопрочной грунтові агрегати, які довгий час не розпадаються і утворюють зернисту структуру грунту.
У грунті починається мінералізація наявного в ній запасу гумусу, а після його виснаження відбувається падіння ґрунтової продуктивності (танення гумусу). Внесення великих доз мінеральних добрив не може компенсувати зниження природного грунтового родючості, оскільки рослини засвоюють лише незначну частину їх. А надлишкові концентрації добрив у грунтовому розчині і в соковитих тканинах рослин знижують якість сільськогосподарської продукції. Широку сумну популярність придбали нітратні отруєння овочами і фруктами, вирощеними в умовах завищених норм мінеральних добрив
Для закритого грунту, де інтенсивно експлуатується невелика земельна площа, можна використовувати «біогумус» - високоякісне органічне добриво, отримане при переробці дощовими хробаками різних органічних залишків (гній, відстійні мули та ін.). Це - щодо дороге добриво, отримане в умовах промислового культивування черв'яків, однак, це з лишком окупиться високими врожаями екологічно чистої продукції при збереженні биопотенциала грунту.