Екологічна роль гумусу.

Гумус – поняття не лише хімічне і біологічне. Гумус також і екологічне поняття. В.В. Пономарева і Т.А. Плотнікова (1980) відзначали, що гумусні горизонти формувалися як результат безперервної зміни поколінь рослин. Водночас гумус є необхідною основою для одержання рослинами елементів живлення і створення у ґрунтів оптимальної екологічної ситуації. Під різними рослинними угрупованнями створюються різні екологічні ситуації в ґрунтових профілях. Так у хвойному лісі основою екологічних умов росту і розвитку рослин є лісова підстилка, промивний водний режим і фульватний тип гумусу, а в степах – непромивний водний режим, гуманний тип гуміфікації, акумуляція в гумусному горизонті елементів живлення.

Гумусні речовини містять у своєму складі поживні елементи, які переходять у доступну форму при мінералізації. Цим пояснюється загальновідомий факт: чим більше в ґрунті гумусу, тим більша біологічна продуктивність рослин.

В.А. Ковда в своїх працях (1981, 1985) підкреслює загально планетарну роль ґрунтів як акумуляторів органічної речовини і енергії. Він запропонував гумусний горизонт ґрунтів планети вважати особливою енергетичною оболонкою – гумосферою. Підраховано, що ґрунти з середнім вмістом гумусу (4—6%) (200 – 400 т/га) накопичують на 1 га стільки енергії, яка дорівнює енергії 20 – 30 т антрациту.

Енергію органічної речовини ґрунтів для здійснення життєвих процесів використовують мікроорганізми і безхребетні тварини для фіксації азоту та для багатьох інших хімічних і біологічних процесів. Тому підтримання запасів гумусу в ґрунтах – найактуальніша проблема сучасного земле-робства. В багатьох регіонах земної кулі вміст гумусу в ґрунтах за останні 30 – 40 років зменшився на 30%.

Гумусні речовини поліпшують фізичні властивості ґрунту. Ґрунти з високим вмістом гумусу мають широкий діапазон фізичної стиглості, тобто їх можна обробляти в широкому інтервалі вологості. Такі ґрунти потребують менших затрат на механічний обробіток. За даними І. В. Кузнецової, підвищення вмісту гумусу в дерново-підзолистих ґрунтах до 5—6% сприяє підвищенню оструктуреності ґрунту до 50%. Одночасно збільшуються пористість, вологоємкість і ємкість вбирання ґрунту.

Велике екологічне значення мають біологічно активні речовини, що входять до складу органічної частини ґрунту. Наукові дослідження багатьох вчених свідчать, що окремі компоненти гумусу стимулюють ті чи інші фізіологічні процеси. Так, О. С. Безуглова (1980) довела, що гумусні речовини стимулюють ріст кореневих волосків і кореневої системи в цілому. Ферментативна активність гумусу зумовлює інтенсивність надходження СО₂ в приземний шар атмосфери. Підвищення концентрації CO₂ у повітрі інтенсифікує фотосинтез рослин.

Таким чином, органічна речовина ґрунту і пов’язана з нею енергія забезпечують стабільність біосфери. Виснаження запасу гумусу в ґрунтах нашої планети призведе до незворотніх екологічних наслідків. Перед сучасним суспільством стоїть завдання – відродити і зберегти оптимальний гумусний стан ґрунтів.

5.4. Роль гумусних речовин в ґрунтоутворенні та живлення рослин

Гумусні речовини мають дуже важливе значення в ґрунтоутворенні, формуванні родючості ґрунту, живленні рослин. Роль окремих компонентів гумусу в цих процесах неоднакова, так як, вони мають різні властивості. В землеробстві з давніх-давен відомо – чим більше гумусу в ґрунті, тим він родючіший. Чому ж ґрунти, багаті на перегній, є високо родючими?

Гумінові кислоти надають ґрунтам темного забарвлення навіть при незначному вмісті гумусу. Такі ґрунти, порівняно із 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 таким чином формують гумусний горизонт.

Основна маса гумінових кислот перебуває в ґрунті в стані колоїдних міцел, що зумовлює підвищення ємкості вбирання даного ґрунту. А родючість, як відомо, залежить від величини ємкості вбирання. Чим більше у ґрунті міститься увібраних основ, тим більший запас поживних речовин для рослин. 100 г сухої маси гумінових кислот вбирає 400—600 мг-екв. Жоден глинистий мінерал у природі не має такої високої ємкості вбирання. Гідрофільні колоїди гумінових кислот посилюють водоутримуючу здатність ґрунтів і підвищують їх важливу властивість – буферність.

Гумінові кислоти беруть участь у формуванні структурних агрегатів і тим самим поліпшують водний і повітряний режим ґрунту. На поверхні тонкодисперсних часток гумінові кислоти реагують з залізом і алюмінієм, утворюючи органо-мінеральні дисперсні системи – гелі. Колоїди гумінових кислот цементують механічні частки ґрунту у процесі формування міцних, водостійких структурних агрегатів. Поліпшення структурного складу ґрунту позитивно впливає на його родючість.

Гумінові кислоти містять багато зольних елементів, які при мінералізації гумусу переходять у легкодоступну для рослин форму. Таким чином, гумусні речовини зумовлюють регулярне засвоєння поживних речовин рослинами. Саме цим пояснюється загальновідомий факт: чим більше в ґрунтах гумусу, тим вища біологічна продуктивність рослин. Отже, гумус є поживою для мікроорганізмів, а для вищих рослин – джерелом зольних елементів і азоту.

Інакше на ґрунтоутворення впливають фульвокислоти та їх солі. Завдяки легкій розчинності вони швидко вимиваються в нижні горизонти ґрунту і навіть за межі ґрунтового профілю. В умовах, де переважає синтез фульвокислот, ґрунти, як правило, бідні на гумус. Крім того, фульвокислоти є агресивними сполуками і здатні руйнувати мінерали ґрунту (карбонати, гідроксиди, алюмосилікати), тобто здійснювати хімічне вивітрювання. Разом з неспецифічними кислотами вони є основним фактором процесу підзолоутворення в ґрунтах тайгово-лісових областей та інших регіонів з гумідним кліматом. Значна кількість фульвокислот синтезується також у ґрунтах, які погано провітрюються, наприклад у важких і перезволожених. За цих умов процеси розкладання органічних решток відбуваються повільно, тут нагромаджується багато нерозкладених органічних решток. Такі ґрунти мають кислу реакцію, що негативно впливає на їх родючість. При наявності в ґрунтах дво- і тривалентних катіонів утворюються фульвати. Фульвокислоти при цьому нейтралізуються і процес підзолоутворення не проявляється. Таке явище, зокрема, спостерігається на карбонатних породах.

Таким чином, рівень родючості ґрунту залежить не тільки від кількості гумусу, а й від його якості. В землеробстві слід дбати про накопичення в ґрунті гумусу, багатого на гумінові кислоти. Основними заходами щодо накопичення органічних речовин в ґрунті є: внесення органічних добрив, застосування зелених добрив, культура багаторічних трав, боротьба з ерозією, водна і хімічна меліорація, правильна система обробітку ґрунту, впровадження науково обґрунтованих сівозмін тощо.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Сучасні уявлення про процес гуміфікації.	\|	Географічні закономірності розподілу гумусних речовин в ґрунтах.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.