Лекція 4. Фізичні показники якості ґрунту

3. Гумус

https://www.youtube.com/watch?v=hG2h2BD1dZA

Одним з головних показників для оцінки родючості ґрунту є вміст у ньому гумусу.

Гумусом називають складний динамічний комплекс органічних високомолекулярних сполук кислотної природи, які утворилися внаслідок процесів розкладу та гуміфікації органічних решток і вступили у тісний взаємозв'язок з мі­неральними компонентами ґрунту. У загальній масі органічної речовини ґрунту він складає 80-90 %.

Уміст гумусу в ґрунтах України визначається зональністю і їх гранулометричним складом, ефективністю запобігання водній ерозії і дефляції. Найменшою гумусованістю характеризуються дерново-підзолисті ґрунти Полісся (0,7-2,0 %), в ґрунтах Лісостепу вміст гу­мусу поступово зростає від світло-сірих лісових (1,0-2,5 %) до чорноземів типових (4,0-6,0 %), в чорноземах Степу у напрямку з півночі на південь вміст гумусу зменшується від 6,0 до 1,5 %. Аналогічним чином змінюються й запаси гумусу в різних ґрунтах (рис.1).

Рис.1. Середньорічні параметри дегумусування в орних грунтах України (дані інституту грунтознавства ім. Соколовського).

 Різноманітність умов ґрунтоутворення в різних зонах нашої країни відображується і на розподілі гумусу по ґрунтовому профілю. Більше всього гумусу знаходиться в орному шарі, де його кількість коливається від 2 до 5-6 %. На глибині 120-140 см  вміст гумусу знижується до 0-1,3 %.

На змитих ґрунтах у верхньому горизонті вміст гумусу знижується на 30-40 % у порівнянні з незмитими аналогами.

Значно впливає на вміст гумусу в ґрунтах господарська діяльність людини. Збільшення аерації при обробітку ґрунту призводить до втрат гумусу, а внесення органічних добрив і наявність рослинних решток у ґрунті – до його нагромадження. За високої агротехніки вирощування сільськогосподарських культур мінеральні добрива сприяють нагромадженню кореневих залишків і збільшенню вмісту гумусу  в ґрунті. Однак систематичне внесення одних мінеральних добрив активізує мінералізаційні процеси і призводить до втрати гумусу.

Роль гумусу багатогранна: з вмістом гумусу тісно пов’язані практично всі найважливіші властивості ґрунтів. У гумусі зосереджено 95-98 % запасів азоту в ґрунті, до 80 % сірки, від 40 до 60 % фосфору, значна кількість кальцію, магнію, калію та інших макро- і мікроелементів, які в процесі мінералізації гумусу вивільняються і стають доступними для рослин. Колоїдна природа гумусу і насамперед його гумінова складова частина у значній мірі визначають фізичні властивості ґрунту, підсилюючи здатність до агрегатування механічних часток, і тим самим разом з кальцієм створюють водотривку структуру верхніх шарів, визначають щільність їх складення та водно-повітряний режим ґрунту. Тому між умістом у ґрунті гумусу та врожайністю сільськогосподарських культур, як правило, спостерігається пряма залежність, але вона має певні особливості та обмеження. По-перше, величина врожаю прямо залежить від вмісту гумусу в ґрунті до певної величини останнього. По-друге, рівна продуктивність агроценозу може бути одержана за різного вмісту гумусу в ґрунтах різних ґрунтово-кліматичних зон. Це пояснюється як властивостями самого гумусу, так і супутніми факторами: зволоженням, кількістю і рухомістю поживних речовин, фізикою ґрунту, метеорологічними умовами тощо.

Гумус є  своєрідним акумулятором сонячної енергії, як і нафта, кам’яне вугілля, торф. Але на відміну від останніх, що віддають свою енергію після їх видобутку з місця залягання, гумус постійно служить джерелом енергії для життєдіяльності мікроорганізмів та рослинності, тобто в теплі періоди року постійно визначає інтенсивність біохімічних процесів у ґрунті. Завдяки наявності в хімічній будові гумусу великої кількості функціональних груп, йому притаманна висока ємність катіонного обміну (350-500 мг-екв на 100 г), яка перевищує у два-три рази ємність найбільш високоємного ґрунтового матеріалу – монтморилоніту. У зв’язку із цим гумус характеризується великою водоутримуючою здатністю та буферністю, що надзвичайно важливо для легких ґрунтів.