Гумус и его роль в питании растений
Что такое гумус?
Что такое гумус? Вопрос вроде совсем простой. Но, тем не менее, попробуйте ответить на этот вопрос прежде, чем продолжите читать.
Приведу цитату из монографии А. И. Попова «Гуминовые вещества: свойства, строение, образование» (2004 г.):
«Под гумусом в соответствии с ГОСТ 27593-88 (СТ СЭВ 5298-85) понимается часть органического вещества почвы, представленная совокупностью специфических (гуминовых) и неспецифических органических веществ почвы, за исключением соединений, входящих в состав живых организмов и их остатков.
Как считает Д. С. Орлов с сотрудниками [266], гумус – хорошо сформированная система органических соединений, которая включает в себя ГВ и любые другие органические соединения, измененные или не измененные в процессе гумификации, относящиеся только к почвам.
Подобного суждения придерживаются Ж. Лозе и К. Матье [211]; согласно этим авторам, гумус – совокупность тёмноокрашенных и относительно устойчивых продуктов различных стадий разложения органического вещества почвы.
В то же время, В. Зихман [815] и У. Мюллер-Вегенер [650] называют системой гуминовых веществ высоко организованные системы, состоящие из гуминового и негуминового органического материала.
Вместе с тем в литературе довольно часто гуминовые (или гумусовые) вещества отождествляют с термином «гумус» [26, 27, 96, 97, 140, 285, 355, 368, 369, 805 и др.]. Как полагал С. А. Ваксман [45], гумус представляет собой сложный агрегат аморфных веществ, окрашенных в коричневый или тёмно-бурый цвет, получившийся путем разложения микроорганизмами растительных и животных остатков при аэробных или анаэробных условиях в почве, компостах, торфяных болотах и водных бассейнах. Другими словами, гумус – это совокупность органических веществ, претерпевающих различные стадии разложения и синтеза, а не определённая стадия разложения органического материала [44].
|
|
|
По мнению И. Б. Арчеговой [27], гумус – органическое, органоминеральное коллоидное вещество, которое устойчиво связано с минеральной массой.
М. И. Дергачёва [98] рассматривает гумус как систему педогенных разновозрастных веществ, которым свойственны динамичность состояния, цикличность внутрисистемных превращений и вследствие этого динамично-устойчивый тип существования в годовом цикле развития почв.
В. В. Пономарёва и Т. А. Плотникова [285. С. 75] писали: «Нередко, говоря о том, что такое гумус, ограничиваются определением, что это специфический продукт биохимического превращения растительных и животных остатков, более сложный и устойчивый к разложению, чем органические остатки, из которых он образовался. Иногда говорят, что гумус – промежуточный продукт разложения органических остатков. Оба определения, особенно второе, нельзя считать правильными. Говоря о происхождении и природе гумуса, нельзя ограничиваться лишь биохимической стороной вопроса: у него есть очень важная экологическая сторона, которая заставляет отвечать не только на вопрос, что есть гумус, но и почему, для чего в поверхностном слое суши Земли образуется и накапливается гумус».
|
|
|
Наиболее образное определение гумусу дал С. А. Вильде [805. С. 1]. Перевод его высказывания звучит следующим образом: «Гумус – что это такое? Душа почвы. Продукт и источник жизни. Посредник опавших листьев и соли земли. Часть круговорота природы ... река, которая впадает в себя же; река жизни, передающая энергию из почвы в растения, а затем в животных и обратно в почву. Один из тёмных компонентов почвы, который всё ещё остаётся им, несмотря на электронные анализы».
Оригинальной точки зрения придерживался датский учёный конца 19-го века П. Е. Мюллер, который считал, что гумус – биологическая система, в которой взаимодействуют органические вещества, минеральные соединения, микрофлора (бактерии и грибы), микрофауна (протисты и микроскопические беспозвоночные) и растительность, а не совокупность определенных химических соединений.
|
|
|
В силу того что термин «гумус» в литературе трактуется неоднозначно и несколько шире, чем термин «гуминовые вещества», во избежание путаницы термин «гумус» будет употребляться в тексте только в тех случаях, когда он будет приводиться в цитате какого-либо автора».
Теперь стало понятней, что такое гумус?
С/Х образования у меня нет, решил разобраться, зачем нужен гумус. Заглянул в несколько учебников, прочитал несколько десятков авторефератов диссертаций в которых, так или иначе, затрагивается гумус.
Вот что выяснил: чёткого определения, что же такое гумус в науке не существует до сих пор. Каждый ученый волен трактовать это понятие, как ему захочется.
Некоторые считают синонимами слова «органические вещества почв» и «гумус». Но термин «органические вещества почв» (ОВП) тоже не определён. Иногда к органическим веществам почв относят всю не живую органику, включая торф, лесные и луговые подстилки, степной войлок, сапропель, компост. Это самое широкое понимание гумуса.
В более узком понимании «гумус» – это только то, что относится к почве, исключая подстилки и неразложившиеся фрагменты органических остатков, но включающие органические вещества, утратившие клеточное строение но не подвергшиеся гумификации. Ещё более узкое понимание слова «гумус» – «специфические вещества почв – гуминовые (гумусные) вещества».
|
|
|
В научной литературе можно встретить разные определения, А. И. Попов вообще отказался употреблять этот термин в своей монографии во избежание путаницы. В учебнике «Химия почв: органическое вещество» (Н. А. Мартынова 2011г.) для слова «гумус» дано сразу пять разных определений.
С самым широким пониманием термина «гумус» всё понятно. Это всё неживое органическое вещество – растительные и животные остатки и продукты их трансформации. С более узкими пониманиями гумуса и составом этого самого гумуса всё несколько сложней.
Если считать термин «органическое вещество почвы» шире, чем, собственно, гумус, можно использовать определения из учебника («Химия почв …»):
«Органическое вещество почвы (ОВП) – это:
1) совокупность всех органических веществ, находящихся в форме гумуса и останков животных и растений;
2) сложный комплекс, состоящий из специфических (гуминовых) веществ и индивидуальных органических соединений, а также из продуктов их взаимодействия между собой и с минеральной частью почвы».
Как видите, один учебник даёт два определения ОВП. Первое определение включает в понятие ОВП все органические вещества, вплоть до неразложившихся остатков растений и животных.
Второе определение исключает из ОВП растительные и животные остатки, и продукты их разложения, «не утратившие связь с элементами структурной организации клеток и тканей». То есть в ОВП не включаются продукты разложения органических остатков, которые можно увидеть (фрагменты органических остатков) и механически отделить от почвы.
«Органическое вещество почвы представлено двумя группами веществ: (1.)органическими остатками отмерших организмов (главным образом растений), в разной степени затронутых разложением, и (2.) продуктами их гумификации – гумусовыми веществами (гумусом). Первая группа, называемая неспецифической частью гумуса, – это частично видимые невооружённым глазом остатки растений (и животных). Их содержание существенно варьирует и зависит от состава растений, условий их роста и разложения и т.д. В состав неспецифической части гумуса также входит небольшая часть (10-15%), представленная веществами различных классов органических соединений – белков, углеводов, аминокислот, сахаров, дубильных веществ, ферментов, веществ аллелопатической природы и др.». (Учебник «Почвоведение с основами геологии»).
В этом учебнике в одном абзаце слово «гумус» оказалось в двух значениях: гумус как ОВП и гумус как «гумусовые вещества».
Из предыдущего определения видно, что ОВП (гумус) подразделяют на неспецифические (индивидуальные) органические вещества и специфические вещества. В широком смысле неспецифические ОВП – это вся органика кроме гумифицированной и органоминеральных соединений.
Неспецифические органические вещества в узком смысле: «углеводы (целлюлоза, моносахариды, дисахариды, гемицеллюлоза, пектиновые вещества), лигнин, белки, жиры, липиды, дубильные вещества, воски и смолы и др. Особую роль играют ферменты и фенолы». Они составляют 10-15% от органического вещества почвы (если считать ОВП без учёта неполностью разложившихся органических остатков).
Специфические органические вещества по-другому называют гуминовыми (гумусовыми) веществами. Учебник: «В соответствии с современной точкой зрения [Орлов, 1990, 2005; Попов, 2004а, 2006, 2007б; Почвоведение, 1998], к гуминовым веществам относятся гумусовые (перегнойные) кислоты, гумин (негидролизуемый остаток), прогуминовые вещества (иначе меланины или парагуминовые вещества), и некоторые другие органические соединения, а также их органоминеральные производные».
К особой группе органического вещества почв учёные относят пестициды, нефть и нефтепродукты, полициклические ароматические углеводороды и другие подобные вещества.
Несмотря на многочисленные попытки классификации ГВ вопросы по номенклатуре и соответствующей терминологии этих соединений наукой пока ещё полностью не решены.
Кроме того совершенных методов изучения гумуса пока нет. Постоянно появляются новые методы исследования, которые четко показывают ошибки и погрешности предыдущих методов. У учёных нет единого мнения насчёт этих методов.
Все теоретически «подкованные» садоводы, огородники знают, что гумусные кислоты подразделяются на гуминовые кислоты и фульвокислоты. На сегодня, есть авторитетное мнение, что «фульвокислоты» в природе не существуют. Выделяя гумусовые вещества, воздействуют на органическое вещество щелочами и кислотами. Некоторые учёные полагают, что фульвокислоты синтезируются в процессе этих реакций. Короче, на сегодня с гумусом связано ещё много загадок, многое неоднозначно.
Мы, любители (в смысле не учёные), умудряемся спорить о роли гумуса, даже не зная, что же это такое. Точней, каждый вкладывает в это слово свой смысл. В такой ситуации разногласия просто обязаны быть. Разногласия, собственно, это неплохо. Плохо, что иногда эти "непонятки" приводят к совсем не безобидным, неверным выводам. В следующих постах попытаюсь немного распутать "непонятки" и «противоречия» связанные с гумусом.
Дата добавления: 2019-09-08; просмотров: 228; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!