Краткий курс лекций по экологии почв профессора Николая Борисовича

и земледелия МГУП им. А.Н. Костякова

органических соединений до простых минеральных веществ (H2O, CO2, оксидов азота

(N), серы (S), фосфора (P) и др.);

Разложение отмерших остатков и органических веществ - процессы разрушения тканей и клеток отмерших остатков и упрощение строения органических веществ индивидуальной природы.

Гумификация органических веществ - процессы образования специфических гумусовых веществ в почве.

стадий:
Продуцирование ОВ растениями
Поступление органических веществ в почву:
- на поверхность
-

внутрь поверхностных горизонтов

Разложение отмерших остатков и органических веществ

Гумификация ОВ

Быстрая минерализация ОВ

Медленная минерализация гумусовых веществ

CO2 воздуха

Минеральные соединения

Потребление воды и питательных веществ растениями

серые тона окраски
AY –
серогумусовый
AU –
темногумусовый
АО –
грубогумусовый

с минеральной массой.
дождевые черви ежегодно через свой пищеварительный канал пропускают

до 25 т/га почвенной массы (по Ч.Дарвину), способствуя формированию гумусового горизонта и комковато-зернистой структуры в нем. При этом черви съедают и перерабатывают до 1 т/га органического вещества.

в почве
Органические вещества в составе отмерших остатков, сохранивших клеточное строение
гумус
Гумус

– это совокупность всех органических соединений, находящихся в почве, исключая те соединения, которые входят в состав живых организмов, постоянно населяющих почву, и остатков организмов, сохранивших клеточное строение.

почва
Самое большое содержание гумуса характерно в поверхностном слое гумусового горизонта,

который обычно расположен первым от дневной поверхности

Вниз по профилю содержание гумуса, как правило, уменьшается до значений 0,1-0,4%

веществ в начальный период развития почвы .
Относительная стабилизация содержания гумуса

в зрелой почве в результате динамического равновесия между процессами поступления ОВ в почву и процессами их разложения, гумификации и минерализации

заменяют однолетними культурными растениями.
2. Большую часть органических веществ, продуцируемых

культурными растениями, человек удаляет из геосистемы в качестве продукции для своих целей.

3. Поверхностный слой почвы подвергается многократным механическим воздействиям (вспашка, культивация, боронование, прикатывание и др.) для обеспечения физического состояния, требуемого для выращивания культуры.

Это влечет за собой изменение условий поступления и преобразования органических веществ в почве

– уменьшение содержания или запасов гумуса в почвах вследствие преобладания

процессов минерализации над процессами гумусообразования.

Физические потери – уменьшение содержания или запасов гумуса в почве в результате механического удаления части поверхностного горизонта:
- эрозионные (смыв или сдувание материала)
- технологические (удаление почвы с корнеплодами)
- миграционные (засыпание агрегатов пахотного слоя в трещины).

содержания гумуса в почвах
Б.М. Когут и др., 2013

5-15 лет.
Это связано с повышенной аэрацией пахотного слоя при

ежегодной вспашки, за счет которой активизируются процессы разложения гумуса в условиях повышенной концентрации кислорода.

В последующие десятилетия потери гумуса уменьшаются, относительно стабилизируясь через 100 лет (для черноземов).

Длительность использования в пашне, год

тенденция

Экспериментальные данные (среднее и пределы варьирования)

(Ю.И. Чевердин, 2009)

замедляются и его содержание стабилизируется?
Основная причина – изменение соотношения

между легко и трудно разлагаемыми гумусовыми веществами.

Повышение консервативности органического вещества (его устойчивости к разложению) происходит за счет утраты большей части его легкоминерализуемой фракции, представленной в основном свежими и в разной степени гумифицированными растительными остатками, а также подвижными гумусовыми веществами (Шарков, 1997; Когут, Шульц, Титова, Холодов, 2010).

зависимости от технологий использования земель
1 . технологии без внесения органических

удобрений, но при соблюдении севооборотов

Б.М. Когут и др., 2013

зависимости от технологий использования земель
2. Применение оптимальных для питания растений

доз минеральных и органических удобрений, соблюдение севооборотов культур

2

Б.М. Когут и др., 2013

зависимости от технологий использования земель
3. ежегодное внесение мелиоративных доз навоза

и торфа, что экономически и экологически неоправданно,
или оставление этих почв под залежь (Шарков, Данилова, 2010)

3

зависимости от технологий использования земель
4. Минимальное содержание гумуса устанавливается в

почве, когда в нее не поступает растительная масса, и она постоянно подвергается длительной обработке, что соответствует ее бессменному чистому парованию (Körschens 1980; Дьяконова с соавт.,1990; Когут, 1998).

4

зависимости от технологий использования земель
5 - Эрозионные потери
5
Б.М. Когут и

др., 2013

в среднем по 2 полям зернопропашного севооборота (1968 -2010 гг.).
Б.М.

Когут и др., 2013

почв приобретает все большую актуальность в связи с нарушением естественных

процессов в биосфере и стремлением к устойчивому и экологически безопасному земледелию (Титова и др., 2000).

поступлением ОВ в почву, его количеством и качеством посредством внесения

органических удобрений (навоза, компоста, соломы и т.д.) и посева многолетних бобовых трав.

Управление процессами гумификации поступающего в почву свежего органического вещества направлено в сторону образования гумусовых веществ с оптимальным соотношением C:N и других параметров их качественного состава за счет запахивания бобовых, пожнивных и промежуточных культур (запашка сидератов), а также регулирования доз, способов и сроков внесения органических удобрений;

Управление процессами минерализации лабильных гумусовых веществ, поддерживая содержание этих веществ в почве на оптимальном уровне путем введения в севообороты промежуточных и пожнивных культур, применения соломы, компостов, сидератов и внесения минеральных удобрений.