Straipsnių rinkinys tema „Gamtinės žemdirbystės biotechnologijos“. 4 straipsnis.

Dirvožemio humusas ir jo „kūrėjai“

Tai paskutinis straipsnis apie natūralų ūkininkavimą, kuriame kalbėsiu apie „dirvos derlingumo“ kūrėjus, vadinamuosius „akumuliatorius“, tuos, kurie sukuria dirvožemyje maistinių medžiagų atsargas: mikrobus, grybus ir sliekus. . Taip, jie yra tų maistinių medžiagų atsargų dirvoje, kurios vadinamos humusu, „sukūrėjai“. Kitų humuso šaltinių gamtoje nėra, išskyrus išvardintų organizmų – dirvožemio gyventojų – gyvybinę veiklą..

Kodėl humuso temą išryškinau kaip atskirą straipsnį? Todėl, kad šiuo klausimu yra daug painiavos, dėl kurios kyla nesusipratimų apie natūralius dirvožemyje vykstančius procesus. O iš klaidingų idėjų daromos klaidingos išvados, ant kurių statoma praktinė „patirtis“. Ir tai veda prie visiškai priešingų „teorijų“, kurios neturi nieko bendra su gamtine žemdirbyste.

Kai kurie „teoretikai“ ir jų pasekėjai frazę prideda „ekologiška“, bet kodėl neaišku. Pasirodo „aliejus - aliejus“. Savo pirmojo straipsnio pavadinime sąmoningai įvedžiau šį žodį ir įdėjau jį į skliaustus, kad pabrėžčiau šią mintį ir kad būtų aišku, apie ką mes kalbame, nes šia fraze jis geriau žinomas. Nors iš esmės natūrali žemdirbystė negali būti kas kita, kaip ekologinis, mineralinis ar dar kas nors, nes tai yra bendro proceso – organinių medžiagų ciklo gamtoje – dalis. Bet jo negalima pavadinti ir grynai organišku, nes tai leidžia laisvai interpretuoti ir neatspindi ryšio su gamtos reiškiniais. Tai yra mano atsakymas į klausimą, kodėl savo pristatyme naudoju frazę „Natūralus ūkininkavimas“, o ne ekologišką. Manau, kad tai teisingesnis apibrėžimas. Sustokime ties šiuo pasirinkimu.

Šiame straipsnyje pabandysiu jums „pakelti“ tą nutylėjimų šydą, klaidingą pačios Humuso sampratos interpretaciją, atskleisti jo prigimtį, susidarymo mechanizmą, taip pat vaidmenį mūsų gerovei mūsų pačių. egzistavimas Žemės planetoje. Juk viskas akivaizdu, išstudijuota ir prieinama. Tačiau net kai kurie mokslininkai, kurie sprendžia šią problemą ir vadina save „humuso specialistais“, sutapatina humuso ir humuso sąvokas, išmeta iš esmės klaidingas sąvokas. Tai iš esmės neteisinga. Kas tai yra? Dezinformacija ar siauras mąstymas? aš tau pasakysiu Saulėeilės tvarka, ir jūs galite padaryti savo išvadas.

Taigi, kas yra humusas? Atsakydami į šį klausimą, daugelis iš jūsų pasakys tą patį, ką girdi iš tokių „mokslininkų“ lūpų - humusą arba, geriausiu atveju, organines dirvožemio medžiagas. Ne, abiem atvejais klysite. Humusas, kaip jau žinome, yra „puvimo“ arba, tiksliau, organinių medžiagų fermentacijos į pusėjimo produktus, produktas. O organinės medžiagos dirvožemyje pateikiamos tiek gyvomis, tiek negyvomis formomis. Gyva forma yra jos gyventojai: mikrobai, grybai ir dirvožemio gyvūnai, taip pat gyvos augalų šaknys. Negyva forma yra pirmųjų keturių vedinys. Bet tai vis dar ir toli gražu nėra humusas. Be to, yra dar vienas ir pats svarbiausias organinių likučių šaltinis, kuris dirvai nepriklauso, kol ant jos nepatenka. Jis vadinamas „lapų kraiku“ - lapais ir žolelėmis. Ir neatsitiktinai jie jį taip vadino, suteikdami jam specialų apibrėžimą, kad tai pabrėžtų. Bet net ir visa tai nevisiškai apibūdina dirvožemio organines medžiagas. Yra dar kažkas, ką palietėme straipsnyje apie anglį ir anglies gyvavimo laikas. Taip, tiksliai, didžiulisTai yra, nesuskaičiuojamas kiekis anglies junginių, atstovaujamų fermentų (katalizatorių baltymų), vitaminų, pigmentų, hormonų, ekstraktų ir kitų organinės prigimties junginių, taip pat įtrauktas į dirvožemio organinės medžiagos sąvoką. Bet tai dar ne humusas.

Kas tada yra humusas? Paprasčiau tariant, humusas yra įvairių organinių junginių (anglies) kompleksas, maistinių medžiagų tiekimas, susidaręs dirvožemyje ar kitoje į dirvą panašioje aplinkoje, vykstant dirvožemio organizmų: mikrobų, grybų ir gyvūnų (daugiausia kirmėlių) gyvybei. , bet ne tik). Šis apibrėžimas gali būti nemoksliškas, tačiau jį lengviau suprasti, nes jis tiksliau apibūdina jo prigimtį ir susidarymo mechanizmą. Toliau paaiškinsiu šį apibrėžimą..

Tačiau būtent šis maistinių medžiagų tiekimas, kurį atstovauja specifinės prigimties organiniai junginiai, yra sujungtas bendru pavadinimu Humusas. Ši didžiulė specifinių humusinių medžiagų įvairovė pagal savo savybes sutartinai skirstoma į tris dideles grupes: humino rūgštis, fulvo rūgštis ir huminą, arba humuso junginius. Huminiai junginiai kitaip vadinami druskos nuo rūgščių darinių: humatais ir fulvatais, taip pabrėžiant jų kilmę. Bet jas visas galima derinti, nes turi panašių savybių, visos yra rūgščių druskos. Kitaip tariant, tai cheminiai huminių ir fulvo rūgščių junginiai su mineralais (cheminiais dirvožemio elementais). Visi jie, žinoma, yra skirtingi, kaip ir skirtingos jas formuojančios rūgštys. Pagrindinis skirtumas tarp fulvo rūgščių ir huminių rūgščių yra jų ryški rūgštinė reakcija (pH 2,6-2,8). Šioje reakcijoje fulvo rūgštys ištirpdo daugumą mineralų, juos surišdamos; ir pernešti maistines medžiagas į apatinius sluoksnius, taip sumažinant dirvožemio derlingumą augalams. Jų druskos augalams praktiškai nepasiekiamos. Bet tai yra ypatinga.
Humuso susidarymas yra labai sudėtingas biologinės ir biocheminės augalinės (taip pat ir gyvūninės) kilmės likučių transformacijos procesas dirvožemyje, daugiausia trečiajame, paskutiniame lapų ir žolių paklotės sluoksnyje – humuso horizonte. Prisiminkite, aš tai aprašiau naudodamas lapų šiukšlių miške pavyzdį. Bet tai nėra atsakymas į klausimą.

Dar pabandykime tai išsiaiškinti ir suprasti humuso susidarymo prigimtį nuo pat pradžių. Norėdami tai padaryti, turėtume prisiminti organinių medžiagų transformacijos „maisto grandines“ paviršiniame dirvožemio sluoksnyje (jo lapų ir žolių kraikuose). Pradžioje šiame procese dalyvauja mikroorganizmai, gebantys panaudoti ir pasisavinti (virškinti) lengvai prieinamus organinius junginius: cukrų, krakmolą ir kt. Ko jie negalėjo valgyti – sunkiai pasiekiamus kompleksinius junginius: celiuliozę, ligniną, riebalus ir augalinius baltymus – valgo kitos mikrobų ir organizmų grupės, kurios gali tai padaryti ir turi galingesnius fermentus (šią sąvoką jau žinote) . Prie jų prisijungia grybai, kurių fermentinis aparatas dar galingesnis, geba ištirpinti ir suskaidyti beveik visus augalinės kilmės organinius junginius. Jie užbaigia detrito naikinimo procesą. Ir visos šios grupės, tiek mikrobai, tiek grybai, savo maitinimo būdu yra osmotrofinės. Jie visu kūnu pasisavina ištirpusias (suvirškinamas veikiant fermentams) medžiagas, neturi virškinimo organų..

Įsivaizduokite vaizdą, mikrobų ir grybų masė pateko į jų aplinką, atsižvelgiant į mitybos pobūdį, didžiulis kiekis fermentų - specialių specifinių baltymų katalizatorių, kurie ištirpina viską, ką gali, bet kartu ištirpina beveik visas organines medžiagas. likučiai, o patys nedalyvauja reakcijose ir nėra suvartojami (tokia jų prigimtis).

Kas nutiks toliau su šia ištirpusia mase? Dalį jo absorbuoja mikrobų ir grybų kūnai ir jie pasisavina. Jie auga, stato savo kūną ir dauginasi, papildydami savo gretas. O kita dalis organinių medžiagų, ištirpusių veikiant fermentams, kurios yra įvairių įvairaus sudėtingumo cheminių molekulių pavidalu, negali likti be šeimininko ir laukti savo absorbcijos likimo..

Atminkite, kad anglies savybė yra susijungti cheminėse reakcijose su viskuo, kas yra šalia. Juk būtent anglis, kaip pagrindinis elementas, yra ištirpusių organinių medžiagų molekulių dalis. O tokios laisvai plaukiančios molekulės dėl savo cheminės prigimties (anglies) labai greitai susijungia į įvairius kompleksus. Tokiu būdu susidaro didžiuliai polimerai, kurie savo ruožtu virsta humino ir fulvo rūgštimis. O rūgštys, dalyvaudamos cheminėse reakcijose su dirvožemio mineralais (neorganinės prigimties chemikalais), sudaro šių rūgščių druskas – humatus ir fulvatus. Ir tai yra pirminis mikrobinės ir grybelinės kilmės humusas.

Taigi, humusas yra terminas, jungiantis didžiulį cheminių medžiagų kompleksą ar grupę, apimančią ir organinę dalį (humino ir fulvo rūgštis), ir neorganinį komponentą – neorganinės kilmės cheminius elementus, arba paprasčiau – mineralus (įeina į humatus ir fulvatai). Tad ar teisinga humusu vadinti tik organinę dirvožemio dalį? Akivaizdu, kad ne. Be to, tokio pobūdžio apibrėžimas, identifikuojantis humusą ir humusą arba organines dirvožemio medžiagas, visiškai iškreipia esmę, pačią gamtą ir neatspindi viso sudėtingų biocheminių junginių komplekso sudėties bendruoju pavadinimu Humusas. Iš pirmo žvilgsnio tai atrodo nereikšminga, bet tai tik iš pirmo žvilgsnio.

Bet grįžkime prie minčių linijos. Humuso, arba, kitaip tariant, huminių rūgščių ir jų humatų druskų (toliau, kad būtų paprasčiau pateikti fulvo rūgštis, nepaminėsime) sudėtis labiau nepriklausys nei nuo to, kokio tipo mikrobai jas „gamina“. į jų fermentinį aktyvumą, bet nuo detrito (irstančių organinių liekanų) sudėties ir mineralinės dirvožemio dalies, kurioje vyksta šie procesai. Nuo to priklausys daugelis humuso savybių ir ne tik cheminių, bet ir fizinių. Bet šios temos nenagrinėsime, o paliksime savarankiškam mokymuisi, norintiems.

Eikime toliau savo samprotavimuose. Kas nutiko mikrobams, jų nutukusiems kūnams? Netikėkite tais, kurie sako, kad valgo vienas kitą, tai iškreipta tiesos dalis, nes aerobiniai saprofitiniai mikrobai to padaryti negali, jie neturi proteolitinių fermentų, galinčių skaidyti gyvūninės kilmės baltymus (šiuo atveju mikrobinius ir. tai visaverčiai baltymai, vadinami „gyvulinės kilmės“). Netikėkite tais, kurie teigia, kad augalai juos valgo po mirties, tai visiškas absurdas, nes didžioji dauguma augalų, ypač, tokių fermentų neturi, išskyrus retas išimtis (saulėras ir pan.). Visi tokie teiginiai kyla dėl elementaraus šių klausimų nežinojimo.

Savo pareiškimu neneigiu, kad yra mikroorganizmų grupių, kurios gali valgyti kitų mikrobų ir grybų „lavonus“. Priešingai, aš tvirtinu, kad jie egzistuoja, tik šie mikrobai - „lavono valgytojai“, pavadinkime juos taip sutartinai, po mirties negauna nei patys aerobiniai saprofitiniai mikrobai, nei jų kūnas. Kodėl? Kadangi jie egzistuoja skirtingose ​​ekologinėse nišose, vienos aerobinėse (turinčios prieigą prie deguonies, be jo negali gyventi), kitos – anaerobinėse (be deguonies). Juk tik anaerobiniai mikrobai geba gaminti proteolitinius fermentus. Jei taip atsitiktų, apie tai sužinotume iš karto. Jūs klausiate: „Kaip? Daugelis jau atspėjo. Taip, mes tai „užuodėme“. Juk mikrobų kūnai susideda iš „gyvūninės“ kilmės baltymų. Ir jau žinome, kad tokį baltymą gali suvirškinti tik puvimo bakterijos – bacilos su savo galingais proteolitiniais fermentais. Mikrokosmose jie beveik neturi konkurentų, gebančių skaidyti gyvulinius baltymus. O šis jų virškinimo procesas vadinamas puvimu ir lydimas neišvengiamai išsiskiriančių baltymų pusinės eliminacijos periodo produktų – puvimo dujų, kurios labai blogai kvepia, visi be išimties. Jei paimsite saują pievos ar miško dirvožemio, ar „užuodžiate“ puvimo kvapą? Ne, pajusite malonų žemės kvapą. Taigi žinokite, tai yra sliekų ir kitų anelidų koprolitų kvapas. Iš to išplaukia, kad puvimo bakterijos neturi nieko bendro su humuso susidarymu, tik kaip tolimas tarpinis baltymų skaidymo produktas, o vėliau ypatingais atvejais, kurie mažai ką bendro turi su dirvožemio formavimosi procesais ir humuso prigimtimi. Jie to nesugeba, turi visiškai skirtingus fermentus, apie tai jau kalbėjome. Tai yra ta pati priežastis, kodėl nėra teisėta identifikuoti humuso ir humuso sąvokas. Aš būsiu tūkstančiaiU kartokite tai vėl ir vėl, kol suprasite.

Tęsiame pristatymą. Būtent anelidai (ir kiti dirvožemio gyvūnai) minta aerobiniais saprofitiniais mikrobais, „papenėtais“ ant kraiko organinių medžiagų, prarydami juos kartu su dirvožemiu didžiuliais kiekiais. Per vieną dieną anelidai per savo virškinimo vamzdelį gali prasiskverbti į jų svorį beveik lygų dirvožemio tūrį. Jie tokie aistringi, o šiame dirvožemio tūryje yra milijardai mikrobų. Būtent kirminų virškinimo vamzdelyje virškinami mikrobų baltyminiai kūnai. Nes kirminai geba gaminti virškinimo fermentus, kurie skaido mikrobinių ląstelių baltymus, kurie, kaip jau žinome, yra gyvūninės, o ne augalinės kilmės baltymai. Tai reikšmingas skirtumas. Beje, vadinamasis atrajotojų virškinimas prieskrandyje yra pagrįstas tuo pačiu principu - mikrobų "veisimu" tiesiai priekiniame skrandyje (specialiose kamerose), augalų detrituose ir vėlesniu jų virškinimu. Bet, jau tikrame skrandyje-šliužo. Dėl šios priežasties atrajotojai 70% baltymų gauna iš gyvūninių baltymų, kurie yra mikrobų ląstelių dalis. Nors manoma, kad atrajotojai yra žolėdžiai ir minta tik augaliniu maistu. Bet tai iliuzija, iš tikrųjų jie gauna tuos pačius visaverčius gyvūninės kilmės baltymus, kaip ir mes, žmonės, valgydami mėsą, pieno produktus ir žuvį..

Bet grįžkime prie temos. Ne veltui mikrobų ir kirmėlių skaičius dirvožemyje yra beveik vienodas masės, apie tai jau minėjau. Tai sudaro mikrokosmoso ir dirvožemio gyvūnų atstovų pusiausvyrą, tai yra maisto grandinių pusiausvyra. Tačiau kirminų masė vis tiek yra šiek tiek didesnė. Taip yra todėl, kad kirminai valgo ne tik mikrobus, prarydami juos kartu su dirvožemiu, bet ir augalų liekanas, kurias taip pat sugeba suvirškinti, ką sugeba suvirškinti..

Dabar priėjome prie pagrindinio savo temos klausimo, supratimo: „Kodėl pirminis mikrobinės ir grybelinės kilmės humusas skiriasi nuo vermikomposto - humuso, susidarančio dirvožemyje dalyvaujant kirminams? Pagalvokite patys, ir nesunkiai rasite atsakymą, tai akivaizdu. Visiškai tiesa, kad šios būtybės, atstovaujančios skirtingoms grupėms, turi visiškai skirtingus virškinimo fermentus, kurie gali skaidyti įvairius organinius junginius. Kirminai pridėjo fermentų, kurie gali virškinti viską, angliavandenius, baltymus ir riebalus, kaip ir visi gyvūnai. Tai reiškia, kad virškinamos masės sudedamoji dalis jų virškinimo vamzdelyje skirsis. Jame bus ir kitų organinės prigimties cheminių junginių – baltymų ir riebalų likučių. Ir vėl visa ši suvirškinta masė nelieka be šeimininko. Tai, kas buvo absorbuota, yra absorbuojama kirminų kaip jų maistas. Maisto masės dalis, kuri neįsisavinama, veikiama katalizatorių, sudaro dar sudėtingesnes molekules, ištisus organinius kompleksus – polimerus, o paskui humusines rūgštis. Šios naujai susidariusios huminės rūgštys, išsiskiriančios su koprolitais, cheminėmis reakcijomis vyksta su mineraline dirvožemio dalimi ir susidaro vermikompostas. Chemine sudėtimi jis skiriasi nuo pirminio mikrobinės ir grybelinės humuso. Koks tai skirtumas ir kaip tai veikia dirvožemio derlingumą, jau aptarėme kitose vietose.

Taip pat pažiūrėjome, kaip panaudoti sliekus vermikompostui gaminti, manau, dabar nesunkiai išsiaiškinsite patys. Šiame straipsnyje iškėliau sau užduotį paaiškinti ne tiek humuso cheminę sudėtį, kiek jo kilmę ir vaidmenį ekosistemoje. Taip pat jau svarstėme apie humuso, kaip maistinių medžiagų rezervo, vaidmenį. Bet apie tai, kaip palengvinti prieigą prie šio rezervato, jo patvaresnės dalies, kalbėsime kitame straipsnyje apie mikorizę..

Čia norėčiau paliesti labai svarbią temą, apie kurią kalbama labai mažai, pokalbyje daugiausia dėmesio skiriant humusui, paliečiant tik dirvožemio derlingumo klausimą. Tačiau svarbesnis humuso vaidmuo slypi kitur, jo ekologinėje reikšmėje visam gyvajam pasauliui: augalams, gyvūnams ir žmonėms. O ši vertė siejama su labai unikalia humuso ir jo komponentų savybe: surišti sunkiųjų metalų druskas, radionuklidus ir aromatinius angliavandenilius. Kurios yra taip prisotintos chemijos gamyklų, katilinių ir automobilių išmetamųjų dujų emisijų, kad mes, žmonės, ir visas gyvasis planetos pasaulis, jau seniai turėjome uždusti ir apsinuodyti. Tačiau tai dar neįvyksta dėl galingiausio planetos „buferio“ - dirvožemio humuso. Ji tarsi kempinė, viską „sugeria“, o paskui „suriša“ taip tvirtai, kad neleidžia šiam žmogaus sukeltam „purvui“ daryti žalingo poveikio gyvajam pasauliui. Atminkite, kad jūsų gyvybė yra dirvožemio humusas. Todėl visais įmanomais būdais saugokite humuso „kūrėjus“: dirvožemio aerobinius mikrobus, grybus ir dirvožemio gyvūnus, ypač sliekus. Jie suteikia mums sveiką gyvenimą tikrąja to žodžio prasme. Verta apie tai pagalvoti. Tai ne kieno nors individualus, o mūsų bendras rūpestis. Grąžinkite jiems namus planetoje, nesunaikinkite jų. Sunaikindami jų namus, nužudysite save ir visą planetos gyvybę, nes jų galios „gaminti“ humusą nėra neribotos. O humusas, kurį jie gamino per milijardus metų, yra ant išsekimo ribos, o ekologinių nelaimių vietose nebepajėgia „surišti“ ir neutralizuoti visų technogeninės kilmės žmogaus „nuodų“. Aš prašau jūsų, žmonių, būti budriems. Jūsų rankose, jūsų supratimu, jūsų vaikų ateitis ir visos planetos gerovė. Ši informacija yra svarbesnė už dirvožemio derlingumą. Humusas, be maistinių medžiagų kaupimo funkcijos, atlieka kur kas svarbesnę funkciją – biologinį filtrą, kurį mums padovanojo pati Gamta. Apsaugoti gyvąjį pasaulį, o mus, priklausančius šiam pasauliui, nuo pačios žmonijos, t.y. nuo mūsų pačių. Iš tikrųjų „žmogus nežino, ką daro“. Linkiu supratimo.

Tai viskas, bet visa kita, kiek tai susiję su Humusu, galite išsiaiškinti patys. Aš aprašiau jums bendriausią schemą, kartais leidžiančią pateikti netikslumų, kad būtų lengviau pateikti, taip pat supaprastintas sąvokas, tačiau tai yra nedidelės detalės ir smulkmenos, kurias suprasite patys, studijuodami šiuos klausimus. Bandžiau jums parodyti tik pagrindinę tikrojo kelio kryptį, iš kurios jus, kaip ir verslininkus, bando išvesti klaidingos „teorijos“ savo reklaminiais straipsniais su pustiesiais, maišytais su savanaudiškumu..

Aleksandras Kuznecovas

Straipsnis parašytas ir publikuotas pirmą kartą 2005 09 08

PS Kodėl aprašydamas humusą ir jo susidarymą savo pasakojime nesukoncentravau dėmesio į „dirvos derlingumo“ temą? Nes tai irgi iliuzija. Tikrasis vaisingumas yra „dinaminis vaisingumas“, kitaip tariant, tai pats humuso susidarymo procesas. O humusas tėra „vaisingumo liudininkas".

Viršutinis paveiksliukas: © Steffi Pereira