смысле.
Гумус — как точка стабильности разложения органики, когда не содержит азота и не будет изменяться далее.
И гумус как «чёрное вещество чернозёма», как humus «почва», 12% чернозёма, по сути, перегной, содержащий доступные NPK.
Простому садоводу надо знать главное, что чем больше гумуса в почве, тем лучше плодородие почвы и выше урожай. Неправильная агротехника приводит к тому, что на грядках садовода гумус быстро теряется. И наоборот. В силах опытного садовода повысить содержание гумуса почвы.
Поговорим об условиях разложения органики.
В свежем опаде находится много разных органических молекул, некоторые из них быстрее перерабатываются почвенными организмами, чем лигнин или целлюлоза.
Например, крахмал и аминокислоты — это простые органические молекулы, первыми вступают в процесс разложения. Очень много почвенных бактерий и грибов имеют ферменты, необходимые для этого процесса. Все видели, как быстро скисает мясной бульон или ягодный сок.
Разложение крахмала и аминокислот обеспечивает большую часть энергетических потребностей микроорганизмов почвы. Поэтому так эффективны подкормки растений настоями, например крапивы или окопника, где много сахаров и белка.
В противоположность этому, фенольные соединения, воски и лигнин состоят из более сложных органических молекул, в почве не деградирует в течение очень длительного периода времени.
Но бактерии, грибы, черви с клещами перерабатывают органику, если есть влага, воздух, нужное pH и температура. Об этом часто забывают начинающие.
Органика тонким слоем, положенная на песок — высохнет, закопанная глубоко — заплесневеет, сгниёт. Опилки без азота — закислят почву, пищевые отходы и зелёные листья из–за избытка азота загниют.
Процесс разложения органических веществ называется минерализацией. Во время минерализации, элементы, которые были частью структуры органических молекул, пройдя серию пищевых цепочек, постепенно окисляются до менее сложных форм, в конечном счёте, превращается в неорганические молекул, которые и усваиваются корнями.
Цель у микробов чисто утилитарная, забрать из органики энергию углерода, забрать из органики и из почвенного комплекса углерод, NPK и микроэлементы и построить свои тела, прежде всего нуклеиновые кислоты, белки и клеточные стенки.
Главный дефицит для них — это углерод с его энергией, второй лимитирующий фактор — это азот, хотя в почве богатой биотой при достатке энергии сахаров — дефицита азота нет, аммоний синтезируется из воздуха.
Таким образом, при разложении органики, в которой обычно много азота и фосфора, в богатой гумусом почве быстро создаётся избыток этих главных элементов, чем требуется для дальнейшего роста микроорганизма, этот избыток связывается минералами почвы или накапливаются в клетках микроорганизмов.
На почвах бедных глиной и биотой всё это уходит в реки.
Если в органике достаточно лигнина, то образующийся гумус иммобилизует избыточные азот и фосфор и почва быстро наращивает плодородие.
Целинные чернозёмы — бесценное богатство России
Моя Живая Земля, где содержание гумуса быстро прирастает — моё бесценное богатство.
Наряду с процессом минерализации идет и процесс иммобилизации, то есть происходит накопление питательных веществ в клетках организмов почвы, и эти вещества становятся временно недоступны для растений.
Таким образом, питательные вещества в начале разложения органики накапливаются в микробной биомассе грунта.
Иммобилизация азота почвенными организмами часто представляет значительную проблему для растений. Азот является важным элементом для всех организмов, за него всегда идёт борьба между биотой и растением.
Дикие растения имеют множество способов отнимать азот у микробов, привлекают хищных амёб, вступают в симбиоз с азотофиксаторами, секретируют много сахаров в почву.
Культурные растения не всегда сохранили эти приёмы. Поэтому садовод должен следить за процессами в этой конкурентной борьбе и подкармливать растения азотом, но помнить, лишний азот угнетает биоту, нарушает почвенные пищевые цепочки.
А перекормленные азотом растения привлекают вредителей.
Поэтому иногда подкормки компостными чаями с микроорганизмами работают намного мягче и эффективней, чем подкормки минеральными солями.
Поговорим о соотношении углерода к азоту (C/ N) в органическом веществе.
Разные растения имеют разные соотношения углерода к азоту в составе своих клеток. Например, бобовые имеют более высокую долю азота, чем злаковые травы.
Различия в C/N растительного опада влияет на круговорот азота (и других питательных веществ) в почве.
Органическое вещество с высоким C/N, не может удовлетворить потребности микроорганизмов в азоте для своего роста.
А опад из растений с низким C/N, таких, как бобовые, обеспечивает быстрый рост микроорганизмов.
Если почвы окультурены, гумуса много, доступного азота в почве достаточно для удовлетворения роста растений, то минерализация органического вещества даже бедного азотом не повлияет на рост растений в краткосрочной перспективе.
Наоборот, на бедных почвах, внесение соломы и опилок вызывает острую нехватку азота у растений. Такие почвы надо мульчировать вначале готовым компостом и постепенно добавлять грубую углеродистую мульчу, сочетая её богатыми азотом зелёными травами.
Понимание этих процессов приходит к садоводу не сразу. Умение вносить органику с нужным соотношением С/N, это сродни умению ездить на велосипеде. Набьёте шишек — научитесь.
Учёные доказали, что регулярное внесение органики с высоким содержанием азота часто не меняет общее содержание углерода в почве, гумус не накапливается, а плодородие растёт. Почему?
Оказывается весь вносимый углерод входит в состав живых почвенных микроорганизмов, гумуса при избытке азота становится меньше, а биомасса микробов нарастает.
Наоборот. При регулярном мульчировании почвы щепой лиственных веточек, в которых много лигнина и сахаров, содержание стабильного гумуса нарастает. При этом и биомасса микроорганизмов тоже может возрастать. Это сохраняет плодородие почвы в долгосрочной перспективе.
В природе подобные процессы происходят на Сахалине. Горные ручьи выносят в долины глинистые частицы, песок и ил, на них вырастают гигантские широколиственные травы. Появление таких трав — это маркер хорошего соотношения ила песка и глины в наносных почвах.
Опад зарослей гигантских горцев и борщевика содержит много лигнина, много сахаров и достаточно белка. В почвах быстро накапливается одновременно и гумус и почвенная биота.
Формируется особое очень активное почвенное сообщество с очень сложными и стабильными трофическими цепями.
Разнообразие микроорганизмов и почвенных животных в этой системе очень высокое. В таких почвах обнаружены «высокоскоростные» марганцевые бактерии, которые перерабатывают органику с высокой скоростью.
Перенос такой почвы на грядки и в сад приводит к гигантизму культурных растений в течении 2-3 лет. А если продолжать мульчировать эти грядки опадом горцев и не убивать биоту «химией» и лопатой, то стабильные урожаи без болезней можно получать очень долго.
Компостирование
Есть ли принципиальные различия в разложении органических веществ в тонком слое мульчи на грядке и в большой компостной куче?
Общее в том, что там и там органическое вещество разлагается почвенными организмами.
Разница в том, что процесс компостирования в куче происходит, во–первых, при более высоком проценте азотистых веществ (правильно, на 30 частей углерода 1 часть азота), при большем
