ПЕРЕГНОЙ

ПЕРЕГНОЙ, гумус, аморфная органическая часть почвы, состоящая из продуктов жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, разлагающих мёртвые органические остатки, а также обильно размножающихся в зонах корневых систем живых р-ний. Микробное происхождение П. было установлено акад. В. Р. Вильямсом, к-рын доказал ошибочность широко распространённых ранее взглядов на П. как на разлагающиеся растительные остатки. Синтезированные микроорганизмами перегнойные вещества отличаются от разлагающихся растительных остатков высоким содержанием азота, сложностью молекулярного строения и устойчивостью против разложения; часть перегнойных веществ способна цементировать минеральные частицы почвы. Перегнойные вещества недоступны грибному разложению, а растительные остатки в различной степени разлагаются грибами.

Разработанное акад. В. Р. Вильямсом учение о перегнойных веществах почвы вскрыло причины их слабого накопления в кислых почвах под пологом леса. Вильямс установил значение травянистой растительности в обогащении почв перегноем. Это положение стало одной из основ его учения о травопольной системе земледелия. Всё многообразие условий накопления П. в различных почвах Вильямс свёл к трём типам, возникшим в результате преобладания следующих основных групп микроорганизмов в процессе разложения растительных остатков: 1) грибов, 2) аэробных бактерий и 3) анаэробных бактерий.

1. Растительные остатки деревянистой формации, содержащие дубильные вещества, в основном разлагаются грибами, продукты жизнедеятельности к-рых образуют креновую кислоту, не обладающую способностью закрепляться в почве, т. к. все её минеральные соединения растворимы в воде. Это свойство креповой кислоты приводит к значительному обеднению лесныхпочв органическим веществом, несмотря на ежегодное разложение огромных количеств лесной подстилки. Кроме того, вымывание креновой кислоты сопровождается непрерывным обеднением верхних горизонтов почвы основаниями, что приводит к оподзоливанию лесных почв. Соли креновой кислоты на пек-рой глубине используются анаэробными бактериями; восстановление креновой кислоты приводит к образованию апокреновой кислоты. В подзолистой зоне последняя обычно (в виде соединений с трёхвалентным железом и марганцем) отлагается в рудяковом горизонте почв в нижних частях склонов.

2. Степная растительность, мёртвые органические остатки к-рой не скопляются сконцентрированной массой, а также вое культурные р-ния, отмирающие в тёплое время года, в основном разлагаются аэробными бактериями. Продукт жизнедеятельности этих бактерий - гуминовая кислота при высыхании, замораживании и при соединении с двухвалентными и тяжёлыми металлами необратимо закрепляется на минеральной части почвы, способствуя образованию водоустойчивой структуры почвы. Однако при наличии ярко выраженного аэробного процесса гуминовая кислота быстро минерализуется при участии аэробных бактерий и актиномицетов. Частые обработки почвы в тёплое время года неизбежно приводят к уменьшению запаса перегнойных веществ почвы и к соответствующему накоплению зольных и азотных элементов пищи растений, т. е. к переводу потенциального плодородия почвы в эффективное плодородие.

3. Наиболее интенсивное накопление П. в почве происходит при. развитии луговой растительности, мёртвые остатки к-рой разлагаются в основном аэробными и анаэробными бактериями, в результате жизнедеятельности к-рых образуются гуминовые и ульминовые кислоты. В природных условиях эти процессы редко представлены в чистом виде. Обычно они совмещаются, и можно говорить только о преобладании одного над другим. На поверхности почвы и в сухие периоды года (летом) преобладают аэробные процессы разложения, а внутри почвенного комка и в избыточно влажную часть лета преобладают анаэробные процессы. Даже на моховых болотах, в к-рых господствуют анаэробные процессы разложения торфа, в сухие годы торф подсыхает и по образующимся в нём трещинам проникает воздух, обеспечивая интенсивное аэробное разложение торфяного слоя. Эти прослойки легко обнаруживаются при изучении торфов по их тёмному цвету и по высокому содержанию в них зольных элементов.

Наиболее благоприятно в агрономическом отношении оба процесса разложения органических остатков сочетаются в структурных почвах. На поверхности комка происходят аэробные процессы, обеспечивающие минерализацию П. и освобождение зольных и азотных элементов пищи р-ний; внутри почвенного комка идут анаэробные процессы, способствующие лучшему сохранению перегноя и большей прочности комка. Гуминовая и ульминовая перегнойные кислоты способны цементировать частицы почвы, что придаёт им новое свойство - прочность структуры почвы, т. е. способность её противостоять размывающему действию воды. Способностью цементировать обладают только свежеосаждённые из соответствующих перегнойных кислот ульмин и гумин, к-рые В. Р. Вильямс, в отличие от потерявших это свойство органических коллоидов, назвал деятельным П. Экспериментально была установлена исключительная цементирующая способность продуктов жизнедеятельности неспоровых бактерий, как разлагающих отмершие остатки травянистой растительности, так и обильно размножающихся в зонах корневых систем многолетней травянистой растительности. Отсутствие ежегодной вспашки в период роста многолетних трав способствует значительному накоплению в почве агрономически ценного П. Чем выше урожай трав, тем значительнее накопление деятельного П. и прочной структуры почвы. Периодические посевы многолетних травосмесей в полевом севообороте служат в травопольной системе земледелия основным агротехническим средством для повышения плодородия распылённых обработкой почв.

Для накопления деятельного П. большое значение имеет реакция почвы. В кислых почвах в зонах корневых систем многолетних трав развиваются плесени, и разложение пласта, навоза, торфа и зелёного удобрения происходит при активном участии плесневых грибов, что исключает возможность образования значительных количеств деятельного П. Чем меньше кислотность почвы, тем в разложении растительных остатков активнее участие неспоровых бактерий, продукты жизнедеятельности к-рых обладают исключительной цементирующей способностью. В зонах корневых систем трав, на нейтральных почвах количество неспоровых бактерий достигает нескольких млрд. на 1 г прикорневой почвы, тогда как в кислых почвах не превышают 100 - 300 млн. в 1 г почвы. Поэтому известкование кислых подзолистых почв имеет очень большое значение для накопления в них деятельного перегноя.

В состав П. почвы, кроме углерода (52 - 60%), кислорода (30 - 39%), водорода (3 - 5%) и азота (1,5 - 5%), входит ряд зольных элементов, как фосфор, калий, кальций, магний, железо, сера, алюминий, кремний и микроэлементы. Из вышесказанного следует, что П. почвы содержит все необходимые элементы для жизни р-ний. При аэробном разложении П. содержащийся в нём азот постепенно переходит в доступные для р-ний аммиак и нитраты, а зольные элементы - в окисленные соединения. Угольная кислота, выделяющаяся в процессе минерализации П., растворяет трудно доступные для р-ния соединения фосфорной кислоты, что имеет особенное значение для почв, богатых карбонатами. Кроме огромного значения П. для пищевого режима почв и создания прочной структуры (к-рая, в свою очередь, обеспечивает оптимальный водный режим почвы), П. удерживает в поглощённом состоянии аммиак и катионы калия, кальция, магния и др., предотвращая их вымывание из верхних горизонтов почвы.

Точного метода определения содержания в почвах П. не существует, т. к. его трудно отделить от потерявших строение разлагающихся частей р-ний. Условно за содержание П. принято считать количество углекислоты, умноженное на коэф-т 0,471, определяемое сжиганием или окислением П. после удаления всех видимых не вполне разложившихся органических остатков. Однако этот способ определения П. почвы часто приводит к ошибочным представлениям, т. к., наряду с настоящими перегнойными веществами, окисляются и растительные остатки (корешки), не обладающие свойствами П. Количество П. в верхнем пахотном слое разных почв СССР определяется след. условными данными: в тундре, при общем высоком содержании органического вещества, доходящего до 75 - 90%, имеются доли % собственно перегнойных веществ, т. к. микробиологическая деятельность в этих почвах ограничивается очень коротким тёплым периодом: в дерново-подзолистых почвах содержание П. колеблется от 1 до 3%; в дерновых от 2 до 6%; в серых лесостепных от 2 до 8%; в чернозёмах от 4 до 16%; в каштановых от 2 до 4%; в серозёмах от 0,5 до 2%; в краснозёмах от 2 до 6% и больше.

Ни один из существующих приёмов обогащения почв П. (внесение навоза, торфа и зелёное удобрение) не может полностью заменить действия многолетних трав. Однако всякое дополнительное к травосеянию обогащение почв органическими удобрениями заметно влияет на повышение их плодородия. Наиболее эффективно навоз и торф используются при их внесении под посев многолетних травосмесей, что обеспечивает высокие урожаи трав и наиболее значительное обогащение почв деятельным перегноем.

См. также Навоз, Почва.

Ф. Гельцер

Литература: Вильямс В., Почвоведение (Конспект курса), Собрание сочинений, т. IX, М., 1951; его же, Почвоведение (Земледелие с основами почвоведения), 6 изд., М., 1949; Гельцер Ф., Значение микроорганизмов в образовании перегноя и прочности структуры почвы, М., 1940; её же, Развитие взглядов академика В. Р. Вильямса на перегнойные вещества почвы, "Советская агрономия", М., 1949, № 11, стр. 54 - 64; Кононова М., Проблема почвенного гумуса и современные задачи его изучения, М., 1951; Лазарев Я., Типы биоорганоминеральных систем различных почв, в кн. "Труды Всесоюзного научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии за 1941 - 1945 гг.", вып. 1, М., 1949, стр. 23 - 45.

Источники:

1. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 3 (Л - П)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное - М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1953, с. 613