Роль органического вещества в агроценозе

Органическое вещество почвы образуется из отмерших остатков растений, микроорганизмов, почвенных животных и продуктов их жизнедеятельности. Первичное органическое вещество, поступившее в почву, подвергается сложным превращениям, включающим процессы разложения, вторичного синтеза в форме микробной плазмы и гумификации. Сочетание названных процессов приводит в биологически активных почвах к образованию сложной смеси органических веществ, состоящей из малоразложившихся растительных и животных остатков с сохранившейся первоначальной структурой; промежуточных продуктов разложения органических и животных остатков (например, лигнина); собственно гумусовых веществ, образовавшихся путем микробного синтеза или остаточного происхождения; растворимых органических соединений, которые более или менее быстро минерализуются до простых минеральных соединений (Н₂О, СО₂ и др.) или участвуют в синтезе собственно гумусовых веществ. Органическое вещество, консервирующее энергию солнца в химически связанной форме, — единственный источник энергии для развития почвы, формирования ее плодородия. Основным источником первичного органического вещества, поступающего в почву под естественной растительностью, являются остатки растений.

Подавляющая часть урожая полей идет на корм скоту и птице. С учетом того, что большая часть соломы и вторичных продуктов переработки урожая (свекловичный жом, подсолнечный шрот, отруби, барда и т.п.) используется в животноводстве, то не трудно подсчитать что урожай полей в России на 70-75 % идет на корм скоту и птице, включая фуражное зерно. В соответствии с коэффициентом биоконверсии (т.е. величиной перехода массы кормов в массу продукции животноводства) лишь 10% сухой части этого количества кормов превратилось в мясо, молоко и яйца. Остальная же часть благополучно переходит в навоз и помет.

Д.Н. Прянишников в 1945 г. писал: Особая роль навоза в общей системе удобрений состоит в том, что его применение составляет главное средство обратного вовлечения в круговорот веществ в земледелии тех количеств питательных веществ, которые были взяты растениями из почвы и вносились в почву с удобрениями.

Из-за трансформации органического вещества в почве происходит обогащение почвенного воздуха углекислым газом; высвобождение из органики в усвояемой форме минеральных веществ; высвобождение из почвенного поглощающего комплекса минеральных веществ вследствие их микробиологической мобилизации; фиксация азота в почве; синтез в почве и растениях различных веществ от антибиотиков, способствующих иммунитета растений к различным болезням, до веществ, способствующих росту растений.

Согласно современным воззрениям почвенный поглощающий комплекс состоит из органических, минеральных и органоминеральных коллоидов, причем наибольшей емкостью поглощения обладают гумусовые вещества. Принимая во внимание тот факт, что в почвах (в зависимости от их вида) в 1 см³содержится от сотен тысяч до нескольких миллиардов бактерий, можно считать, что биологическая поглотительная способность почв определяется главным образом почвенными бактериями. Не трудно заметить, что, чем большей поглощающей способностью характеризуются почвы, тем большим потенциальным плодородием они обладают. При этом если механическая, физическая, химическая и физико-химическая поглотительные свойства почв играют роль неких пассивных складских помещений для хранения питательных веществ в труднодоступной для растений форме, то бактерии помимо функции хранителей играют роль активных накопителей (фиксаторов) атмосферного азота. Вместе с тем именно бактерии определяют водоудерживающие свойства почвы, ибо влага является необходимым атрибутом их жизни. Следовательно, чем больше органического вещества после уборки урожая попадает в почву, тем больше бактерий ввиду снижения их «рабочей деятельности» начинает размножаться, а значит, и запасать вместе с азотом и воду, и минеральные вещества, и тем более стойко перенесут растения на будущий год засушливый период. Вместе с тем именно бактерии в период интенсивного роста растений в случае наличия в почве достаточного количества негумифицированного органического вещества (весной, летом) активизируя свою, уже «трудовую», функцию, способствуют выделению из почвенного поглощающего комплекса пропорционального количества минеральных веществ (вследствие выделения органических кислот бактериями и отмирания этих бактерий). Следовательно, наличие негумифицированного вещества в почве в период после уборки первого урожая, отдыха почвы до выращивания нового урожая и при выращивании нового урожая определяет естественный симбиотический характер бактерий и растений, который при таком циклическом характере отношений только и может обеспечить наивысшую работу почвенного плодородия на урожай.

Другими словами вся энергия  для микробов и червей – для круговорота – для плодородия – для выращивания пищи – для экономики – законсервирована в «свежей» органике: остатках растений и фекалиях животных. сё это – корм для микробов, топливо для их труда. Растения могут усваивать солнечную энергию прямо. Но почти все микробы, целиком обеспечивающие их жизнь – только через органику. Всё просто. Энергия воспроизводит энергию. Органика рождает новую органику. В глобальном смысле, сколько прошлогодней органики сгнило, столько её на будущий год и вырастет. Распад органики – взрывной биологический процесс. Он идёт в сотни раз быстрее минерализации гумуса: 90% растительных остатков сгнивает за одно лето. Почвенный персонал ест, множится и вкалывает! Зачем? Затем, что сам процесс этого распада – и есть наилучшие условия для роста и продуктивности растений. Работая на растения, микробы работают на себя.

Внесение в почву неразложившегося органического вещества навоза (помета) приводит к оптимизации использования почвенного плодородия не только за счет формального наличия в навозе питательных веществ, вовлекаемых в кругооборот, но и само разложение органики и ее использование различными микроорганизмами непосредственно в почве. Последнее целиком и полностью зависит от степени сохранности первичных форм органического вещества на дату его поступления непосредственно в почву. В этом случае деятельность бактерий в период весна-лето-осень в почве будет сопровождаться выделением СО₂(питание для растений (фотосинтез)) и Н₂О с соответствующим выделением тепла. Питательные минеральные вещества и микроэлементы, входящие в структуру органики, будут расходоваться на строительство организма бактерий и в последующем употребляться растениями. Продукты жизнедеятельности микроорганизмов (органические кислоты) при взаимодействии с почвой обеспечивают перевод нерастворимых соединений фосфора и калия в подвижные формы. Это способствует увеличению объема минеральных питательных веществ в почве в период разложения органики. Разложение белков органики приводит к образованию в почве различных ростовых и иммунных веществ, способствующих как нормальному развитию растений, так и их устойчивости к заболеваниям в период вегетации. Одновременно, чем больше неразложившегося органического вещества поступает в почву, тем меньше калия и фосфора минеральных удобрений поглощается почвенным комплексом, хотя они находятся в удобной для усвоения форме.

Следовательно, для формирования урожая процесс разложения органики в почве играет весьма важную роль, обеспечивая растениям оптимальные условия развития.

Необходимо отметить, что значение органики не ограничивается только ее сиюминутным влиянием на урожай. В результате разложения органики в почве в течение длительного времени в ней происходит накапливание питательных веществ в усвояемой форме для будущих урожае, что благоприятно воздействует на все биохимические и физические процессы преобразования почвы из менее плодородной в более. Это приводит к снижению энергозатрат на предпосевную подготовку почвы, к более высокой задержке почвой влаги и благоприятным условиям развития корневой системы растений. Наиболее рациональной высокопроизводительной технологией для обеспечения сохранности органического вещества навоза и помета в течение осени, зимы, весны и снижения затрат на внесение влажной органики является технология переработки органических сырьевых ресурсов в органоминеральные удобрения (РосОМУ).