Перестаньте говорить об углероде или гумусе как о каком то одном веществе. Углерод и гумус разные. Расскажу в чем разница

Сейчас, весной практически нет свободного времени. Собираю заказы с посадочным материалом картофеля. Расфасовать больше тонны клубней 250 сортов на более сотни заказов в тесном помещении - то еще удовольствие.

Но во время отдыха есть возможность полистать каналы на огородные темы в Ютубе и Дзене.

Эти площадки в последние дни упорно подкидывают темы о почвенном углероде. Причем разные авторы, применяя одни и те же термины, говорят вообще о разном.

Один из авторов постоянно говорит об некоем углероде, который подобен волшебной таблетке. Он и напрямую питает растения. И разлагает вторичные минералы. И создает структуру почвы. И дает много еще всяких "плюшек" садоводу и огороднику. Стоит его только внести и начинаются чудеса.

Но послушав повествование понимаешь, что человек сам не понимает о чем говорит.

Думаю, что такие непонимания и недопонимания связаны с тем, что сейчас многие используют иностранные источник в машинном переводе. Не пытаясь разобраться как на русский язык корректно переводятся иностранные термины.

Давайте попробуем с этим разобраться.

В почве содержится органический углерод (Soil organic carbon (SOC) и неорганический (Soil inorganic carbon (SIC).

Органический углерод в почвах может находиться в различных формах, которые различаются по своему происхождению, химическому составу и устойчивости к разложению микроорганизмами.

Формы органического углерода в почвах (по англоязычным источникам):

Органические остатки: листья, корни, стебли и ветки (organic residues). Это лабильная (неустойчивая) часть углерода. Легко разлагается микроорганизмами.

Гумусовые вещества (Humic substances)- это стабильная форма органического углерода, которая образуется в результате длительного разложения растительных и животных остатков. Она состоит из гуминовых кислот, фульвокислот и гуминов. Устойчив к разложению, может сохраняться в почве сотни и даже тысячи лет.

Микробная биомасса (Microbial biomass) - это углерод, содержащийся в клетках почвенных микроорганизмов (бактерий, грибов, актиномицетов и др.). Лабильная форма, которая быстро обновляется.

Растворённый органический углерод (Dissolved organic carbon (DOC) - это водорастворимые органические соединения, которые могут перемещаться в почвенном профиле с водой. Легко доступен для микроорганизмов и частично для растений. Может легко вымываться из почвы.

Биочар, биоуголь, черный углерод (Biochar, Black carbon) - это углерод, образующийся в результате неполного сгорания органического материала (например, при пожарах или сжигании растительных остатков). Очень устойчив к разложению, может сохраняться в почве тысячи лет.

Экзометаболиты микроорганизмов (Microbial exudates) - это органические соединения, выделяемые микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности (например, полисахариды, ферменты, органические кислоты). Лабильная форма углерода, которая быстро включается в почвенные процессы.

Органические соединения, связанные с минералами (Mineral-associated organic matter (MAOM). Органический углерод может образовывать комплексы с минеральными частицами почвы (например, с глинистыми минералами или оксидами железа и алюминия) Устойчив к разложению, так как связан химическими связями с минеральной частью почвы.

Неорганический углерод в почвах представлен в основном карбонатами (соли угольной кислоты, например, кальцит, доломит).

Все эти вещества по разному устойчивы к разложению микроорганизмами. В этом плане их можно расположить так:

1. Неорганический углерод (карбонаты) — наиболее устойчив. Разлагаются только под действием кислот или в результате длительных геохимических процессов. Может сохраняться в почве тысячи и миллионы лет.
2. Чёрный углерод (биоуголь, древесный уголь) — очень устойчив. Сохраняется от сотни до тысяч лет.
3. Органо-минеральные комплексы — высокая устойчивость.
4. Гумин — очень устойчив, но менее, чем чёрный углерод и органо-минеральные комплексы.
5. Гуминовые кислоты — средняя устойчивость.
6. Фульвокислоты — менее устойчивы, чем гуминовые кислоты.
7. Растительные остатки и лабильное органическое вещество — наименее устойчивы. Быстро разлагаются (Есть нюансы)
Из за своих свойств и скорости разложения все эти вещества по разному влияют на текущее и долговременное плодородие почвы.

Биоуголь повышает водоудерживающую способность почвы. Её аэрацию и структуру. Что положительно влияет на состояние корней, активность и количество микроорганизмов. Но не будет источником питания для микроорганизмов и растений.

Органо-минеральные комплексы сохраняют питательные вещества в почве от вымывания и быстрой потери в процессе минерализации. Медленно отдает питание почвенной биоте, включая растения. Пролонгированное (растянутое во времени) питание.

Гумин практически не дает питание. Улучшает структуру почвы, аэрацию, водоудерживающую способность.

Гуминовые кислоты улучшают доступность питательных веществ (особенно фосфора и микроэлементов) за счёт хелатирования и буферных свойств. Стимулируют рост корней. Способствуют накоплению органического вещества в почве, улучшая её структуру и плодородие.

Фульвокислоты активно хелатируют микроэлементы, делая их доступными для растений. Они также улучшают проницаемость клеточных мембран, способствуя усвоению питательных веществ. Способствуют мобилизации (извлечению) питательных веществ из минералов, поддерживая долгосрочное плодородие.

Растительные остатки и лабильное органическое вещество. Источник быстрого питания для микроорганизмов и растений. Источник энергии для гетеротрофной почвенной биоты. При разложении способствуют образованию гумуса, улучшая структуру почвы и её плодородие в долгосрочной перспективе.

То есть, плодородие в моменте (здесь и сейчас) создает лабильный углерод (неустойчивые к разложению органические вещества): органические остатки, экзометаболиты микроорганизмов, гуминовые и фульвокислоты.

Долговременное плодородие обеспечивается органо-минеральными комплексами, гумином, чёрным углеродом и карбонатами, которые стабилизируют почвенную структуру и накапливают углерод. Они же косвенно влияют на плодородие в моменте. За счет улучшения условий для корней и почвенной биоты.

В русскоязычной научной литературе нет единого определения гумуса. Этот термин трактуют и как все почвенное вещество почвы. И как только гумусовые вещества (гумин, гуминовые и фульфокислоты).

При этом выделяют стабильный и лабильный (питательный гумус). К стабильному можно отнести биоуголь, органо-минеральные комплексы, гумин. Отчасти гуминовые и фульвокислоты. К питательному - все остальное.

Зачем это знать простому огороднику?

Чтобы понимать какие приемы как влияют на плодородие в краткосрочной (в моменте) и долгосрочной перспективе.

Например внесение стабильного гумуса в бедную почву не приведет к повышению плодородия в моменте. Он не дает быстрого питания.

Внесение растворимого органического вещества в бедную почву может вызвать кратковременный (несколько суток или недель) всплеск плодородия. Но не накопит значительное количество углерода в почве.

Растительные остатки могут быть как питанием в моменте (есть нюансы) и источником стабильного углерода (гумуса) в почве.

Стремление к накапливанию большого количества стабильного углерода в почве с точки зрения плодородия не имеет смысла. Стабильный гумус без лабильного бесполезен (есть нюансы).

Идеальный вариант - баланс лабильного и стабильного гумуса. Избыток лабильного гумуса тоже может привести к проблемам, или к бесполезному перерасходу времени и средств. По этому поводу поговорим в одной из следующих статей.