Несмотря на всю важность минеральных питательных веществ в жизни растений, нельзя обойти вниманием органическую часть почвы, которая, по сути, является основой плодородия почвы. Научное изучение органического вещества почвы, основная часть которого представлена гумусом, началось в первой половине XIX века. Основоположниками учения о плодородии почв являются В.В.Докучаев и П.А.Костычев. Огромную работу по изучению плодородия вели В.Р.Вильяме, С.Оден, А.А.Шмук и др. В настоящее время отечественными и зарубежными учеными состав и свойства гумуса изучены детально.

В большинстве типов почв основная часть органического вещества представлена «мертвым» запасом органических соединений — это разложившиеся и полуразложившиеся остатки растений, бактерий, грибов и мелких почвенных организмов. Живая биомасса, состоящая из корней, микроорганизмов, представителей почвенной фауны, составляет в разных почвах приблизительно 2 — 15% от общего содержания органического вещества.

Как уже говорилось, гумус — основная часть органического вещества почвы, полностью утратившая черты анатомического строения организмов. Гумусовые вещества делятся на: фульвокислоты (ФК), гуминовые кислоты (ГК) и гумин.

Фульвокислоты — наиболее растворимая группа гумусовых соединений, они обладают высокой подвижностью, относительно высокими кислотными свойствами. Преобладают в подзолистых, красноземных и некоторых тропических почвах. Для растений важна низкая молекулярная масса фульвокислот и, соответственно, более легкое проникновение их в корневые волоски.

Гуминовые кислоты — слабо растворимые в воде и нерастворимые в минеральных и органических кислотах гумусовые соединения. Имеют большую молекулярную массу и более темную окраску. Так как они слаборастворимы в воде, они имеют менее выраженный кислотный характер. Преобладают в черноземах, каштановых и окультуренных почвах. Повышенным содержанием гумусовых кислот отличаются всевозможные компосты, которые в литературе часто называют «дерновой», «листовой» и т.п. землей.

Гумин — нерастворимая часть гумуса, представлена гумусовыми веществами, наиболее прочно связанными с глинистыми компонентами почвы и частично разложившимися растительными остатками.

Огромную роль в образовании гумуса наряду с бактериями играют кольчатые земляные черви. Популярная в настоящее время «культура красных калифорнийских червей» позволяет значительно сократить период компостирования и образования гумуса. Продукт жизнедеятельности червей — капролиты — имеет коммерческое название: «биогумус». Даже 10% биогумуса в субстрате позволяет значительно повысить его плодородие. Интересно, что кольчатые черви переваривают всю органику, которую могут «проглотить». Таким образом они очищают субстрат от болезнетворных факторов и семян сорняков.

Не лишним будет отметить, что почва — это сложный комплекс, в состав которого входят не только минеральные и органические компоненты, но и большое разнообразие видов бактерий, грибов, водорослей, простейших, членистоногих, червей и т.д. В большинстве своем все эти организмы соединены в биотипе симбиотическими связями, т.е. взаимно дополняют друг друга. Так, например, некоторые бактерии фиксируют азот воздуха; другие виды бактерий и грибы своими ферментами разрушают сложные органические вещества, переводят их в более доступные для кактусов фульвокислоты, многоатомные спирты, провитамины и т.д. Кактусы, в свою очередь, «делятся» продуктами фотосинтеза, некоторыми органическими кислотами, гормонами и витаминами. В культуре, особенно при комнатном содержании растений, подобные симбиотические комплексы в полной мере воссоздать невозможно, поэтому нелишним будет иногда «облагораживать» субстрат подкормками: янтарной кислотой, ауксинами, мезоинозитом, некоторыми водорастворимыми витаминами и т.п.

В качестве нечастой, но эффективной подкормки органическими удобрениями на бедных почвенных субстратах можно рекомендовать традиционно применяемые рецепты: недельный отстоявшийся и почти прозрачный настой коровьего навоза из расчета 1 часть навоза на 10 частей воды и недельный раствор мелконарубленных злаковых трав, приготовленный в тех же соотношениях. Подкармливать кактусы следует только в период активной вегетации. Причем следует учитывать, что чрезмерное количество азота при недостатке фосфора затормозит процессы образования бутонов и цветение.

Вкратце остановимся на разнообразии почв, на которых произрастают кактусы. Конечно же, типов почв на американском континенте довольно много, но все-таки с некоторой долей абстракции, их можно объединить в характерные группы. На приведенной ниже карте показано расположение основных типов почв.

Рис.48. Почвенная карта американского континента.

Бурые и каштановые почвы — имеют слабощелочную реакцию (рН7—8), достаточное количество илистой фракции и 1—2% гумуса, в котором фульвокислоты преобладают над гуминовыми кислотами. В минеральной части высоко содержание железа, определяющее наряду со светлоокрашенными фульвокислотами бурый цвет верхнего горизонта почвы. В некоторых случаях непосредственно под верхним горизонтом могут скапливаться кальциды; нередка засоленность. В.В.Докучаев вначале разделил каштановые и бурые почвы, но впоследствии объединил их в один тип.

Серо-бурые почвы — в большинстве засоленные, богатые кальцием почвы, в основном супесчаные, но с покрытым солевой коркой верхним горизонтом. Имеют слабощелочную реакцию и незначительное количество гумуса с преобладанием фульвокислот.

Красные почвы — имеют глинистый или тяжелосуглинистый механический состав, но с более легким верхним горизонтом. Содержание гумуса может достигать 6 — 9%. В гумусе фульвокислоты преобладают над гуминовыми кислотами. Красноземы богаты железом, определяющим их цвет, но бедны фосфором; имеют сильнокислую реакцию (рН4,2 — 4,5). Красноземы отличаются высокой водопроницаемостью, большой влагоемкостью.

Жёлтые почвы — считаются переходной стадией от красноземов к подзолистым почвам. Они преимущественно глинистые или суглинистые, содержат большое количество кремния. Количество гумуса в желтых почвах доходит до 4 — 5%, а в некоторых случаях до 10%. Эти почвы имеют слабокислую реакцию (рН5,0 — 6,0), довольно богаты кальцием и магнием, в меньшей степени — железом.

Красно-желтые ферраллитные почвы — очень похожи на предыдущие два типа, однако отличаются сильнокислой реакцией (рНЗ,2 — 4,3) и повышенным содержанием подвижных форм железа. Термин «ферралитизация» означает одну из стадий выветривания горных пород, связанную с высвобождением гидроксидов железа и приданием почве оранжево-красного оттенка.

Коричневые и коричнево-красные почвы — более легкие, с большим, чем у предыдущих типов содержанием кальция. Содержание гумуса у первых доходит до 4 — 6%, у вторых—до 2%. Реакция от слабокислой до слабо щелочной (рН5,0 — 7,5).

Черные почвы — напоминают черноземы умеренной зоны, они имеют тяжелый механический состав и повышенное содержание гумуса. В значительной мере используются в сельском хозяйстве, поэтому к произрастанию кактусов имеют весьма косвенное отношение, хотя на основе красно-желтых и бурых почв встречаются незначительные богатые гумусом участки черного цвета. Кактусы хорошо относятся к повышенному содержанию азота в почве, однако на подобных участках редко выдерживают конкуренцию бобовых, злаковых и других быстрорастущих растений. Факт произрастания кактусов на «черных» почвах является скорее исключением из правил, либо результатом деятельности человека.

Горные почвы — отличаются от основных типов повышенным содержанием крупных фракций в структуре, состоящих из минералов, образующих горные породы: гранит, базальт, известняк, а также различных вулканических образований. Химический состав минералов определяет и реакцию рН горных почв. Так, центрально-американские и мексиканские горные почвы имеют в основном слабощелочную реакцию, т.к. богаты кальцидами, а южноамериканские — кислую.