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Humus

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Humus zeichnet sich durch eine dunkle Farbe aus, die auf seinen Reichtum an organischem Kohlenstoff hinweist.

Humus ist die aus bestimmten organischen Produkten kolloidaler Natur zusammengesetzte Substanz , die aus der Zersetzung organischer Reste durch zersetzende Organismen und Mikroorganismen (wie Pilze und Bakterien ) entsteht. Es zeichnet sich durch seine schwärzliche Farbe aufgrund des hohen Kohlenstoffgehalts aus. Es kommt hauptsächlich in den oberen Teilen von Böden mit organischer Aktivität vor.

Die organischen Elemente , aus denen der Humus besteht, sind sehr stabil, dh ihr Zersetzungsgrad ist so hoch, dass sie sich nicht mehr zersetzen und keine nennenswerten Umwandlungen erfahren.

Eigenschaften von Humus

Es gibt zwei Arten von Humus, den alten oder alten Humus und den jungen Humus .

  • alter Humus . Aufgrund einer langen verstrichenen Zeit ist es sehr zersetzt, es hat einen violetten bis rötlichen Farbton; Einige charakteristische Huminstoffe dieser Humusart sind Humine und Huminsäuren. Humine sind Moleküle mit beträchtlichem Molekulargewicht und werden durch die Verflechtung von Huminsäuren gebildet, isoliert sehen sie aus wie Plastilin. Huminsäuren sind Verbindungen mit niedrigerem Molekulargewicht und haben wie Humine eine hohe Kationenaustauschkapazität (CEC), eine wichtige Eigenschaft in der Pflanzenernährung. Althumus wirkt nur physikalisch auf Böden ein. Es hält Wasser zurück, verhindert Erosion und dient auch als Speicher für Nährstoffe.
  • Junger Humus . Es ist dasjenige, das die Eigenschaften der neu gebildeten hat, einen geringeren Polymerisationsgrad hat und aus Humin- und Fulvinsäuren besteht . Huminsäuren entstehen durch Polymerisation von Fulvosäuren, wobei letztere aus der Zersetzung von Lignin entstehen . Eine der Hauptquellen für Humus findet sich in Leonardit- und Bernarditminen . Es gibt jedoch auch rein biologische Quellen wie Regenwurmhumus , Termitenhumus , Cucarrón- Humus ua, die neben der Bereitstellung von Huminstoffen viel reicher an nützlichen Mikroorganismen und Nährstoffen sind und in der biologischen und ökologischen Landwirtschaft mehr Akzeptanz finden.

„Die wiederholte Bodenbearbeitung auf nacktem Boden führt zu Humusverlust. Dunkle Böden verfärben sich ockerfarben, verlieren ihre Fähigkeit, Wasser zu speichern und zu infiltrieren, und werden anfälliger für Erosion.“

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Bodenbearbeitung und Kunstdünger sind nicht die einzigen Ursachen für die Zerstörung des Humus, der den Boden fixiert; Entwaldung und Überweidung empfindlicher Böden sind weitere Ursachen. Der Boden ist ohne Pflanzenschutz und ohne Zugabe von organischer Substanz der Erosion und der unvermeidlichen Verarmung ausgesetzt.

Humus kann durch einfache Oxidation von Nekromasse in Abwesenheit von lebenden Organismen gebildet werden, aber dieser Prozess wird stark beschleunigt, wenn lebende Organismen die organische Substanz aufnehmen oder Enzyme absondern , die sie umwandeln.

Die organische Substanz, die dem Humus zugrunde liegt, ist hauptsächlich pflanzlichen Ursprungs, während des Umwandlungsprozesses dann mikrobiell und tierisch, während die Bestandteile des Tiefenbodens größtenteils mineralischen Ursprungs sind.

Ausgangsmaterial für Humus sind Laub- und Pflanzenreste, kombiniert mit Bestandteilen tierischen Ursprungs, die im A-Horizont (so nennen Bodenkundler die Bodenoberfläche ) abgelagert oder von bodenbewegenden Tieren, darunter Regenwürmern, gebildet werden. Dieses Material entwickelt sich mehr oder weniger schnell (abhängig von den Temperatur- , Feuchtigkeits-, Säure- oder Vorhandensein von Inhibitoren wie Schwer- oder toxischen Metallen), was zu seiner Umwandlung in relativ stabile elektronegative komplexe organische Verbindungen führt. Je nach Größe der produzierten Moleküle handelt es sich um unlösliche Verbindungen (Humin) oder Kolloide ( Huminsäuren und Fulvosäuren), die mit hoher Wahrscheinlichkeit in den Boden wandern.

Das Vorhandensein großer Mengen metallischer Kationen im Boden, wie Eisen oder Kalzium oder sogar Ton , macht Humin- und Fulvosäuren unlöslich und verhindert ihre Migration, wodurch sogenannte Braunerden entstehen. In Gegenwart geringer Mengen an Metallkationen entstehen durch die Migration kleiner Huminmoleküle ( Fulvinsäure ) geringe Mengen an Metallen in den Oberflächenhorizonten, die sogenannte Podsole bilden . Die Aktivität grabender Tiere (Würmer, Ameisen, Termiten) trägt zu einem schnellen Kontakt von Huminverbindungen mit Mineralstoffen bei und verhindert so deren Auswaschung und damit ihren Verlust an Ökosysteme oder Agrarökosysteme .

Die organische Substanz, die sich zersetzt und Humus produziert, besteht aus:

All diese Elemente werden ständig verdaut, verdrängt ( Bioturbation ) und mobilisiert von einer Gemeinschaft von Organismen, die Aasfresser , Saprophagen oder Saprophyten genannt werden : Bakterien, Pilze und Wirbellose . In der kalten oder kontinentalen Zone beschleunigt sich die Humusbildung im Frühjahr , wenn die Temperatur steigt und die Luftfeuchtigkeit hoch ist.

Humus kann sich in kalten Klimazonen ansammeln und sehr langsam wachsen und zu einer Kohlenstoffsenke werden, aber in heißen Klimazonen kann er sehr schnell mineralisieren und verschwinden. Es kommt im Allgemeinen in tropischen Wäldern nicht vor , wurde aber lokal vom Menschen im Amazonasgebiet aus Holzkohle , einem Humusäquivalent namens Terra Preta , hergestellt . Einige sehr spezifische Umgebungen können große Ansammlungen von humifizierter organischer Substanz aufweisen , die Kohlenstoffsenkengebiete darstellen : Dies sind Torfgebiete in kalten Klimazonen (Berge, boreale Regionen) und große Ansammlungen, die in Wäldern auf „weißem Sand“ in tropischen Gebieten beobachtet werden.

Humus ist ein wichtiger Vorrat an organischer Substanz im Boden. Für den Landwirt, Gärtner oder Förster ist es hilfreich, die Gesamthumusmenge und deren Qualität zu kennen. Ein Hinweis auf seine Qualität ist das Kohlenstoff/Stickstoff-Verhältnis des Bodens. Ein C/N-Verhältnis von 10/1 (oder weniger) zeigt eine gute biologische Bodenaktivität an, während ein C/N-Verhältnis (20/1 oder mehr) eine Verlangsamung dieser Aktivität anzeigt. Die Geruchs- und Sichtbeobachtung sowie die mikroskopische Beobachtung der ihn aufbauenden Organismen geben Aufschluss über die Qualität des Humus und gegebenenfalls die Analyse seiner chemischen Zusammensetzung.

Humus im chemischen Sinne setzt sich zusammen aus freiem Humus = Humus, nicht mit Tonen oder Metalloxiden gebundene organische Substanz und verfestigtem Humus. Freier Humus ist leicht biologisch abbaubar (außer in stark sauren oder wassergesättigten Böden) und wandert in gut durchlässigen Böden leicht in das Profil . Während des Auslaugungsprozesses kommt es zu einer tiefen Anreicherung von biologisch nicht abbaubaren Huminstoffen, die mit Metallen Komplexe bilden können. Verfestigter Humus ist stabiler und aufgrund seiner Langlebigkeit und seiner Kationen- und Anionenaustauschkapazität (CCA) für die landwirtschaftliche Nutzung interessanter .

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An Hängen und bei guten Bedingungen übersteigt die Humusschicht selten 30-40 cm. In Tälern und Mulden ist es am dicksten.

Je nachdem, ob sich in belüfteten Böden Humus gebildet hat oder nicht (z. B. durch Wassersättigung oder wiederholte Verdichtung), kann dieser in zwei Kategorien eingeteilt werden:

Unter aeroben Bedingungen bildet sich Humus
  • Der Mull , mit einer guten Aufnahme von organischen und mineralischen Stoffen, die hauptsächlich von Regenwürmern produziert werden , kommt in Wäldern mit intensiver biologischer Aktivität und in Grasland vor . So finden wir Trümmer (Blätter) aus dem Vorjahr oder dem vorangegangenen Herbst und eine Schicht aus braunem, organisch-mineralischem Material unterschiedlicher Dicke. Der Boden ist reich an Nährstoffen, die Mineralisierung ist schnell: Es ist eine ideale Umgebung für Regenwürmer, außer wenn der Boden kalkhaltig ist. In tropischen (Savanne) und subwüstenartigen Umgebungen kann Mull von anderen grabenden Organismen wie Termiten und Tenebrionidae - Insekten produziert werden .
  • Der in Wäldern und Heiden vorkommende Moder mit einer oberflächlichen Schicht aus nicht eingebautem organischem Material , angereichert durch Fauna und Pilze , hat eine mittlere biologische Aktivität. Während des Herbstes werden die Blätter des Jahres abgefallen und einer Zersetzung unterzogen, hauptsächlich durch Pilze, aber auch die teilweise zersetzten Blätter des Vorjahres, die auf ihr Netz von Adern oder Adern reduziert (skelettiert) sind, mit Filamenten vieler Pilze, den Wurzeln ( Mykorrhizen ) und vor allem von Tierkot, der in der wenige Millimeter bis mehrere Zentimeter dicken Streu- und Humusschicht lebt. Charakteristisch ist sein Pilzgeruch.
  • Der Mor , mit einer oberflächlichen Schicht aus organischem Material mit wenig oder keiner Humifizierung, kommt in Wäldern und Mooren mit geringer biologischer Aktivität vor, was die Zersetzungsrate von Pflanzenresten verlangsamt. Dies führt zu einer Bodenversauerung und einem Podsolisierungsphänomen . Die Mächtigkeit dieser Humusart kann beträchtlich sein, ist aber kein Kriterium für ihre Bestimmung. Der Durchgang von Feuer ist oft das Mittel, durch das diese Humusform ihr Gleichgewicht findet und es der Vegetation ermöglicht, sich zu erholen, indem die in der organischen Schicht immobilisierten Nährstoffe dem Boden wieder zugeführt werden.
Unter anaeroben Bedingungen bildet sich Humus
  • Torf , der eine große Menge identifizierbarer Pflanzenreste enthält, manchmal sehr alt, mehrere tausend Jahre alt. Es ist ein wahres Archiv der Umwelt. Torf bildet sich in dauerhaft überschwemmten Umgebungen, in Gegenwart von dichter, hochwachsender Wasservegetation ( Torfmoose , große Seggen , Glyzerien usw.). Der Torf enthält viele Pollenkörner , die es ermöglichen, die Geschichte der Landschaft bis in die Antike zu rekonstruieren.
  • Das Anmoor , das eine große Menge an humierter organischer Substanz enthält, die mit Ton vermischt ist. Das Anmoor bildet sich in zeitweise überschwemmten Umgebungen, wie beispielsweise in Sümpfen und entlang von Flüssen, die Trocknungsphase ermöglicht die biologischen Prozesse, die zur Entwicklung der Humifizierung führen.

Ton-Humus-Komplexe ( CAH ) werden durch die Kombination von Ton und Humus gebildet, beide in einem ausgeflockten Zustand, gefolgt von der Arbeit von Bodenmikroorganismen und insbesondere von Regenwürmern , die dank ihrer Anwesenheit in einem flüssigen Medium ( wie in einem Test Röhre ) kann diese Moleküle (negativ polarisiert ) durch ein zweiwertiges Kation binden : Calcium (Ca 2+ ). Es scheint, dass der Schleim einiger Organismen auch eine Rolle bei der Bildung dieser Komplexe spielen kann, die nach dem Trocknen stabil und unlöslich werden (wie Zement , wenn er "abbindet"), was die Widerstandsfähigkeit von Humus gegen Wasser und Erosion und die Erhaltung von Humus erklärt seine Struktur und seine außergewöhnliche Kapillarität .

Die Zerstörung des Humus

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Auswirkungen der Erosion auf den Boden .
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Glacis.

Die Beiträge von Bioziden , Pestiziden und Düngemitteln können Humus abbauen oder beseitigen.

Die Bodenbearbeitung zerstört Humus, indem sie ihn vergräbt, was zu einer sehr schnellen Mineralisierung von organischem Material und einem Bodenverlust führt, der in gemäßigten Zonen 10 Tonnen pro Jahr und in den Tropen bis zu mehreren hundert Tonnen erreichen kann.

Der Humusverlust schlägt sich auch in einem Glacis -Phänomen in kultivierten Böden nieder, das deren Wasseraufnahmefähigkeit erheblich reduziert. Pestizide – kontaminierte Böden und überschüssige Nitrate (verantwortlich für die Zunahme von Grünalgen und Cyanobakterien , die auf dem Boden sichtbar sind) tragen feine Partikel, die die Trübung von Flüssen und Bächen erhöhen.

Heute gibt es viele Anbaumethoden ohne Humuszerstörung : Ökologischer Landbau , Direktsaat , gehacktes Astholz, Naturlandbau , Regenerativer Landbau. [ 1 ]

Humus

  • Erhöht die Kationenaustauschkapazität des Bodens.
  • Verleiht leichten und kompakten Böden Konsistenz; in Sandböden verdichtet es, in Tonböden wirkt es dispergierend.
  • Es erleichtert die Bodenbearbeitung, indem es die physikalischen Eigenschaften des Bodens verbessert.
  • Verhindert Krustenbildung und Verdichtung.
  • Hilft Wassereinlagerungen und Entwässerung.
  • Erhöht die Porosität des Bodens.
  • Es weist neben einer hohen mikrobiellen Belastung sowie Humin- und Fulvinsäuren einen hohen Gehalt an K und S auf, wodurch der Boden aufgelockert und die Aufnahme von Nährstoffen durch die Rhizosphäre erleichtert wird.

Humus

Biologische

  • Versorgt den Boden mit nützlichen Mikroorganismen .
  • Es dient auch als Stütze und Nahrung für Mikroorganismen.

Siehe auch

Referenzen

  1. ^ "7 Möglichkeiten, Wurmkot zu ernten" . 11. August 2021 . Abgerufen am 31. August 2021 . 
  2. ^ Amelung, W.; Bossio, D.; de Vries, W.; Kogel-Knabner, I.; Lehmann, J.; Amundson, R.; Bol, R.; Collins, C. et al. (27. Oktober 2020). „Auf dem Weg zu einer globalen Bodenklimaminderungsstrategie“ . Nature Communications 11 : 5427. ISSN  2041-1723 . PMC  7591914 . PMID  33110065 . doi : 10.1038/s41467-020-18887-7 . Abgerufen am 28. Dezember 2021 . 
  3. ↑ Tang, Chunyu; Li, Yuelei; Lied, Jingpeng; Antonietti, Markus; Yang, Fan (25. Juni 2021). „Künstliche Huminstoffe verbessern die mikrobielle Aktivität zur Bindung von CO2“ . iScience 24 ( 6): 102647. ISSN 2589-0042 . doi : 10.1016/j.isci.2021.102647 . Abgerufen am 28. Dezember 2021 .  

Externe Links

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