close

Humus

Siirry navigointiin Siirry hakuun
Image
Humukselle on ominaista tumma väri, joka osoittaa sen rikkauden orgaanisessa hiilessä.

Humus on aine, joka koostuu tietyistä kolloidisista orgaanisista tuotteista , joka syntyy orgaanisten jäänteiden hajoamisesta hajoavien organismien ja mikro-organismien (kuten sienten ja bakteerien ) toimesta. Sille on ominaista sen mustahko väri sen sisältämän suuren hiilimäärän vuoksi. Sitä esiintyy pääasiassa maaperän yläosissa, joissa on orgaanista aktiivisuutta.

Humuksen muodostavat orgaaniset alkuaineet ovat erittäin pysyviä, eli niiden hajoamisaste on niin korkea, että ne eivät enää hajoa eivätkä käy läpi merkittäviä muutoksia.

Humuksen ominaisuudet

Humusta on kahdenlaisia, vanha tai vanha humus ja nuori humus .

  • vanha hummus . Pitkästä ajasta johtuen se on hyvin hajonnut, sen sävy on violetista punertavaan; Joitakin tämän tyyppisen humuksen tyypillisiä humusaineita ovat humiinit ja humushapot. Humiinit ovat molekyylejä, joilla on huomattava molekyylipaino ja ne muodostuvat humushappojen kietoutumisen seurauksena. Eristettynä ne näyttävät muovailuvahalta. Humiinihapot ovat yhdisteitä, joiden molekyylipaino on pienempi ja joilla on humiinien tavoin korkea kationinvaihtokapasiteetti (CEC), joka on tärkeä ominaisuus kasvien ravinnossa. Vanha humus vaikuttaa vain fyysisesti maaperään. Se pidättää vettä ja estää eroosiota toimien myös ravinteiden varastopaikkana.
  • Nuori hummus . Se on se, jolla on äskettäin muodostuneen ominaisuudet, sen polymeroitumisaste on alhaisempi ja se koostuu humus- ja fulvohapoista . Humiinihapot muodostuvat fulvohappojen polymeroinnissa , viimeksi mainitut muodostuvat ligniinin hajoamisesta . Yksi tärkeimmistä humuksen lähteistä löytyy leonardiitti- ja bernardiittikaivoksista . Kuitenkin on olemassa täysin orgaanisia lähteitä, kuten mm. lieromahumus , termiittihumus , cucarrón- humus , jotka sen lisäksi, että ne tarjoavat humusaineita, sisältävät paljon enemmän hyödyllisiä mikro-organismeja ja ravintoaineita ja ovat enemmän hyväksyttyjä luomu- ja ekologisessa maataloudessa.

”Toistuva paljaan maan muokkaus aiheuttaa humushäviöitä. Tummat maaperät muuttuvat okranvärisiksi, menettävät kykynsä pidättää ja tunkeutua vettä ja tulevat alttiimmaksi eroosiolle."

Image
Maanmuokkaus ja kemialliset lannoitteet eivät ole ainoita syitä maaperää sitovan humuksen tuhoutumiseen. Metsien hävittäminen ja herkän maaperän liikalaiduntaminen ovat myös muita syitä. Ilman kasvinsuojelua ja orgaanisen aineksen lisäystä maaperä on alttiina eroosiolle ja väistämättömälle ehtymiselle.

Humus voidaan muodostaa yksinkertaisesti hapettamalla nekromassaa elävien organismien puuttuessa, mutta tämä prosessi kiihtyy suuresti, kun elävät organismit nielevät orgaanista ainetta tai erittävät sitä muuntavia entsyymejä .

Humuksen perustana oleva orgaaninen aines on pääosin kasviperäistä, sitten mikrobi- ja eläinperäistä muutosprosessin aikana, kun taas syvän maan ainesosat ovat suurelta osin mineraaliperäisiä.

Humuksen raaka -aineena on lehtihiekkaa ja kasvijätteitä yhdistettynä eläinperäisiin ainesosiin, jotka ovat kertyneet A-horisontissa ( pedologien maanpinnalle antama nimi ) tai maata liikkuvien eläinten, mukaan lukien lierojen, muodostama. Tämä materiaali kehittyy enemmän tai vähemmän nopeasti (riippuen lämpötilan , kosteuden, happamuuden olosuhteista tai inhibiittoreiden, kuten raskas- tai myrkyllisten metallien, läsnäolosta), mikä johtaa sen muuttumiseen suhteellisen stabiileiksi elektronegatiivisiksi kompleksisiksi orgaanisiksi yhdisteiksi. Tuotettujen molekyylien koosta riippuen ne ovat liukenemattomia yhdisteitä (humiini) tai kolloideja ( humiinihapot ja fulvohapot ), jotka todennäköisesti kulkeutuvat maaperään.

Maaperässä on suuria määriä metallikationeja , kuten rautaa tai kalsiumia tai jopa savea , mikä tekee humus- ja fulvohapoista liukenemattomia ja estää niiden kulkeutumisen muodostaen niin kutsuttuja ruskeita maaperää. Kun läsnä on pieniä määriä metallikationeja, pienten humusmolekyylien ( fulvohappo ) kulkeutuminen aiheuttaa pieniä määriä metalleja pintahorisontissa, jolloin muodostuu niin kutsuttuja podsoleja . Kaivavien eläinten (madot, muurahaiset, termiitit) aktiivisuus edistää humusyhdisteiden nopeaa kosketusta mineraaliaineiden kanssa, mikä estää niiden huuhtoutumisen ja siten niiden häviämisen ekosysteemeihin tai agroekosysteemeihin .

Orgaaninen aine, joka hajoaa ja tuottaa humusta, koostuu:

Kaikkia näitä alkuaineita sulattaa, syrjäyttää ( bioturbaatio ) ja mobilisoi organismien yhteisö, jota kutsutaan scavengeriksi , saprofageiksi tai saprofyyteiksi : bakteerit, sienet ja selkärangattomat . Kylmällä tai mannermaisella vyöhykkeellä humuksen muodostuminen kiihtyy keväällä , kun lämpötila nousee ja kosteus on korkea.

Humus voi kerääntyä ja kasvaa hyvin hitaasti kylmässä ilmastossa muuttuen hiilinieluksi , mutta kuumassa ilmastossa se voi mineralisoitua ja hävitä hyvin nopeasti. Sitä ei yleensä esiinny trooppisissa metsissä , mutta ihminen on tuottanut sen paikallisesti Amazonissa puuhiilestä , joka on humusvastine nimeltä Terra preta . Joissakin hyvin erityisissä ympäristöissä voi esiintyä suuria kostutetun orgaanisen aineen kertymiä , jotka muodostavat hiilinielualueita : nämä ovat turvemaita kylmässä ilmastossa (vuoret, boreaaliset alueet) ja suuria kerääntymiä metsissä "valkoisella hiekalla" trooppisilla alueilla.

Humus muodostaa tärkeän orgaanisen aineksen varannon maaperässä. Viljelijän, puutarhurin tai metsänhoitajan on hyödyllistä tietää humuksen kokonaismäärä ja sen laatu. Yksi vihje sen laadusta on maaperän hiili/typpi-suhde . C/N-suhde 10/1 (tai vähemmän) osoittaa hyvää maaperän biologista aktiivisuutta, kun taas C/N-suhde (20/1 tai enemmän) osoittaa tämän aktiivisuuden hidastumista. Haju- ja visuaalinen havainnointi sekä sitä muodostavien organismien mikroskooppinen havainnointi antavat tietoa humuksen laadusta ja tarvittaessa sen kemiallisen koostumuksen analysoinnista.

Humus, termin kemiallisessa merkityksessä, koostuu vapaasta humuksesta = kostutetusta orgaanisesta aineesta, joka ei ole sidottu saveen tai metallioksideihin, ja tiivistetystä humuksesta. Vapaa humus on helposti biohajoavaa (paitsi erittäin happamissa tai vesistöissä maaperässä) ja kulkeutuu helposti profiiliin hyvin valutetuissa maaperässä. Liuotusprosessin aikana kerääntyy syvälle ei-biohajoavia humusyhdisteitä, jotka voivat muodostaa komplekseja metallien kanssa. Konsolidoitu humus on vakaampaa ja kiinnostavampaa maatalouskäytössä pitkäikäisyytensä sekä kationin- ja anioninvaihtokapasiteetin (CCA) ansiosta.

Image
Rinteillä ja hyvissä olosuhteissa humuskerros ylittää harvoin 30-40 cm. Se on paksuinta laaksoissa ja onteloissa.

Riippuen siitä, onko humusta muodostunut ilmastettuun maahan vai ei (esimerkiksi veden kyllästymisen tai toistuvan tiivistymisen vuoksi), se voidaan luokitella kahteen luokkaan:

Aerobisissa olosuhteissa muodostunut humus
  • Pääosin lierojen tuottamaa orgaanista ja kivennäisainetta sisältävää mullia esiintyy voimakkaan biologisen aktiivisuuden metsissä ja niityillä . Siten löydämme edellisen vuoden tai edellisen syksyn roskia (lehtiä) ja vaihtelevan paksuisen kerroksen ruskeaa orgaanis-mineraalimateriaalia. Maaperä on ravinteikas, mineralisoituminen on nopeaa: se on ihanteellinen ympäristö lieroille, paitsi jos maaperä on kalkkipitoista. Trooppisissa (savanni) ja aavikkoympäristöissä mullia voivat tuottaa muut kaivaavat organismit, kuten termiitit ja Tenebrionidae - hyönteiset .
  • Metsissä ja nummissa esiintyvä moderilla , jossa on pintakerros sitoutumatonta orgaanista ainetta , joka on kostutettu eläimistön ja sienten vaikutuksesta, on keskitasoinen biologinen aktiivisuus. Syksyllä vuoden lehdet ovat pudonneet ja hajoavat, pääasiassa sienten toimesta, mutta myös edellisen vuoden osittain hajoaneet lehdet, suoniverkostoonsa tai suoniverkostoonsa pienentyneet (luuranko) monien sienien säikeillä, juuret ( mykorritsat ) ja ennen kaikkea eläinten ulosteista, jotka elävät kuivike- ja humuskerroksessa, jonka paksuus on muutamasta millimetristä useisiin sentteihin. Sen sienen tuoksu on tyypillinen.
  • Mor , jossa on pinnallinen kerros orgaanista ainetta , jossa on vähän tai ei lainkaan kostutusta, esiintyy metsissä ja nummissa, joiden biologinen aktiivisuus on alhainen, mikä hidastaa kasvinjäännösten hajoamisnopeutta. Tämä johtaa maaperän happamoitumiseen ja podzoloitumisilmiöön . Tämän tyyppisen humuksen paksuus voi olla huomattava, mutta se ei ole sen tunnistamisen kriteeri. Tulipalon kulku on usein väline, jolla tämä humusmuoto löytää tasapainonsa ja mahdollistaa kasvillisuuden elpymisen palauttaen orgaaniseen kerrokseen kiinnittyneet ravinteet maaperään.
Humus muodostuu anaerobisissa olosuhteissa
  • Turve , joka sisältää suuren määrän tunnistettavissa olevia kasvitähteitä, joskus hyvin vanhoja, useita tuhansia vuosia vanhoja. Se on todellinen ympäristön arkisto. Turve muodostuu pysyvästi tulvivassa ympäristössä tiheän, korkeakasvuisen vesikasvillisuuden ( turvesammaleet , suuret sarat , glyserioita jne.) läsnä ollessa. Turpeessa on paljon siitepölynjyviä , joiden avulla voidaan rakentaa maiseman historiaa hyvin muinaisiin ajoiin asti.
  • Anmoor , joka sisältää suuren määrän kostutettua orgaanista ainetta sekoitettuna saveen. Suoret muodostuvat tilapäisesti tulviviin ympäristöihin, kuten soihin ja jokien varrelle, jolloin kuivumisvaihe mahdollistaa biologiset prosessit, jotka johtavat kostutuksen kehittymiseen.

Savi-humuskompleksit ( CAH ) muodostuvat saven ja humuksen yhdistelmästä, molemmat flokkuloituneessa tilassa, mitä seuraa maaperän mikro-organismien työ ja erityisesti lierot , jotka nestemäisessä väliaineessa läsnäolonsa ansiosta (kuten kokeessa ) putki ) voi sitoa näitä molekyylejä (negatiivisesti polarisoituneena ) kaksiarvoisella kationilla : kalsiumilla (Ca 2+ ). Vaikuttaa siltä, ​​että joidenkin organismien limalla saattaa myös olla rooli näiden kompleksien muodostumisessa, jotka muuttuvat kuivuttuaan stabiileiksi ja liukenemattomiksi (kuten sementti "kovettuessaan"), mikä selittää humuksen kestävyyden vettä ja eroosiota vastaan ​​sekä sen rakenne ja poikkeuksellinen kapillaarisuus .

Humuksen tuhoaminen

Image
Eroosion vaikutukset maaperään .
Image
Glacis.

Biosidien , torjunta -aineiden ja lannoitteiden panokset voivat hajottaa tai poistaa humusta.

Maanmuokkaus tuhoaa humusta hautaamalla sen aiheuttaen erittäin nopeaa orgaanisen aineksen mineralisoitumista ja maaperän hävikkiä, joka voi olla 10 tonnia/vuosi lauhkealla vyöhykkeellä ja jopa useita satoja tonneja tropiikissa.

Humuksen häviäminen heijastuu myös viljelymaan glacis -ilmiöön , joka heikentää huomattavasti niiden kykyä imeä vettä. Torjunta -aine - saastunut maaperä ja ylimääräiset nitraatit (vastuussa viherlevien ja sinilevien lisääntymisestä maassa ) kuljettavat hienoja hiukkasia, jotka lisäävät jokien ja purojen sameutta .

Nykyään on olemassa monia menetelmiä viljellä humusta tuhoamatta: luomuviljely , suorakylvö , hakepuu, luonnonviljely , uudistava viljely. [ 1 ]

Humuksen fyysinen vaikutus

  • Lisää maaperän kationinvaihtokykyä.
  • Antaa johdonmukaisuutta kevyille ja tiiviille maaperille; hiekkamaissa se tiivistyy, kun taas savimaissa sillä on dispersiovaikutus.
  • Se helpottaa maan muokkausta parantamalla maaperän fysikaalisia ominaisuuksia.
  • Estää kuorien muodostumisen ja tiivistymisen.
  • Auttaa vedenpidätystä ja vedenpoistoa.
  • Lisää maaperän huokoisuutta.
  • Se sisältää runsaasti K- ja S-pitoisuuksia, korkean mikrobikuormituksen lisäksi humus- ja fulvohappoja, jotka hajottavat maaperää ja helpottavat ravinteiden ottoa risosfäärissä.

Humuksen kemiallinen vaikutus

Humuksen biologinen vaikutus

  • Tarjoaa maaperään hyödyllisiä mikro -organismeja.
  • Se toimii myös tukena ja ravintona mikro-organismeille.

Katso myös

Viitteet

  1. ^ "7 tapaa korjata matovalut" . 11. elokuuta 2021 . Haettu 31. elokuuta 2021 . 
  2. ^ Amelung, W.; Bossio, D.; de Vries, W.; Kogel-Knabner, I.; Lehmann, J.; Amundson, R.; Bol, R.; Collins, C. et ai. (27. lokakuuta 2020). "Kohti maailmanlaajuista maaperän ilmaston lieventämisstrategiaa" . Nature Communications 11 : 5427. ISSN  2041-1723 . PMC  7591914 . PMID  33110065 . doi : 10.1038/s41467-020-18887-7 . Haettu 28. joulukuuta 2021 . 
  3. Tang, Chunyu; Li, Yuelei; Song, Jingpeng; Antonietti, Markus; Yang, fani (25. kesäkuuta 2021). "Keinotekoiset humusaineet parantavat mikrobien aktiivisuutta hiilidioksidin sitomisessa" . iScience 24 ( 6): 102647. ISSN 2589-0042 . doi : 10.1016/j.isci.2021.102647 . Haettu 28. joulukuuta 2021 .  

Ulkoiset linkit

  • nestemäinen humus. Nestemäisen humuksen ja kiinteän humuksen vertailu.
  • Kastemadon humus. Alkuperä, tyypit, muodostuminen, ominaisuudet, käyttötarkoitukset ja annostus.
  • Kastemadon humus. Täydellinen opas: mikä se on, edut, käyttötarkoitukset, ominaisuudet ja miten se hankitaan.