close

Humus

Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Image
Humus charakteryzuje się ciemną barwą, która wskazuje na jego bogactwo w węgiel organiczny.

Humus to substancja składająca się z niektórych produktów organicznych o charakterze koloidalnym , która powstaje z rozkładu pozostałości organicznych przez rozkładające się organizmy i mikroorganizmy (takie jak grzyby i bakterie ). Charakteryzuje się czarniawym kolorem ze względu na dużą ilość zawartego w nim węgla . Występuje głównie w górnych partiach gleb o aktywności organicznej.

Pierwiastki organiczne tworzące próchnicę są bardzo stabilne, to znaczy ich stopień rozkładu jest tak wysoki, że nie ulegają już rozkładowi i nie ulegają znacznym przemianom.

Charakterystyka próchnicy

Istnieją dwa rodzaje humusu: stary lub stary humus i młody humus .

  • stary hummus . Ze względu na długi okres czasu jest bardzo rozłożony, ma odcień purpurowy do czerwonawego; Charakterystycznymi substancjami humusowymi tego typu próchnicy są huminy i kwasy humusowe. Huminy są cząsteczkami o znacznej masie cząsteczkowej i powstają w wyniku splotu kwasów huminowych, a wyizolowane mają wygląd plasteliny. Kwasy huminowe są związkami o niższej masie cząsteczkowej i podobnie jak huminy mają wysoką zdolność wymiany kationów (CEC), co jest ważną cechą w odżywianiu roślin. Stary humus oddziałuje tylko fizycznie na gleby. Zatrzymuje wodę i zapobiega erozji , służąc również jako miejsce przechowywania składników odżywczych.
  • Młody hummus . To taki, który ma cechy nowo powstałego, ma niższy stopień polimeryzacji i składa się z kwasów huminowych i fulwowych . Kwasy huminowe powstają w wyniku polimeryzacji kwasów fulwowych, które powstają w wyniku rozkładu ligniny . Jednym z głównych źródeł próchnicy jest kopalnia leonardytu i bernardytu . Istnieją jednak źródła całkowicie organiczne, takie jak m.in. humus dżdżownicowy , termitowy , cucarrón humus , które oprócz dostarczania substancji humusowych są znacznie bogatsze w pożyteczne mikroorganizmy i składniki odżywcze oraz są bardziej akceptowane w rolnictwie ekologicznym i ekologicznym.

„Powtórna uprawa gołej gleby powoduje utratę próchnicy. Ciemne gleby przybierają kolor ochry, tracą zdolność zatrzymywania i infiltracji wody oraz stają się bardziej podatne na erozję”.

Image
Uprawa i nawozy chemiczne to nie jedyne przyczyny niszczenia próchnicy, która utrwala glebę; wylesianie i nadmierny wypas na kruchych glebach to także inne przyczyny. Gleba bez ochrony roślin i bez dodatku materii organicznej jest narażona na erozję i nieuchronne wyczerpywanie.

Humus może powstać przez proste utlenianie nekromasy pod nieobecność organizmów żywych, ale proces ten jest znacznie przyspieszany, gdy organizmy żywe spożywają materię organiczną lub wydzielają enzymy , które ją przekształcają.

Materia organiczna będąca podstawą próchnicy jest głównie pochodzenia roślinnego, następnie mikrobiologicznego i zwierzęcego w trakcie procesu transformacji, natomiast składniki gleb głębokich są w dużej mierze pochodzenia mineralnego.

Surowcem do produkcji próchnicy jest ściółka liściasta i resztki roślin, połączone ze składnikami pochodzenia zwierzęcego, zdeponowane na poziomie A (nazwa nadana powierzchni gleby przez pedologów ) lub uformowane przez zwierzęta poruszające się po glebie, w tym dżdżownice. Materiał ten ewoluuje mniej lub bardziej szybko (w zależności od warunków temperatury , wilgotności, kwasowości lub obecności inhibitorów, takich jak metale ciężkie lub toksyczne), co prowadzi do jego przekształcenia w stosunkowo stabilne elektroujemne złożone związki organiczne. W zależności od wielkości produkowanych cząsteczek są to związki nierozpuszczalne (humina) lub koloidy ( kwasy humusowe i kwasy fulwowe), mogące migrować do gleby.

Obecność w glebie dużych ilości kationów metali , takich jak żelazo czy wapń , a nawet gliny , sprawia, że ​​kwasy humusowe i fulwowe są nierozpuszczalne i uniemożliwiają ich migrację, tworząc tzw. gleby brunatne. W obecności niewielkich ilości kationów metali migracja małych cząsteczek humusowych ( kwasu fulwowego ) powoduje występowanie niewielkich ilości metali w poziomach powierzchniowych, tworząc tzw. bielic . Aktywność ryjących się zwierząt (robaki, mrówki, termity) przyczynia się do szybkiego kontaktu związków humusowych z materią mineralną, zapobiegając tym samym ich wypłukiwaniu , a tym samym utracie do ekosystemów lub agroekosystemów .

Materia organiczna, która rozkłada się i wytwarza próchnicę, składa się z:

Wszystkie te elementy są nieustannie trawione, wypierane ( bioturbacja ) i mobilizowane przez społeczność organizmów zwanych padlinożercami , saprofagami lub saprofitami : bakterie, grzyby i bezkręgowce . W strefie zimnej lub kontynentalnej tworzenie się próchnicy przyspiesza wiosną , gdy temperatura wzrasta i wilgotność jest wysoka.

Humus może gromadzić się i rosnąć bardzo powoli w zimnym klimacie, stając się pochłaniaczem dwutlenku węgla , ale w gorącym klimacie może ulegać mineralizacji i bardzo szybko zanikać. Na ogół nie występuje w lasach tropikalnych , ale został wytworzony lokalnie przez człowieka w Amazonii z węgla drzewnego , odpowiednika próchnicy zwanego Terra preta . Niektóre bardzo specyficzne środowiska mogą wykazywać duże nagromadzenie zwilżonej materii organicznej , które stanowią obszary pochłaniające dwutlenek węgla : są to torfowiska w zimnym klimacie (góry, tereny borealne) oraz duże nagromadzenia obserwowane w lasach na „białym piasku” w obszarach tropikalnych.

Humus stanowi ważny zapas materii organicznej w glebie. Rolnik, ogrodnik lub leśnik powinien znać całkowitą ilość próchnicy i jej jakość. Jednym ze wskazówek dotyczących jego jakości jest stosunek węgla do azotu w glebie. Stosunek C/N wynoszący 10/1 (lub mniej) wskazuje na dobrą aktywność biologiczną gleby, podczas gdy stosunek C/N (20/1 lub więcej) wskazuje na spowolnienie tej aktywności. Obserwacja zapachowa i wizualna, a także obserwacje mikroskopowe tworzących ją organizmów, dostarczają informacji o jakości próchnicy, a w razie potrzeby analizy jej składu chemicznego.

Humus, w chemicznym sensie tego terminu, składa się z wolnej humusu, czyli zhumusowanej materii organicznej, niezwiązanej z glinami ani tlenkami metali oraz ze skonsolidowanej próchnicy. Wolna próchnica jest łatwo biodegradowalna (z wyjątkiem gleb silnie kwaśnych lub podmokłych) i łatwo migruje do profilu w glebach dobrze przepuszczalnych. Podczas procesu ługowania dochodzi do głębokiej akumulacji niebiodegradowalnych związków humusowych, które mogą tworzyć kompleksy z metalami. Skonsolidowana próchnica jest bardziej stabilna i bardziej interesująca w zastosowaniach rolniczych ze względu na swoją długowieczność oraz zdolność wymiany kationów i anionów (CCA).

Image
Na stokach iw dobrych warunkach warstwa próchnicy rzadko przekracza 30-40 cm. Najgrubszy jest w dolinach i zagłębieniach.

W zależności od tego, czy próchnica utworzyła się w napowietrzonej glebie, czy nie (na przykład z powodu nasycenia wodą lub wielokrotnego zagęszczania), można ją podzielić na dwie kategorie:

Humus powstały w warunkach tlenowych
  • Mięczak , dobrze przyswajalny materią organiczną i mineralną wytwarzaną głównie przez dżdżownice , występuje w lasach o intensywnej aktywności biologicznej oraz na użytkach zielonych . Odnajdujemy więc rumowisko (liście) z poprzedniego roku lub poprzedniej jesieni oraz warstwę brązowego materiału organiczno-mineralnego o zmiennej grubości. Gleba jest bogata w składniki odżywcze, mineralizacja jest szybka: jest to idealne środowisko dla dżdżownic, z wyjątkiem gleb wapiennych. W środowiskach tropikalnych (sawanny) i subpustynnych , pisklęta mogą być produkowane przez inne organizmy ryjące się w ziemi, takie jak termity i owady z rodziny Tenebrionidae .
  • Umiarkowany , z powierzchowną warstwą nieinkorporowanej materii organicznej , humifikowanej przez faunę i grzyby , występujące w lasach i na wrzosowiskach, ma średnią aktywność biologiczną. Jesienią liście roku są opadłe i ulegają rozkładowi, głównie przez grzyby, ale także liście roku poprzedniego częściowo rozłożone, zredukowane do sieci żyłek lub żyłek (szkieletowanych), z nitkami wielu grzybów, korzenie ( mikoryza ) a przede wszystkim z odchodów zwierzęcych żyjących w warstwie ściółki i próchnicy o grubości od kilku milimetrów do kilku centymetrów. Charakterystyczny zapach grzybów.
  • Mor , z powierzchowną warstwą materii organicznej z niewielką lub zerową humifikacją , występuje w lasach i torfowiskach o niskiej aktywności biologicznej, co spowalnia tempo rozkładu szczątków roślinnych. Prowadzi to do zakwaszenia gleby i zjawiska bielicowania . Miąższość tego typu próchnicy może być znaczna, ale nie jest to kryterium jej identyfikacji. Przejście ognia jest często środkiem, dzięki któremu ta forma próchnicy odnajduje równowagę i pozwala roślinności na regenerację, przywracając glebie składniki odżywcze unieruchomione w warstwie organicznej.
Humus powstały w warunkach beztlenowych
  • Torf , który zawiera dużą ilość możliwych do zidentyfikowania pozostałości roślinnych, czasem bardzo starych, liczących kilka tysięcy lat. To prawdziwe archiwum środowiska. Torf powstaje w środowiskach trwale zalewanych, w obecności gęstej, wysoko rosnącej roślinności wodnej ( mchy torfowe , duże turzyce , gliceryny itp.). Torf zawiera wiele ziaren pyłku , które pozwalają odtworzyć historię krajobrazu aż do najdawniejszych czasów.
  • Kotwica , która zawiera dużą ilość zwilżonej materii organicznej zmieszanej z gliną. Kotwica tworzy się w okresowo zalewanych środowiskach, takich jak bagna i wzdłuż rzek, faza wysychania umożliwia procesy biologiczne, które prowadzą do rozwoju humifikacji.

Kompleksy gliniasto-humusowe ( CAH ) powstają w wyniku połączenia gliny i próchnicy, zarówno w stanie flokulowanym, jak i pracy mikroorganizmów glebowych, a zwłaszcza dżdżownic , które dzięki ich obecności w środowisku płynnym (jak w teście tube ) może wiązać te cząsteczki ( spolaryzowane ujemnie ) przez dwuwartościowy kation : wapnia (Ca 2+ ). Wydaje się, że śluz niektórych organizmów może również odgrywać rolę w tworzeniu tych kompleksów, które po wyschnięciu stają się stabilne i nierozpuszczalne (jak cement , gdy „twardnieje”), co tłumaczy odporność próchnicy na wodę i erozję oraz utrzymanie jego struktura i wyjątkowa kapilarność .

Zniszczenie próchnicy

Image
Pochyłość.

Wkład biocydów , pestycydów i nawozów może degradować lub eliminować próchnicę.

Uprawa gleby niszczy próchnicę, zakopując ją, powodując bardzo szybką mineralizację materii organicznej i utratę gleby, która może sięgać 10 ton/rok w strefach umiarkowanych i do kilkuset ton w tropikach.

Ubytek próchnicy przekłada się również na zjawisko zalodzenia gleb uprawnych, co znacznie zmniejsza ich zdolność do wchłaniania wody. Pestycydy – zanieczyszczone gleby i nadmiar azotanów (odpowiedzialne za wzrost glonów zielonych i sinic widocznych na ziemi) przenoszą drobne cząstki, które zwiększają zmętnienie rzek i strumieni.

Obecnie istnieje wiele metod uprawy bez niszczenia próchnicy: uprawa ekologiczna , siew bezpośredni , zrębkowanie gałęzi, uprawa naturalna , uprawa regeneracyjna. [ 1 ]

Fizyczny wpływ próchnicy

  • Zwiększa pojemność wymiany kationów gleby.
  • Nadaje konsystencję glebom lekkim i zwartym; w glebach piaszczystych zagęszcza, natomiast w glebach gliniastych działa dyspersyjnie.
  • Ułatwia uprawę ziemi, poprawiając właściwości fizyczne gleby.
  • Zapobiega tworzeniu się skórki i zagęszczaniu.
  • Wspomaga retencję i drenaż wody.
  • Zwiększa porowatość gleby.
  • Charakteryzuje się wysoką zawartością K i S, oprócz dużego obciążenia mikrobiologicznego oraz kwasów huminowych i fulwowych, rozbijających glebę i ułatwiających pobieranie składników pokarmowych przez ryzosferę.

Chemiczny wpływ próchnicy

Biologiczny wpływ próchnicy

  • Dostarcza glebie pożyteczne mikroorganizmy .
  • Służy również jako podpora i pokarm dla mikroorganizmów.

Zobacz także

Referencje

  1. ^ „7 sposobów zbierania odlewów robaków” . 11 sierpnia 2021 r . Źródło 31 sierpnia 2021 . 
  2. ^ Amelung, W.; Bossio, D.; de Vries, W.; Kogel-Knabner, I.; Lehmann, J.; Amundson, R.; Bol, R.; Collins, C. i in. (27 października 2020 r.). „W kierunku globalnej strategii łagodzenia zmiany klimatu gleby” . Nature Communications 11 : 5427. ISSN  2041-1723 . PMC  7591914 . PMID  33110065 . doi : 10.1038/s41467-020-18887-7 . Źródło 28 grudnia 2021 . 
  3. Tang, Chunyu; Li, Yuelei; Pieśń, Jingpeng; Antonietti, Markus; Yang, Fan (25 czerwca 2021). „Sztuczne substancje humusowe poprawiają aktywność drobnoustrojów w wiązaniu CO2” . iScience 24 ( 6):102647 . ISSN 2589-0042 . doi : 10.1016/j.isci.2021.102647 . Źródło 28 grudnia 2021 .  

Linki zewnętrzne