Humus
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”.
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:
- gnijące fragmenty roślin ( liście , łodygi , korzenie , drewno , kora , nasiona , pyłek );
- wysięki z korzeni i wysięki z roślin ( propolis ) i zwierząt ( spadź ) nadziemnych;
- odchody i odchody ( błona śluzowa , śluz ) dżdżownic i innych zwierząt drobnoustrojowych w glebie, martwych zwierząt i wielu innych mikroorganizmów, takich jak grzyby i bakterie.
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).
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
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
- Reguluje odżywianie roślin .
- Poprawia wymianę jonową .
- Poprawia przyswajalność nawozów mineralnych .
- Wspomaga proces przetwarzania potasu i fosforu w glebie.
- Wytwarza gazowy dwutlenek węgla , który poprawia rozpuszczalność minerałów .
- Dostarcza produkty azotowe do zdegradowanej gleby.
- Wzrasta flora mikrobiologiczna roślin .
- Sekwestracja węgla . [ 2 ] [ 3 ]
Biologiczny wpływ próchnicy
- Dostarcza glebie pożyteczne mikroorganizmy .
- Służy również jako podpora i pokarm dla mikroorganizmów.
Zobacz także
Referencje
- ^ „7 sposobów zbierania odlewów robaków” . 11 sierpnia 2021 r . Źródło 31 sierpnia 2021 .
- ^ 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 .
- ↑ 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
- płynna próchnica. Porównanie próchnicy płynnej i próchnicy stałej.
- Próchnica dżdżownic. Pochodzenie, rodzaje, tworzenie, charakterystyka, zastosowanie i dawkowanie.
- Próchnica dżdżownic. Kompletny przewodnik: co to jest, korzyści, zastosowania, funkcje i jak go zdobyć.