Humusz - Humus

Ez a cikk a talaj szerves anyagairól szól. Az ételekről lásd: Hummus . A zenekarról lásd: Humus (zenekar) .

A humusz jellegzetes fekete vagy sötétbarna színű, és szerves szén felhalmozódása . Az (A) felszín/termőtalaj, (B) altalaj és (C) aljzat három fő talajhorizontja mellett néhány talaj szerves horizontja (O) van a felszínen. A kemény alapkőzet (R) nem szoros értelemben vett talaj.

A talajtani , humusz (levezetett 1790-1800 a latin humusz a „föld, őrölt”) denominates a frakció talaj szervesanyag amely amorf és anélkül, hogy a „celluláris torta szerkezetét jellemző növények, mikroorganizmusok vagy állatok”. A humusz jelentősen befolyásolja a talaj ömlesztett sűrűségét, és hozzájárul a nedvesség és a tápanyagok megtartásához. Bár a humusz és a komposzt kifejezéseket informálisan felcserélve használják, ezek különböző eredetű talajkomponensek; a humusz anaerob erjesztéssel jön létre , míg a komposzt aerob bomlás eredménye .

A mezőgazdaságban a "humuszt" néha az erdőből vagy más spontán forrásból kivont érett vagy természetes komposzt leírására is használják talajjavítóként . Azt is leírására használják termőtalaj horizonton tartalmazó szerves anyagot ( a humusz típusa , humusz formájában , vagy humusz profil ).

Pontosabban: a humusz az a sötét szerves anyag, amely a talajban képződik, amikor az elhalt növényi és állati anyagok (beleértve az aerob komposztot) tovább bomlanak, különösen az anaerob szervezetek hatására . A humusz számos tápanyagot tartalmaz, amelyek javítják a talaj egészségét, a nitrogén a legfontosabb. Az arány a szén , hogy a nitrogén (C: N) a humusz 10: 1.

Leírás

A humifikációs folyamathoz szükséges elsődleges anyagok a növényi anyagok. A humusz összetétele az elsődleges anyagok, valamint a másodlagos mikrobiális és állati termékek összetételétől függően változik. A különböző vegyületek bomlási sebessége befolyásolja a humusz összetételét.

Nehéz pontosan meghatározni a humuszt, mert ez egy nagyon összetett anyag, amelyet nem teljesen értünk. A humusz különbözik a bomló talaj szerves anyagától . Ez utóbbi durván néz ki, és látható maradványai vannak az eredeti növényi vagy állati anyagnak. A teljesen humuszos humusz éppen ellenkezőleg, egységesen sötét, szivacsos és zselészerű megjelenésű, és amorf; több év alatt fokozatosan lebomolhat, vagy évezredeken keresztül fennmaradhat. Nincs határozott alakja, szerkezete vagy minősége. Mikroszkóp alatt vizsgálva azonban a humusz apró növényi, állati vagy mikrobiális maradványokat fedezhet fel, amelyek mechanikusan, de kémiailag nem romlottak le. Ez kétértelmű határra utal a humusz és a talaj szerves anyaga között. Bár a humusz a talaj szerves anyagainak szerves része, bár különbözõ.

Kevés adat áll rendelkezésre az erdei humusz összetételéről, mivel ez egy összetett keverék, amelyet a kutatók számára nehéz elemezni. Az 1940 -es és 1960 -as évek kutatói kémiai elválasztással próbálták elemezni az erdei talajban található növényi és humuszvegyületeket, de ez lehetetlennek bizonyult. Az elmúlt években további kutatások történtek, bár továbbra is aktív tanulmányi terület.

Humifikáció

A mikroorganizmusok a talaj szerves anyagának nagy részét szervetlen ásványi anyagokra bontják, amelyeket a növények gyökerei tápanyagként képesek felvenni. Ezt a folyamatot " mineralizációnak " nevezik . Ebben a folyamatban a lebontott szerves anyagokban található nitrogén ( nitrogén kör ) és a többi tápanyag ( tápanyagciklus ) újrahasznosítható. A bomlás körülményeitől függően a szerves anyagok töredéke nem mineralizálódik, helyette a "humifikáció" nevű eljárással szerves polimerek összefűzésévé alakul . Mivel ezek a szerves polimerek ellenállnak a mikroorganizmusok hatásának, stabilak és humuszt alkotnak . Ez a stabilitás azt jelenti, hogy a humusz beépül a talaj állandó szerkezetébe, ezáltal javítva azt.

A humifikáció előfordulhat természetes módon a talajban vagy mesterségesen a komposzt előállítása során . A szerves anyagokat szaprotróf gombák, baktériumok, mikrobák és állatok, például földigiliszták, fonálférgek, protozoonok és ízeltlábúak kombinációja dúsítja. A növényi maradványok, beleértve azokat is, amelyeket az állatok megemésztettek és kiválasztottak, szerves vegyületeket tartalmaznak: cukrot , keményítőt , fehérjét , szénhidrátot , lignint , viaszt , gyantát és szerves savakat . A talajban a bomlás a cukrok és keményítők szénhidrátokból történő lebomlásával kezdődik , amelyek könnyen lebomlanak, mivel a méreganyagok kezdetben behatolnak az elhalt növényi szervekbe, míg a maradék cellulóz és lignin lassabban bomlanak. Az egyszerű fehérjék, szerves savak, keményítők és cukrok gyorsan lebomlanak, míg a nyersfehérjék, zsírok , viaszok és gyanták viszonylag változatlanok maradnak hosszabb ideig. A fehér rothadó gombák által gyorsan átalakuló lignin a humusz egyik elsődleges prekurzora, a mikrobiális és állati tevékenység melléktermékeivel együtt. A humifikáció által előállított humusz tehát vegyületek és növényi, állati vagy mikrobiális eredetű komplex biológiai vegyi anyagok keveréke, amely számos funkciót és előnyt biztosít a talajban. Néhány bíró földigiliszta humusz ( gilisztahumusz ), hogy az optimális szerves trágya .

Stabilitás

A legtöbb talaj humuszának nagy része több mint 100 éve fennmaradt, ahelyett, hogy CO 2 -ra bomlott volna , és stabilnak tekinthető; ez a szerves anyag már védve bomlás mikrobiális vagy enzimes eljárással, mert rejtett (elzárjuk) belsejében kis aggregátumok talaj részecskéket, vagy szorosan szorbeálódik vagy komplexet a agyagok . Az ilyen módon nem védett humusz nagy része 10 éven belül lebomlik, és kevésbé stabilnak vagy labilisabbnak tekinthető . A stabil humusz kevés növényi tápanyagot tartalmaz a talajban, de segít fenntartani annak fizikai szerkezetét. Egy nagyon stabil forma humusz képződik a lassú oxidáció ( redox ) a talaj szén beépítése után finoman porított szén a termőtalaj . Ez a folyamat feltételezések szerint fontos volt a szokatlanul termékeny amazóniai terra preta do Indio kialakulásában . A közelmúltban végzett munka azonban azt sugallja, hogy a komplex talaj szerves molekulái sokkal kevésbé stabilak lehetnek, mint azt korábban gondolták: „a rendelkezésre álló bizonyítékok nem támasztják alá a nagy molekulaméretű és tartós„ humuszanyagok ”képződését a talajokban. Ehelyett a talaj szerves anyaga a fokozatosan bomló szerves vegyületek folytonossága. "

Horizons

A humusz jellegzetes fekete vagy sötétbarna színű, és szerves szén felhalmozódása miatt szerves . A talajtudósok az O, A, B, C és E nagybetűket használják a fő látóhatárok azonosítására, a kisbetűket pedig ezeknek a horizontoknak a megkülönböztetésére. A legtöbb talajnak három fő horizontja van: a felszíni horizont (A), az altalaj (B) és az aljzat (C). Egyes talajok szerves horizontot (O) tartalmaznak a felszínen, de ez a horizont is eltemethető. A főhorizontot (E) a felszín alatti horizontokra használják, amelyek jelentősen elvesztették az ásványi anyagokat ( eluváció ). Az alapkőzet, amely nem talaj, R betűt használ.

A talaj szerves anyagának és humuszának előnyei

A kémiailag stabil humusz fontosságát egyesek úgy vélik, hogy a termékenységet biztosítja a talajnak fizikai és kémiai értelemben egyaránt, bár egyes mezőgazdasági szakértők nagyobb hangsúlyt fektetnek más tulajdonságaira, például a betegségek elnyomására. Segíti a talaj nedvességmegtartását a mikroporozitás növelésével , és ösztönzi a jó talajszerkezet kialakulását . Az oxigén beépítése nagy szerves molekuláris összeállításokba sok aktív, negatív töltésű helyet hoz létre, amelyek a növényi tápanyagok pozitív töltésű ionjaihoz ( kationjaihoz ) kötődnek, és ioncserével hozzáférhetőbbé teszik azokat a növény számára . A humusz lehetővé teszi a talaj szervezeteinek táplálkozását és szaporodását, és gyakran a talaj "életerőjeként" írják le.

  • A folyamat, amely átalakítja a talaj szervesanyag humusszá táplálja a lakosság mikroorganizmusok és más lények a talajban, és így fenntartja a magas és egészséges szintjét a talaj élet .
  • Az a sebesség, amellyel a talaj szerves anyaga humuszmá alakul, elősegíti (ha gyors) vagy korlátozza (ha lassú) a növények , állatok és mikroorganizmusok együttélését a talajban.
  • A hatékony humusz és a stabil humusz további tápanyagforrások a mikrobák számára : az előbbi könnyen beszerezhető, az utóbbi pedig hosszú távú tárolóként szolgál.
  • Az elhalt növényi anyagok bomlása következtében a komplex szerves vegyületek lassan oxidálódnak (ligninszerű humusz), vagy egyszerűbb formákká ( cukrok és aminocukrok , valamint alifás és fenolos szerves savak ) bomlanak , amelyek tovább mikrobiális biomasszává (mikrobiális humusz) alakulnak át vagy átszervezték, majd tovább oxidálták humusz -összeállításokká ( fulvosavak és huminsavak ), amelyek agyagásványokhoz és fém -hidroxidokhoz kötődnek . A növények azon képességéről, hogy gyökereikkel felvegyék a humuszanyagokat és metabolizálják azokat, sokáig vitatkoztak. Ma már egyetértés van abban, hogy a humusz hormonális módon működik, nem pedig egyszerűen táplálkozási szempontból a növényélettanban .
  • A humusz kolloid anyag, és növeli a talaj kationcserélő képességét , ezért képes kelátképzéssel tápanyagokat tárolni . Bár ezek a tápanyagok kationok állnak a növények, ők tartják a talajban, és megakadályozható, hogy kimossa az eső vagy öntözés .
  • A humusz a súlyának 80–90% -ának megfelelő nedvességet képes tartani, ezért növeli a talaj szárazságtűrő képességét.
  • A humusz biokémiai szerkezete lehetővé teszi a túlzottan savas vagy lúgos talajviszonyok mérséklését, azaz pufferelését .
  • Alatt humifikációs, mikrobák kiválasztó ragadós, gumiszerű nyálka ; ezek hozzájárulnak a talaj omlós szerkezetéhez (tilth) azáltal, hogy összeragasztják a részecskéket, és lehetővé teszik a talaj nagyobb levegőztetését . A mérgező anyagok, mint például a nehézfémek és a felesleges tápanyagok kelátképződhetnek, azaz kötődhetnek a humusz szerves molekuláihoz, és így megakadályozhatják a kilúgozást.
  • A sötét, általában barna vagy fekete színű humusz segít tavasszal felmelegíteni a hideg talajokat .
  • A humusz szén -dioxid -megkötési potenciálja révén hozzájárulhat az éghajlatváltozás mérsékléséhez .

Lásd még

Hivatkozások

Külső linkek