HUMUS | Tento. Co je HUMUS?

Humus (z latiny Humus – země, půda) – souhrn všech organických sloučenin nacházejících se v půdě, ale ne součástí živých organismů nebo útvarů, které si zachovávají anatomickou strukturu.

Humus se skládá z jednotlivých (včetně specifických) organických sloučenin, produktů jejich vzájemného působení, jakož i organických sloučenin ve formě minerálních útvarů (huminových látek). Humus obsahuje specifické huminové látky (charakteristické produkty tvorby půdy – syntetizované v půdách), nespecifické organické sloučeniny (syntetizované v živých organismech a do půdy se dostávají s rostlinnými a živočišnými zbytky) a meziprodukty rozkladu a humifikace. Termín “humus” se používá jako synonymum pro “humus”. Je však nesprávné používat termín „humus“ k označení lesního odpadu a jiných morfologických forem akumulace organické hmoty na zemském povrchu nebo na dně vodních útvarů. Humus se někdy mylně nazývá organická část půdy (synonymum – “půdní organická hmota”). „Organická část půdy“ je obecný pojem, který spojuje všechny organické látky přítomné v půdním profilu, s výjimkou látek, které jsou součástí živých organismů. Podle toho se celý soubor organických sloučenin přítomných v půdách, tj. půdní organická hmota, dělí do dvou skupin: organické zbytky – odumřelé části živých organismů, které neztratily svou anatomickou strukturu, a samotný humus.

Obsah

1. Geografické zákonitosti rozložení obsahu humusu, jeho složení a formy organické hmoty
2. Huminové látky, jejich funkce a složení
3. Doporučené čtení

↑Geografické vzorce rozložení obsahu humusu, jeho složení a formy organické hmoty

V závislosti na geografických podmínkách dochází k přirozené změně množství humusu v různých typech půd. V evropské části Ruska se obsah humusu zvyšuje od podzolických půd tajgy (1–3 %) na jih k půdám podzolovým a šedým (4–6 %) a dále k černozemím (někdy i více než 10 %) a také přirozeně klesá na 2–4 ​​% v kaštanových půdách suchých stepí a na minimální množství v půdách polopouštních. Zásoby humusu jsou stanoveny v tunách na hektar ve vrstvě půdy 0-20 cm. Zásoby humusu jsou považovány za velké, pokud překročí 200 t/ha. Všeobecně se uznává, že v průběhu 20. století ztratily orné půdy 30–14 % svých zásob humusu. Jak ukazují studie se značenými izotopy uhlíku XNUMX C, atomové a fragmentární složení humusu se neustále obnovuje. Cílem studií humusové bilance v půdách je kvantitativně posoudit zdroje organické hmoty za účelem optimalizace humusového režimu v podmínkách využití lidské půdy. Bezdeficitní bilanci humusu lze udržet snižováním jeho ztrát v důsledku zavedení systému speciálních opatření, mezi něž patří protierozní ochrana, racionální způsoby obdělávání půdy, systematická aplikace organických hnojiv, střídání plodin, zaorávání zeleného hnojení atd. Používá se také termín „humusové formy“, i když správnější by bylo používat termín „formy organické hmoty“. Podle morfologických charakteristik (barva, stupeň rozkladu organických zbytků, stupeň afinity organické a minerální části půdy) se rozlišují tyto formy organické hmoty: slatina (z něm. slatina – rašeliniště), moder (z něm. moder – prach) a mol (z něm. mull – prach).

↑Huminové látky, jejich funkce a složení

• huminové kyseliny, které jsou prakticky rozpustné pouze v alkalických roztocích,
• hymatomelanové kyseliny extrahované ze surového gelu huminové kyseliny ethylalkoholem,
• fulvokyseliny, rozpustné ve vodě, kyselinách a zásadách; V praxi je obvyklé uvažovat o dvou typech fulvokyselin, podle Tyurina a podle F. W. Forsytha,
• prakticky nerozpustný zbytek, který zůstává v půdě po všech extrakcích – humin, o kterém se předpokládá, že je pevně vázán na minerální část půdy.

V posledních letech bylo navrženo, že ve skutečnosti existují pouze huminové kyseliny, zatímco kyseliny hymatomelanové a fulvokyseliny jsou fragmenty (fragmenty) huminových kyselin, které byly odděleny během analytických postupů. Humin z tohoto pohledu není samostatnou látkou, ale je reprezentován pouze huminovými kyselinami, ale pevně (nevratně) vázanými na minerální část půdy[2].

Část půdního humusu je zastoupena relativně nízkomolekulárními složkami, počínaje nejjednoduššími monosacharidy a aminokyselinami, včetně oligosacharidů, tuků, pigmentů atd. Jejich obsah je však většinou malý a lze je ignorovat, pokud se nebavíme o rašelinných půdách a rašelinách.

Skutečný význam huminových látek v půdách je i při jejich relativně nízkém obsahu velmi vysoký. Huminové látky plní řadu funkcí, z nichž nejdůležitější jsou následující.

1. Akumulační funkce. Jeho podstatou je akumulace chemických prvků a energie nezbytné pro organismy žijící v půdě a na půdě. Huminové látky jsou zodpovědné za podporu života půdní bioty. Jsou velmi stabilní a zůstávají v půdě stovky i tisíce let, a právě to zaručuje nepřetržitý přísun energie a „stavebních materiálů“ rostlinám a mikroorganismům.
2. Tvorba barvy půdy. Téměř všechny denní (povrchové) půdní horizonty jsou šedé nebo dokonce tmavě šedé barvy. Mohou za to především huminové látky; podobná role minerálních složek je vzácná. V černozemích lze černou barvu vysledovat do hloubky 1 m a ještě hlouběji. Proto jsou tmavě šedé a černé půdy lidmi považovány za úrodné, i když ne vždy se správně nazývají černozemě.
3. Transportní funkce. Huminové látky se aktivně podílejí na tvorbě toků různých látek tvorbou stabilních, ale relativně snadno rozpustných sloučenin huminových kyselin s kovovými kationty a hydroxyoxidy. Transportní funkce samozřejmě do jisté míry odporuje funkci akumulační, ale i tím je zajištěna různorodost vlivu huminových látek na půdní profil.
4. Regulační funkce. Tato funkce zahrnuje mnoho jevů a procesů a přímo s ní souvisí utváření půdní struktury, vodně-fyzikální vlastnosti půd, regulace iontově výměnných reakcí, acidobazické a oxidačně-redukční režimy a také tepelné vlastnosti půd.
5. Ochranná funkce. Tato funkce se projevuje ve schopnosti huminových látek přeměňovat toxické a jiné negativní složky na špatně rozpustné sloučeniny nebo jinými slovy chránit rostliny před negativními účinky pesticidů, uhlovodíků, fenolů a dalších sloučenin.
6. Fyziologická funkce. Zahrnuje stimulaci klíčení semen, aktivaci dýchání rostlin a zvýšení odolnosti rostoucích organismů vůči podmínkám prostředí.

Tento přehled nevyjmenovává, k čemu všemu mohou huminové látky v půdách přispívat, ale jasně dokládají skutečně nezastupitelnou roli huminových látek v biosféře jako celku.

Jakékoliv huminové látky jsou z půd nebo jiných přírodních útvarů extrahovány převážně alkalickými roztoky, avšak ty látky, které jsou nejsilněji vázány na minerální složky půd, nelze extrahovat nejen alkalickými roztoky, ale ani jinými extrakčními činidly; jedná se zejména o humin.

Elementární složení huminových látek je vcelku jednotné, ale kvantitativní poměry prvků a jejich kombinace se značně liší. Obsah uhlíku v hmotnostních zlomcích je v závislosti na původu a zdroji 40-60 %, druhý, hmotnostně ¾ kyslík ¾ 33-37 %, vodík obvykle 3-5 %, dusík ¾ 3-5 %, síra ¾ až 0,7-1,2 %, fosfor ¾ až 0,5 % jsou přítomny vždy. Ale hlavní a povinné jsou čtyři prvky uvedené výše: C, O, H, N. Všechny ostatní prvky mohou být přítomny, i když ne nutně, ale ve velmi malých, podmíněně „nečistotných“ množstvích.

Huminové kyseliny se v různých půdách výrazně liší složením. V Ruské federaci huminové kyseliny severních a jižních půd obsahují méně uhlíku a zvýšené množství kyslíku, zatímco huminové kyseliny černozemě, zvláště typické, obsahují největší množství uhlíku. Bylo předloženo několik hypotéz ohledně důvodů takových zónových rozdílů. Látky obsahující maximální množství uhlíku jsou obvykle nejintenzivněji zbarvené, strukturou nejkompaktnější a vyznačují se zvýšenou optickou hustotou.

Jakákoli huminová látka obsahuje velkou sadu funkčních skupin, charakteristických lineárních a aromatických uhlík-uhlíkových řetězců a podobnou sadu fragmentů, které lze hydrolyzovat a identifikovat. Patří mezi ně minimálně 17 aminokyselin známých v bioorganické chemii, různé monosacharidy (včetně glukózy), zbytky ligninu (fragmenty), flavonoidy, benzenpolykarboxylové kyseliny a řada dalších, z nichž mnohé nejsou systematicky detekovány a jsou v huminových látkách zastoupeny nepravidelně.

Nejúplnější informace o struktuře jakékoli látky nepochybně poskytuje její strukturní vzorec; pro huminové kyseliny bylo navrženo několik (více než deset) takových vzorců, počínaje nejjednoduššími blokovými diagramy až po nejpravděpodobnější a chemicky správné, i když stále pravděpodobné vzorce. Jeden ze vzorců je znázorněn na obrázku. Tento vzorec obsahuje všechny přesně identifikované kombinace atomů, typy vazeb a komparativní hydrolyzovatelnost molekul. Kvantitativní poměr všech složek přesně odpovídá jejich množství zjištěnému přímými nezávislými metodami. Takový vzorec však ještě nelze považovat za definitivně stanovený, protože přesně charakterizuje množinu a kvantitativní kombinaci atomových skupin a typů vazeb, ale skutečné kombinace skupin jsou zde stále pouze hypotetické povahy, ačkoli se zdají být velmi blízké skutečnosti. Konečné řešení otázky skutečné struktury huminových kyselin je stále v budoucnosti.

↑Doporučená četba

reference

1. Vernadského. V.I.. Problémy biogeochemie. Sborník biogeochemické laboratoře. T.16 M.: Věda, 1980, 320 s. ↑ 1
2. Orlov D.S. Huminové kyseliny půd a obecná teorie humifikace. Nakladatelství Moskevské státní univerzity, 1990. ↑ 1

HUMUS (z lat. humus – země, půda), humus, tmavě zbarvená organická půdní hmota, vzniklá jako výsledek biochemického rozkladu rostlinných a živočišných zbytků, odolná proti mikrobiálnímu rozkladu a hromadící se ve svrchním půdním horizontu. Úrodnost půdy závisí na množství humusu.

Ekologický encyklopedický slovník. – Kišiněv: Hlavní vydání Moldavské sovětské encyklopedie. I.I. Dědeček. 1989

Humus (z lat. humus – země, půda), humus – huminové a fulvové kyseliny vznikající v procesu biochemických přeměn látek moruty (rostlinného i živočišného původu). Dává půdě tmavou barvu, má výraznou odolnost a huminové kyseliny – plodnost. Spolu s biomasou a mortem tvoří převážnou část organických látek v cenoekosystémech a je jakýmsi jejich skladištěm. látek a energie v nich obsažených. Biostrom planety obsahuje (Kovda, 1973) asi 2,4 • 10 12 tun humusu s 1,3 • 10 19 kcal energie (54,3 • 10 20 J).

Ekologický slovník. – Alma-Ata: “Věda”. B.A. Bykov. 1983

HUMUS je organická hmota půdy, která vzniká rozkladem rostlinných a živočišných zbytků, stejně jako odpadních produktů organismů a syntézou huminových organických látek mikroorganismy, detritem ekosystému. G. je základem úrodnosti půdy. Množství uhlovodíků v půdě udržují dva protichůdně směřující mikrobiologické procesy: humifikace (anaerobní proces přeměny zbytků živočichů a rostlin na uhlovodíky) a mineralizace (aerobní proces destrukce uhlovodíků na jednoduché organické a minerální sloučeniny). V půdách přírodních ekosystémů jsou tyto procesy v rovnováze.
Různé typy půd se liší obsahem humusu ve svrchní vrstvě, která se nazývá humusový horizont, a mocností tohoto horizontu. Nejbohatšími půdami jsou černozemě, ve kterých může obsah půdy dosáhnout 10 % (v minulosti v některých oblastech Ruské federace a Ukrajiny 16 %) a mocnost humusového horizontu je 1 m. Nejchudší půdy jsou podzolické a kaštanové půdy. Tloušťka jejich humusového horizontu je 5-15 cm a obsah humusu je 1-2%. Přechodnou polohu mezi podzolickými půdami a černozeměmi zaujímají šedé lesní půdy (rozdělují se na světle šedé, šedé a tmavě šedé) a mezi černozeměmi a kaštanovými půdami – tmavé kaštanové půdy. Půdy vlhkých stanovišť – louky a vlhké louky – jsou velmi bohaté na vodík.
Zásoby G. v hlavních typech půd Ruské federace (v jednometrové vrstvě, t/ha) jsou:
tundrové půdy – 73,
podzolic – 99,
šedý les – 215,
černozemě – 500,
kaštan – 160,
pouštní šedohnědá – 40.
Ochrana zemědělství je nejdůležitějším úkolem adaptivního zemědělského systému. Bohužel v současné době na půdách Ruské federace pokračuje proces ničení uhlovodíků a černozemě za posledních 50 let ztratily přibližně polovinu svých uhlovodíků Důvodem poklesu zásob uhlovodíků je eroze kterým se smývá (nebo odfukuje) z půdy svrchní nejbohatší uhlovodíková vrstva, a dehumifikace, která se aktivuje hlubokým zpracováním půdy a aplikací vysokých dávek minerálních dusíkatých hnojiv.
Ke zvýšení obsahu dusíku v půdách se používají organická hnojiva (hnůj, sláma, rašelina, sapropel), pěstují se plodiny obnovující půdu (trvalé trávy a zelené hnojení) a vyhýbají se vysokým dávkám dusíkatých minerálních hnojiv. Zachování zemědělství je usnadněno přechodem z hluboké orby na orbu bez orby (zejména na minimální a nulové zpracování půdy).

Ekologický slovník, 2001

půdní organická hmota, detritus ekosystému. G. je základem úrodnosti půdy. Množství uhlovodíků v půdě udržují dva protichůdně směřující mikrobiologické procesy: humifikace (anaerobní proces přeměny zbytků živočichů a rostlin na uhlovodíky) a mineralizace (aerobní proces destrukce uhlovodíků na jednoduché organické a minerální sloučeniny). V půdách přírodních ekosystémů jsou tyto procesy v rovnováze. Různé typy půd se liší obsahem humusu ve svrchní vrstvě, která se nazývá humusový horizont, a mocností tohoto horizontu. Nejbohatšími půdami jsou černozemě, ve kterých může obsah půdy dosáhnout 10 % (v minulosti v některých oblastech Ruské federace a Ukrajiny 16 %) a mocnost humusového horizontu je 1 m. Nejchudší půdy jsou podzolické a kaštanové půdy. Mocnost jejich humusového horizontu je 5–15 cm a obsah humusu 1–2 %. Přechodnou polohu mezi podzolickými půdami a černozeměmi zaujímají šedé lesní půdy (rozdělují se na světle šedé, šedé a tmavě šedé) a mezi černozeměmi a kaštanovými půdami – tmavé kaštanové půdy. Půdy vlhkých stanovišť – louky a vlhké louky – jsou velmi bohaté na vodík. Zásoby vodíku v hlavních typech půd Ruské federace (v jednometrové vrstvě, t/ha) jsou:

tundrové půdy – 73,
podzolic – 99,
šedý les – 215,
černozemě – 500,
kaštan – 160,
pouštní šedohnědá – 40.

Ochrana zemědělství je nejdůležitějším úkolem adaptivního zemědělského systému. Bohužel v současné době na půdách Ruské federace pokračuje proces ničení uhlovodíků a černozemě za posledních 50 let ztratily přibližně polovinu svých uhlovodíků Důvodem poklesu zásob uhlovodíků je eroze kterým se smývá (nebo odfukuje) z půdy svrchní nejbohatší uhlovodíková vrstva, a dehumifikace, která se aktivuje hlubokým zpracováním půdy a aplikací vysokých dávek minerálních dusíkatých hnojiv. Ke zvýšení obsahu dusíku v půdách se používají organická hnojiva (hnůj, sláma, rašelina, sapropel), pěstují se plodiny obnovující půdu (trvalé trávy a zelené hnojení) a vyhýbají se vysokým dávkám dusíkatých minerálních hnojiv. Zachování zemědělství je usnadněno přechodem z hluboké orby na orbu bez orby (zejména na minimální a nulové zpracování půdy). Viz také Farmářský systém).

EdwART. Slovník termínů a definic životního prostředí, 2010