Humus - Humus

Humus har en karakteristisk sort eller mørk brun farve og er en ophobning af organisk kulstof . Udover de tre store jordhorisonter for (A) overflade/muldjord, (B) undergrund og (C) underlag har nogle jordbund en organisk horisont (O) på selve overfladen. Hårdt grundfjeld (R) er ikke i streng forstand jord.

I jord videnskab , humus (afledt i 1790-1800 fra det latinske humus til 'jord, jorden') angiver den ejer brøkdel af organisk stof , der er amorf og uden "cellulær kage struktur karakteristisk for planter, mikroorganismer eller dyr". Humus påvirker markens massefylde betydeligt og bidrager til dets fastholdelse af fugt og næringsstoffer. Selvom udtrykkene humus og kompost uformelt bruges i flæng, er de forskellige jordkomponenter med forskellig oprindelse; humus dannes ved anaerob gæring , mens kompost er resultatet af aerob nedbrydning .

I landbruget bruges "humus" undertiden også til at beskrive moden eller naturlig kompost ekstraheret fra en skov eller anden spontan kilde til brug som jordbalsam . Det bruges også til at beskrive en muld horisont , der indeholder organisk stof ( humus typen , humus formular , eller humus profil ).

Mere præcist er humus det mørke organiske stof, der dannes i jorden, når dødt plante- og dyremateriale (herunder aerob kompost) nedbrydes yderligere, specifikt gennem anaerobe organismer . Humus har mange næringsstoffer, der forbedrer jordens sundhed, nitrogen er det vigtigste. Forholdet mellem kulstof og nitrogen (C: N) i humus er 10: 1.

Beskrivelse

Det primære materiale, der er nødvendigt til processen med befugtning, er plantematerialer. Sammensætningen af ​​humus varierer afhængigt af sammensætningen af ​​de primære materialer og de sekundære mikrobielle og animalske produkter. Nedbrydningshastigheden af ​​de forskellige forbindelser vil påvirke humusens sammensætning.

Det er svært at definere humus præcist, fordi det er et meget komplekst stof, der ikke er fuldt ud forstået. Humus er forskellig fra nedbrydning af jordens organiske stof . Sidstnævnte ser ru ud og har synlige rester af det oprindelige plante- eller dyremateriale. Fuldt befugtet humus har tværtimod et ensartet mørkt, svampet og geléagtigt udseende og er amorft; den kan gradvist henfalde over flere år eller vedvare i årtusinder. Det har ingen bestemmende form, struktur eller kvalitet. Når det undersøges under et mikroskop, kan humus imidlertid afsløre bittesmå planter, dyr eller mikrobielle rester, der er blevet nedbrudt mekanisk, men ikke kemisk. Dette tyder på en tvetydig grænse mellem humus og jordens organiske stof. Selvom det er tydeligt, er humus en integreret del af jordens organiske stof.

Der er få data til rådighed om sammensætningen af ​​skovhumus, fordi det er en kompleks blanding, der er udfordrende for forskere at analysere. Forskere i 1940'erne og 1960'erne forsøgte at bruge kemisk adskillelse til at analysere plante- og humusforbindelser i skovjord, men det viste sig umuligt. Yderligere forskning er blevet foretaget i de senere år, selvom det fortsat er et aktivt studieområde.

Befugtning

Mikroorganismer nedbryder en stor del af jordens organiske stof til uorganiske mineraler, som planternes rødder kan optage som næringsstoffer. Denne proces kaldes " mineralisering ". I denne proces genanvendes nitrogen ( nitrogencyklus ) og de andre næringsstoffer ( næringscyklus ) i det nedbrudte organiske stof. Afhængig af de betingelser, hvor nedbrydningen sker, mineraliseres en brøkdel af det organiske stof ikke og omdannes i stedet ved en proces kaldet "befugtning" til sammenkædninger af organiske polymerer . Fordi disse organiske polymerer er resistente over for virkningen af mikroorganismer , er de stabile og udgør humus . Denne stabilitet indebærer, at humus integreres i jordens permanente struktur og derved forbedres.

Befugtning kan forekomme naturligt i jord eller kunstigt i produktionen af kompost . Organisk materiale befugtes af en kombination af saprotrofiske svampe, bakterier, mikrober og dyr som regnorme, nematoder, protozoer og leddyr. Planterester , herunder dem, som dyr fordøjede og udskilles, indeholder organiske forbindelser: sukkerarter , stivelser , proteiner , kulhydrater , ligniner , vokser , harpikser og organiske syrer . Forfald i jorden begynder med nedbrydning af sukker og stivelse fra kulhydrater , der let nedbrydes, da detritivorer i første omgang invaderer de døde planteorganer, mens den resterende cellulose og lignin nedbrydes langsommere. Enkle proteiner, organiske syrer, stivelse og sukker nedbrydes hurtigt, mens råproteiner, fedtstoffer , vokser og harpikser forbliver relativt uændrede i længere perioder. Lignin, der hurtigt omdannes af hvidrotssvampe , er en af ​​de primære forstadier til humus sammen med biprodukter fra mikrobiel og animalsk aktivitet. Humus produceret ved befugtning er således en blanding af forbindelser og komplekse biologiske kemikalier af plante-, dyr- eller mikrobiel oprindelse, der har mange funktioner og fordele i jorden. Nogle vurderer regnorm humus ( vermicompost ) for at være den optimale organiske gødning .

Stabilitet

Meget af humus i de fleste jordarter har vedvaret i mere end 100 år, frem for at være blevet nedbrudt til CO 2 , og kan betragtes som stabil; dette organiske stof er blevet beskyttet mod nedbrydning af mikrobielle eller enzymaktioner, fordi det er skjult (okkluderet) inde i små aggregater af jordpartikler, eller tæt sorberet eller kompleksdannet til lerarter . De fleste humus, der ikke er beskyttet på denne måde, nedbrydes inden for 10 år og kan betragtes som mindre stabile eller mere labile . Stabil humus bidrager med få plantetilgængelige næringsstoffer i jorden, men det hjælper med at opretholde sin fysiske struktur. En meget stabil form for humus dannes ved langsom oxidation ( redox ) af jordkulstof efter inkorporering af fint pulveriseret trækul i muldjorden . Denne proces antages at have været vigtig i dannelsen af ​​den usædvanligt frugtbare Amazonas terra preta do Indio . Nylige undersøgelser tyder imidlertid på, at komplekse organiske jordmolekyler kan være meget mindre stabile end tidligere antaget: ”de tilgængelige beviser understøtter ikke dannelsen af ​​store molekylstørrelser og vedvarende 'humiske stoffer' i jord. I stedet er jordens organiske stof et kontinuum af gradvist nedbrydning af organiske forbindelser. ″

Horisonter

Humus har en karakteristisk sort eller mørk brun farve og er organisk på grund af en ophobning af organisk kulstof . Jordforskere bruger store bogstaver O, A, B, C og E til at identificere mesterhorisonterne og små bogstaver til skelnen mellem disse horisonter. De fleste jordarter har tre store horisonter: overfladehorisonten (A), undergrunden (B) og underlaget (C). Nogle jordarter har en organisk horisont (O) på overfladen, men denne horisont kan også begraves. Masterhorisonten (E) bruges til horisonter under jorden, der har mistet betydeligt mineraler ( eluering ). Grundfjeld, som ikke er jord, bruger bogstavet R.

Fordele ved jordens organiske stof og humus

Betydningen af ​​kemisk stabil humus menes af nogle at være den frugtbarhed, den giver til jordbunden i både fysisk og kemisk forstand, selvom nogle landbrugseksperter lægger større fokus på andre funktioner i det, såsom dets evne til at undertrykke sygdom. Det hjælper jorden med at bevare fugt ved at øge mikroporøsiteten og tilskynder til dannelsen af ​​en god jordstruktur . Indarbejdelsen af ilt i store organiske molekylære samlinger genererer mange aktive, negativt ladede steder, der binder til positivt ladede ioner ( kationer ) af plantens næringsstoffer , hvilket gør dem mere tilgængelige for planten ved hjælp af ionbytte . Humus giver jordorganismer mulighed for at fodre og reproducere og beskrives ofte som jordens "livskraft".

  • Processen, der omdanner jordens organiske stof til humus, fodrer befolkningen af mikroorganismer og andre væsner i jorden og bevarer dermed høje og sunde niveauer af jordens liv .
  • Den hastighed, hvormed jordens organiske stof omdannes til humus fremmer (når det er hurtigt) eller begrænser (når det er langsomt) sameksistensen af planter , dyr og mikroorganismer i jorden.
  • Effektiv humus og stabil humus er yderligere næringskilder til mikrober : førstnævnte giver en let tilgængelig forsyning, og sidstnævnte fungerer som et langtidsopbevaringsreservoir.
  • Nedbrydning af dødt plantemateriale bevirker, at komplekse organiske forbindelser langsomt oxideres (ligninlignende humus) eller nedbrydes til enklere former ( sukker og aminosukker og alifatiske og phenoliske organiske syrer ), som yderligere omdannes til mikrobiel biomasse (mikrobiel humus) eller reorganiseret og yderligere oxideret til humiske samlinger ( fulvinsyrer og humussyrer ), som binder sig til lermineraler og metalhydroxider. Plantes evne til at absorbere humiske stoffer med deres rødder og metabolisere dem har været længe diskuteret. Der er nu enighed om, at humus fungerer hormonelt frem for blot ernæringsmæssigt i plantefysiologi .
  • Humus er et kolloidt stof og øger jordens kationudvekslingskapacitet , derfor dets evne til at lagre næringsstoffer ved kelering . Mens disse næringsstoffer kationer er tilgængelige for planterne, bliver de holdt i jorden og forhindres i at udvaskes ved regn eller vanding .
  • Humus kan indeholde 80–90% af sin vægt i fugt og øger derfor jordens evne til at modstå tørke.
  • Den biokemiske struktur af humus gør det muligt at moderere, dvs. buffer, overdrevent sure eller alkaliske jordforhold.
  • Under befugtning udskiller mikrober klæbrige, tyggegummilignende slim ; disse bidrager til smuldret struktur (tilth) af jorden ved at klæbe partikler sammen og muliggøre større luftning af jorden. Giftige stoffer som tungmetaller og overskydende næringsstoffer kan chelateres, dvs. bindes til de organiske molekyler af humus og forhindres på den måde i at udvaskes.
  • Den mørke, normalt brune eller sorte humusfarve hjælper med at varme kolde jordarter om foråret .
  • Humus kan bidrage til at afbøde klimaforandringer gennem sit potentiale for kulstofbinding .

Se også

Referencer

eksterne links