náhled|Grafika půdního profilu znázorňující půdní horizonty O, A, B, C. Humus se nachází v horizontu O, tedy nadložním organickém horizontu. Humus je nejsvrchnější a nejúrodnější část půdy, kterou tvoří soubor odumřelých organických látek v různém stupni přeměny. Tyto látky pocházejí především ze zbytků rostlin, živočichů a půdních mikroorganismů a mohou, ale nemusí být smíseny s minerálním podílem půdy. Humus je bohatý na živiny, je schopen zadržovat vápník, draslík a hořčík. Udržuje také vlhkost v půdě, zejména v půdách s vysokým podílem písku. Humusové látky navíc příznivě ovlivňují tvorbu drobtovité struktury (agregaci půdních částic), čímž v půdě zajišťují optimální vzdušný, vodní i tepelný režim. Díky své specifické chemické struktuře dokáže humus vázat potenciálně škodlivé sloučeniny, včetně těžkých kovů, a chránit tak před nimi rostliny. Zároveň zabraňuje nežádoucímu vysrážení fosforečných sloučenin z půdního roztoku.
Humus je amorfní a postrádá buněčnou strukturu charakteristickou pro živé organismy. Poměr uhlíku k dusíku (C:N) se v humusu běžně pohybuje mezi 8:1 a 15:1, přičemž medián je přibližně 12:1.
Horizonty nadložního humusu L = spad nerozložené hmoty F = drť (kostry listů, zbytky jehličí i větviček) částečně rozložené, lze poznat z čeho se skládá H = měl – vše rozloženo, nelze poznat původ, částečná příměs minerální půdní složky z horizontu A
Nadložní humus Z hlediska kvality může být nadložní humus: Mor – nekvalitní surový humus, hromadící se ve velkých vrstvách. Vzniká v chladném humidním klimatu. Tangel – vypadá jako mor, ale je daleko příznivější; jedná se o vrstvy jehličí kosodřeviny na vápnitém podkladě. Moder – přechod mezi tangelem a mullem, jsou z něj vyluhovány velmi nepříznivé fulvokyseliny, které uvolňují z půdy hliník a železo, což vede k procesu podzolizace. Mull – opak moru, suché aridní (teplé) klima, velmi rychlý rozklad uvolňují se z něj velmi příznivé šedé humínové kyseliny. Je to jediný geologicky zachovatelný humus a proto se nazývá trvalý humus.
Humifikace je přeměna organických látek v humus.
Rozklad půdní organické hmoty náhled|Při kompostování probíhá řízený proces humifikace. Půdní organická hmota je dynamický systém, který neustále podléhá přeměnám. Na těchto procesech se podílí široké spektrum půdních organismů, od mikroskopických bakterií a saprotrofních hub až po větší živočichy, jako jsou žížaly, hlístice, prvoci a členovci (viz edafon).
Vstupní materiál pro tyto procesy tvoří pestrá směs rostlinných zbytků (opad, kořeny), odumřelých těl živočichů, mikrobů a exkrementů. Chemicky jde o směs látek zahrnující cukry, škroby, proteiny, ligniny, vosky či pryskyřice. Tyto látky se v půdě transformují dvěma základními, vzájemně propojenými procesy: mineralizací a humifikací. Tyto dvě fáze jsou spolu úzce propojeny a navzájem se prolínají. V půdách je zastoupena větším procentem mineralizace nad humifikací. Každá organická hmota mineralizuje, ale pouze některá dále humifikuje.
Mineralizace je rozkladný proces, při kterém mikroorganismy rozkládají složité organické látky na jednoduché anorganické sloučeniny (např. vodu H2O, oxid uhličitý CO2, amoniak NH3 a sulfan H2S). Tento proces má pro ekosystém dva klíčové důsledky:
Recyklace živin: Dochází k uvolňování živin (zejména dusíku v rámci dusíkového cyklu), které mohou kořeny rostlin znovu přijmout. Zdroj energie: Pro mikroorganismy představuje mineralizace zdroj energie; při „spalování“ organické hmoty se uvolňuje teplo, což ovlivňuje biologickou aktivitu půdy.
Rychlost rozkladu závisí na chemickém složení materiálu. Jednoduché cukry, škroby a jednoduché proteiny podléhají rozkladu velmi rychle – detritivoři a mikrobi je zpracují jako první. Naopak hrubé proteiny, tuky, vosky a pryskyřice odolávají rozkladu déle.
Část organické hmoty nepodlehne úplné mineralizaci, ale transformuje se na nové, složitější a stabilnější organické sloučeniny, tedy humus. Tento proces se nazývá humifikace a může probíhat přirozeně v půdě nebo řízeně při kompostování. Na tomto procesu se podílí široké spektrum půdních organismů, od mikroskopických bakterií a saprotrofních hub až po větší živočichy, jako jsou žížaly, hlístice, prvoci a členovci.
Vstupní materiál pro humifikaci tvoří pestrá směs rostlinných zbytků, odumřelých těl živočichů, mikrobů a jejich exkrementů. Rychlost přeměny těchto látek závisí především na jejich chemickém složení. Zatímco jednoduché cukry, škroby a proteiny podléhají rozkladu velmi rychle a slouží jako primární zdroj energie pro detritivory, složitější látky jako tuky, vosky, pryskyřice a celulóza odolávají rozkladu podstatně déle. Zásadní roli zde hraje lignin (dřevovina), který je transformovaný specifickými houbami, například původci bílé hniloby. Právě lignin a produkty mikrobiální aktivity jsou považovány za hlavní prekurzory pro vznik stabilního humusu.
Z vědeckého hlediska prošlo chápání humifikace vývojem. Dřívější teorie předpokládaly, že humifikací vznikají řetězce polymerů, které jsou vůči mikrobům zcela odolné. Moderní výzkumy však ukazují, že mikroorganismy dokáží rozložit i humus, činí tak ale velmi pomalu, často v řádu stovek až tisíců let. To z humusu činí dlouhodobé úložiště uhlíku.
Výsledný humus je směsí látek, především huminových kyselin, fulvokyselin a huminů, které mají schopnost ovlivňovat pohyb prvků v půdě. Například vysokomolekulární huminové kyseliny dokáží tvořit nerozpustné komplexy s těžkými kovy, čímž je imobilizují a chrání rostliny před jejich toxicitou. Naopak nízkomolekulární kyseliny mohou mobilitu některých prvků zvyšovat. Za jednu z nejkvalitnějších forem takto vzniklého materiálu je často považován vermikompost, produkt činnosti žížal.
Půdotvorné procesy Akumulace – hromadění organických látek Erozní procesy – způsobuje voda, vítr, mráz, biologická aktivita, chemická aktivita roztoků; dochází např. k odnosu, ale i vyluhování částic z půdy Translokační procesy – přesouvání látek mezi půdními horizonty eluviace (ochuzení, vyplavení, vybělení) ilimerizace – průnik jílu Transformace – přeměna primárních nerostů na sekundární, díky zvětrávání Humifikace – velmi složitý proces, přeměna organické hmoty
Odkazy
Reference
Externí odkazy
Kategorie:Pedologie Kategorie:Organické látky Kategorie:Geologická terminologie Kategorie:Kompostování