A huminsav egy olyan molekulacsoport, amely a növények gyökereihez kötődik, és segít nekik a víz és a tápanyagok felvételében. A magas huminsavszint drámaian növelheti a terméshozamot. A huminsavhiány megakadályozhatja a gazdákat és a kertészeket abban, hogy optimális tápanyagellátású növényeket termesszenek. A hagyományos bölcsesség azonban manapság figyelmen kívül hagyja a huminsavakat, és azt tartja, hogy egy városi tájat, például egy parkot, golfpályát vagy gyepet lehetetlen magas analitikus NPK-műtrágyák nélkül termeszteni és fenntartani.

Ez a cikk a humusz részleteibe mélyül. Beállíthatjuk a talaj biológiáját és kémiáját, és jobb terméshozamokat érhetünk el, ha megértjük a jellemzőit.

Humus vs. szerves anyag

Azzal kell kezdenünk, hogy megértjük, hogy különbség van a talaj szerves anyaga és a humusz között. A “humusz” egy általános kifejezés, amely különálló, de különböző humuszos anyagok csoportját írja le. A “talaj szerves anyaga” olyan anyag, amely különböző sebességgel bomlik a talajban.

A leggyakoribb anyagok közül néhányat összefoglalóan “humuszként” emlegetünk:

• Fulvosav: sárga vagy sárgásbarna színű humuszos anyag, amely minden pH-érték mellett vízben oldódik, és alacsony molekulatömegű.
• Huminsav: sötétbarna színű huminsav, amely csak a talaj magasabb pH-értékeinél oldódik vízben, és nagyobb molekulatömegű, mint a fulvosav. A huminsav évszázadokig megmaradhat a háborítatlan talajban.
• Humin: egy fekete színű huminanyag, amely semmilyen pH-értéknél nem oldódik vízben, nagy molekulatömegű, és soha nem található meg a bázikusan extrahált folyékony huminsav termékekben.

A szerves anyag hozzáadása minden bizonnyal kiváló módszer a kimosódott vagy kémiai reakciókat nem mutató talajok remineralizálására, mint például egyes homokok esetében. Az alacsony kationcserélő kapacitással (CEC) rendelkező homok nehezen tartja meg a tápanyagok kationjait, és ezek a kationok könnyen kimosódhatnak a talaj mélyére, és a növények számára elérhetetlenné válnak.

A homoktalajok szintén nem képesek megtartani a vizet, ha száraz körülmények uralkodnak, és hiányzik a humusz. A homok a “lakoma vagy éhínség” állapotában él, mivel a víz és a tápanyagok a kijuttatás után csak rövid ideig állnak rendelkezésre. A humusz biomolekulái segíthetnek megtartani a vizet és az ionizált tápanyagokat, amelyek a szerves biomassza, a komposzt vagy más műtrágyaforrások természetes körforgása során keletkeznek.

A huminsavak elektronegativitási tényezője kulcsfontosságú az egészséges és fenntartható talaj kialakításában és fenntartásában. Ezeknek a huminsavaknak a forrása egy fenntartható mezőgazdasági programban, bio minősített gazdaságban vagy városi tájban a bomló szerves anyag, például a komposzt lehet. Ez lényegében műtrágya szerves formában. Ezért fontos, hogy ismerjük az összetevők forrását és a komposzt tápanyagelemzését.

A humusz erős anyag, és egy kis mennyiség is hatalmas, mérhető eredményt hozhat. Láttuk már, hogy egy hektárnyi szántóföldön összesen mindössze 40 kilónyi mennyiség drámaian megnöveli a terméshozamot.

A huminsav fizikája

A huminsavak rendkívül fontosak a tápanyagok talajból a növénybe történő szállításának közegeként, mivel képesek megtartani az ionizált tápanyagokat, megakadályozva azok kimosódását. A huminsavak a növényi gyökér kimerülési zónájához is vonzódnak. Amikor a gyökerekhez érkeznek, magukkal viszik a növénynek szükséges vizet és tápanyagokat.

A kimerülési zóna az a növény gyökeréhez közeli terület, ahonnan a gyökér tápanyagokat von el (kimeríti). Ez a zóna különösen kimerülhet, ha hiányzik akár a huminsav, akár a mikorrhiza gombák. Ha a növények mikorrhizásak, a kimerítési zóna kevésbé fontos. A mikorrhizáknak olyan mikrohifás mikrocsöveik vannak, amelyek sokkal mélyebbre nyúlhatnak a talajba, mint ahová a gazdanövény eljut. A kimerülési zónán kívülről is képesek ásványi tápanyagot gyűjteni a gazdanövény javára. A humusz még kritikusabb a növényi tápanyagok elérhetősége és felvétele szempontjából, ha a talajban nincsenek egészséges mikorrhiza kapcsolatok.

A pozitív ionokat könnyebben felszívja a növény gyökere, mivel a gyökér negatív töltéssel rendelkezik. Más szóval a pozitív (kation) vonzódik a negatívhoz (az élő gyökérhez). A huminsavak úgy tartják meg a kationokat (pozitív ionokat), hogy azok könnyebben felszívódnak a növény gyökere által, javítva ezzel a mikrotápanyagok átadását a növény keringési rendszerébe. Ez azért működik, mert a huminsavak (ulmikus, huminsav és fulvikus sav) felveszik a pozitív ionokat, majd a gyökér kimerülési zónájához és a mikorrhiza mikrocsöveihez vonzódnak.

Mivel a gyökér negatív töltése nagyobb, mint a huminsav biomolekulák negatív töltése, a tudósok elmélete szerint a mikrotápanyagokat a növény gyökere veszi fel és szívja fel a növény keringési rendszere. A mikrotápanyagok egy része a huminsavmolekulából a gyökérmembránba jutva szabadul fel, de mostanra már rájöttünk, hogy a növény a könnyebb molekulasúlyú huminsavak egy részét is felveszi. Lényegében a humuszos anyagok kelátképeznek olyan kationokat, mint a magnézium (Mg2+), a kalcium (Ca2+) és a vas (Fe2+). A kelátképzés révén a humuszanyagok növelik e kationok hozzáférhetőségét a növények számára.

Hogyan építhetjük fel a huminsavszintet

A komposzt és a lebomló szerves anyagok más forrásai nem hatékony módja a talaj humuszszintjének növelésének. A komposzt gyorsan lebomlik, ásványi anyagokat hagy maga után, és szén-dioxid formájában szén-dioxidot bocsát ki a légkörbe. A humuszos anyagok ezzel szemben stabil, hosszan tartó biomolekulák. A humusz összetevőinek átlagos tartózkodási ideje (radiokarbonos kormeghatározás alapján, nem bolygatott talajokból származó kivonatok felhasználásával) 1 140-1 235 év, a huminsav molekulasúlyától függően.

Ha valóban rendbe akarjuk hozni vagy rehabilitálni a talajt, növelni akarjuk a CEC értékét, javítani akarjuk a talaj talajait és porozitását, javítani akarjuk a víz elérhetőségét a megőrzés érdekében, és ezáltal egészségesebb földi bioszférává szeretnénk tenni a talajt minden növény, gyökér, mikroorganizmus számára, akkor a humuszra kell támaszkodnunk. A humusz a talaj kémiájának terméke, és az előanyagként szolgáló vegyi anyagok forrásától függ: az aminosavaktól.

Az aminosavak a fehérjék építőkövei. Az aminosavak legjobb forrását a természetes ökotérben a Glomus mikorrhiza fajok termelik. Ezek természetes, háborítatlan helyen minden fűhöz társulnak. A középnyugati magasfüves prérik jobban példázzák ezt a talajépítő folyamatot, mint bármelyik ökoton a Földön, mivel a fűfélék Glomus-mikorrhiza kapcsolatot használnak. Ez az oka annak, hogy a magasfüves prérikben olyan sok humuszban gazdag felső talaj található. A Glomus egy glomalin nevű talajfehérjét állít elő, egy aminosavakban gazdag anyagot. A humusszal kombinálva hatalmas szénmegkötő és -bankoló tényezőt hoznak létre.

A tudósok meg tudják mérni, hogy a komposztban a kalóriák hány százaléka származik fehérjékből (az aminosavakból), szénhidrátokból és zsírokból. Ez lehetővé teszi számukra, hogy mérjék a komposzt humuszképző képességének hiányát. Még a kiváló minőségű komposztban is kevesebb, mint 5 százalék az aminosavakból (fehérjékből) származó kalóriák aránya. Mivel a komposztban az eltérő gyártási minőségellenőrzések és az összetevők konzisztenciája miatt nehéz a tökéletes aminosav-arányra támaszkodni, nem tudjuk megjósolni, hogy mindezen aminosavak 100 százalékos hatékonysággal alakulnak át humuszos anyagokká. A komposzt vagy más, szerves anyagokat tartalmazó talajjavítás ezért nem megbízható módja a talaj huminsavtartalmának növelésének.

A megfelelő mennyiségű huminsav hozzáadásának megkísérlése komposzt alkalmazásával olyan nagy mennyiséget igényelne, hogy az a terület tápanyagokkal való túladagolásához vezethet. Valójában minél jobb minőségű a komposzt, annál koncentráltabbak lesznek a tápanyagok, és annál kevesebbet kell használni. A TTP Supreme komposztunk esetében például azt javasoljuk, hogy takarékosan használjuk – soha nem több mint 60 font 1000 négyzetlábonként vagy 2600 font hektáronként. És ez feltételezi, hogy egyidejűleg nem használunk más műtrágyát.

Humuszpótlásra van szükség, ha humuszt akarunk. A komposzttermékben lévő huminsav mennyiségét egy minősített laboratóriumban megmérheti. Egy jó minőségű komposztban körülbelül 5-8 százaléknyi huminsavat mérnek.

A magas huminsavszint előnyei

A humusz egyik nyilvánvaló előnye, amelyet az új-mexikói Los Lunasban található arborétumunkban tapasztaltunk, az agyag aggregálása. Ez az aggregáció az agyagot porózusabbá, puhábbá és aerobabbá tette, jobb vízelvezetéssel, ami minden növény mélyebb gyökérnövekedését eredményezte. A területet 1986-ban vásárolták meg, 12 láb mély agyagos talajjal és 8,3 és 9,2 közötti pH-értékkel – amely annyira lúgos volt, hogy télen a terület kifehéredett.

Mára a Quercus nemzetség egyik legnagyobb tölgyfaj-gyűjteményével rendelkezünk az Egyesült Államokban, és a Chihuahuan-sivatagi régió őshonos tölgyeinek legnagyobb gyűjteményével Észak-Amerikában. A helyszínen többféle mamutfenyő, juhar, kutyafa és óriás fa bambusz is található. Ezek közül a növények közül egyik sem nőhetne olyan talajon, amilyen körülmények között kezdtük, de a huminsavak erejével (vagy varázslatával) helyreállítottuk a talajt termőképes és egészséges szintre.”

A “Humic Acids: Marvelous Products of Soil Chemistry” (The Journal of Chemical Education, 2001. december) szerint: “A huminsavak a talajkémia figyelemre méltó, barnától feketéig terjedő termékei, amelyek elengedhetetlenek az egészséges és termőképes talajok számára. Ezek olyan funkcionalizált molekulák, amelyek fényérzékenyítőként működnek, megtartják a vizet, kötődnek az agyagokhoz, a növények növekedését serkentik, és elszívják a mérgező szennyezőanyagokat. A huminsav fizikai és kémiai sokoldalúsága egyetlen szintetikus anyagnak sem felel meg.”

Szerkesztői megjegyzés: Ez a cikk először az Acres U.S.A. magazin 2009. augusztusi számában jelent meg.

TUDJON MEG AZ EGÉSZSÉGES TALajról az ACRES U.S.A.-val ezen a nyáron

A 2020. augusztus 25-26. között megrendezésre kerülő második éves Egészséges Talaj Csúcstalálkozó egy virtuális esemény. Két nap magas színvonalú talajoktatásból és szakértőkkel való interakcióból áll majd. Klaas Martens lesz a fő előadó. Tudjon meg többet az Egészséges Talaj Csúcstalálkozóról itt.