By Michael Martin Meléndrez

L’acido umico è un gruppo di molecole che si legano alle radici delle piante e le aiutano a ricevere acqua e nutrienti. Alti livelli di acido umico possono aumentare drasticamente le rese. La carenza di acido umico può impedire ad agricoltori e giardinieri di coltivare colture con una nutrizione ottimale. La saggezza convenzionale oggi ignora gli acidi umici, però, ritenendo che sia impossibile coltivare e mantenere un paesaggio urbano come un parco, un campo da golf o un prato senza fertilizzanti NPK ad alta analisi.

Questo articolo si addentrerà nei dettagli sull’humus. Possiamo regolare la biologia e la chimica del nostro suolo e ottenere migliori rese se ne comprendiamo le caratteristiche.

Humus vs. materia organica

Dobbiamo iniziare comprendendo che c’è una differenza tra materia organica del suolo e humus. “Humus” è un termine generale che descrive un gruppo di sostanze umiche separate ma distinte. La “materia organica del suolo” è materiale che si sta decomponendo a varie velocità nel terreno.

Alcune delle sostanze più comuni a cui ci riferiamo collettivamente come “humus” includono:

• Acido fluviale: una sostanza umica da gialla a giallo-marrone che è solubile in acqua in tutte le condizioni di pH ed è di basso peso molecolare.
• Acido umico: una sostanza umica di colore marrone scuro che è solubile in acqua solo a valori più alti di pH del suolo ed ha un peso molecolare maggiore dell’acido fulvico. L’acido umico può rimanere per secoli nel suolo indisturbato.
• Acido umico: una sostanza umica nera che non è solubile in acqua a nessun pH, ha un alto peso molecolare e non si trova mai nei prodotti liquidi a base di acido umico estratti.

Applicare materia organica è certamente un modo eccellente per rimineralizzare un terreno che è stato lisciviato o non ha reazioni chimiche, come con alcune sabbie. Le sabbie con una bassa capacità di scambio cationico (CEC) hanno difficoltà a trattenere i cationi dei nutrienti, e questi cationi possono facilmente filtrare in profondità nel terreno e diventare indisponibili per l’assorbimento da parte delle piante.

I terreni sabbiosi sono anche incapaci di trattenere l’acqua quando prevalgono condizioni aride e manca l’humus. Le sabbie risiedono in una condizione di “festa o carestia”, poiché l’acqua e le sostanze nutritive sono disponibili solo per un breve periodo dopo la loro applicazione. Le biomolecole dell’humus possono aiutare a trattenere l’acqua e i nutrienti ionizzati che sono prodotti dal ciclo naturale della biomassa organica, dal compost o da altre fonti di fertilizzanti.

Il fattore di elettronegatività degli acidi umici è fondamentale per sviluppare e mantenere un suolo sano e sostenibile. La fonte di questi acidi umici in un programma di agricoltura sostenibile, una fattoria biologica certificata o un paesaggio urbano può essere la materia organica in decomposizione come il compost. In sostanza, si tratta di fertilizzante in forma organica. È quindi importante conoscere la fonte dell’ingrediente e l’analisi dei nutrienti del tuo compost.

L’humus è roba potente, e una piccola quantità può produrre un enorme risultato misurabile. Abbiamo visto solo 40 libbre totali su un acro di terreno agricolo aumentare drasticamente la resa di un raccolto.

La fisica dell’acido umico

Gli acidi umici sono estremamente importanti come mezzo di trasporto dei nutrienti dal suolo alla pianta perché possono trattenere i nutrienti ionizzati, impedendone la lisciviazione. Gli acidi umici sono anche attratti dalla zona di impoverimento della radice della pianta. Quando arrivano alle radici, portano con sé acqua e nutrienti di cui la pianta ha bisogno.

La zona di esaurimento è l’area vicina alla radice di una pianta da cui la radice attinge (esaurisce) i nutrienti. Questa zona può diventare particolarmente impoverita se manca l’acido umico o il fungo micorrizico. Quando le piante sono micorriziche, la zona di impoverimento è meno importante. Le micorrize hanno microtubi di ife che possono estendersi molto più lontano nel terreno di quanto la pianta ospite possa raggiungere. Possono raccogliere nutrimento minerale a beneficio della pianta ospite dall’esterno della zona di esaurimento. L’humus è ancora più critico per la disponibilità e l’assorbimento dei nutrienti per le piante se non ci sono relazioni micorriziche sane nel suolo.

Gli ioni positivi sono più facilmente assorbiti dalla radice di una pianta perché la radice ha una carica negativa. In altre parole, il positivo (catione) è attratto dal negativo (la radice viva). Gli acidi umici trattengono i cationi (ioni positivi) in modo che possano essere assorbiti più facilmente dalla radice di una pianta, migliorando il trasferimento di micronutrienti al sistema di circolazione della pianta. Questo funziona perché gli acidi umici (ulmici, umici e fulvici) raccolgono ioni positivi e sono quindi attratti dalla zona di impoverimento delle radici e dai microtubi delle ife delle micorrize.

Poiché la carica negativa della radice è maggiore della carica negativa delle biomolecole di acido umico, gli scienziati teorizzano che i micronutrienti sono assorbiti dalla radice della pianta e vengono assorbiti dal sistema di circolazione della pianta. Alcuni dei micronutrienti vengono rilasciati dalla molecola di acido umico quando entrano nella membrana della radice, ma ora ci stiamo rendendo conto che la pianta assorbirà anche alcuni degli acidi umici di peso molecolare più leggero. In sostanza, le sostanze umiche stanno chelando cationi come magnesio (Mg2+), calcio (Ca2+) e ferro (Fe2+). Attraverso la chelazione, le sostanze umiche aumentano la disponibilità di questi cationi per le piante.

Come costruire i livelli di acido umico

Il compost e altre fonti di materia organica in decomposizione non sono un modo efficiente per costruire i livelli di humus del suolo. Il compost si decompone rapidamente e lascia i suoi minerali, rilasciando carbonio nell’atmosfera come CO2. Le sostanze umiche, invece, sono biomolecole stabili e di lunga durata. I componenti dell’humus hanno un tempo di residenza medio (basato sulla datazione al radiocarbonio, usando estratti da suoli non disturbati) da 1.140 a 1.235 anni, a seconda del peso molecolare dell’acido umico.

Se si vuole veramente riparare o riabilitare un suolo, aumentare il suo CEC, migliorare la sua tessitura e porosità, migliorare la disponibilità di acqua per la conservazione, e quindi rendere un suolo una biosfera terrestre più sana per tutte le piante, radici, microrganismi, si deve dipendere dall’humus. L’humus è un prodotto della chimica del suolo, e dipende da una fonte dei suoi precursori chimici: gli amminoacidi.

Gli amminoacidi sono i mattoni delle proteine. La migliore fonte di aminoacidi in un ecotono naturale è prodotta dalle specie di micorrize Glomus. Queste sono associate a qualsiasi erba in un sito naturale e indisturbato. Le praterie tallgrass del Midwest esemplificano questo processo di costruzione del suolo meglio di qualsiasi ecotono sulla terra, perché le erbe utilizzano una relazione Glomus-micorrizica. Questo è il motivo per cui c’era così tanto terreno ricco di humus nelle praterie Tall Grass. Il Glomus produce una proteina del suolo chiamata glomalina, una sostanza ricca di aminoacidi. Combinati con l’humus, creano un enorme fattore di sequestro e deposito di carbonio.

Gli scienziati possono misurare la percentuale di calorie nel compost che provengono da proteine (gli amminoacidi), carboidrati e grassi. Questo permette loro di misurare la mancanza di potenziale di humus del compost. Anche nel compost di qualità suprema, la percentuale di calorie provenienti dagli aminoacidi (proteine) è inferiore al 5%. Poiché è difficile fare affidamento sul perfetto rapporto di aminoacidi nel compost a causa dei diversi controlli di qualità della produzione e della consistenza degli ingredienti, non possiamo prevedere una conversione efficiente al 100% di tutti questi aminoacidi in sostanze umiche. Il compost o altri emendamenti del suolo di materia organica non sono quindi un modo affidabile per aumentare le sostanze umiche del suolo.

Tentare di aggiungere quantità adeguate di acido umico attraverso l’applicazione di compost richiederebbe una quantità così grande che potrebbe portare a un sovradosaggio di nutrienti nel sito. Infatti, migliore è la qualità del compost, più concentrati saranno i nutrienti, e meno se ne dovrebbe usare. Nel caso del nostro TTP Supreme Compost, per esempio, raccomandiamo di usarlo con parsimonia – mai più di 60 libbre per 1.000 piedi quadrati o 2.600 libbre per acro. E questo supponendo che nessun altro fertilizzante sia usato allo stesso tempo.

L’integrazione di humus è necessaria se si vuole l’humus. È possibile misurare la quantità di acido umico in un prodotto di compost presso un laboratorio qualificato. Un compost di buona qualità misurerà circa il 5-8% di acidi umici.

Benefici di alti livelli di acido umico

Un ovvio beneficio dell’humus che abbiamo visto nel nostro Arboretum a Los Lunas, New Mexico, è stata l’aggregazione dell’argilla. Questa aggregazione ha reso l’argilla più porosa, morbida e aerobica, con un migliore drenaggio, con conseguente crescita più profonda delle radici di tutte le piante. Il sito è stato acquistato nel 1986 con un terreno argilloso profondo 12 piedi e un pH che variava da 8,3 a 9,2 – così alcalino che in inverno il sito diventava bianco.

Oggi abbiamo una delle più grandi collezioni di specie di querce del genere Quercus negli Stati Uniti, e la più grande collezione di querce native della regione del deserto Chihuahuan in Nord America. Ci sono anche diversi tipi di sequoie, aceri, cornioli e bambù giganti del legno. Nessuna di queste piante dovrebbe essere in grado di crescere su terreni con le condizioni di partenza, ma con il potere (o la magia) degli acidi umici abbiamo riabilitato i terreni a un livello produttivo e sano.

Infine, “Humic Acids: Marvelous Products of Soil Chemistry” (The Journal of Chemical Education, dicembre 2001) afferma: “Gli acidi umici sono notevoli prodotti di chimica del suolo dal marrone al nero che sono essenziali per terreni sani e produttivi. Sono molecole funzionalizzate che possono agire come fotosensibilizzatori, trattenere l’acqua, legarsi alle argille, agire come stimolanti della crescita delle piante e ripulire gli inquinanti tossici. Nessun materiale sintetico può eguagliare la versatilità fisica e chimica dell’acido umico.”

Nota del redattore: Questa storia è stata pubblicata per la prima volta nel numero di agosto 2009 della rivista Acres U.S.A..

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