By Michael Martin Meléndrez

Kwas humusowy to grupa cząsteczek, które wiążą się i pomagają korzeniom roślin otrzymywać wodę i składniki odżywcze. Wysoki poziom kwasu humusowego może drastycznie zwiększyć plony. Niedobór kwasu humusowego może uniemożliwić rolnikom i ogrodnikom uprawę roślin o optymalnym odżywianiu. Konwencjonalne mądrość dziś ignoruje kwasy humusowe, choć, trzymając, że jest to niemożliwe do uprawy i utrzymania miejskiego krajobrazu, takie jak park, pole golfowe, lub trawnik bez wysokiej analizy nawozów NPK.

Ten artykuł będzie wiercić w dół do szczegółów na humus. Możemy dostosować naszą biologię i chemię gleby i osiągnąć lepsze plony, jeśli zrozumiemy jego właściwości.

Humus vs. Materia organiczna

Musimy zacząć od zrozumienia, że istnieje różnica między materią organiczną gleby a humusem. „Humus” to ogólny termin, który opisuje grupę oddzielnych, ale odrębnych substancji humusowych. „Materia organiczna gleby” to materiał, który rozkłada się w różnym tempie w ziemi.

Niektóre z najbardziej powszechnych substancji, które wspólnie określamy jako „humus” obejmują:

• Kwas fulwowy: żółta do żółto-brązowej substancji humusowej, która jest rozpuszczalna w wodzie w każdych warunkach pH i ma niską masę cząsteczkową.
• Kwas humusowy: ciemnobrązowa substancja humusowa, która jest rozpuszczalna w wodzie tylko przy wyższych wartościach pH gleby i ma większą masę cząsteczkową niż kwas fulwowy. Kwas humusowy może pozostawać przez wieki w niezakłóconej glebie.
• Humin: czarna substancja humusowa, która nie rozpuszcza się w wodzie przy żadnym pH, ma dużą masę cząsteczkową i nigdy nie występuje w produktach płynnych kwasu humusowego ekstrahowanych zasadami.

Zastosowanie materii organicznej jest z pewnością doskonałym sposobem na remineralizację gleby, która została wypłukana lub nie ma reakcji chemicznych, jak w przypadku niektórych piasków. Piasek o niskiej pojemności wymiany kationów (CEC) ma trudności z utrzymaniem się na kationy składników odżywczych, a te kationy mogą łatwo wymywać w głąb gleby i stać się niedostępne do pobrania przez rośliny.

Gleby piaszczyste są również niezdolne do utrzymania wody, gdy warunki jałowe panują i humus brakuje. Piaski żyją w stanie „uczty lub głodu”, ponieważ woda i składniki odżywcze są dostępne tylko przez krótki czas po ich zastosowaniu. Biomolekuły próchnicy mogą pomóc w zatrzymaniu wody i zjonizowanych składników odżywczych, które powstają w wyniku naturalnego obiegu biomasy organicznej, kompostu lub innych źródeł nawozów.

Współczynnik elektronegatywności kwasów humusowych jest kluczowy w rozwoju i utrzymaniu zdrowej i zrównoważonej gleby. Źródłem tych kwasów humusowych w zrównoważonym programie rolnym, organicznym certyfikowanym gospodarstwie lub krajobrazie miejskim może być rozkładająca się materia organiczna, taka jak kompost. W istocie jest to nawóz w formie organicznej. Dlatego ważne jest, aby znać źródło składnika i analizy składników odżywczych kompostu.

Humus jest potężny rzeczy, i niewielka ilość może produkować ogromne wymierne wyniki. Widzieliśmy, jak zaledwie 40 funtów na akrze ziemi uprawnej drastycznie zwiększa wydajność upraw.

Fizyka kwasu humusowego

Kwasy humusowe są niezwykle ważne jako środek transportu składników odżywczych z gleby do rośliny, ponieważ mogą zatrzymać zjonizowane składniki odżywcze, zapobiegając ich wymywaniu. Kwasy humusowe są również przyciągane do strefy zubożenia korzenia rośliny. Kiedy docierają do korzeni, przynoszą wodę i składniki odżywcze, których potrzebuje roślina.

Strefa zubożenia to obszar w pobliżu korzenia rośliny, z którego korzeń pobiera (zubaża) składniki odżywcze. Strefa ta może stać się szczególnie zubożona, jeśli brakuje albo kwasu humusowego, albo grzybów mikoryzowych. Gdy rośliny są mikoryzowane, strefa zubożenia jest mniej ważne. Mycorrhizae mają hyphae mikro-rurki, które mogą rozciągać się znacznie dalej w glebie niż roślina gospodarza może osiągnąć. Mogą one zbierać mineralne odżywcze na rzecz rośliny gospodarza spoza strefy zubożenia. Humus jest jeszcze bardziej krytyczna dla dostępności składników odżywczych roślin i absorpcji, jeśli nie są zdrowe stosunki mikoryzowe w glebie.

Dodatnie jony są łatwiej wchłaniane przez roślinę korzenia, ponieważ korzeń ma ujemny ładunek. Innymi słowy, dodatni (kation) jest przyciągany do ujemnego (żywy korzeń). Kwasy humusowe utrzymują kationy (jony dodatnie) w taki sposób, że mogą być one łatwiej wchłaniane przez korzeń rośliny, poprawiając transfer mikroelementów do systemu krążenia rośliny. To działa, ponieważ kwasy humusowe (ulmowy, humusowy i fulwowy) podnieść jony dodatnie, a następnie są przyciągane do strefy zubożenia korzenia i do mikrorurek hyphae mycorrhizae.

Skoro ujemny ładunek korzenia jest większa niż ujemny ładunek biomolekuł kwasu humusowego, naukowcy teoretyzują, że mikroelementy są podejmowane przez korzenia rośliny i są wchłaniane przez roślinę systemu krążenia. Niektóre z mikroelementów są uwalniane z cząsteczek kwasu humusowego, gdy dostają się do membrany korzenia, ale obecnie zdajemy sobie sprawę, że roślina będzie również pobierać niektóre z lżejszych kwasów humusowych o mniejszej masie cząsteczkowej. W istocie substancje humusowe chelatują takie kationy jak magnez (Mg2+), wapń (Ca2+) i żelazo (Fe2+). Poprzez chelatowanie, substancje humusowe zwiększają dostępność tych kationów dla roślin.

Jak budować poziom kwasu humusowego

Kompost i inne źródła rozkładającej się materii organicznej nie są skutecznym sposobem budowania poziomu próchnicy w glebie. Kompost ulega szybkiemu rozkładowi i pozostawia za sobą minerały, uwalniając węgiel do atmosfery w postaci CO2. Substancje humusowe są natomiast stabilnymi, długotrwałymi biomolekułami. Składniki próchnicy mają średni czas przebywania (na podstawie datowania radiowęglowego, przy użyciu ekstraktów z gleb niezaburzonych) od 1140 do 1235 lat, w zależności od masy cząsteczkowej kwasu humusowego.

Jeśli naprawdę chcesz naprawić lub rehabilitacji gleby, zwiększyć jej CEC, poprawić jej nachylenie i porowatość, poprawić dostępność wody do ochrony, a tym samym uczynić glebę zdrowszą biosferę lądową dla wszystkich roślin, korzeni, mikroorganizmów, musisz polegać na próchnicy. Humus jest produktem chemii gleby, i zależy od źródła jego prekursorów chemicznych: aminokwasów.

Aminokwasy są budulcem białka. Najlepszym źródłem aminokwasów w naturalnym ekotonie są produkowane przez gatunki Glomus mikoryzy. Są one związane z każdej trawy w naturalnym, niezakłóconym miejscu. Wysokie trawy prerie Midwest przykład tego procesu budowania gleby lepiej niż jakikolwiek ekoton na ziemi, ponieważ trawy wykorzystują Glomus-mycorrhizal związek. To dlatego w Tall Grass Prairies jest tak dużo bogatej w humus wierzchniej warstwy gleby. Glomus wytwarza białko glebowe zwane glomaliną, substancję bogatą w aminokwasy. W połączeniu z próchnicą, tworzą one ogromny czynnik sekwestracji węgla i bankowości.

Naukowcy mogą zmierzyć procent kalorii w kompoście, które pochodzą z białek (aminokwasów), węglowodanów i tłuszczów. To pozwala im zmierzyć brak potencjału tworzenia humusu przez kompost. Nawet w kompoście najwyższej jakości procent kalorii pochodzących z aminokwasów (białek) jest mniejszy niż 5 procent. Ponieważ trudno jest polegać na idealnym stosunku aminokwasów w kompoście ze względu na różne kontrole jakości produkcji i konsystencji składników, nie możemy przewidzieć 100-procentowej wydajności konwersji wszystkich tych aminokwasów w substancje humusowe. Kompost lub inne zmiany gleby materii organicznej nie są zatem niezawodnym sposobem na zwiększenie substancji humusowych w glebie.

Próba dodania odpowiedniej ilości kwasu humusowego poprzez zastosowanie kompostu wymagałaby tak dużej ilości, że mogłoby to prowadzić do przedawkowania strony z substancjami odżywczymi. W rzeczywistości, im lepsza jakość kompostu, tym bardziej skoncentrowane będą składniki odżywcze i tym mniej należy ich użyć. W przypadku naszego kompostu TTP Supreme Compost, na przykład, zalecamy jego oszczędne stosowanie – nigdy więcej niż 60 funtów na 1000 stóp kwadratowych lub 2600 funtów na akr. I to przy założeniu, że w tym samym czasie nie jest stosowany żaden inny nawóz.

Uzupełnianie humusu jest konieczne, jeśli chcesz humus. Można zmierzyć ilość kwasu humusowego w produkcie kompostowym w wykwalifikowanym laboratorium. Dobrej jakości kompost będzie mierzyć około 5 do 8 procent kwasów humusowych.

Korzyści z wysokiego poziomu kwasów humusowych

Jedną oczywistą korzyścią humusu widzieliśmy w naszym Arboretum w Los Lunas, Nowy Meksyk, była agregacja gliny. Ta agregacja sprawiła, że glina jest bardziej porowata, miękka i aerobowa, z lepszym drenażem, co skutkuje głębszym wzrostem korzeni wszystkich roślin. Strona została zakupiona w 1986 roku z gliny gleby 12 stóp głębokości i pH w zakresie od 8,3 do 9,2 – tak alkaliczne, że w zimie witryna będzie włączyć white.

Dzisiaj mamy jeden z największych zbiorów gatunków dębów z rodzaju Quercus w Stanach Zjednoczonych, a największy zbiór rodzimych dębów z regionu Chihuahuan Desert w Ameryce Północnej. Na miejscu znajduje się również kilka gatunków sekwoi, klonów, dogwoods i gigantycznych bambusów drzewiastych. Żadna z tych roślin powinny być w stanie rosnąć na glebach z warunkami zaczęliśmy z, ale z mocą (lub magii) kwasów humusowych mamy rehabilitowane gleby do produktywnego i zdrowego poziomu.

Wreszcie, „Kwasy humusowe: cudowne produkty chemii gleby” (The Journal of Chemical Education, grudzień 2001) stwierdza, „Kwasy humusowe są niezwykłe brązowe do czarnych produktów chemii gleby, które są niezbędne dla zdrowych i produktywnych gleb. Są to funkcjonalne molekuły, które mogą działać jako fotouczulacze, zatrzymują wodę, wiążą się z glinami, działają jako stymulatory wzrostu roślin i wymiatają toksyczne zanieczyszczenia. Żaden syntetyczny materiał nie dorównuje kwasowi huminowemu pod względem fizycznej i chemicznej wszechstronności.”

Nota redaktora: Ta historia została po raz pierwszy opublikowana w sierpniowym wydaniu magazynu Acres U.S.A. w 2009 roku.

LEARN ABOUT HEALTHY SOIL WITH ACRES U.S.A. THIS SUMMER

Drugi doroczny Szczyt Zdrowej Gleby to wirtualne wydarzenie odbywające się w dniach 25-26 sierpnia 2020 roku. Będzie składać się z 2 dni wysokiej jakości edukacji glebowej i interakcji z ekspertami. Klaas Martens będzie głównym mówcą. Dowiedz się więcej o Szczycie Zdrowej Gleby tutaj.