A humusz a talaj felső rétege, amelyet a szerves anyagok lebomlása hoz létre, tart fenn és módosít , elsősorban az állatok , a baktériumok és a talaj gombái együttes hatására . A humusz rugalmas és levegőztetett anyag, amely jól felszívja és visszatartja a vizet , változó pH-értékű, attól függően, hogy a szerves anyag kötődik-e az ásványi anyagokhoz, sötét megjelenésű (barnás-fekete), jellegzetes szagú, attól függően változó, hogy az erdei humusz , a rét vagy a megművelt talaj számos formájának egyike .
A humusz természetes eredete különbözik a komposzttól , de számos tulajdonsággal rendelkezik, beleértve a víz és a tápanyagok visszatartásának képességét . A bioszféra talajrészében a humusz a biológiailag legaktívabb rész. Legterjedelmesebb a mérsékelt égövi zónákban, de a közelmúltban újra felfedeztük és tanulmányoztuk az Amazonas egyfajta emberi eredetű ősi humuszát : terra preta vagy fekete föld. A humusz hiányzik a sivatagokból és általánosabban minden olyan környezetből, ahol nincs növényzet (például a magas hegyekben).
A humusz természetes cserekapacitása, valamint lassú bomlása nitrogént , foszfort és minden, a növény növekedéséhez elengedhetetlen tápanyagot juttat a növények gyökereihez . Ha a humuszt szántással temetik el vagy elfojtják ( tartós áradás , összenyomódás, feszes ponyva), akkor lebomlik és mérgező vegyületeket, valamint metánt bocsát ki .
Mielőtt a mikroszkóp kimutatta, hogy a mikroorganizmusok és a gerinctelenek termelik a humuszt, inert vegyi anyagnak tekintették; a francia nyelv Littré szótára (1872-1877) „talajrétegként” határozza meg, és a következő aldefiníciót adja: „Term de chimie . A vízben gyengén oldódó, lúgokban oldódó barna anyag , amely a szerves anyagok bomlásából és lassú égéséből származik a talajban vagy annak felületén. ” Meg kell azonban jegyezni, hogy PE Müller dán talajtudós-ökológus a XIX . Századtól mikroszkópos megfigyelések felhasználásával írta le a legtöbb olyan szervezetet, amely ma a humuszképződésben vesz részt.
A görög szó humusz kijelölő „föld” idézik Curtius ( I st században.) Ami érkező görög szó, jelentése „le”, bérelhető főnév használaton kívül van.
Valójában a latin humusz szó , akárcsak a homo „ember” szó, az indoeurópai * ghyom- gyökből származik, amely földet jelentett (vö. Jacqueline Picoche 1994, 287. o.).
A humusz képződését vagy a humifikációt "biogénnek" nevezzük, vagyis a humusz a necromass egyszerű oxidációjával képződhet élő organizmusok nélkül, de ez a folyamat jelentősen felgyorsul, ha az élő organizmusok lenyelik a szerves anyagokat vagy enzimeket választanak ki amelyek átalakítják.
A humusz alapját képező szerves anyag főként növényi eredetű, majd az átalakulási folyamat során mikrobiális és állati eredetű, míg a mély talaj összetevői jórészt ásványi eredetűek. A nyersanyag a humusz van friss szerves anyag (MOF): erdei alom , növényi maradványokat, amelyhez hozzáadunk állati eredetű komponenseket lerakódik a felületi távlatokat (neve, hogy a talaj felületére a talaj tudósok ) vagy nevelt üregi állatok, beleértve a földigilisztákat is . Ennek az anyagnak többé-kevésbé gyors fejlődése megy végbe (a hőmérséklet , a páratartalom, a savasság vagy az inhibitorok, például bizonyos nehéz vagy mérgező fémek jelenlététől függően), amely több szakaszban lehetővé teszi az átalakulást ásványi vegyületekhez (szilárd vagy gáznemű), és komplex, elektronegatív és viszonylag stabil szerves vegyületek . Az így előállított molekulák méretétől függően oldhatatlan vegyületek ( huminok ) vagy kolloidok ( huminsavak és fulvosavak ) hajlamosak a talajba vándorolni. A talajban lévő nagy mennyiségű fémkation , például vas vagy kalcium, vagy akár agyagok jelenléte oldhatatlanná teszi a humusz- és fulvosavakat , és megakadályozza azok vándorlását, kialakítva az úgynevezett barna talajt. Jelenlétében kis mennyiségű fém kationok , a migráció kis huminsav molekulák ( fulvosav ) okoz alacsony mennyiségben fémeket a felületen jelen lévő horizont, alkotó úgynevezett podzols . Az odúzó fauna (földigiliszták, hangyák, termeszek) aktivitása hozzájárul a humuszvegyületek ásványi anyagokkal való gyors érintkezéséhez, megakadályozva ezek kimosódását és ezáltal az ökoszisztémák vagy agroszisztémák elvesztését .
Az a szerves anyag, amely bomlásával humuszt termel, a következőkből áll:
Mindezeket az elemeket szüntelenül emésztik, kiszorítják ( bioturbáció ) és mobilizálják a detritivorok , szaprofágok vagy szaprofiták néven ismert organizmusok : baktériumok , gombák és gerinctelenek . Hideg vagy kontinentális területeken a humusz képződése felgyorsul tavasszal, amikor a hőmérséklet emelkedik, és a páratartalom magas.
A humusz hideg éghajlaton nagyon lassan felhalmozódhat és fejlődhet, amíg szénelnyelővé nem válik , de forró éghajlaton nagyon gyorsan mineralizálódhat és eltűnhet. Általában hiányzik a trópusi erdőkből , de az ember az Amazonas területén, szénből állította elő az úgynevezett Terra preta humusz megfelelőjét . Bizonyos nagyon sajátos környezetekben jelentősen megnövekedett a megnedvesedett szerves anyagok mennyisége, ami annyi szén-dioxid-elnyelőt jelent : ezek tőzeglápok hideg éghajlaton (hegyek, boreális régiók), és óriási felhalmozódások figyelhetők meg a középső „fehér homokban” lévő erdőkben.
A humusz a szerves anyagok fontos tartalékát képezi a talajban. Hasznos, ha a gazda, kertész vagy erdész ismeri a humusz teljes mennyiségét és annak minőségét. Minőségének egyik mutatója a talaj C / N aránya . Mivel a szén és a nitrogén nem egyforma sebességgel újrahasznosul (a szenet belélegzik, ezért gyorsabban "fordul be", mint a fehérjékkel megújuló nitrogén), az alacsony C / N arány (10 vagy kevesebb) a talaj jó biológiai aktivitását jelzi, míg magas C / N (20 vagy több) ennek a tevékenységnek a lassulását jelzi. A szag és a vizuális megjelenés, valamint az azt alkotó organizmusok mikroszkópos megfigyelése információt nyújt a humusz minőségéről, valamint szükség esetén kémiai összetételének elemzéséről. Figyelembe kell venni a szénvegyületek biokémiai természetét is: figyelemre méltó különbség figyelhető meg a cellulózvegyületek és a lignifikált vegyületek humifikációjának kinetikájában. Kémiai analízissel, amelyet mérsékelt savas hidrolízis követ, meg lehet határozni a hidrolizálható C / N arányt. Ez alapvető információkat nyújt a talajban hozzáadott vagy a talajban lévő szerves vegyületek változásának sebességéről, és ezért az „a humusz a termelékenység és a környezet szempontjából.
A kifejezés kémiai értelmében a humusz szabad humuszból (= humizált szerves anyagból áll, nem kötődik agyaghoz vagy fémoxidokhoz) és kötött humuszból áll. A szabad humusz magas C / N-tartalmú könnyű frakció, biológiailag könnyen lebontható (a nagyon savas vagy vízzel telített talaj kivételével), és jól elvezet a profilban , jól lecsapolt talajban, vagy amikor a vízszint leereszkedik. A kimosódási folyamat során a nem biológiailag lebomló humuszvegyületek mélységben történő felhalmozódása figyelhető meg, amelyek az indurált szintre vándorolt fémekkel ( alios ) átkomplexálódva képződhetnek . A kötött humusz a legstabilabb humusz, amely agronómiai szempontból a legérdekesebb tartóssága, kationos ("CEC") és anioncserélő képessége miatt . Inszolubilizációs huminnak is nevezik . Ezek a vándorló humuszvegyületek (humusz és különösen a fulvosavak), oldhatók vagy kolloidálisak, amelyek bizonyos trópusi vagy mérsékelt égövi területeken "tea" színnel színezik a vizet.
Attól függően, hogy a humusz levegőzött vagy inkább fullasztó talajban keletkezett-e (például a teljes víztelítettség vagy az ismételt tömörítés miatt), a humusz két kategóriába sorolható.
Aerob módon képződött humusz:
Az anaerobiosisban képződött humusz:
Az agyag-humusz komplexnek (CAH) vagy komplexnek nevezzük az agyagok és a humusz kolloid társulását . Ebben az esetben mind a fauna, mind a talaj mikroorganizmusainak munkája eredményeként flokkulált állapotban vannak . A földigiliszták alapvető szerepet játszanak termelésükben, képesek megkötni a kétértékű kation (a kalcium , általában a Ca 2+ ) által negatívan polarizált molekulákat . A kalciumhiány, különösen savas környezetben, ennek a komplexnek a lebomlása (a szerves anyagok mineralizációja) forrása, de más tényezők is szerepet játszanak; különösen úgy tűnik, hogy a fehérjékben gazdag hozzájárulások (mint például a töredezett ramealifa esetében ) vagy bizonyos organizmusok nyálkája is szerepet játszhatnak ezeknek a komplexeknek a felépítésében, amelyek száradás után stabilakká és szinte oldhatatlanná válnak (mint például a cement, ha polimerizálódik), amely megmagyarázza a humusz vízzel és erózióval szembeni ellenálló képességét , valamint szerkezetének és kivételes kapillaritásának fenntartását . ez a komplex megkönnyíti a talaj behatolását a gyökerek és gombák által, vízzel és ásványi sókkal való ellátását, gyökereik levegőztetését. Különösen azt feltételezi, hogy a talaj képes-e vizet tárolni, ha sok a csapadék (vagy vízvisszatartó erő), és helyreállítani, ha hiány van, és ezért ellátni a növényeket akkor, amikor és amikor szükségük van rájuk. a vegetatív ciklus különböző fázisai.
Ezek a komplexek nehéz vagy mérgező fémeket is rögzíthetnek (esetleg radioaktívak), korlátozva azok növényekbe, vízbe, valamint az élelmiszerláncba történő átvitelét .
Szántás felhígítja a humusz pépesíti azt, ami túl gyors mineralizáció szerves anyag és a talaj veszteségek, amelyek általánosan eléri a 10 tonnát, valamint hektáronkénti mérsékelt égövi (átlagos veszteség például mért Tubersent medencében a Pas-de-Calais a korai évek 1980-as - 1990-es ), és akár több száz tonna a trópusokon.
A humusz eltűnése a felszántott talaj glacisának ( ütemének ) jelenségét is eredményezi, amely erősen csökkenti vízfelvevő képességüket. Ez szivárog le a finom részecskék hordozásával, amelyek növelik a folyók és patakok zavarosságát .
Manapság léteznek olyan módszerek, amelyek a humusz pusztulásának csökkentése mellett termesztik a növényeket, többek között:
A humuszt természetesen lebontja a másodlagos mineralizáció (az úgynevezett K2) jelensége, amely a jelenség korlátozására (szántás nélküli stb.), Valamint fás és cellulóz szerves anyagok behozatalára irányuló cselekvések végrehajtását vonja maga után.