Lexikon

&show

a talajba üledékekbe kerülő holt szerves anyagból fizikai-kémiai folyamatok eredményeképpen képződő kolloid anyag, melyet nagy fajlagos felület, nagy ionmegkötő és ioncserélő kapacitás jellemez. Mint pozitív, mind negatív ionok megkötésére képes, és a talaj szervetlen kolloid anyagaival agyagásványok, un. organominerális komplexet képez. A szennyezőanyagok megkötésben, kiszűrésében, semlegesítésében is fontos szerepe van. Főként szerves szennyezőanyagokat köt, de szerves komplexként fémionokat is megköt. A talaj elemkörfolyamataiban, a talaj tápanyagellátásában és a talaj szerkezetének kialakításában egyaránt fontos szerepet játszik. Kialakulására jellemző, hogy a nem mineralizálódott holt szervesanyag kisméretű szerves molekulái egyre nagyobb molekulákká kapcsolódnak össze, kondenzációs és polimerizációs reakciókban. A molekulák mérete a kolloid mérettartományig növekszik.
osztályozása kémiai jellemzők vagy funkció szerint történhet. Kémiai humuszfrakciók:
1. Fulvosavak: 0,5% NaOH-dal kioldhatók és savanyításra sem csapódnak ki. Savas jellegű, redukáló hatású,viszonylag kisméretű molekulák, kis N és nagy O tartalommal, fenolos OH és savas funkcionális csoportokkal. Jó minőségű talajokban a humusz maximum 20%-a, savanyú erdőtalajokban akár 70%-ot is elérhet.
2. Huminsavak: 0,5% NaOH-dal kioldhatók, savanyításkor kicsapódnak. kolloid mérettartományba tartozó, nagy N tartalmú, komplexképzésre hajlamos molekulák, vízben oldódó sóik a Na- és K-humátok vízben oldódnak, a vízben nem oldódó Ca, Mg, Fe és Al-humátok fontos szerepet játszanak a talaj vízálló szerkezetének kialakításában. További alcsoportjai a himatomelásav, a barna huminsav és a szürke huminsav, melyek molekulamérete, stabilitása és a szervetlen részhez való kapcsolódásának erőssége ebben a sorrendben nő. Színük is egyre sötétedik.
3. Humin és huminszén frakció: az előző két frakciótól eltérően nem oldható ki lúggal, ez a legstabilabb humuszfrakció, mely erősen kötődik a talaj szervetlen alkotóihoz. Neve is arra utal, hogy szénülési folyamatok eredményeképpen, diszperzen jön létre a talajban.
Funkcionálisan táphumuszt és szerkezeti humuszt különböztetünk meg a talajban. A táphumusz N-forrásként jelentős, a talaj N-tartalmának 96-97 %-a található a holt szerves anyagban, melyből a mikroorganizmusok készítenek a növény számára felvehető szervetlen nitrogénvegyületeket nitrát és ammónium ionok a mineralizáció során. Ld. még nitrogénkörforgalom a talajban. A másik funkcionális csoport a szerkezeti humusz, mely állandó, stabil, nagyméretű molekulákból áll és fontos szerepet játszik a növényi tápanyagok szorpciójában, megörzésében illetve megfelelő időben történő elengedésében. A talajok Ca-készletének megóvásában is fontos szerepe van a humusznak, így szerkezetépítő elem szerepe mellett, indirekt módon is hat a talaj szerkezetének kialakítására. A humusz vízmegkötő-képessége sokszorosa az agyagásványokénak, így a talaj vízgazdálkodásában, vízmegtartásában alapvető fontosságú. A humuszanyagok pufferhatással is rendelkeznek: pufferolják a pH-t, bizonyos mértékig a redoxpotenciált és még a toxikus hatásokat is.
A talajok humusztartalmának csökkenése a talaj tápanyag-ellátottságát, szerkezetét, stabilitását rontja, megnöveli a talaj kilúgzásának, egyensúlyvesztésének, funkciói elvesztésének és végső tönkremenetelének kockázatát. Sajnos a Földi ökoszisztéma egyik globálisan jelentkező negatív trendje a talajok humusztartalmának csökkenése. Ennek okai összetettek: a mineralizáció dominanciája a humuszképződés rovására, melyet a természetes területek egyre növekvő biomasszája sem tud kompenzálni. A talajmikroorganizmusok egyre aktívabb mineralizációját nemcsak diverzitásuk,és genetikai képességeik, de a globális felmelegedés is tendenciózusan növeli. A savas esők, a kilúgzás folyamatos növekedése a humusz kioldódását, ezzel a talajok elszegényedését eredményezi. Lásd még humuszképződés.

a holt szerves anyag nem mineralizálódó részének fizikai-kémiai átalakulása a talajban és vízi üledékekben humuszképződéshez vezet. A mineralizációból visszamaradó, nehezen vagy egyáltalán nem biodegradálható szerves molekulák felhalmozódnak, majd kondenzációs és polimerizációs reakciókon keresztül egyre nagyobb molekulákká alakulnak, mígnem elérik a kolloid mérttartományt, ahol a szervetlen kolloidokkal képzett komplexben stabilizálódnak.
A mineralizáció és a humuszképződés egymással versengő folyamatok, a talajba bekerülő holt szerves anyag mennyiségének, minőségének és a talajban élő mikoroorganizmusok mennyiségének és aktivitásának függvényében áll be az egyensúly a két folyamat egymáshoz viszonyított arányában. A folyamatok intenzitására és az egyensúlyi helyzetre nagy befolyást gyakorolnak a klimatikus és a talajművelési viszonyok. A trópusi talajokban a magas hőmérséklet és nedvességtartalom miatti intenzív mikrobiológiai aktivitás miatt a holt szerves anyag teljes egészében mineralizálódik, nincs humuszképződés, a talajoknak igen kicsi a szerves anyag tartalma. Mérsékelt égövön a természetesnél nagyobb mennyiségű holt szerves anyag talajba kerülése a humusztartalom növeléséhez vezet, hiszen a mikroorganizmusok szokásos aktivitása mellett végbemenő mineralizáció során nem bomlik el a fölös mennyiség, hanem a humuszképződés útjára lép.
talaj bioremediációja során a bevitt holt szervesanyag-mennyiséggel manipulálható a biodegradáció, illetve a humuszképződés aránya a szennyezett talajban. Holt szerves anyag hiányában a talajmikroflóra rákényszerül a nehezen bontható szerves szennyezőanyagok hasznosítására, míg egyes POP-ok és PAH-ok esetébe érdemes a folyamatokat a humuszképződés irányába tolni, hogy a bonthatatlan szennyezőanyagok irreverzibilisen beépüljenek a talaj stabil szerkezeti humuszanyagaiba.
Ha talaj táphumusz frakcióját szeretnénk a talajban növelni, akkor a holt szerves anyag humuszképződését érdemes a talajtól izoláltan végezni komposztálás, trágyaérlelés, hogy a mineralizációt végző mikroorganizmusok időszaki felszaporodása ne kösse le a talaj értékes tápelemeit.