Humusz

A talajok humuszanyagait a mineralizálatlan szénvegyületek adják.  A talajokba került, főleg aromás szerves vegyületek a holt szerves anyagokból szabaddá váló, még aktív enzimek reakciói révén, vízoldhatatlan és mineralizálhatatlan óriásmolekulákká polimerizálódnak. Ez a humusz.

A humuszképződés dinamikus folyamatában a humuszmolekulák egyre növekednek, mígnem elérik a kolloid mérettartományt.

A legfiatalabb és legsavasabb humuszfrakció fulvosavak névre hallgat. Ezek még biológialag is bonthatóak, nitrogéntartalmuk viszonylag kicsi és kevés ionkötő helyet tartalmaznak. A legidősebb, megállapodott, atalokban főként szerkezeti funkciókat betöltő óriásmolekulák a huminsavak valamint a humin és huminszén.

A humusz kémiai felépítés szerinti összetevői tehát:

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.

Funkcionális szempontból 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.