Substancje humusowe mają ogromne znaczenie dla żyzności gleby, ekosystemu i życia na ziemi. W naturze są produktem procesów trwających tysiące lat, ale mogą także być pozyskiwane z węgla brunatnego lub torfu. Kwasy humusowe wykazują właściwości użyźniające ziemię i stymulujące wzrost roślin. Poznaj bliżej te drogocenne substancje.
Kwasy humusowe są głównym składnikiem próchnicy
Aby zrozumieć, czym są kwasy humusowe, najpierw należy poznać próchnicę gleby. Próchnica jest częścią gleby powstającą w wyniku rozkładu materii organicznej. W jej wytwarzaniu udział biorą mikroorganizmy takie jak grzyby, bakterie i insekty. Powstałe w wyniku ich działania cząsteczki przekształcają się w różnorodne związki chemiczne, nazywane właśnie próchnicą. Po pewnym czasie te związki rozpadają się na molekuły stabilne chemicznie i odporne na dalszy rozkład, znane jako substancje humusowe, wśród których znajdują się kwasy huminowe, kwasy fulwowe oraz huminy. Inaczej mówiąc, kwasy humusowe są końcowym produktem rozkładu materii organicznej. Ich skład chemiczny nie jest jednorodny, ponieważ powstają w wyniku rozkładu różnego rodzaju związków. Struktura fizyczna kwasów humusowych jest więc uzależniona od charakteru resztek, z których się wyodrębniają.
Kwasy humusowe a ich wpływ na rośliny
Główną cechą substancji humusowych, która pośrednio wspomaga wzrost roślin, jest wysoka zawartość węgla. Dzięki temu stanowią doskonałe źródło pożywienia dla dobroczynnych mikroorganizmów glebowych. W ten sposób poprawiają środowisko glebowe, m.in. poprzez wspomaganie wymiany gazowej. Mikroby pomagają także chronić systemy korzeniowe roślin oraz transportować substancje pokarmowe.
Kolejną właściwością kwasów humusowych, na którą zwracają uwagę badacze, jest zdolność do chelatacji składników mineralnych. Molekuły substancji humusowych mają ujemny ładunek, ponieważ straciły pozytywnie naładowane aniony wodoru, w ten sposób tworząc miejsce dla kationów cząsteczek takich jak żelazo, miedź czy cynk. Ponieważ korzenie roślin są również naładowane negatywnie, ale znacznie silniej od kwasów humusowych, to pozwala im to przyciągnąć zespoły humusowe. Następnie kationy substancji mineralnych oddzielają się od związków humusowych i zostają zaabsorbowane i wykorzystane do wzrostu przez rośliny. Krótko mówiąc, kwasy humusowe wpływają na pojemność wymiany kationów, czyli jedną z najważniejszych cech gleby przesądzającą o jej żyzności. Dzięki temu zwiększają przyswajalność składników odżywczych oraz zwiększają efektywność nawozów mineralnych.
To nie koniec dobrych wiadomości dla osób planujących wykorzystanie kwasów humusowych w swoich uprawach. Oddziałują one również na jony toksycznych substancji, w tym metali ciężkich, co zmniejsza ich wpływ na rośliny.
Jak zwiększyć pojemność wymiany kationów w glebie?
Substancje humusowe poprawiają przyswajalność substancji odżywczych, ale czy można jakoś zwiększyć ilość kwasów huminowych i fulwowych w ziemi? Naturalna humifikacja (czyli proces rozkładu materii organicznej) trwa bardzo długo, dlatego odbudowa humusu na zdegradowanych terenach to żmudny proces. Nie ma możliwości przyspieszenia humifikacji, ale można wykorzystać kwasy huminowe uzyskiwane w procesie ekstrakcji z węgla. Metody te pozwalają na wydzielenie kwasów humusowych z węgla. W tym celu najczęściej stosuje się leonardyt, czyli miękką formę kopaliny, która sama jest produktem rozkładu resztek organicznych zachodzącego przez tysiące lat. Oddzielone z leonardytu kwasy huminowe są często składnikami nawozów i stymulatorów wzrostu, które pomagają zwiększyć pojemność wymiany kationów w glebie i co za tym idzie przyswajalność składników odżywczych przez rośliny.
Skuteczność potwierdzona badaniami
Nieocenione właściwości kwasów humusowych sprawiły, że stały się częstym przedmiotem badań naukowców. Eksperymenty przeprowadzone w różnych dziedzinach rolnictwa potwierdziły, że kwasy humusowe odgrywają istotną rolę w regulacji struktury gleby i przynoszą wkład w jej żyzność. Dzięki temu stanowią cenne wsparcie w poprawie plonowania roślin.