Humusta on pintakerroksen maaperän luotu, ylläpitää ja modifioitu hajoaminen orgaanisen aineksen , ensisijaisesti yhdistetyn toiminnan eläimiä , sekä bakteerien ja sienten maaperän. Humus on joustava ja hiilihapotettu materiaali, joka imee ja pidättää vettä hyvin ja jonka pH on vaihteleva sen mukaan, onko orgaaninen aine sitoutunut mineraaleihin, ulkonäöltään tumma (ruskeasta mustaan), ominainen haju, vaihteleva sen mukaan, onko se on yksi monista muodoista metsän humusta , niitty tai viljeltyjen maaperään .
Humus eroaa kompostista sen luonnollisen alkuperän perusteella, mutta sillä on monia ominaisuuksia, mukaan lukien kyky pitää vettä ja ravinteita . Kun maaperä osastoon biosfäärin , humusta on biologisesti aktiivinen osa. Sitä on eniten lauhkealla vyöhykkeellä, mutta olemme äskettäin löytäneet ja tutkineet Amazonissa jonkinlaista muinaista ihmisperäistä humusta : terra preta eli musta maa. Humus puuttuu aavikoista ja yleisemmin ympäristöstä, jossa ei ole kasvillisuutta (esimerkiksi korkeat vuoret).
Luonnollista vaihto kapasiteetti humusta sekä sen hidas hajoaminen tuottaa typpi , fosfori ja kaikki välttämättömät ravinteet kasvien kasvua , että juuret kasvien . Jos humus haudataan kyntämällä tai tukehtuneena ( kestävä tulva , puristus, tiukka pressu), se hajoaa ja vapauttaa myrkyllisiä yhdisteitä sekä metaania .
Ennen kuin mikroskooppi osoitti, että humusa tuottavat mikro-organismit ja selkärangattomat , sitä pidettiin inertinä kemikaalina; ranskan kielen Littré- sanakirjassa (1872-1877) se määritellään "pintamaaksi" ja annetaan seuraava alamääritelmä : "Term de chimie . Ruskea aine liukenee veteen heikosti, liukenee alkaliin , mikä johtuu orgaanisten aineiden hajoamisesta ja hitaasta palamisesta maaperässä tai sen pinnalla. " On kuitenkin huomattava, että tanskalainen maaperätutkija-ekologi PE Müller oli kuvannut XIX - luvulta lähtien mikroskooppisia havaintoja käyttäen useimpia organismeja, joiden tiedetään nykyään osallistuvan humuksen muodostumiseen.
Kreikan sana humusta nimeävän "maa" on mainitsemassa Curtius ( I st luvulla jKr.) Olevan peräisin kreikan sanasta, joka tarkoittaa "alas", vuokraus substantiivi pois käytöstä.
Itse asiassa, latinan sanasta humusta , kuten homo sana ”mies”, tulee indoeurooppalaiseen root * ghyom- mikä tarkoitti maan (vrt Jacqueline Picoche 1994, s. 287).
Humusen muodostumista tai humifikaatiota kutsutaan "biogeeniseksi", toisin sanoen humus voidaan muodostaa yksinkertaisesti hapettamalla nekromassi ilman eläviä organismeja, mutta tämä prosessi kiihtyy huomattavasti, kun elävät organismit nielevät orgaanista ainetta tai erittävät entsyymejä jotka muuttavat sen.
Humuspohjan muodostava orgaaninen aine on pääosin kasviperäistä, sitten mikrobia ja eläintä muunnosprosessin aikana, kun taas syvän maaperän komponentit ovat pääosin mineraalisia. Humusen raaka-aine on tuore orgaaninen aine (MOF): metsähiekka , viljelyjäämät, joihin lisätään eläinperäisiä komponentteja, jotka on talletettu pinnallisiin horisonteihin (maaperän tutkijoiden antama nimi maaperän pinnalle ) tai jotka on kasvatettu kaivavien eläinten avulla, mukaan lukien lierot . Tämä materiaali kehittyy enemmän tai vähemmän nopeasti (riippuen lämpötilan , kosteuden, happamuuden olosuhteista tai estäjien, kuten tiettyjen raskas- tai myrkyllisten metallien olosuhteista), mikä mahdollistaa muutoksen useissa vaiheissa, mikä johtaa mineraaliyhdisteisiin (kiinteät tai kaasumaiset) ja monimutkaiset, elektronegatiiviset ja suhteellisen stabiilit orgaaniset yhdisteet . Koosta riippuen molekyylien näin valmistettu, ne ovat liukenemattomia yhdisteitä ( humins ) tai kolloideja ( humus happoja ja fulvohapot ), joka voi siirtyä maaperään. Läsnä on suuria määriä metallia kationien maaperään, kuten rautaa tai kalsiumin tai jopa savet insolubilizes humus ja fulvic happoja ja estää kulkeutumista, muodostaen mitä kutsutaan ruskea maaperä. Kun läsnä on pieniä määriä metallia kationien , muuttoliike pienten humus molekyylien ( fulvohapot ) aiheuttaa pieniä määriä metalleja esittää pinnan näköaloja, muodostaen mitä kutsutaan podzols . Hautuvan eläimistön (lierot, muurahaiset, termiitit) aktiivisuus edistää humusyhdisteiden nopeaa kosketusta mineraalimateriaalien kanssa, mikä estää niiden huuhtoutumisen ja siten niiden häviämisen ekosysteemeille tai agrosysteemeille .
Orgaaninen aine, joka hajoamalla tuottaa humusta, koostuu:
Kaikki nämä tekijät ovat lakkaamatta pilkotaan, siirtymään ( bioturbaatio ) ja liikkeelle yhteisö organismien tunnetaan detritivores , saprophages tai saprofyyttien : bakteerit , sienet ja selkärangattomat . Kylmillä tai manneralueilla humuksen muodostuminen kiihtyy keväällä, kun lämpötila nousee ja kosteus on korkea.
Humus voi kerääntyä ja kehittyä hyvin hitaasti kylmässä ilmastossa, kunnes se muodostaa hiilinielun , mutta kuumassa ilmastossa se voi mineralisoitua hyvin nopeasti ja hävitä. Sitä ei yleensä ole trooppisissa metsissä , mutta ihminen on tuottanut paikallisesti Amazonissa hiilestä vastaavaa ns. Terra preta -humusa . Tietyissä hyvin erityisissä ympäristöissä voi esiintyä huomattavaa humisoituneen orgaanisen aineen kertymistä , joka muodostaa yhtä monta hiilinielua : nämä ovat turvemaita kylmässä ilmastossa (vuoret, boreaaliset alueet) ja valtavia kasautumia, joita on havaittu keskellä trooppisilla "valkoisilla hiekkarannoilla".
Humus muodostaa tärkeän orgaanisen ainevarannon maaperässä. Viljelijän, puutarhurin tai metsänhoitajan on hyödyllistä tietää koko humuksen määrä ja sen laatu. Yksi sen laatuindekseistä on maaperän C / N-suhde . Koska hiili ja typpi eivät kierräty samalla nopeudella (hiiltä hengitetään "kääntymään" nopeammin kuin typpeä, joka uudistuu proteiineilla), matala C / N-suhde (10 tai vähemmän) osoittaa maaperän hyvää biologista aktiivisuutta, kun taas korkea C / N (20 tai enemmän) osoittaa tämän toiminnan hidastumista. Haju ja visuaalinen ulkonäkö samoin kuin sitä muodostavien organismien mikroskooppinen havainnointi antavat tietoa humusen laadusta sekä tarvittaessa analyysit sen kemiallisesta koostumuksesta. On myös tarpeen ottaa huomioon hiiliyhdisteiden biokemiallinen luonne: selluloosayhdisteiden ja ligniinoitujen yhdisteiden välillä havaitaan huomattava ero humifikaation kinetiikassa. Kemiallisella analyysillä, jota edeltää kohtalainen happohydrolyysi, on mahdollista määrittää hydrolysoituva C / N-suhde Mikä antaa ratkaisevaa tietoa maaperään lisättyjen tai läsnä olevien orgaanisten yhdisteiden muutosnopeudesta ja siten 'a humus tuottavuuden ja ympäristön kannalta.
Termi kemiallisessa merkityksessä humus koostuu vapaasta humuksesta (= humisoitunut orgaaninen aine, ei sidottu saviin tai metallioksidiin) ja sitoutuneesta humuksesta. Vapaa humus on kevyt jae korkeilla C / N-arvoilla, helposti biologisesti hajoava (lukuun ottamatta hyvin happamia tai vesisiä maita) ja kulkeutuu helposti profiilissa hyvin valutetuissa maaperissä tai kun vesipohja laskee. Uuttoprosessien aikana havaitaan biologisesti hajoamattomien humusyhdisteiden kerääntyminen syvyyteen, joka voi muodostua kompleksoitumalla kovettuneelle tasolle siirtyneiden metallien ( alios ) kanssa. Sitoutunut humus on vakain humus, joka on mielenkiintoisin agronomisesta näkökulmasta sen kestävyyden, kationisen ("CEC") ja anionisen vaihtokapasiteetin vuoksi . Sitä kutsutaan myös liukenemattomaksi huminiksi . Nämä ovat liukenevia tai kolloidisia siirtyviä humusyhdisteitä (humus- ja erityisesti fulviinihapot), jotka sävyttävät vettä "teevärillä" tietyillä trooppisilla tai lauhkean vyöhykkeen alueilla.
Humus voidaan luokitella kahteen luokkaan sen mukaan, muodostuiko humus ilmastetussa tai pikemminkin tukehtuvassa maaperässä (esimerkiksi veden kokonaiskyllästymisen tai toistuvan tiivistymisen vuoksi).
Humus muodostuu aerobisesti:
Anaerobioosissa muodostunut humus:
Kutsumme savi-humus kompleksi (CAH) tai monimutkaisia adsorboimaan kolloidinen yhdistys on saven ja humusta. Ne ovat tässä tapauksessa sekä flokkuloituneessa tilassa maaperän eläimistön että mikro-organismien työn seurauksena. Lierot on tärkeä rooli niiden tuotannossa, joilla on kyky sitoa molekyyleihin negatiivisesti polaroitu , jonka kationi kahdenarvoinen (jäljempänä kalsium , Ca 2+ yleensä). Kalsiumin puute, erityisesti happamassa ympäristössä, on tämän kompleksin hajoamisen lähde (orgaanisen aineen mineralisaatio), mutta muut tekijät tulevat esiin; näyttää erityisesti siltä, että proteiinipitoisilla panoksilla (kuten pirstoutuneella ramealipuulla ) tai tiettyjen organismien limalla voi myös olla merkitys näiden kompleksien muodostumisessa, jotka muuttuvat kuivumisen jälkeen vakaina ja melkein liukenemattomiksi (kuten sementti, kun se polymeroituu), mikä selittää humuksen vastustuskyvyn vedelle ja eroosiolle sekä sen rakenteen ja poikkeuksellisen kapillaarisuuden ylläpidon . tämä kompleksi helpottaa juurien ja sienten tunkeutumista maaperään, niiden veden ja mineraalisuolojen saantia, juurien ilmastamista. Se asettaa erityisesti maaperän kyvylle varastoida vettä, kun sateita on runsaasti (tai vedenpidätysvoimaa), ja palauttaa ne, kun on alijäämää, ja siten toimittaa kasveille tarvetta ja milloin niitä tarvitaan., Jotka vaihtelevat maaperän mukaan kasvuvaiheen eri vaiheissa.
Nämä kompleksit voivat myös kiinnittää raskaita tai myrkyllisiä metalleja (mahdollisesti radioaktiivisia) rajoittamalla niiden siirtymistä kasveihin ja veteen sekä ravintoketjuun .
Kyntö laimentaa humusta hautaamalla se, joka aiheuttaa liian nopea mineralisaatiossa ja maaperän menetykset, joita tavallisesti saavuttaa 10 tonnia vuodessa ja hehtaarille lauhkean vyöhykkeen (keskimääräinen tappio esimerkiksi mitattuna Tubersent Basin vuonna Pas-de-Calais'n vuonna alkuvuosina 1980 - 1990 ) ja jopa useita satoja tonneja tropiikissa.
Humuksen katoaminen johtaa myös kynnettyjen tonttien jäätymiseen ( lyönti ), mikä vähentää voimakkaasti niiden kykyä absorboida vettä. Tämä valuu alas kuljettamalla hienoja hiukkasia, jotka lisäävät jokien ja purojen sameutta .
Nykyään on olemassa menetelmiä viljelykasvien tuottamiseksi vähentämällä humuksen tuhoutumista, mukaan lukien:
Humus hajoaa luonnollisesti sekundaarisen mineralisaation ilmiö (nimeltään K2), mikä tarkoittaa toimenpiteiden toteuttamista, joilla pyritään rajoittamaan ilmiötä (kyntäminen jne.) Sekä puun ja selluloosan orgaanisen aineen tuomista.