Humikus anyag - biológia
Humuszanyagok a humuszos talaj nagy molekulájú anyagai, amelyek nem egyenletes (amorf), makromolekuláris szerkezettel rendelkeznek. Leírhatók, mint az első meglehetősen stabil, sötét színű szerkezeti termék, amelyet egy holt élőlény anyagából készítettek. [1]
Bár a makromolekulák kémiai szerkezete többnyire nem határozható meg, az alapszerkezet felismerhető. A humuszanyagok magokból, hidakból és reaktív mellékcsoportokból állnak. A benzol, az indol, a pirrol, a naftalin, a piridin, a kinolin vagy a furán gyakran található magként. Elsősorban oxigén, nitrogén, szén, egyszerű szénhidrogének vagy szekunder karboxamidok működnek hidakként. Az oldalsó csoportok lényegében karboxi-, karbonil-, metoxi-, amino- és hidroxilcsoportok. [2] A humuszanyagok kémiai szerkezetüket tekintve csak statisztikailag írhatók le, mivel olyan anyagok keverékét képezik, amelyek helyenként és évszakonként változnak. [3]
Osztályozás
- Huminok: oldhatatlan anyagok
- Fulvosavak: savban és bázison könnyen oldódnak
- Huminsavak: lúgban oldódnak és például nehézfémek megkötésére szolgálnak
Oszd meg a talajban
A humuszanyagok a talajtól függően különböző arányban vannak jelen:
- Szántó: 1–2%
- Fekete föld: 2–7%
- Rétek: kb. 10%
- mocsaras talajok: 10–20%
Ökológiai tulajdonságok
Élelmiszerforrás
Nagy molekulatömegük miatt a humuszanyagokat nehéz lebontani. A lebomlás általában kometabolikusan (lásd még az alapozó hatást) és aerob körülmények között megy végbe. A metabolizmus azt jelenti, hogy a humuszanyagokat nem egyedüli szénforrásként használják, hanem csak tápanyagok (különösen nitrogén, kén, foszfor) ellátására használhatók fel. A humuszanyagokat lebontó mikroorganizmusok például az Actinomycetes, a Streptomycetes, a Pseudomonas és a gombák, például a gomba vagy a Penicillium (lásd Penicillin).
A növényekre gyakorolt hatás
Laboratóriumi vizsgálatokban gyakran megfigyelhető volt a növényi növekedés humin anyagokkal történő elősegítése. Ez a következő okoknak tulajdonítható:
- humuszanyagok magas kationcserélő képessége (a kationok jó elérhetősége)
- Tápanyagok (nitrogén, kén, foszfor) szállítása mineralizáció útján
- Fiziológiai változások - a humuszanyagok hormonszerű hatással bírnak (bár nem világos, hogy maguk a humuszanyagok hormonszerű hatásúak-e, vagy a hormonok adszorbeálódtak-e a felületükön)
- Támogatja a mikrotápanyagok, például vas és réz felszívódását
- Fémek, különösen alumínium méregtelenítése
Hatás a talajenzimekre
A humuszanyagok kompetitív vagy alloszterikus gátlás révén gátolják a talajenzimek aktivitását. Ez késlelteti a szubsztrátok átalakítását.
Hatás a vízi állatokra
Vizsgálatok a gömbféreggel kapcsolatban Caenorhabditis elegans kimutatták, hogy a humuszanyagok kémiai stresszt fejtenek ki, amely azonban pozitív hatással lehet a szervezetre, ha az nem túl erős. Egyes humuszos anyagoknak kitett állatok többszörös stressz-ellenállást szereznek, ami akár életet meghosszabbító hatással is járhat.
Az embriókban és a fiatal halakban, például a kardfarkban, a HS 1500 humuszkészítmény hozzáadása javította a súlygyarapodást és a méret növekedését. Ezen túlmenően a vizsgált populációkban főleg nőstény fiatalkorúak alakultak ki, így feltételezhető a humuszanyagok ösztrogén potenciálja. [3]