Sustancia orgánica del suelo, humus ácidos húmicos y humatos

Terminología. Contenido en objetos naturales. Estructura química de las sustancias húmicas. Esquema de transformación de ácidos húmicos a los humatos.

El suelo contiene las sustancias orgánicas y no orgánicas. Presencia de la sustancia orgánica en el suelo (OVP) – es la característica principal que la distingue de la roca maternal y la cantidad y naturaleza de la sustancia orgánica en el suelo en mayor grado determina la orientación de los procesos de formación de suelo, las propiedades genéticas, bioquímicas, químicas y físicas de los suelos y su fertilidad.

La sustancia orgánica del suelo incluye toda la masa orgánica, incluso el humus y los restos no descompuestos de las plantas y animales. El proceso de descomposición de OVP tiene dos fases: de descomposición de restos orgánicos iníciales a intermedios y los productos finales de mineralización, y síntesis de las moléculas complejas de los ácidos húmicos, aminoácidos y polipéptidos llamados humificación (formación de humus). Está comprobado que la fase de humificación (formación de humus) puede pasar sólo un máximo de 30% de la masa original de la materia orgánica. Otra parte se mineraliza completamente a los productos finales (CO ₂ , agua, etc.), y se libera al mismo tiempo el nitrógeno, fósforo y azufre son consumidos por las plantas (en caso de su exceso) y se limpian del suelo.simultaneously liberating nitrogen, phosphorus and sulfur which are absorbed by plants or (with their excess) are washed out of soils.

El concepto “humus” como un concepto que determina el resultado final de humificación existe en la ciencia ya más de 200 años. Sin embargo, incluso 100 años antes de nuestra era, los indios de la tribu Anasazi que vivían en América del Norte en el estado de California, Utah, Arizona y Nuevo México utilizaban ampliamente algún tipo de "material negro" para cultivar en suelos arenosos y en la producción de cerámica. No es casualidad que en este territorio se encuentre el más grande en el campo estadounidense de leonarditas (lignitos que contienen humus), la cantera “Mesa Verde”.

El humus es un producto de transformación de los restos vegetales y animales, es más resistente a la descomposición posterior que la biomasa original.

¿Por qué el proceso inexorable de descomposición de la sustancia orgánica muerta en el suelo no se acaba (es decir no se convierte al dióxido de carbono y al agua) y se para en cierta fase, en la cual los productos relativamente simples de descomposición – fenoles, carbohidratos y aminoácidos) comienzan a convertirse en compuestos mucho más complejos – humus, que se conserva en el suelo durante miles de años? A esta pregunta todavía no hay respuesta. Pero no importa cuál sea la explicación de este fenómeno misterioso de la naturaleza, para la práctica es importante el hecho de existencia de humus y su gran efecto sobre los procesos vitales del mundo de plantas y animales.

Las sustancias húmicas (o de humus) son los componentes de alto peso molecular que determinan tal característica como el color marrón-negro, la hidrofilia, la flexibilidad molecular y las propiedades del polielectolitio. Muchos de los componentes del humus son complejos orgánicos heterogéneos, relativamente grandes y estables. Las sustancias húmicas son compuestos naturales únicos. Según punto de vista de Dmitrii Orlov, uno de los principales científicos del suelo en Rusia, estas sustancias no es un producto aleatorio en la cadena de residuos orgánicos, sino un eslabón necesario en la evolución de la materia viva e inanimada, el factor más importante en la sostenibilidad de los procesos de la vida. Es uno de los productos fundamentales de la naturaleza que participa en mantenimiento de la vida en nuestro planeta.

Las sustancias húmicas pueden ser divididas en tres fracciones principales: huminos (HM), ácidos húmicos (AH) y ácidos fúlvicos (AF). Esta clasificación es relativa y se basa en la solubilidad de cada fracción en agua, regulada con diferente nivel de pH.

La esquema de la formación de las sustancias húmicas de OVP se muestra en la imagen 1, y algunas de las peculiaridades principales de las sustancias húmicas están representadas en la tabla 1.

Residuos vegetales. Transformación con enzimas y microorganismos. Ligninas modificadas y otros fenoles. Polifenolos. Productos de descomposición de ligninas. Compuestos de amino. Azúcares. Sustancias húmicas. Huminos. AH. AF.

Imagen 1. Esquema de formación de las sustancias húmicas

Tabla 1. Las propiedades principales de tres componentes esenciales de humus.

(según R.T.Pettit)

Huminos es una fracción de humus que no es soluble en ambientes tanto de alcalinos como de ácidos. Las propiedades químicas y físicas de los huminos no están suficientemente investigadas, pero se sabe que los huminos de todas las fracciones de sustancias húmicas son más resistentes a la descomposición debido a los grupos funcionales de alto peso molecular (10 000 000 D) y de bajo contenido de los grupos funcionales.