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Humus

Che cos'è l'humus?

L’Humus è una miscela di sostanza organica che arricchisce molti tipi di suolo, frutto della decomposizione parziale e della rielaborazione della materia organica da parte di organismi saprobi come batteri e fughi.

La composizione chimica dell’humus non è omogenea e si differenzia notevolmente in funzione della caratteristiche dell’ambiente in cui si è formato, del materiale organico a disposizione dei microorganismi e delle interazioni biologiche tra i differenti gruppi di organismi che coabitano. E’ pertanto è piuttosto difficile elaborare una definizione precisa e identificarne nello specifico le caratteristiche. Tuttavia alcuni elementi generali, di tipo chimico-fisico, possono comunque essere considerati come specifici di questa tipologia di materiale.

Humus

Figura 1: L'Humus, componente organica del suolo.

Tipi di humus

In relazione al tipo di ambiente in cui esso si è generato, possiamo distinguere differenti tipi di humus. In generale, un clima freddo e alti tassi di umidità portano alla formazione di humus acidi e biochimicamente poco attivi, mentre condizioni di temperature calde e tassi di umidità più bassi portano alla formazione di humus saturi, particolarmente ricchi di ioni adsorbiti.

La torba si crea in condizione di totale e permanente sommersione del terreno in cui avviene la rielaborazione della materia organica; se la sommersione è periodica e si hanno quindi delle fasi di ristagno che seguono delle fasi di emersioni, si genera l’amor.

Il Moll, il Moder ed il Mull forestale si generano quando fondi ricoperti da foreste si degradano in condizioni di esposizione all’aria. Il tipo di copertura forestale differente determina la formazione di un prodotto piuttosto che di un altro.

Infine il Mull calcico è tipico dei fondi agrari o delle praterie in condizioni di aerobiosi.

Umificazione e mineralizzazione

La sostanza organica presente nei resti degli organismi viene continuamente sottoposta a rimodellamento, venendo incorporata in sostanze organiche differenti o scomposta nei costituenti chimici inorganici da cui è formata. In genere una prima scomposizione è determinata dall’azione di animali di piccole dimensioni, invertebrati e piccoli vertebrati, che agiscono nelle fasi più precoci della lavorazione dei resti organici, modificando la struttura di complesse molecole come la cellulosa ed il legno in sostanze più semplici.

I decompositori, batteri e funghi in  massima parte, operano una riduzione della sostanze organiche in materia inorganica che può essere utilizzata dagli organismi autotrofi per la produzione di nuova materia organica. Questo processo è noto come mineralizzazione. Nei terreni in cui si forma l’humus, il processo di mineralizzazione avviene lentamente, in equilibrio con un altro processo biochimico noto, appunto, come umificazione.

In questo procedimento la materia organica presente nei resti di organismi vegetali ed animali non viene convertita in materia inorganica ma rielaborata in altra materia organica, più semplice. Questo processo avviene in maniera più decisa negli strati superficiali ed è fortemente influenzato da fattori ambientali. Il risultato è la sottrazione di elementi essenziali, primo fra tutti il carbonio, dalla mineralizzazione e il rilascio più graduale di queste sostanze elementari nell’ambiente.

Caratteristiche dell’humus

L’humus è molto importante per il funzionamento e la produttività degli ambienti agresti per alcune delle sue peculiari caratteristiche chimiche e fisiche.

Humus fonte di nutrienti

Figura 2: L'Humus rappresenta una fonte di nutrienti molto importante per gli organismi vegetali.

L’humus si distingue per la sua natura colloidale, idrofila ed elettronegativa, dovuta alla elevata quantità di gruppi funzionali di natura acida e caratterizzati da elevato peso molecolare. Inoltre è dotato di un forte effetto tampone, dovuto alla contemporanea presenza di acidi deboli e di basi di scambio. Pertanto in condizioni ambientali acide l’humus è capace di assorbire ioni H+ e rilasciare Basi di scambio che mantengono stabile il pH. In maniera opposta, in condizioni ambientali alcaline, rilasciano ioni H+ e assorbono ioni metallici carichi positivamente.

La natura colloidale restituisce anche una grande capacità di ritenzione idrica mentre l’adsorbimento dei minerali li preserva dall’essere dispersi per dilavamento.

L’humus rappresenta una riserva importante di nutrienti, soprattutto Carbonio e Azoto, e la sua struttura glomerulare stabile consente un adeguato rapporto tra umidità ed ossigenazione. Il colore scuro consente di trattenere efficacemente il calore e la sua resistenza garantisce una protezione del suolo dall’azione dei fenomeni erosivi.

Le proprietà fisiche dell’humus variano al variare del pH del terreno, così se il terreo ha pH acido la struttura colloidale assume la caratteristica di colloide flocculato, in condizioni fortemente alcaline diviene un colloide disperso.

Estrazione degli elementi contenuti nell’humus

Le procedure di estrazione delle sostanze contenute nell’humus dal terreno sono state codificate solo agli inizi degli anni ottanta dall’IHSS e portano alla separazione di due classi di sostanze, gli acidi fulvici e gli acidi umici.

I primi sono caratteristici della frazione solubile del materiale estratto, e vengono pertanto purificati dal surnatante dopo due fasi di sospensione, una in sostanza acida (HCl) e successivamente in sostanza basica (NaOH). Dalla frazione solida restante si estraggono invece i componenti degli acidi umici.

Funzioni positive svolte dall’humus

La presenza dell’humus garantisce numerosi benefici al terreno. Oltre a garantire fertilità e stabilità, per i fenomeni e le caratteristiche che abbiamo già descritto, va sottolineato anche come l’humus abbia la interessante capacità di inattivare molecole organiche biologicamente attive, come ad esempio i contenuti dei fitofarmaci.

L'Humus è ricchezza indispensabile per i terreni agresti

Figura 3: L'Humus è ricchezza indispensabile per i terreni agresti.

Intrappolandoli nella sua struttura colloidale, infatti, l’humus ne impedisce il dilavamento e la conseguente dispersione in aree distanti da quelle di trattamento.

In più, nell’arco di pochi giorni, le capacità bioattive delle sostanze fitofarmacologiche vengono definitivamente inattivate, al punto che diversi produttori di erbicidi ne sconsigliano l’utilizzo in terreni ricchi di particolari forme di humus come ad esempio la torba. Inoltre la sofficità conferita al terreno e la ritenzione idrica rendono necessario meno lavoro e minori quantità d’acqua per l’irrigazione. 

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