Huminové látky | referenční příručka

Huminové látky (HS) jsou přírodní sloučeniny, které vznikají v přírodním prostředí v důsledku chemického a biologického rozkladu rostlinných a živočišných zbytků a jsou směsí makromolekul proměnlivého složení a nepravidelné struktury.

Sodné soli huminových kyselin

Sodné soli huminových kyselin

Klasifikace huminových látek

Huminové látky (HS) tvoří 60 % až 80 % organické hmoty v půdě a vodním prostředí [3].

Obecně uznávaná klasifikace huminových látek je založena na rozdílu v jejich rozpustnosti v kyselinách a zásadách. Podle tohoto klasifikačního principu se huminové látky dělí na tři hlavní složky (frakce):

• Klasifikace huminových látek
• Humifikace
• Funkce v biosféře
• Vliv na rostlinu
• přihláška
• Toxikologické charakteristiky
• Příjem
• Příběh

• humin je neextrahovatelný zbytek, nerozpustný v zásadách ani kyselinách;
• huminové kyseliny (HA) – frakce huminových látek, která je rozpustná v zásadách a nerozpustná v kyselinách;
• Fulvokyseliny (MK) jsou frakcí huminových látek, které jsou rozpustné v zásadách a kyselinách [3].

Termín „huminové kyseliny“ je akceptován pro označení souhrnu huminových a fulvových kyselin [3].

Humifikace

Humifikace je proces přeměny organických zbytků na huminové látky. Tento proces probíhá mimo živé organismy jak za jejich přímé účasti, tak čistě chemickými reakcemi oxidace, redukce, hydrolýzy a kondenzace. Na rozdíl od živé buňky, kde syntéza biopolymerů probíhá v souladu s genetickým kódem, v procesu humifikace neexistuje žádný program. V důsledku toho vznikají jakékoli sloučeniny, jednodušší i složitější než původní biomolekuly. Výsledné produkty jsou opět podrobeny syntéze nebo rozkladu. Tento proces je kontinuální. V důsledku dlouhé doby a velkého počtu reakcí se hromadí pouze nejstabilnější sloučeniny, které existují déle. Huminové látky jsou proto považovány za první stabilní formu organických sloučenin uhlíku mimo živé organismy [6].

Humifikace má pro život na Zemi velký význam. Pokud by tento proces neexistoval, dalo by se očekávat, že proběhnou dva přímo protichůdné procesy. Prvním je úplná mineralizace organických zbytků na oxidy, a pak by základ pro existenci nepřetržitého života na naší planetě jednoduše neexistoval [6].

Druhým je úplné zachování organických pozůstatků. V tomto případě by byl povrch planety jimi zcela pokrytý, což by také nepřispělo k prosperitě a rozvoji života [6].

Proces humifikace nám umožňuje vyloučit obě možnosti. Dochází k částečné mineralizaci organických zbytků. V tomto případě se oxid uhličitý vrací do atmosféry a voda do rostlin. Část zbytků se mění na huminové látky, které jsou také stabilní, protože v přírodě neexistují žádné specifické enzymy pro jejich rozklad [6].

Huminové látky se nacházejí na hranici mezi živým a mrtvým. Akademik V. I. Vernadskij nazval půdy bioinertními tělesy, tedy tělesy, ve kterých jsou přítomny jak živé, tak neživé, minerální principy [6].

Funkce v biosféře

Huminové látky plní v biosféře mnoho funkcí.

Jejich rozmanitost je dána molekulární rozmanitostí HS co do složení a molekulové hmotnosti [6]. Nejdůležitější z těchto funkcí jsou:

1. Akumulační funkce – spočívá v akumulaci chemických prvků a energie potřebné živými organismy. Huminové látky jsou zodpovědné za podporu života půdní bioty a hydrobioty. Protože se uchovávají po stovky a tisíce let, zaručují rostlinám a mikroorganismům nepřetržitý přísun energie a stavebních materiálů. Huminové látky zahrnují mikroprvky, vodík, síru, kationty mnoha kovů, makroprvky. Huminové látky dodávají živým organismům živiny postupně, jak jsou spotřebovávány, aniž by je plýtvaly a uchovávaly je pro další generace. Tím se liší od minerálních sloučenin, které rostlinám dodávají živiny, ale obvykle jsou reprezentovány snadno rozpustnými látkami, které se rychle spotřebovávají a vyplavují z půdy [6].
2. Transportní funkce – tvorba geochemických toků minerálních a organických látek, zejména ve vodním prostředí, v důsledku tvorby stabilních, ale relativně snadno rozpustných komplexních sloučenin huminových kyselin s kovovými kationty nebo hydroxidy [6]Tato funkce poněkud odporuje akumulační, ale protichůdná povaha jejich působení zajišťuje vliv huminových látek na minerální složky hornin a různých typů půd [6].
3. Regulační funkce – spojuje mnoho jevů a procesů a týká se půdy, vody a dalších přírodních útvarů. V regulační funkci se rozlišuje několik hlavních složek:
   • tvorba půdní struktury a vodně-fyzikální vlastnosti půd;
   • regulace iontově výměnných reakcí mezi pevnou a kapalnou fází;
   • vliv na oxidačně-redukční a acidobazický režim;
   • regulace nutričních podmínek živočišných organismů změnou rozpustnosti minerálních složek;
   • regulace tepelného režimu atmosféry a půdy, včetně projevů skleníkového efektu [6].
4. Ochranná funkce spočívá ve schopnosti huminových látek vázat toxické a radioaktivní prvky a sloučeniny, které mají negativní vliv na životní prostředí, na sloučeniny s nízkou pohyblivostí nebo obtížně disociovatelné. Mohou také obsahovat některé pesticidy, fenoly a sacharidy. Ochranná funkce huminových látek je tak velká, že půdy bohaté na ně jsou schopny zcela zabránit pronikání iontů olova a dalších toxických látek do podzemních vod [6].
5. Fyziologická funkce – spojená s vlivem huminových látek na živé organismy, a to: stimulace klíčení semen, aktivace dýchání rostlin, zvýšení produktivity drůbeže a skotu. Bylo zjištěno, že některé huminové látky jsou schopny inhibovat rozvoj maligních nádorů a zvyšovat odolnost organismů vůči zánětlivým procesům [6].

Vliv na rostlinu

Huminové látky mají širokou škálu pozitivních účinků na rostliny:

• zvýšit energii klíčení semen;
• zintenzivnit tvorbu a vývoj kořenů u sazenic;
• urychlit vývoj a růst nadzemní části;
• změnit povahu metabolismu fosforu v listech rostlin, což má za následek zvýšení hladiny celkového fosforu v důsledku intenzivnějšího přísunu minerálního fosforu do rostlinné buňky, což urychluje fosforylační reakce a vede ke zvýšení množství organofosfátových sloučenin, včetně nukleových kyselin;
• aktivují syntézu bílkovin v rostlinných buňkách, čímž zintenzivňují metabolismus a v konečném důsledku růst a vývoj rostlin;
• regulovat biochemické procesy v rostlinných buňkách, v důsledku čehož se cílový produkt tvoří se zlepšenými ukazateli kvality;
• snížit hladinu dusičnanového dusíku v hotových výrobcích [2].

Maximální účinek je pozorován při stresových vlivech na rostliny (nadbytek nebo nedostatek světla, vlhkosti, tepla, živin). To potvrzuje adaptogenní vlastnosti huminových látek [2].

Z hlediska účinnosti nejsou huminové látky horší než vitamíny B, PP, C a ATP. Navíc se jejich účinek projevuje v průběhu celé ontogeneze [6].