Kvalita humusu Definice humusu Synonymum k půdní organické hmotě KPG Katedra pedologie a geologie Kvalita humusu Definice humusu Synonymum k půdní organické hmotě Odumřelá organická hmota v různém stupni rozkladu a resyntézy, jejíž část je vázána na minerální podíl Organická hmota, která prošla procesem humifikace

Kvalita humusu Rozdělení půdní organické hmoty Humusotvorný materiál KPG Katedra pedologie a geologie Kvalita humusu Rozdělení půdní organické hmoty (podle stupně přeměny) Humusotvorný materiál Meziprodukty rozkladu a syntézy (nespecifické látky) Humus vlastní (specifické látky vzniklé procesem humifikace) Humus veškerý

Kvalita humusu Dělení podle Tjurina KPG Katedra pedologie a geologie Kvalita humusu Dělení podle Tjurina (podle chemických vlastností látek) Látky huminové (humusové) „specifické“ Rozpustné v alkáliích (huminové kyseliny, fulvokyseliny, hymatomelanové kyseliny) Nerozpustné v alkáliích (humin, humusové uhlí) Látky nehuminové (nehumusové) „nespecifické“ Jednoduché (rozpustné ve vodě); cukry, aminokyseliny..... Složitější (rozpustné v kyselinách); polysacharidy, polypeptidy Látky lipofilní Rozpustné v organických rozpouštědlech; vosky, bitumeny

Kvalita humusu Látky huminové (humusové) „specifické“ Společné rysy KPG Katedra pedologie a geologie Kvalita humusu Látky huminové (humusové) „specifické“ Společné rysy Vždy se jedná o směs látek Mají aromatické jádro, v jehož okolí jsou alifatické řetězce Jádro má hydrofobní charakter a jeho okolí hydrofilní Vysoká „molekulová hmotnost“– 2000-300 000 (otázka makromolekul je poněkud problematická) Huminové látky Huminové kyseliny (+ hymatomelanové kyseliny) Fulvokyseliny Humin

Kvalita humusu Látky huminové (humusové) „specifické“ KPG Katedra pedologie a geologie Kvalita humusu Látky huminové (humusové) „specifické“ Huminové kyseliny (HK) Velké aromatické jádro, méně kyselý charakter Hydrofobní charakter → tvorba půdních agregátů Příznivé vlastnosti pro půdu Fulvokyseliny (FK) Velký alifatický obal, kyselejší Hydrofilní charakter, mobilní → vyplavování látek Méně příznivé pro půdu Humin (HU) Je obdobou HK, ale je pevně poután na minerální podíl půdy

Kvalita humusu Látky huminové (humusové) „specifické“ KPG Katedra pedologie a geologie Kvalita humusu Látky huminové (humusové) „specifické“ Vlastní chemické složení těchto látek je velice podobné, přechod jedné skupiny do druhé je ve skutečnosti pozvolný. Humin Huminové kyseliny Fulvokyseliny Klesá intenzita barvy Klesá „polymerace“ a stupeň humifikace Klesá relativní obsah uhlíku Vzrůstá kyselý charakter Stoupá obsah kyslíku

Kvalita humusu Hodnocení kvality humusu KPG Katedra pedologie a geologie Kvalita humusu Hodnocení kvality humusu Stupeň „polymerace“; HK:FK, spektrometrické stanovení Q4/6 Stupeň humifikace; rozpustnost v acetylbromidu, C:N Charakter vazeb s minerálním podílem Sorpční vlastnosti Koloidní vlastnosti Chemické složení

Extrakce huminových látek KPG Katedra pedologie a geologie Extrakce huminových látek zemina Organické rozpouštědlo (benzen) zemina bez bitumenů bitumeny ® Alkalický roztok (NaOH, Na4P2O7); pH 12; nedestruuje minerální podíl, nemění organické látky, nekontaminuje organickou hmotu minerálním podílem HU + minerální podíl HK + FK +HY ® HF HCl koncentrovaná; pH 1 HU minerální podíl ® HK + HY FK ® ethanol Doba trvání extrakce je zhruba 10 dní CHK:CFK odpovídá HK:FK HK HY ®

KPG Katedra pedologie a geologie Kvalita humusu Spektrofotometrická metoda stanovení kvality humusu v oblasti UV-VIS Princip: více polymerované látky (tj. kvalitnější složky humusu, především HK) absorbují dlouhovlnné záření více než látky méně polymerované (FK) Transmise (optická propustnost) T=I/I0 (0-1;0-100%) Absorpce B=1-T (0-1;0-100%) Absorbance (extinkce - E, optická hustota – D) A=log1/T=logI0/I Lambert – Beerův zákon T=10-εcL c...koncentrace, L...tloušťka vrstvy, ε...absorpční koeficient látky I0 I L

KPG Katedra pedologie a geologie Kvalita humusu Spektrofotometrická metoda stanovení kvality humusu v oblasti UV-VIS Princip: více polymerované látky (tj. kvalitnější složky humusu, především HK) absorbují dlouhovlnné záření více než látky méně polymerované (FK) Transmise (optická propustnost) T=I/I0 (0-1;0-100%) Absorpce B=1-T (0-1;0-100%) Absorbance (extinkce - E, optická hustota – D) A=log1/T=logI0/I Lambert – Beerův zákon T=10-εcL c...koncentrace, L...tloušťka vrstvy, ε...absorpční koeficient látky I0 I =εcL !!! A<1 !!! L

KPG Katedra pedologie a geologie Kvalita humusu Spektrofotometrická metoda stanovení kvality humusu v oblasti UV-VIS Příprava extraktu: 1g zeminy + 20ml 0,05M Na4P2O7 (upravený na pH 12) Postup: suspenzi třepeme 1h; odstředíme při 11000rpm po dobu 2 min.; čirý extrakt přefiltrujeme, přelijeme do zkumavky a podle potřeby doředíme Na4P2O7; spektrofotometrem naměříme absorbance zředěného extraktu v měřící kyvetě

Kvalita humusu Vyhodnocení výsledků Křivka absorbancí: AX=f(λ) KPG Katedra pedologie a geologie Kvalita humusu Vyhodnocení výsledků Křivka absorbancí: AX=f(λ) Kvalitnější Méně kvalitní

Kvalita humusu Vyhodnocení výsledků KPG Katedra pedologie a geologie Kvalita humusu Vyhodnocení výsledků Křivka absorbancí: AX=f(λ) Barevný kvocient Q4/6: Q4/6=A400/A600 čím nižší je hodnota kvocientu, tím kvalitnější je humus hraniční hodnota odpovídá zhruba čtyřem (3,6) HK:FK podle Pospíšila: HK:FK=17,2(Q4/6-2,19) čím vyšší je hodnota tohoto poměru, tím vyšší je kvalita humusu hraniční hodnota odpovídá jedné 1=17,2(3,6-2,19)