Le matière organique des sols, de l'humus, des acides humiques et des humates

Terminologie. Contenu dans les objets naturels. La structure chimique des substances humiques. Le schéma de transformation des acides humiques en humates.

Le sol comprend des substances organiques et inorganiques. La présence d'une matière organique dans le sol (ORP) est un élément essentiel qui la distingue de la roche mère, et la quantité et la nature de l'ORP détermine en grande partie la direction des processus de formation du sol, des propriétés génétiques, biochimiques, chimiques et physiques des sols et de leur fertilité.

La matière organique du sol comprend toute la masse organique, y compris l'humus et les restes non décomposés des organismes végétaux et animaux. Le processus de décomposition (ORP), qui se compose de deux étapes: la décomposition des résidus organiques d'origine en produits intermédiaires et finaux de minéralisation, et synthèse des molécules complexes d'acides humiques, d'acides aminés et de polypeptides, s'appelle "l'humification". Il a été prouvé que les stades d'humification (la formation d'humus) n'affecte pas plus de 30% de la masse initiale de matière organique. Une autre partie de celui-ci est minéralisée complètement en produits finaux (CO₂ , l’eau, etc.), et l'azote, le phosphore et le soufre, qui sont libérés au cours de ce processus, sont consommés par les plantes ou (en cas de leur surplus) lessivés du sol.

Le terme "humus" en tant que notion du résultat final de l'humification existe dans la science pendant plus de 200 ans. Cependant, plus de 100 ans avant notre ère, les Indiens de la tribu des Anasazi, qui ont vécu en Amérique du Nord sur le territoire des États de Californie, de l'Utah , de l'Arizona et de New Mexico, ont eu largement recours à un certain "matériau noir" pour l'agriculture sur les sols sablonneux et la production de poterie. Ce n'est pas par hasard que le plus grand gisement de léonardites (les lignites contenant de l'humate) aux États-Unis, la carrière de Mesa Verde, se trouve sur ce territoire.

L'humus est un produit de transformation des résidus des organismes végétaux et animaux, qui est beaucoup plus résistant à la décomposition ultérieure que la biomasse d'origine.

Pourquoi le processus inexorable de décomposition de la matière organique morte, qui est contenu dans le sol, n’atteint-il pas la fin (c'est-à-dire jusqu’au dioxyde de carbone et à l'eau), mais s’arrête à un certain stade où les produits relativement simples de décomposition tels que les phénols, les glucides et les acides aminés commencent à se transformer en composés beaucoup plus complexes, à savoir l'humus, qui persiste dans le sol pendant des milliers d'années? Il n'y a pas encore de réponse à cette question. Mais quelles que soient les hypothèses qui pourraient expliquer ce phénomène naturel mystérieux, le fait même de l'existence de l'humus et son énorme influence sur les processus de survie du monde végétal et animal est important pour la pratique.

Les substances humiques sont les composants de l’humus de poids moléculaire élevé qui déterminent ses caractéristiques telles que la couleur brun noir, l'hydrophilie, la flexibilité moléculaire et les propriétés du polyélectolite. Un grand nombre des composants de l'humus sont des complexes organiques stables, relativement grands et hétérogènes. Les substances humiquessont les composés naturels uniques. Selon Dimitri Orlov, l'un des pédologues les plus réputés en Russie, elles ne sont pas un produit aléatoire dans la chaîne des restes organiques, mais un maillon unificateur nécessaire dans l'évolution de la matière vivante et non vivante, un facteur le plus important de la stabilité des processus vitaux.. C'est l'un des produits fondamentaux de la nature qui participe au maintien de la vie sur notre planète.

Les substances humiques peuvent être divisées en trois fractions principales: les humines (HM), les acides humiques (AH) et les acides fulviques (AF). Cette unité est conditionnelle et basée sur la solubilité de chaque fraction dans l'eau ajustée à différents niveaux de pH.

Le schéma de la formation de substances humiques à partir d'ORP est montré sur la figure. 1, et certaines des principales particularités des substances humiques sont présentées dans le tableau. 1

Les résidus végétaux. La transformation enzymatique par les micro-organismes. Les lignines modifiées et d’autres phénols. Les polyphénols. Les produits de décomposition de la lignine. Les composés aminés. Le sucre. Les Quinones. Les substances humiques. Les humines. AH. AF.

Fig.1 Le schéma de formation de substances humiques

Tableau 1. Les propriétés générales des trois composants principaux de l'humus

(selon R. T. Pettit)

Les humines sont une fraction d'humus qui est insoluble dans les milieux tant alcalins qu'acides. Les propriétés chimiques et physiques des humines ne sont pas suffisamment étudiées, mais on sait que les humines de toutes les fractions de substances humiques sont les plus résistantes à la décomposition, grâce au poids moléculaire élevée (10000000 D), et à la teneur relativement faible des groupes fonctionnels.