- Huminstoffe
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Huminstoffe sind hochmolekulare Stoffe des Humusbodens, welche eine uneinheitliche (amorphe), makromolekulare Struktur aufweisen. Sie können als erstes halbwegs stabiles, dunkel gefärbtes Aufbauprodukt aus der Materie eines toten Lebewesens bezeichnet werden.[1] Obwohl der chemische Aufbau der Makromoleküle großteils noch unbekannt ist, so ist doch die Grundstruktur zu erkennen. Die Huminstoffe bestehen aus Kernen, Brücken und reaktiven Seitengruppen. Als Kerne kommen häufig Benzol, Indol, Pyrrol, Naphthalin, Pyridin, Chinolin oder auch Furan vor. Als Brücken fungieren vornehmlich Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff, einfache Kohlenwasserstoffe oder sekundäre Carbonsäureamide. Bei den Seitengruppen sind im wesentlichen Carboxyl-, Carbonyl-, Methoxyl-, Amino- und Hydroxyl-Gruppen beteiligt.[2] Hinsichtlich ihrer chemischen Struktur lassen sich Huminstoffe, da sie ein von Ort zu Ort und von Jahreszeit zu Jahreszeit wechselndes Stoffgemisch bilden lediglich statistisch beschreiben. [3]
Inhaltsverzeichnis
Einteilung
Man unterscheidet:
- Humine: unlösliche Stoffe
- Fulvinsäuren: sind im Sauren u. Basischen gut löslich
- Huminsäuren: sind im Basischen löslich und dienen zum Beispiel zur Bindung von Schwermetallen
Anteil in Böden
Huminstoffe liegen je nach Boden in unterschiedlichen Anteilen vor:
- Ackerböden 1–2 %
- Schwarzerde 2–7 %
- Wiesen ca. 10 %
- moorige Böden 10–20 %
Ökologische Eigenschaften
Nahrungsquelle
Huminstoffe sind auf Grund ihres hochmolekularen Charakters schwer abbaubar. Der Abbau erfolgt in der Regel kometabolisch (siehe auch Priming-Effekt) und unter aeroben Bedingungen. Kometabolisch heißt, dass die Huminstoffe nicht als alleinige Kohlenstoffquelle genutzt werden, sondern lediglich zur Versorgung mit Nährstoffen (vor allem Stickstoff, Schwefel, Phosphor) dienen können. Huminstoff-abbauende Mikroorganismen sind zum Beispiel Actinomyceten, Streptomyceten, Pseudomonas und Pilze, wie Basidiomyceten oder Penicillium (siehe Penicillin).
Wirkung auf Pflanzen
In Laborversuchen konnte vielfach eine Förderung des Pflanzenwachstums durch Huminstoffe beobachtet werden. Dies wird auf folgende Ursachen zurückgeführt:
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- hohe Kationen-Austausch-Kapazität von Huminstoffen (gute Verfügbarkeit von Kationen)
- Lieferung von Nährstoffen (Stickstoff, Schwefel, Phosphor) durch Mineralisierung
- physiologische Veränderungen - Huminstoffe haben eine hormonähnliche Wirkung (wobei nicht geklärt ist, ob die Huminstoffe selbst hormonartig wirken oder die Hormone an ihren Oberflächen adsorbiert sind)
- Unterstützung der Aufnahme von Mikronährstoffen, zum Beispiel Eisen und Kupfer
- Detoxifizierung von Metallen, v.a. von Aluminium
Wirkung auf Bodenenzyme
Huminstoffe hemmen die Aktivität von Bodenenzymen durch kompetetive oder nichtkompetetive Hemmung. Dadurch wird der Umsatz von Substraten verzögert.
Wirkung auf Wassertiere
Untersuchungen am Fadenwurm Caenorhabditis elegans haben gezeigt, dass Huminstoffe einen chemischen Stress ausüben, welcher jedoch positive Auswirkungen auf den Organimus haben kann, wenn er nicht zu stark ist. Die einigen Huminstoffen ausgesetzten Tiere erwerben multiple Stressresistenzen, die sogar lebensverlängernd wirken können.
Bei Embryonen und Jungfischen, etwa denen des Schwertträgers, verbesserte sich während Zugabe des Huminstoffpräparates HS 1500 die Gewichtszunahme und das Größenwachstum. Zusätzlich entwickelten die untersuchten Populationen überwiegend weibliche Jungfische aus, sodass von einem östrogenen Potential der Huminstoffe ausgegangen werden kann. [3]
Nachweise
- ↑ Scheffer/Ulrich Lehrbuch der Argrikulturchemie und Bodenkunde, III. Teil, Humus und Humusdüngung, Erster Band, 2. Aufl., 1960
- ↑ Kuntze/Roeschmann/Schwerdtfeger Bodenkunde, 5. Aufl., 1994, ISBN 3-8252-8076-4
- ↑ a b Steinberg/Menzel Huminstoffe - totes Material höchst aktiv. Studien über lebenswichtige braune Geopolymere in Aquaristik Fachmagazin Nr. 205 Februar/März 2009 ISSN 1437-4854
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