Zahrádkářův průvodce: Huminové kyseliny a jejich využití

Co jsou huminové kyseliny? Používáme je zcela běžně, i když zpravidla netušíme, co to označení vlastně znamená. V tomto případě je to dáno i tím, že samotné názvosloví může být poněkud zavádějící. Pojďme se tedy na chvíli ponořit do fascinujícího světa rozkládajících se organických látek a jejich praktického využití.

Organická hmota v půdě se skládá z různých prvků. Humus je konečná etapa rozkladu, která již nepodléhá žádné další přeměně. Všechny složky, z nichž humus vznikl (odumřelé rostliny, živočichové i mikroorganismy), se zcela rozložily, takže v nich již nelze rozpoznat původní materiál. Nerozpustná část humusu se odborně označuje jako „huminy“, rozpustná část jako „fulvinové kyseliny“ a část rozpustná v zásadě jako „huminové kyseliny“.

Miliony molekul 

Huminové kyseliny (všimněte si množného čísla) je obecný název pro všechny rozpustné organické kyseliny přirozeně přítomné v půdě. Nejedná se tedy o jedinou látku, ale o velkou skupinu sloučenin se společnými vlastnostmi. Charakterizovat se dají spíše podle procesu extrakce než podle konkrétní struktury. 

Pod názvem huminové kyseliny se tedy skrývají miliony molekul, které se v podstatě skládají z uhlíku, vodíku a dusíku s malým přídavkem síry a fosforu. Jsou postaveny kolem uhlovodíkových řetězců, na něž jsou připojeny různé funkční skupiny se záporným nábojem.

Huminové kyseliny nejenže zvyšují objem kořenového balu, ale také zlepšují kvalitu kořenů, jelikož podporují růst malých vlásečnic. 

Mohou rovněž obsahovat hydrofilní a hydrofobní konce. Právě tato rozmanitost záporně nabitých funkčních skupin je na huminových kyselinách tak cenná, protože díky ní jsou schopné interakce s téměř všemi sloučeninami a strukturami ve svém přirozeném okolí. 

Je logické, že všechny huminové zdroje nejsou stejné – mezi tisíci různými molekulami jsou některé zjevně mnohem aktivnější než jiné. Někteří vědci je považují spíše za shluk molekul než za jedinou celistvou entitu. Tím také přesně vyjadřují to, jak molekuly huminových kyselin fungují. Každá část molekuly interaguje s prostředím, půdou a kořeny rostlin jiným způsobem.

Těžba a extrakce

K extrakci huminových kyselin lze použít jakýkoli rozložený organický materiál. Huminové kyseliny obsahuje například uhlí, které je rostlinného původu (zejména hnědé uhlí, což je uhlí nízké kvality). Nejběžnějším zdrojem pro většinu výrobků na trhu je ovšem leonardit, který má ve srovnání se všemi ostatními zdroji, jako jsou rašelina, kompost nebo půda, nejvyšší obsah huminových kyselin.

Leonardit si můžeme představit jako uhlí, které nebylo zcela přeměněno. Organická hmota se začala rozkládat za podmínek dosti podobných tomu, jako když vzniká rašelina. Byla pohřbena v důsledku geologických pohybů, ale neprošla tlakem a teplem nezbytným k dokončení přeměny. Vzhledově se podobá uhlí – jde o měkkou, černou nebo hnědou horninu, která se v přírodě vyskytuje po boku právě nejmladšího hnědého uhlí, takzvaného lignitu.

Ložiska se obvykle nacházejí v malých hloubkách a relativně tenkých vrstvách. Doly najdeme v řadě zemí: jen v Evropě jde o Španělsko, Německo, Maďarsko, Ukrajinu či Skandinávii. 

Podrobnosti o procesu těžby výrobci neuvádějí, ale základní princip je vždy stejný. Jelikož je huminová kyselina rozpustná v zásadě, extrakce se provádí pomocí silné zásady, obvykle hydroxidu draselného (KOH). Tím zůstane v roztoku značné množství draslíku. 

K získání huminové kyseliny (všimněte si jednotného čísla) v pevné formě stačí roztok okyselit. Kyselina se usadí a vytvoří sůl – humát draselný. Tento proces extrakce je však složitější a má více fází jako filtraci, čištění a podobně.

Lignohumát

V posledních letech se huminové kyseliny získávají také z měkkého dřeva či dřevních pilin. Provozů tohoto typu je ovšem stále málo, protože na tento typ extrakce kyselin postrádáme nové technologie. Konečný produkt se nedá považovat za „huminové kyseliny“, i když má všechny jejich vlastnosti. Osobně se mi zamlouvá termín lignohumát. 

Proces extrakce je zde odlišný, využívá se teplo, tlak a mechanická úprava. Podrobnosti tohoto procesu jsou chráněny patenty.

Tři frakce

Bez ohledu na zdroj nebo použitou techniku vznikají při extrakci tři frakce: kyselina huminová, kyselina ulmová a kyselina fulvová s velmi rozdílnou molekulovou hmotností. Hmotnostní škála je obrovská: největší molekuly huminové frakce jsou desetkrát větší než molekuly fulvové frakce. Soli těchto kyselin se označují jako humáty, ulmáty a fulváty.

Kyselina huminová 

V jednotném čísle se jedná o označení nejtěžší frakce huminových kyselin. Množné číslo huminové kyseliny je zde nepatřičné, protože se používá pro označení všech tří složek.

V pozdější fázi cyklu huminové kyseliny zvyšují obsah vitaminů v rostlině a obecně zlepšují její reakci na stres z prostředí.

Huminová kyselina se skládá z dlouhých řetězců molekul s vysokou molekulovou hmotností (10 000 až 20 000 g/mol). Má tmavě hnědou až černou barvu. V kapalné formě je vždy v zásaditém roztoku, často s vysokým pH. Mezi zmíněnými třemi frakcemi je to těžká váha, díky čemuž má také jiné vlastnosti než mnohem lehčí kyselina fulvová. 

Nejraději ji používám v půdě nebo v bioponice (což je hydroponie za použití organických hnojiv). Kromě dobrého hnojiva stačí přidat do zálivky i huminovou kyselinu – a to je to nejlepší, co můžete pro zlepšení substrátu udělat.

Kyselina ulmová 

Kyselině ulmové se rovněž říká hymatomel. Má střední hmotnost. Kupodivu na rostliny nepůsobí, a proto se sama o sobě nepoužívá.

Kyselina fulvová

Jedná se o opačný konec rodiny huminových kyselin, tentokrát s molekulovou hmotností mezi 2 000 a 8 000 g/mol. V kapalné formě má barvu od jasně žluté po velmi světle hnědou. Ve formě prášku má spíše tendenci k oranžově žluté nebo dokonce světle hnědé barvě.

Malá velikost molekul umožňuje snadné vstřebávání, a to buď kořeny, nebo průduchy na listech. Tuto frakci používám v hydroponii s odhalenými kořeny nebo kokosovým substrátem. Aplikuji ji také jako postřik na listy. 

Zjednodušeně řečeno, kyselina huminová působí spíše na půdu, i když zároveň dochází i k přímým interakcím s kořeny, zatímco kyselina fulvová působí spíše na samotnou rostlinu, i když k interakcím s půdou tam dochází taktéž.

Fyzikální účinky

Půda bohatá na humus je lehká, provzdušněná a vlhká. Je nevyčerpatelným zdrojem látek užitečných pro rostliny a ideálním prostředím pro kořeny. Huminové kyseliny upravují a zlepšují půdu, přičemž kyselina huminová působí dlouhodoběji než kyselina fulvová. 

Mezi jejich zásadní vlastnosti patří i to, že zvyšují schopnost zadržovat vodu a provzdušňují půdu. Mohou například rozrušovat jílovitou půdu tím, že vytvářejí kanálky, kterými může pronikat voda. Jinými slovy „drží“ půdu pohromadě a snižují riziko eroze.

Chemické působení

Huminové kyseliny umožňují, aby anorganické minerální soli zůstávaly v kořenové zóně a nebyly odplaveny hned při prvním zalévání. Určité prvky zadržují a jiné přeměňují, díky čemuž je mohou rostliny vstřebat, a podílejí se tak na rozkladu organických látek. Dále zvyšují propustnost buněčných membrán, čímž zlepšují absorpci živných iontů. Mají vliv na teplotu půdy a zpomalují odpařování, což je další způsob, jak udržet půdu vlhkou. 

Huminové kyseliny mají vysokou kationtovou výměnnou kapacitu a jsou chelatačními činidly, která mají vliv na pufrační kapacitu půdy. Chelát je dlouhá organická molekula, která dokáže vázat a zadržovat kovové ionty. Cheláty tyto ionty zadržují nebo uvolňují v závislosti na pH, čímž zajišťují jeho stabilitu. Poskytují tedy potravu rostlinám a souběžně s tím vážou případné toxické kovy z půdy, díky čemuž je vaše plodiny nebudou absorbovat.

Biologické účinky

Mezi huminovými kyselinami a rostlinami se odehrává několik důležitých interakcí. Začíná to již na samém začátku cyklu, protože stimulují klíčení. Proto vždy namáčím semena na dvanáct hodin do roztoku kyseliny fulvové, což výrazně zvyšuje jejich klíčivost. 

Pro mě je však hlavním přínosem stimulace růstu v kořenové zóně, neboť ta je na začátku života rostliny nesmírně důležitá. Huminové kyseliny nejenže zvyšují objem kořenového balu, ale také zlepšují kvalitu kořenů, jelikož podporují růst malých vlásečnic. Zároveň urychlují dělení buněk, což urychluje růst. 

V pozdější fázi cyklu huminové kyseliny zvyšují obsah vitaminů v rostlině a obecně zlepšují její reakci na stres z prostředí. Zároveň stimulují mikrobiální aktivitu a podporují množení prospěšných mikroorganismů.

Nejlepší spojenci

Tyto látky považuji za nejlepší spojence pěstitele, a to jak při pěstování v půdě, tak v hydroponii. Dlouho jsem si myslel, že k úspěchu stačí aplikovat opravdu kvalitní hnojivo v živném roztoku. Ale když jsem začal používat humáty, změnil jsem názor. 

Dnes se učím spolupracovat s mnoha spojenci, které nám příroda nabízí, nicméně huminových kyselin si vzhledem ke široké škále účinků a nízké ceně považuji nejvíce.

Text: William Texier

Redakce

V redakci Konopí působí na slovo vzatí odborníci, kteří se konopí věnují profesně, i pacienti, kteří se jím dlouhodobě léčí.