Huminstoff

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 nicht festlegbar 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 Carboxy-, Carbonyl-, Methoxy-, Amino- und Hydroxy-Gruppen beteiligt.^[2] Hinsichtlich ihrer chemischen Struktur lassen sich Huminstoffe lediglich statistisch beschreiben, da sie ein von Ort zu Ort und von Jahreszeit zu Jahreszeit wechselndes Stoffgemisch bilden.^[3]

Einteilung

Man unterscheidet:

• Humine: unlösliche Stoffe
• Fulvosäuren: sind im Sauren und 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 aufgrund ihres hochmolekularen Charakters schwer abbaubar. Der Abbau erfolgt in der Regel cometabolisch (siehe auch Priming-Effekt) und unter aeroben Bedingungen. Cometabolisch 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 Ständerpilze 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:

• 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, vor allem von Aluminium

Wirkung auf Bodenenzyme

Huminstoffe hemmen die Aktivität von Bodenenzymen durch kompetitive oder allosterische 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 Organismus 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, verbesserten 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]

Weblinks

Wiktionary: Huminstoff – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Nachweise