A talaj szerves anyagait humusznak nevezzük. A humusz a talajba (üledékekbe) kerülő holt szerves anyagból fizikai-kémiai folyamatok eredményeképpen képződő kolloid anyag, melyet nagy fajlagos felület, nagy ionmegkötő és ioncserélő kapacitás jellemez. Mint pozitív, mind negatív ionok megkötésére képes, és a talaj szervetlen kolloid anyagaival (agyagásványok), un. organominerális komplexet képez. A szennyezőanyagok megkötésben, kiszűrésében, semlegesítésében is fontos szerepe van. Főként szerves szennyezőanyagokat köt, de szerves komplexként fémionokat is megköt. A talaj elemkörfolyamataiban, a talaj tápanyagellátásában és a talaj szerkezetének kialakításában egyaránt fontos szerepet játszik. Kialakulására jellemző, hogy a nem mineralizálódott holt szervesanyag kisméretű szerves molekulái egyre nagyobb molekulákká kapcsolódnak össze, kondenzációs és polimerizációs reakciókban. A molekulák mérete a kolloid mérettartományig növekszik.
A humusz osztályozása kémiai jellemzők vagy funkció szerint történhet.
Kémiai humuszfrakciók:
1. Fulvosavak: 0,5% NaOH-dal kioldhatók és savanyításra sem csapódnak ki. Savas jellegű, redukáló hatású,viszonylag kisméretű molekulák, kis N és nagy O tartalommal, fenolos OH és savas funkcionális csoportokkal. Jó minőségű talajokban a humusz maximum 20%-a, savanyú erdőtalajokban akár 70%-ot is elérhet.
2. Huminsavak: 0,5% NaOH-dal kioldhatók, savanyításkor kicsapódnak. kolloid mérettartományba tartozó, nagy N tartalmú, komplexképzésre hajlamos molekulák, vízben oldódó sóik a Na- és K-humátok vízben oldódnak, a vízben nem oldódó Ca, Mg, Fe és Al-humátok fontos szerepet játszanak a talaj vízálló szerkezetének kialakításában. További alcsoportjai a himatomelásav, a barna huminsav és a szürke huminsav, melyek molekulamérete, stabilitása és a szervetlen részhez való kapcsolódásának erőssége ebben a sorrendben nő. Színük is egyre sötétedik.
3. Humin és huminszén frakció: az előző két frakciótól eltérően nem oldható ki lúggal, ez a legstabilabb humuszfrakció, mely erősen kötődik a talaj szervetlen alkotóihoz. Neve is arra utal, hogy szénülési folyamatok eredményeképpen, diszperzen jön létre a talajban.
Funkcionálisan táphumuszt és szerkezeti humuszt különböztetünk meg a talajban. A táphumusz N-forrásként jelentős, a talaj N-tartalmának 96-97 %-a található a holt szerves anyagban, melyből a mikroorganizmusok készítenek a növény számára felvehető szervetlen nitrogénvegyületeket (nitrát és ammónium ionok) a mineralizáció során. Ld. még nitrogénkörforgalom a talajban. A másik funkcionális csoport a szerkezeti humusz, mely állandó, stabil, nagyméretű molekulákból áll és fontos szerepet játszik a növényi tápanyagok szorpciójában, megörzésében illetve megfelelő időben történő elengedésében. A talajok Ca-készletének megóvásában is fontos szerepe van a humusznak, így szerkezetépítő elem szerepe mellett, indirekt módon is hat a talaj szerkezetének kialakítására. A humusz vízmegkötő-képessége sokszorosa az agyagásványokénak, így a talaj vízgazdálkodásában, vízmegtartásában alapvető fontosságú. A humuszanyagok pufferhatással is rendelkeznek: pufferolják a pH-t, bizonyos mértékig a redoxpotenciált és még a toxikus hatásokat is.
A talajok humusztartalmának csökkenése a talaj tápanyag-ellátottságát, szerkezetét, stabilitását rontja, megnöveli a talaj kilúgzásának, egyensúlyvesztésének, funkciói elvesztésének és végső tönkremenetelének kockázatát. Sajnos a Földi ökoszisztéma egyik globálisan jelentkező negatív trendje a talajok humusztartalmának csökkenése. Ennek okai összetettek: a mineralizáció dominanciája a humuszképződés rovására, melyet a természetes területek egyre növekvő biomasszája sem tud kompenzálni. A talajmikroorganizmusok egyre aktívabb mineralizációját nemcsak diverzitásuk,és genetikai képességeik, de a globális felmelegedés is tendenciózusan növeli. A savas esők, a kilúgzás folyamatos növekedése a humusz kioldódását, ezzel a talajok elszegényedését eredményezi.
MOKKA-lexikon