Skład i źródła materii organicznej w glebie, ogólny schemat powstawania

Materia organiczna gleby odnosi się do kombinacji składników organicznych występujących w postaci próchnicy, pozostałości roślinnych i produktów przemiany materii pochodzenia zwierzęcego. W rzeczywistości składnik ten jest kompleksem złożonych składników organicznych o charakterze biogennym. Ich zawartość wpływa na żyzność gleby. Dlatego też, gdy poziom substancji organicznych spada, należy podjąć odpowiednie działania.

Źródła materii organicznej gleby

Materia organiczna w glebie powstaje w warunkach naturalnych. Dostają się do gleby w wyniku śmierci roślin i mikroorganizmów. Do grup spożycia zalicza się także zwierzęta żyjące na ziemi i produkty pozostające po ich czynnościach życiowych.

Na obszarach ornych ogólny schemat tworzenia substancji opiera się na pozostałościach roślinnych i nawozach organicznych, które nadają glebie żyzność. Za zaletę stosowania resztek roślinnych uważa się zmniejszenie kosztów stosowania nawozów organicznych.

Znaczenie i kompozycja

Materia organiczna w glebie gromadzi zapasy azotu i potasu. Zawiera także fosfor, węgiel i inne cenne składniki. Dzięki równowadze składników odżywczych możliwe jest osiągnięcie wymaganego reżimu glebowego, zapobieganie erozji i zmniejszenie wpływu toksyn.

Za pomocą materii organicznej można regulować zużycie składników odżywczych i zapobiegać bezproduktywnym stratom związanym z wymywaniem. Zwiększają także skuteczność nawozów mineralnych.

Niedobór materii organicznej w strukturze gleby powoduje naruszenie właściwości chemicznych, fizycznych i biologicznych. Humus, dzięki dużej zdolności absorpcyjnej, zapobiega migracji kationów wzdłuż profilu glebowego, pochłania toksyny i zwiększa aktywność biologiczną.

Organiczne składniki gleby dzielą się na 2 kategorie:

1. Substancje humusowe o specyficznym charakterze, odporne na rozkład i kwasy humusowe. Do tej kategorii zaliczają się także kwasy huminowe i fulwowe.
2. Składniki niehumowane lub niespecyficzne, które mogą być pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego. Do tej grupy zaliczają się także pośrednie produkty rozkładu. Na przykład celuloza, błonnik, elementy białkowe. Ponadto do tej kategorii zalicza się skrobię i aminokwasy. Udział tej części substancji wynosi 10-15% całkowitej rezerwy w strukturze gleby. Łatwo się rozkłada i służy jako źródło pożywienia dla roślin.

Gleby zawierające dużo próchnicy uważane są za bardziej aktywne biologicznie. Charakteryzują się dużą zawartością mikroorganizmów, dobrą aktywnością enzymatyczną i intensywnym powstawaniem dwutlenku węgla.

Ponadto objętość próchnicy różni się znacznie w zależności od rodzaju gleby. Na przykład procent tej substancji w glebach bielicowych jest gorszy niż w czarnoziemach.

Specyficzną zawartość próchnicy w różnych rodzajach gleby przedstawiono w tabeli:

Substancje humusowe

Około 90% pierwiastków organicznych stanowią składniki humusowe. Należą do nich kwasy humusowe, huminowe i fulwowe. Ze swej natury pierwiastki te są odporne na rozkład. 50-60% ich składu to węgiel, a 30-45% to tlen. Tylko 2,5-5% całości stanowi azot. Struktura zawiera również fosfor, siarkę i inne składniki.

Kwasy humusowe

Są rodzajem kwasów huminowych o ciemnej barwie. Rozpuszczają się w alkaliach, ale są odporne na kwasy.Składniki te to kwasy organiczne zawierające azot. Różnią się one strukturą cykliczną.

Na zawartość tych składników wpływa rodzaj gleby, skład pozostałości oraz charakterystyka humifikacji. Maksymalna ilość węgla zawarta jest w składnikach czarnoziemu. Rolnictwo zmienia nieznacznie strukturę elementarną takich kwasów.

Kwasy fulwowe

W pojęciu tym mieści się kategoria kwasów humusowych, które są łatwo rozpuszczalne w wodzie. Łatwo mieszają się także z kwasami i zasadami. Są to kwasy organiczne zawierające azot i węgiel. Zawierają także wodór i tlen. Kwasy fulfonowe zawierają mniej węgla i więcej tlenu, w przeciwieństwie do kwasów humusowych.

Ponadto wpływ kwasów fulwowych na minerały obecne w glebie zależy przede wszystkim od zawartości w niej kwasów huminowych. Im mniej kwasów huminowych jest obecnych w glebie, tym wyraźniejsze jest działanie kwasów sulfonowych.

Podobnie jak kwasy huminowe, mają kategorie funkcjonalne, które są w stanie absorbować kationy. Mogą również tworzyć sole wapnia i magnezu, które mają rozpuszczalną strukturę.

Kwasy fulwowe są bardziej mobilne.Składniki azotowe w swoim składzie nie mają tak silnego wiązania. Dlatego łatwiej ulegają hydrolizie pod wpływem kwasów niż składniki azotowe obecne w kwasach huminowych. Kwasy fulwowe obejmują 20-40% azotu glebowego, a kwasy huminowe - 15-30%.

Huminy

Termin ten odnosi się do połączenia kwasów humusowych i fulwowych. Co więcej, ze swej natury huminy są bliższe kwasom huminowym. Różnią się od kwasów fulwowych silniejszym połączeniem z mineralną częścią gleby i dużą odpornością na mikroorganizmy.

Huminy nie rozpuszczają się w zasadach i kwasach. Produkty organiczne również nie mają na nie wpływu. Struktura tych składników gleby zawiera 20-30% azotu zawartego w glebie.

Substancje nienawilżone

Udział składników niezhumifikowanych stanowi 10-20% ogólnej objętości organicznych składników gleby. Jest źródłem pożywienia dla roślin i fauny i flory. Niektóre z tych substancji aktywują lub hamują rozwój żywych mikroorganizmów. Znajduje to odzwierciedlenie w przemianie składników gleby i nawozów z form, które nie są przyswajalne przez rośliny.

W tworzeniu próchnicy bierze udział około 10-30% składników niezwilżonych. Brak takich pierwiastków negatywnie wpływa na reżim żywieniowy wszystkich organizmów żyjących w glebie.

Wpływ różnych metod uprawy roli na reżim materii organicznej i stan próchnicy gleb

Obecnie istnieje wiele praktyk rolniczych, które pomagają zwiększyć zawartość próchnicy i innych cennych składników w glebie.

Płatki

Aby wytworzyć dodatni bilans składników organicznych w strukturze gleby, konieczne jest zwiększenie udziału roślin zbożowych w płodozmianie. Można również stosować wieloletnie rośliny strączkowe i rośliny strączkowe.

Stosowanie nawozów

Stosowanie nawozów mineralnych jest często głównym czynnikiem podnoszącym parametry plonowania. Plon nie jest jednak uważany za bezwzględny parametr płodności. Reprodukcja materii organicznej gleby pozwala uzyskać wysoką efektywność wykorzystania zwiększonych ilości nawozów mineralnych.

Agronomiczne znaczenie materii organicznej gleby i sposoby jej regulacji

Aby osiągnąć pożądane efekty w uprawie roślin uprawnych, istotne jest, aby stosowaniu nawozów organicznych towarzyszył cały szereg zabiegów agrotechnicznych. Obejmuje to:

• wapnowanie lub gipsowanie gleby;
• racjonalne stosowanie nawozów mineralnych;
• korekta struktury powierzchni zasiewów.

Reprodukcja próchnicy

Do reprodukcji próchnicy zaleca się uprawę traw wieloletnich. Pozwala to na uzyskanie pozytywnych efektów ze względu na gromadzenie się dużej ilości resztek roślinnych i spowolnienie mineralizacji próchnicy.

Do najważniejszych sposobów odrabiania strat zaliczają się:

• stosowanie różnego rodzaju nawozów organicznych w połączeniu z minerałami;
• orka zielonego nawozu i resztek korzeniowych;
• wprowadzanie roślin strączkowych i strączkowo-zbożowych do płodozmianu.

Dlaczego w glebach górskich zawartość próchnicy jest niska?

Gleby górskie zawierają minimalną ilość próchnicy, ponieważ opierają się na twardej skale. Po zmieszaniu z glebą podczas opadów atmosferycznych tworzy się błoto o strukturze przypominającej glinę.

Istotnym składnikiem wpływającym na stopień żyzności gleby jest materia organiczna gleby. Aby zwiększyć zawartość cennych pierwiastków w strukturze gleby, konieczne jest stosowanie odpowiednich technik rolniczych.