Materia organiczna w glebie to fundament zdrowego ekosystemu glebowego. Odpowiada za jej żyzność, strukturę i zdolność do retencji wody. Dowiedz się, dlaczego jest tak ważna i jak zwiększyć jej poziom.
Czym jest glebowa materia organiczna?
Materia organiczna w glebie to złożona mieszanina. Składa się z resztek roślinnych i zwierzęcych. Obejmuje humus glebowy oraz produkty działalności mikroorganizmów. Zazwyczaj nie zalicza się do niej żywych organizmów. Pełne wyłączenie ich jest jednak trudne w praktyce.
Terminologia dotycząca materii organicznej bywa nieuporządkowana. Różni autorzy stosują odmienne nazwy i definicje. W literaturze spotyka się pojęcia takie jak: glebowe substancje organiczne, glebowy materiał organiczny czy glebowe związki organiczne. W węższym znaczeniu używa się też terminów: substancje humusowe, związki humusowe, związki próchniczne.
Podział glebowej materii organicznej obejmuje kilka grup. Wyróżnia się substancje próchniczne. Należą do nich także resztki roślinne i zwierzęce. Inną grupą są swoiste substancje próchniczne. Próchnica i humus często są traktowane jako synonimy. Mają jednak różne definicje w literaturze naukowej.
Materia organiczna zawiera głównie węgiel. Jest związana z istotami żywymi lub ich szczątkami. Składa się z węgla organicznego (40-60%), tlenu (30-50%), wodoru (3-8%). Zawiera również azot (1-5%), siarkę i fosfor (0,1-4%). W glebie pochodzi głównie z rozkładających się resztek. Dotyczy to resztek roślinnych, zwierzęcych oraz mikroorganizmów.
Co to jest materia organiczna w glebie?
Materia organiczna w glebie to mieszanina martwych resztek roślin i zwierząt, mikroorganizmów oraz humusu. Jest kluczowym składnikiem gleby.
Czym różni się materia organiczna od próchnicy?
Materia organiczna obejmuje wszystkie związki organiczne w glebie, w tym świeże resztki. Próchnica to najbardziej stabilna, przetworzona forma materii organicznej.
Rola materii organicznej w żyzności gleby
Materia organiczna ma fundamentalne znaczenie dla żyzności gleby. Wpływa na jej strukturę fizyczną. Decyduje o aktywności mikroorganizmów glebowych. Zwiększa pojemność wodną gleby. Funkcje materii organicznej wynikają z jej wpływu. Oddziałuje na procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne w glebie.
Materia organiczna poprawia strukturę gleby. Powoduje zbijanie się gleby w grudki. Tworzy stabilne agregaty glebowe. Przy zawartości węgla organicznego poniżej 2% agregaty są nietrwałe. Przy 2 do 2,5% stają się umiarkowanie stabilne. Powyżej 2,5% tworzą się agregaty stabilne. Lepsza struktura zapobiega erozji gleby. Wzrost stabilności agregatów poprawia infiltrację wody. Zmniejsza też gęstość objętościową gleby. To przekłada się na większe magazynowanie wody.
Materia organiczna zwiększa zdolność gleby do zatrzymywania wody. Zwiększa również jej infiltrację. Szacuje się, że 1% próchnicy na obszarze 1 ha waży około 30 ton. Taka ilość jest w stanie pochłonąć od 90 do 150 ton wody. Wzrost zawartości próchnicy o 1 punkt procentowy w glebach piaszczystych zwiększa pojemność wodną o około 30%. Dostępna woda dla roślin rośnie do 15%.
Materia organiczna wpływa na akumulację składników mineralnych. Pełni rolę rezerwuaru składników odżywczych dla roślin. Uwalnia je w procesie mineralizacji. Zwiększa pojemność kationowymienną gleby (CEC). Gleba o wysokiej zawartości materii organicznej ma wysoką wartość CEC. Może wynosić od 250 do 400 meq/100 g. Materia organiczna neutralizuje jony zakwaszające. Zmniejsza dostępność toksycznych substancji i metali ciężkich. Oddziałuje na gospodarkę fosforem.
Obecność materii organicznej stymuluje życie biologiczne gleby. Zwiększa aktywność mikroorganizmów glebowych. Drobnoustroje, makrofauna i mezofauna rozkładają biomasę. Wpływają pozytywnie na strukturę gleby. Humus zawarty w cząstkach koloidów jest naładowany ujemnie. Ma dużą powierzchnię, co wpływa na sorpcję.
Materia organiczna odgrywa kluczową rolę w sekwestracji węgla. Sekwestracja to proces wyłączania CO₂ z atmosfery. Dwutlenek węgla jest akumulowany w glebie. W cyklu węglowym rośliny wychwytują CO₂. Przekształcają go w związki organiczne. Rozkład materii organicznej uwalnia CO₂. Właściwe zarządzanie ogranicza emisję gazów cieplarnianych.
„Materia organiczna w glebie odgrywa istotną rolę w utrzymaniu jej żyzności, poprawie struktury oraz zdolności do retencji wody i składników odżywczych.”
„Materię organiczną pomaga glebie zatrzymywać i uwalniać więcej składników odżywczych, sprzyja rozwojowi mikroorganizmów.”
„Sekwestracja węgla stanowi podstawowy proces celowego wyłączania dwutlenku węgla z obiegu atmosferycznego, poprzez jego akumulację w glebie.”
Dlaczego materia organiczna jest ważna dla gleby?
Materia organiczna poprawia strukturę, zwiększa retencję wody, dostarcza składniki odżywcze i wspiera życie mikroorganizmów. Jest kluczowa dla żyzności.
Jak wpływa na retencję wody?
Materia organiczna działa jak gąbka. Zwiększa zdolność gleby do zatrzymywania wody. Poprawia też jej wchłanianie (infiltrację).
Jak poprawia strukturę gleby?
Powoduje sklejanie się cząstek gleby w agregaty. Tworzy gruzełkowatą strukturę. To ułatwia napowietrzenie i krążenie wody.
Procesy rozkładu i przemiany
Materia organiczna w glebie podlega ciągłym przemianom. Dwa główne procesy to mineralizacja i humifikacja. Procesy te zachodzą jednocześnie. Ich tempo zależy od wielu czynników środowiskowych. Należą do nich temperatura, wilgotność, napowietrzenie gleby. Ważne są też pH i dostępność składników odżywczych. Kluczową rolę odgrywa aktywność organizmów glebowych.
Mineralizacja rozkłada materię organiczną. Powstają proste związki nieorganiczne. Są to między innymi dwutlenek węgla (CO₂), woda (H₂O). Uwalniane są jony azotanowe (NO₃⁻), fosforanowe (PO₄³⁻) i siarczanowe (SO₄²⁻). W warunkach tlenowych mineralizacja jest efektywna. Uwalnia energię. W warunkach beztlenowych proces przebiega inaczej. Może prowadzić do emisji metanu (CH₄) i siarkowodoru (H₂S). Procesy rozkładu materii organicznej wpływają na cykle biogeochemiczne. Mają znaczenie dla emisji gazów cieplarnianych.
Humifikacja przekształca materię organiczną. Powstają stabilne związki próchniczne. Próchnica glebowa to najbardziej przetworzona forma. Jest końcowym produktem humifikacji. Próchnica stanowi 70 do 80% całości substancji organicznej gleby. W glebie użytkowanej rolniczo udział próchnicy to 80-90% substancji organicznej. Proces powstawania związków próchniczych jest długotrwały. Kwasy humusowe są głównym składnikiem próchnicy. Nazywane są „czarnym złotem” ze względu na ich wartość.
„Materia organiczna w glebie podlega procesom mineralizacji i humifikacji.”
„Rozkład materii organicznej obejmuje dwa główne procesy: mineralizację oraz humifikację.”
Jak rozkłada się materia organiczna w glebie?
Rozkład odbywa się głównie poprzez mineralizację i humifikację. Mikroorganizmy przetwarzają szczątki organiczne.
Co to jest mineralizacja?
Mineralizacja to rozkład materii organicznej do prostych związków nieorganicznych. Uwalnia składniki odżywcze i energię.
Co to jest humifikacja?
Humifikacja to proces tworzenia stabilnych związków próchnicznych. Powstaje w ten sposób próchnica – trwała forma materii organicznej.
Jak zwiększyć zawartość materii organicznej w glebie?
Poziom materii organicznej w glebie wymaga wsparcia. W Polsce średnia zawartość humusu w gruntach rolnych jest niska. W 2015 roku wynosiła 1,96%. Mediana była jeszcze niższa – 1,68%. Aż 70% gleb ma poziom próchnicy poniżej 2%. Minimalna zalecana zawartość próchnicy w glebie uprawnej to 2%. Niskie poziomy ograniczają żyzność i produktywność.
Odbudowę zasobów materii organicznej można osiągnąć różnymi metodami. Kluczowe jest odpowiednie nawożenie. Ważna jest właściwa kolejność sadzenia roślin (płodozmian). Stosowanie zielonego nawozu jest korzystne. Niewłaściwe nawożenie mineralne, zwłaszcza azotem, może szkodzić. Prowadzi do wzrostu chwastów i szkodników. Obniża jakość upraw.
Pierwszym krokiem do poprawy gleby jest uprawa roślin z dużą ilością pozostałości. Następnie warto włączyć rośliny strączkowe i okopowe do płodozmianu. Rośliny wzbogacające glebę to wieloletnie rośliny pastewne (lucerna, koniczyna). Należą do nich rośliny strączkowe (groch, wyka, bobik) i mieszanki zbożowo-strączkowe. Rośliny okopowe oraz warzywa liściaste i korzeniowe zubożają glebę. Zboża mają na bilans wpływ neutralny lub mały ujemny.
Stosowanie nawozów organicznych jest bardzo ważne. Należą do nich obornik, gnojówka, gnojowica. Korzystny jest pomiot kurzy i komposty. W gospodarstwach bez produkcji zwierzęcej stosuje się rośliny na nawozy zielone. Przyoruje się plony uboczne. Istotną rolę odgrywają międzyplony. Stosowanie roślin okrywowych i zerowa uprawa sprzyjają wzrostowi materii organicznej. Kwasy humusowe mogą zwiększać zasoby materii organicznej.
Zielony nawóz wzbogaca glebę. Jego efektywność bywa jednak ograniczona. Mechaniczne zaburzenia gleby i szybkie uwalnianie składników mogą zmniejszać korzyści. Zaprzestanie spalania biomasy na polach również jest ważne. Ochrona gleby przed erozją pomaga zachować materię organiczną. Minimalna rekultywacja i koncentracja dodatków organicznych na powierzchni są korzystne.
„Odbudowę zasobów materii organicznej gleby można osiągnąć miedzy innymi poprzez odpowiedni płodozmian, regulację wielkości plonu, stosowanie nawozów naturalnych i organicznych oraz środków poprawiających żyzność gleby.”
Aby zwiększyć zawartość materii organicznej w glebie, rozważ następujące działania:
- Stosuj płodozmian z roślinami wzbogacającymi glebę.
- Stosuj nawozy organiczne, takie jak obornik czy kompost.
- Uprawiaj rośliny na zielony nawóz, ostrożnie zarządzając jego rozkładem.
- Stosuj międzyplony dla ochrony gleby i dostarczenia biomasy.
- Rozważ zastosowanie zerowej uprawy lub minimalnej obróbki gleby.
- Stosuj nawozy zawierające kwasy humusowe.
- Zaprzestań spalania resztek pożniwnych na polach.
Jak podnieść poziom materii organicznej w glebie?
Możesz zwiększyć jej poziom stosując płodozmian, nawozy organiczne, zielony nawóz, międzyplony oraz ograniczając orkę.
Jakie nawozy organiczne stosować?
Skuteczne są obornik, kompost, gnojowica, pomiot kurzy i zielone nawozy. Dostarczają one cenną materię organiczną.
Czy zielony nawóz jest zawsze dobry?
Zielony nawóz jest korzystny. Jednak jego efektywność zależy od warunków rozkładu. Szybkie uwolnienie składników może być problematyczne.
Materia organiczna w różnych środowiskach glebowych
Zawartość i charakter materii organicznej różnią się w zależności od środowiska. W glebie użytkowanej rolniczo próchnica stanowi 80-90% substancji organicznej. W ogrodach i uprawie kwiatów preferowana ilość materii organicznej to 4 do 6%. W przypadku trawników wystarczy 2 do 3%.
Gleby leśne charakteryzują się specyficznymi typami próchnic. Należą do nich mull, moder i mor. Występują także typy przejściowe, np. moder-mull, moder-mor. Leśna materia organiczna pochodzi głównie z opadu roślinnego. Obejmuje to igły, liście, gałęzie, szyszki, owoce. Zasoby leśnej materii organicznej są zróżnicowane. W różnych typach gleb leśnych mają szeroki zakres wartości. Mogą wynosić od 26 do 138 Mg/ha. Na przykład, w glebie brunatnej typu mull zasoby to 31-76 Mg/ha. W glebie rdzawej z materią typu moder zasoby wynoszą 57-121 Mg/ha. Gleba bielicowa z materią typu mor może mieć 71-138 Mg/ha.
Jakie są typy próchnic w glebach leśnych?
W glebach leśnych wyróżnia się typy próchnic takie jak mull, moder i mor. Istnieją też formy przejściowe.
Ile materii organicznej powinno być w glebie ogrodowej?
W glebach ogrodowych i przeznaczonych pod kwiaty zaleca się zawartość materii organicznej na poziomie 4 do 6 procent.
Zobacz także:
Dodaj komentarz