Materia organică a solului

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Turbă

Materia organică din sol este ansamblul de compuși organici prezintă în sol , atât animale și vegetale. Acest set este eterogen din mai multe puncte de vedere, este în mare măsură între componentele fracțiunii solide și este originea predominantă organică .

Identificarea și clasificarea

Dată fiind variabilitatea considerabilă a componentelor substanței organice, nu este posibil să-l cadru cu o definiție care este atât de concis și exhaustiv. Însăși atribuirea unei origine biologică ar fi reductiv, în sine, deoarece o cotă, chiar dacă minimă, este de origine sintetică. Irefutabila proprietate unică , care identifică o componentă a substanței organice este prezența carbonului organic, adică cu un număr de oxidare mai mic de 4.

Următoarele sunt o parte a materiei organice în ansamblu:

  • biomasa vie, constituită din toate organismele vii prezente in sol ( animale , rădăcini de plante , microorganisme );
  • biomasă mort, constând din deșeuri și reziduuri ale organismelor vii prezente în sol și orice material organic de origine biologică, mai mult sau mai puțin transformate și aduse de către om; în sol este într-o stare mai mult sau mai puțin avansată de descompunere (reziduuri de vegetație, carcase de animale, îngrășăminte organice, gunoi de grajd, etc.);
  • substanță organică de natură sintetică, constând din produse derivate dintr - o sinteză industrială și a făcut mai mult sau mai puțin în mod voluntar de către om ( plastic , reziduuri de pesticide , natura sintetica a îngrășămintelor organice, etc.); rolul lor în dinamica substanței organice este strict dependentă de biodegradabilitatea , care la rândul său depinde de complexitatea structurală componenta și prezența microorganismelor capabile să le atace (în special actinomicete );
  • humus , un heteropolimer produs de o reworking microbiană a substanței organice descompus de la simpli compuși organici și nuclee de condensare compuși aromatici cu biodegradabilitate scăzută, acestea din urmă derivate mai ales din descompunerea microbiană a ligninei .

Clasificarea substanței organice în pedologie urmează două abordări diferite: prima face distincție substanța organică în tipuri pe baza caracteristicilor morfologice , cum ar fi unele proprietăți chimice, aspectul exterior, prezența anumitor organisme vii și se referă la un aspect specific al substanței organic; a doua este de natură mai generală , deoarece se distinge substanța organică în clase pe baza gradului de descompunere.

Clase de materie organică (sol)

De rădăcini ale plantelor aparțin clasei de „edaphon.

Clasificarea în funcție de clase este o abordare mai funcțională , deoarece analizează stadiul de evoluție a modificărilor în ciclul carbonului și este adecvat să fie aplicat într - un domeniu de aplicare mai larg decât ultima. Pe de altă parte, delimitarea diferitelor clase nu este foarte clar din cauza complexității și suprapunerea proceselor de descompunere a solului.

Există patru clase, nu toate indicate cu o denumire specifică:

  1. Prima clasă, adesea numită edaphon, este substanța organică formată din biomasă vie și, prin urmare, a tuturor organismelor vii prezente în sol ( pedofauna , rădăcină sisteme de plante, bacteriene și microflorei fungice. Compoziția edaphon este fundamentală cât de mult poate afecta considerabil dezvoltarea de transformări ulterioare.
  2. Clasa a doua este substanța organică nedescompus formată din biomasă mort. Caracteristicile intrinseci depind strict de condițiile de mediu și pe cenozei edafic:
    • în solurile forestiere reziduurile de partea aeriană a plantelor prevalează, cea mai mare parte ramuri și frunze, dar pot exista diferențe marcate în funcție de caracteristicile pădurii, care poate sau nu poate favoriza dezvoltarea unei subarboret erbacee;
    • în solurile naturale acoperite cu vegetație predominant ierboasă ( pășuni , pășuni ) predomină reziduuri de aparate radicale, în special cu vegetație compusă în principal din ierburi ;
    • în solurile agricole este posibil să se observe o variabilitate extremă conform tehnicilor adoptate; în general, prezintă un rol fundamental în zona rădăcinii, la care se adaugă eventual reziduurile de cultură și a altor materiale organice încorporate cu prelucrarea .
  3. A treia clasă este substanța organică în descompunere. Acesta este cel mai puțin clasa definită datorită heterogenității și complexitatea proceselor în desfășurare, care sunt de asemenea afectate de diferențierea puternică în funcție de condițiile de mediu. În general, se observă un grad mai mult sau mai puțin avansată de descompunere, dar cu posibilitatea de a identifica în continuare materialul organic de origine. În solurile de pădure acestea sunt ușor de a localiza miceliu ciuperca care pătrunde descompuși de material.
  4. A patra categorie este identificat cu humus , cu alte cuvinte cu produsul final al transformărilor care nu curg în mineralizarea și care văd reworking, polimerizarea și condensarea compușilor organici simpli implementate de o parte a pedofauna și, mai presus de toate, din microflora edafic. În literatura de specialitate este adesea comun pentru a distinge două subclase care se referă la relația cu fracțiunea minerală a solului:
    • stabil humus: humus este reprezentat asociat cu fracțiunea minerală a formării complexului argilo-humic;
    • labil humus: humus este nereprezentate încorporat în fracțiunea minerală, din care pot fi separate prin mijloace fizice; după unii autori acestei subclase reprezintă o etapă prematură a fazei finale a humificare și ar trebui să fie introduse strict în clasa a treia.

Cele patru clase de materie organică sunt prezente în toate solurile în care un proces de descompunere și humificare, cu toate acestea, în afară de „edaphon nu întotdeauna este activă sunt identificarea ușoară. solurile forestiere sunt excepții, în care, în general, există o delimitare marcată de clase de-a lungul profilului de sol, cu excepția primului, care, prin natura sa, se dezvoltă parțial din pământ, parțial în orizonturile superficiale. A doua clasă este localizată în sottorizzonte O orizont L (în literatura de specialitate , de asemenea , menționată ca un orizont ooo) și reprezintă progeniturii nedescompus formate de frunze și ramuri. A treia categorie este localizată în sottorizzonte F O orizont și reprezintă descompuși gunoi, plin de hife și fauna fungici din sol. A patra categorie este situată parțial în H sub-orizontul O orizont (humus oscilantă) și parțial în orizontul A (humus stabil).

Humus și materia organică

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Humus .

După cum se poate observa din paragrafele anterioare, substanțe organice nu este identificată strict cu humus, chiar dacă cei doi termeni sunt adesea folosite ca sinonime.

Substanța organică reprezintă ansamblul de etape ale ciclului carbonului care se opun fazei minerale. În general , rolul său în proprietățile fizice și chimice este secundar și indirect atunci când se referă la primele trei clase, deși este esențial să influențeze dezvoltarea acesteia. Problema - cheie este , în schimb rolul biologic și ecologic .

Humusul este parte a substanței organice mai active din punct de vedere fizic și chimic, influențează mai mult sau mai puțin direct o parte considerabilă a chimiei solului și este în strânsă legătură cu activitatea biologică a absorbției elementelor nutritive. Prin procesele de humificare și mineralizare , humusul este în echilibru cu substanța organică a solului și, sub aspectul ecologic, este o deviere reversibilă a ciclului carbonului.

Din ceea ce a fost spus, este de presupus că o aprovizionare mare de substanțe organice nu este neapărat însoțită de un conținut ridicat de humus, cu repercusiuni fundamentale asupra proprietăților chimice ale solului. Un sol poate fi de fapt supus unei acumulări intense de substanțe organice nedescompus din cauza unei dehumificarea pipernicit sau, dimpotrivă, pentru a vedea o mineralizare rapidă și intensă, care elimină o mare parte din substanța organică din procesele finale ale humificare. Aceste tendințe sunt guvernate de acordul de mai mulți factori, printre care următoarele sunt relevante:

In trecut , am încercat să cuantifice aceste concepte cu coeficienții isoumic care, cel puțin în teorie, reprezintă un model de reprezentare a echilibrului materiei organice în sol, dar care, din cauza complexității factorilor implicați, fac lor aplicație practică dificil , dacă nu este complet aproximează on - line.

Funcțiile materiei organice

În pofida faptului că proprietățile fizice și chimice este espletano în mare măsură în stare de humus, substanța organică sensu lato sunt atribuite diferite funcții care, în general, contribuie la îmbunătățirea fertilității unui sol.

Printre funcțiile fizice și mecanice sunt raportate pe de o parte efectele benefice asupra structurii și pe de altă parte atenuarea defectelor care rezultă dintr - un țesut nu echilibrat:

  • Prin formarea complexelor-argiloase humici, substanța organică humified îmbunătățește structura solului, în special în prezența unei surse bune de calciu , care permite formarea agregatelor structurale primare de dimensiunea optimă și astfel încât să facă Evolve structurii spre tipul zgrunțuros.
  • În sol afânat îmbunătățește capacitatea de retenție a apei . În această privință, trebuie să se precizeze că humus are o capacitate de îmbibare, cum ar fi de a absorbi și reține cantități de apă de până la 20 de ori propria greutate.
  • In solurile argiloase îmbunătățește permeabilitatea și relația dintre macro și micropori și reduce duritatea . Aceste efecte rezultă mai ales din tranziția de la un granular la o structură zgrunțuros.
  • In general , se reduce predispoziția la " eroziune de suprafață, atât pentru eventuala prezență a unei cutii de gunoi, atât pentru formarea agregatelor structurale mai stabile.
  • Creșterea capacității portante a solului, reducerea daunelor cauzate de compresia exercitată de către mașinile agricole și de călcate în picioare de oameni și animale.

Printre funcțiile chimice și fizico-chimice, rolul jucat în dinamica care reglementează disponibilitatea și absorbția elementelor nutritive este deosebit de remarcat, în mare parte datorită creșterii conținutului coloidală:

Printre functiile biologice trebuie remarcat faptul rolul ca substrat nutritiv pentru dezvoltarea faunei solului și a microorganismelor , dar , de asemenea , stimularea acțiunii în activitatea rădăcinilor, care se efectuează cu mecanisme încă puțin cunoscute și care fac parte din dinamica d 'interacțiunea dintre rădăcină și rizosfera .

Printre funcțiile ecologice, deja menționate, cum ar fi protecția eroziunii și stimularea activității biologice în general, trebuie adăugat rolul important jucat de substanțe organice în inactivare, pentru adsorbția diferiților compuși organici la acțiune biotossica, este biologic origine ( polifenoli ) este de origine sintetică ( erbicide și pesticide în general). Cele organice soluri bogate în materie sunt toate sistemele importante de eliminare a efectelor care reduc fenomenele de poluare a apelor subterane . Acest lucru nu înseamnă că solul poate fi folosită în mod arbitrar ca mijloc de eliminare a deșeurilor toxice din alte activități umane, dar nu trebuie neglijat rolul materiei organice în reducerea impactului asupra mediului al diferitelor substanțe care ajung în mod normal , la sol cu activitatea agricolă .

Substanța organică din punct de vedere agronomic

Funcțiile pozitive efectuate de substanța organică se reflectă în cât mai multe avantaje sub aspectul agronomic. Acest concept nu se aplică în mod exclusiv tehnicilor agriculturii durabile ( de ex. " Agricultura ecologică ), dar are o valabilitate cu caracter general , că aceasta reflectă, în plus față de aspectele de mediu, de asemenea , cu privire la costul relativ la executarea diferitelor tehnici , în special cu referire la fertilizarea , solul arat , toate " irigare .

Relațiile cu preocuparea de fertilizare , în special , posibilitatea de a stabili niveluri de fertilitate chimice mai mari care beneficiază de crescut absorbanta că, alte lucruri fiind egale, dă humus la sol. Din punct de vedere economic , ar trebui , de asemenea , luate în considerare avantajul reducerii pierderilor datorate percolare sau la insolubilizării care se pot referi , respectiv , l ' azot și fosfor și, în cazuri extreme, aceleași baze , atunci când operează în soluri cu absorbanta scăzută.

Lucrările pot beneficia de cele mai bune condiții structurale , care sunt stabilite în soluri care au un non-neglijabil furnizat în lut . Creșterea moliciune că un nivel ridicat de substanțe organice dă soluri cu o textură fină sau foarte fină se traduce în mai puțin tenacitate și, în cele din urmă, o reducere a costurilor energetice ale prelucrării. Un alt aspect important este îmbunătățirea proprietăților fizice în teren gestionate cu tehnici non-prelucrare implementate atât arabil ( seed sod ) , atât în livezi ( înierbare ). Implementarea acestor tehnici face posibilă îmbunătățirea dotării materiei organice, la niveluri comparabile cu cele ale unui sol acoperit de o pășune , și să obțină avantaje în ceea ce privește rezistența la compactare și de eroziune și, în general, o permeabilitate mai bună.

Beneficiile de irigare derivă din condițiile mai bune structurale și de creșterea capacității de retenție a apei de soluri bine dotate cu materii organice. Acest lucru permite de a reduce atât pierderile datorate percolarea adânci și cele datorate scurgerile (atunci când funcționează pe un teren în pantă). O mai bună reținere a apei, de asemenea, permite să adopte o elasticitate mai mare în stabilirea schimburi de udare.

Balanța de materie organică

Dinamica materiei organice într-un mediu de cultură.
AB: nivel staționar în sol naturale
Nivelul de tranziție în sol cultivată: BC
CD: nivel staționar în sol agricol
DE: Nivelul de tranziție în sol abandonat

În orice tip de sol dinamica substanței organice este rezultatul proceselor de humificare și mineralizare , care se desfășoară simultan deși cu intensități diferite în funcție de condițiile climatice. În solurile naturale condițiile de mediu sunt substanțial stabile, cu orice variații periodice în timpul anului datorită succesiunea anotimpurilor ; aceasta conduce la stabilirea unui echilibru dinamic, din care o anumită cantitate de substanță organică apare care poate fi ridicată sau scăzută în raport cu pedologice, climatice și condițiile. referitor la vegetație Alterarea acestor condiții, cum ar fi o exploatare forestieră , un incendiu , o răsturnare climatic generează o ajustare a dinamicii până când ajunge la un nou echilibru, care în general este stabilit la niveluri mai mici.

Cultivarea unui sol natural determină întotdeauna o reducere a conținutului de substanțe organice. Acest lucru se datorează alterarea profilului solului cauzate de prelucrare, la cele mai bune condiții de aerare, determinată prin procesarea periodică, care mineralizarea favoare în detrimentul humificare, și, în general, la reducerea biomasei humificabile datorită eliminării produse sau distrugerea resturilor vegetale. Observarea dinamicii materiei organice într-un sol natural cultivate, o reducere progresivă a ofertei de materii organice și humus se observă, care, după un anumit număr de ani, se stabilește la nivele staționare mai mici. Orice abandonarea cultivării sau adoptarea unor tehnici de conservare conduce la o creștere lentă a conținutului, dar, în general, noile solUțioNeaZă de echilibru la nivele staționare mai mici decât cele ale solului naturale originale.

Conținutul materiei organice din sol agricol este strâns legată de tehnicile și rotațiile adoptate în legătură cu condițiile climatice. Există mai mulți factori care pot influența dinamica.

Prelucrarea solului

intervine procesarea periodică cu profilul și componența biocenozei edafice, dar mai ales creează o creștere a porozității care are ca rezultat o mai mare aerare și, în consecință, într-o mineralizare mai intensă. În general, prin urmare, ele reduce conținutul de substanță organică. Acțiunea negativă este accentuată cu prelucrare profundă, cum ar fi " arat și cu cele efectuate în perioada primăvară-vară. Tehnici de management conservator ca insamantarea SOD si inierbarea reduce foarte mult acest dezavantaj.

Gunoiului de grajd este una dintre sursele de materie organică în solurile agricole.
fertilizarea organică

Fertilizarea organică este esențială pentru creșterea conținutului de substanță organică din clasa a doua , deoarece biomasa rezultată în urma fuziunii se adaugă faptul că , în principal constă din rădăcinile plantelor. Eficacitatea fertilizării este strâns asociat cu natura materialelor și a făcut , în special , joacă un rol fundamental raportul C / N , care influențează coeficientul isoumico K 1 [1] .

Materialele cu un raport ridicat C / N, cum ar fi paie și tăierea resturilor, care sunt bogate în lignină și celuloză și foarte sărace în azot, au o descompunere lentă și dificilă, cu un grad scăzut de mineralizare și humificare, astfel încât acestea tind să se acumuleze în pământ, fără a contribui la humificare. În mod tradițional, ea tinde în general , pentru a evita încorporarea unor cantități mari de aceste materiale și sunt îndepărtate și destining utilizării în alte scopuri sau, în mod alternativ, se va arde în domeniu pentru a profita de efectul fertilizării al cenușii . Deși această practică duce la beneficii imediate, pe termen lung, reduce considerabil potențialul fertilitatea solului.

Materiale cu conținut redus raport C / N, cum ar fi gunoiul de grajd , gunoiului de grajd și alte produse de origine animală numai, sunt sărace în lignină și celuloză bogat în natură azot proteic . Aceste materiale se descompun rapid, dar orientată în principal pe mineralizare. De asemenea, în acest caz, contribuția la dehumificarea este modestă, cu toate acestea ele mențin un nivel ridicat de fertilitate, datorită chimice prin contribuția unor cantități considerabile de substanțe nutritive disponibile într-un timp relativ scurt, dar ușor supuse unor pierderi.

Materiale cu C N relație / echilibrată, cum ar fi gunoiul de grajd și compost , au o compoziție mixtă, în parte a animalelor și a plantelor parte. Această condiție favoruri descompunere și un echilibru între substanțial mineralizare și humificare. În cele din urmă este cel mai bun sol organic, dar costul ridicat au o utilitate limitată și, în general, pentru cele mai multe sisteme de recoltare profitabile. În ferma tradițională, prezența de reproducție a avut un rol decisiv: această structură, care vizează menținerea animalelor de lucru și, în al doilea rând, la producția de lapte și carne , a permis producerea unor cantități mari de material organic humificabile, optimizarea reutilizarea a deșeurilor de paie și animale. Specializarea adreselor de producție în agricultură de piață a redus considerabil această resursă, creșterea producției de materiale organice care contribuie în mod individual puțin la menținerea unor niveluri bune de humus în sol.

schimbări Crop

De asolamentele au un rol mai puțin evidentă, dar de o mare importanță pentru stabilizarea unui nivel de echilibru în ciclul de mai mulți ani. Culturi oferă diferite contribuții la conținutul de materie organică, în raport cu cantitatea totală de biomasă produsă și lăsate în sol ca reziduu de recoltă. Pentru unele culturi eliminarea materiei organice, sub forma atât produsul principal și secundar, este mare, în timp ce pentru alții cantitatea de biomasă reziduală este de natură să contribuie în mod semnificativ la îmbunătățirea solului. Distincția tradițională, considerate acum depășite, se bazează pe acest concept între îmbunătățirea recoltelor (cum ar fi unele culturi de reînnoire și culturilor furajere) și care epuizează stratul de Culturi (culturi altele reînnoire și cereale, în general). Istoria caz este foarte mare, dar unele cazuri specifice sunt citate în mod tradițional în literatura de specialitate ca exemple cheie:

  • Gazon a leguminoaselor furajere ( de ex. Lucerna , trifoi ) este privit ca un ameliorator de cultură de excelență lasă reziduuri în sol cu un raport C / N , datorită aproape echilibrat la " azot fixare simbiontică.
  • Gazon de iarbă furajere ( de ex. Golomozului , raigrasul ) este considerată ca ameliorator se acumulează o cantitate considerabilă de rădăcini fine groase care pătrunde în sol, favorizând o descompunere care nu este deranjat de prelucrare.
  • Reînnoirea din culturi ( de ex. Sfecla , cartofi , tomate , porumb , etc.) sunt considerate în mod tradițional ca miglioratrici la acesta fertilizarea organică este destinată , în general, astfel încât acestea să părăsească terenul într - o stare mai bună de fertilitate. În general, cu toate acestea, contribuția intrinsecă la dotarea substanței organice este modestă deoarece cultivarea în rânduri distanțate între ele, cu altele brassicaceae sau plivit , reduce semnificativ cantitatea de biomasă produsă. Pe echilibrul general al substanței organice joacă , de asemenea , un rol deloc de neglijat acțiunea de lucru, sa intensificat în mod tradițional în aceste culturi, precum și destinația reziduurilor de recoltă: de exemplu, în câmpia Campidano , în Sardinia , este cultivarea pe scară largă a anghinare ; această cultură în sine un ameliorator pentru biomasa abundentă produsă, dar se comportă în efect similar exploatarea la sfârșitul sezonului această biomasă este ars în câmp sau ambalate și destinate ca furaj pentru animale oi în companii separate.
  • De leguminoase pentru boabe ( de ex. Fasolea , Nautul , lintea ) sunt considerate în mod tradițional miglioratrici deoarece contribuie la îmbogățirea solului cu materii organice în raportul C / N mai echilibrat. În realitate, efectul este mult mai usoara îmbunătățirea decât cea a gazonului leguminoaselor și aceste specii rang mai bine în categoria culturilor de reînnoire. Azotul produs de fixare simbiotice, de fapt, o contribuție importantă în produsul îndepărtat, în timp ce reziduurile de cultură au caracteristici similare cu cele ale paielor; efectul îmbunătățirea este în mare parte limitată la masele rădăcină lăsate în sol.
  • Pascolativo de odihnă ( de ex. Necultivat ) ameliorator are un efect cât este benefic pentru dezvoltarea spontană a unei vegetație ierboase bogată de ierburi și gunoi de grajd lăsate de animalele care pasc. Acest efect apare în special atunci când pascolativo repaus durează de mai mulți ani, până la unele luciu , din cauza stării de fertilitate a solului evoluează agricole presupunând că proprietățile unei pășuni adevărate. Această practică este încă adoptată în zone limitate, cu agricultura extensivă, în sudul Italiei, alternând pășunatul de odihnă cu monocultura cu cereale sau alte culturi industriale. Punct de vedere istoric a avut un rol semnificativ în conservarea fertilității în terenuri ecologice destinate în principal de cereale: de exemplu, în Sardinia, o regiune care are o tradiție îndelungată în utilizarea terenurilor civice, terenuri agricole nu sunt afectate de ideologia marilor proprietari de pământ și de servitute feudală au proprietăți colective și au fost administrate de către autoritățile din satele defalcate, la cicluri multianuale alternative între exercitarea mimetic și l ' agricultura , orientate în principal către producția de grâu . [2] Această tradiție de secole optimizat balanța de materie organică din fonduri pentru utilizarea colectivă, realizarea de facto , un management conservator, spre deosebire de managementul sărăcită , care a fost menținută în moșiile până declinul total al culturilor de cereale în timpul dominației spaniole .
  • Cerealele de toamnă-iarnă ( de ex. Grâu , orz ) sunt considerate în mod tradițional sărăci culturi , deoarece biomasa produsă este foarte mică și are o atitudine all'umificazione. Cu aceste culturi se obișnuiește să se elimina complet produsul (cereale și paie) și în mod tradițional paiul este arsă sau pășunatul. În cele din urmă contribuția la fertilitate organică este foarte modestă, dacă nu negativ; doar cred că în sudul Italiei succesiunea unică la grâu și orz, practicată de secole în zonele afectate de proprietate asupra terenurilor, a dus la o sărăcire inexorabilă a solurilor, care, în cele mai vechi timpuri au avut un nivel ridicat de fertilitate.

Notă

  1. ^ Coeficientul isoumico K 1 al unui material organic exprimă randamentul teoretic în humus, în raport cu substanța uscată . De exemplu, gunoiul de grajd maturi, cu un coeficient egal cu 50, are un bun randament la fel de mult ca 50% din materia uscată este transformată, în condiții favorabile, în humus; paie de cereale , cu un coeficient cuprins între 15 și 20, are loc un randament scăzut și este humified cu dificultate.
  2. ^ Giulio Angioni , Sa laurera . Agricultorul care lucrează în Sardinia, Cagliari, Edes, 1976

Bibliografie

  • AA.VV, solului Chimie, editat de Paolo Sequi, Bologna, PATRON, 1989.
  • Luigi Giardini, General agronomie, 3rd ed., Bologna, ocrotitori, 1986.
  • Alda Belsito, și colab., Agrochimie, Bologna, Zanichelli, 1988, ISBN 88-08-00790-1 .
  • Andrea Giordano, Pedologie, Torino, UTET, 1999, ISBN 88-02-05393-6 .
  • D. Magaldi, GA Ferrari, solului - Pedologie în științele pământului și de evaluare a terenurilor, Roma, New Scientific Italia, în 1991.
  • G. Gisotti Principiilor geopedology, Bologna, Calderini, 1988, ISBN 88-7019-347-0 .

Elemente conexe