Органична материя: дефиниция, роля в почвата и форми на хумус

Органична материя: дефиниция, роля в почвата и форми на хумус — научете как растителни и животински остатъци подобряват плодородието, структурата и здравето на почвата.

Органичната материя (или органичен материал) е материя, която е произлязла от наскоро жив организъм. Тя може да се разпадне или е продукт на разпад; или е съставена от органични съединения. Не съществува само едно определение за органична материя. То варира в зависимост от контекста, от предмета, за който се използва.

Почвата е съставена от минерали и органични вещества, както и от живи организми. Органичната материя в почвата произхожда от растения и животни. В гората например листната маса и дървесните материали падат на дъното на гората. Това е един вид органичен материал. Когато се разпадне до степен, в която вече не може да бъде разпознат, той се нарича органична материя на почвата. Когато органичната материя се разпадне на стабилни хумусни вещества, които са устойчиви на по-нататъшно разлагане, тя се нарича хумус.

Какво включва органичната материя в почвата

Органичната материя не е само „мъртва“ растителна маса. Тя включва:

• прясни растителни и животински остатъци (листа, корени, растителни стъбла, животински трупове);
• частично разложени вещества и микробна биомаса (бактерии, гъби, протозои);
• трансформирани и стабилизирани съединения – хумусни фракции (хуминови и фулвокиселини, хумин);
• растворими органични вещества (нектари, органични киселини), които са важни за храненето на микробите и за химичните процеси в почвата.

Функции и значение на органичната материя

Органичната материя изпълнява множество важни роли в почвената среда:

• Резервоар на хранителни вещества: при разлагането се освобождават азот, фосфор, сяра и други елементи, достъпни за растенията.
• Подобряване на структурата: органичните вещества свързват минералните частици, образувайки агрегати, които подобряват аерацията и проникването на корените.
• Задържане на вода: органичните вещества задържат вода, което увеличава устойчивостта на засушаване.
• Микробно обиталище: служи за храна и среда на почвените микроорганизми, които управляват цикъла на разлагане и хранителните потоци.
• Буфериране на pH и токсични елементи: хумусът може да свързва тежки метали и да намалява тяхното токсично въздействие върху растенията.
• Секвестиране на въглерод: стабилната органична материя е важен резерв за въглерод и помага за намаляване на въглеродния диоксид в атмосферата.

Форми на органичната материя и хумус

Органичната материя се дели по степен на разпад и стабилност:

• Лабилни фракции: прясни остатъци и лесно разложими вещества (захари, аминокиселини) — бързо се разграждат (дни до месеци).
• Средно стабилни фракции: частично разложени съединения с по-ниска разтворимост — разграждат се за месеци до години.
• Хумус (стабилни фракции): сложни полимерни вещества като хуминови и фулвокиселини и хумин — могат да се задържат в почвата десетилетия или повече.

При хумуса обичайно разграничаваме:

• Фулвокиселини: с по-ниско молекулно тегло, разтворими в киселинна и алкална среда;
• Хуминови киселини: средни по молекулно тегло, разтворими в алкална среда, важни при задържане на хранителни елементи;
• Хумин: най-неразтворимата и стабилна фракция, силно свързана с минералните частици.

Фактори, които влияят на разлагането

Скоростта и посоката на разлагане зависят от няколко фактора:

• Температура и влага: топли и влажни условия ускоряват микроорганичната активност;
• Наличност на кислород: аеробните условия обикновено подпомагат по-бързото разграждане;
• Химичен състав на остатъците: високото съдържание на лигнин и високо C:N съотношение забавят разлагането;
• Почвена текстура и минерално съдържание: финият материал и минералите могат да стабилизират органичните молекули чрез адсорбция и агрегация.

Практически приложения и управление

За да се поддържа или увеличи съдържанието на органична материя в почвата, се използват практики като:

• добавяне на компост и оборски тор;
• запазване на растителни остатъци като покривна растителност (mulch) или върху повърхността;
• упражняване на минимална или нулева обработка (reduced/no-till), която запазва органичната материя в горните пластове;
• използване на покривни култури и смесени ротации за увеличаване на кореновите остатъци и разнообразие на органичните източници;
• прилагане на биочар (biochar) или други стабилизирани органични материали за по-дългосрочно съхранение на въглерод.

Количествa и измерване

В типични минерални почви съдържанието на органична материя често варира между 1% и 6% (по маса), докато торфените почви могат да съдържат над 20–30%. За оценка и наблюдение се използват методи като:

• анализ на общо органично въглерод (TOC) с елементарен анализатор;
• методът „loss on ignition“ (LOI) — загуба при изгаряне;
• химически методи като Walkley–Black (окисляване с dichromate) — исторически използван за SOC оценка.

При превръщане на измерения органичен въглерод в „обща органична материя“ често се използва коефициент ~1.724 (приблизително), но това е ориентировъчно преобразуване.

Заключение

Органичната материя е ключов компонент на здравите почви — тя подобрява плодородието, структурата, задържането на вода и играе важна роля в глобалния въглероден цикъл. Поддържането и повишаването ѝ чрез устойчиви агрономични практики е важна стратегия за гарантиране на дългосрочна почвена продуктивност и екологична устойчивост.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява органичната материя?

В: Има ли само едно определение за органична материя?

В: От какво е съставена почвата?

В: Откъде идва органичната материя в почвата?

В: Какъв вид органични вещества падат на дъното в гората?

В: Какво представлява органичното вещество в почвата?

В: Какво е хумус?

Търсене по буква