Organinė medžiaga: apibrėžimas, rūšys ir reikšmė dirvožemyje

Sužinokite, kas yra organinė medžiaga, jos rūšys ir reikšmė dirvožemiui — nuo humuso formavimosi iki derlingumo palaikymo ir anglies sekvestracijos.

Organinė medžiaga (arba organinė medžiaga) - tai medžiaga, kilusi iš neseniai gyvenusio organizmo. Ji gali suirti arba yra irimo produktas, arba yra sudaryta iš organinių junginių. Nėra tik vieno organinės medžiagos apibrėžimo. Jis skiriasi priklausomai nuo konteksto, dalyko, kuriam jis vartojamas.

Dirvožemį sudaro mineralai, organinės medžiagos ir gyvi organizmai. Dirvožemyje esančios organinės medžiagos gaunamos iš augalų ir gyvūnų. Pavyzdžiui, miške lapų paklotė ir sumedėjusi medžiaga patenka į miško paklotę. Tai vienos rūšies organinės medžiagos. Kai ji suyra tiek, kad jos nebeįmanoma atpažinti, ji vadinama dirvožemio organine medžiaga. Kai organinė medžiaga suskyla į stabilias humusines medžiagas, kurios yra atsparios tolesniam irimui, ji vadinama humusu.

Kas sudaro organinę medžiagą dirvožemyje?

Organinė medžiaga dirvožemyje apima įvairius komponentus, tarp kurių svarbiausi:

• Šviežios augalinės liekanos – lapai, stiebai, šaknys ir derliaus liekanos, kurios ką tik pateko į dirvą.
• Partikulinė organinė medžiaga (POM) – dalelės, kurios jau dalinai suskyla, bet dar išlaiko atpažįstamas struktūras.
• Humusas – stabilūs, sudėtingi organiniai junginiai, atsparūs sparčiam irimui; jie ilgai saugomi dirvoje.
• Dirvos mikroorganizmų biomasė – bakterijos, grybai, žemės vabalai ir kiti organizmai bei jų liekanos.
• Ištirpę organiniai junginiai (DOC) – lengvai judantys vandenyje tirpūs junginiai, dalyvaujantys greituose cheminiuose ir biologiniuose procesuose.

Organinės medžiagos funkcijos ir reikšmė

• Maistinių medžiagų ciklas: organinė medžiaga yra pagrindinis šaltinis azoto, fosforo, sieros ir kitų maistinių elementų, kuriuos mineralizacijos metu išskiria mikroorganizmai.
• Dirvos struktūra ir agregatai: humusas ir mikroorganizmai padeda formuoti aglomeratus, gerina struktūrą, oro apykaitą ir šaknų vystymąsi.
• Vandens sulaikymas: organinė medžiaga didina dirvos gebą sulaikyti vandenį, todėl augalai ištveria sausras geriau.
• Jonų mainai ir buferinė talpa: humusas turi didelę kationų mainų talpą (CEC), todėl saugo ir lėtina maistinių medžiagų praradimą.
• Erozijos mažinimas: geresnė struktūra ir paviršinis augalinis dangalas apsaugo nuo erozijos.
• Anglies saugykla: dirvožemio organinė medžiaga yra didelis atmosferinio anglies dioksido sinkas ir svarbi kovai su klimato kaita.
• Biodiversitetas: organinė medžiaga maitina ir palaiko įvairius dirvos organizmus, kurie savo ruožtu skatina dirvožemio sveikatą.

Faktoriai, lemiantys skaldymąsi ir kaupimąsi

Organinės medžiagos transformacijos spartą ir stabilumą lemia:

• Temperatūra ir drėgmė: šiltesnės ir drėgnesnės sąlygos paprastai pagreitina skilimą.
• Oksidacinės sąlygos: aerobinėje dirvoje medžiagos suyra greičiau nei vandenyje užlietose, anaerobinėse sąlygose.
• Cheminė sudėtis: medžiagos su aukštu C:N arba dideliu lignino kiekiu suyra lėčiau nei sultingos, azotą turinčios liekanos.
• Dirvos tekstūra ir pH: smėlingose dirvose organinė medžiaga gali mažiau kauptis; labai rūgščioje ar šarminėje aplinkoje mikrobiologinė veikla keičiasi.
• Žemės ūkio praktikos: arimas, intensyvus augalų pašalinimas, per didelis pievų ganymas ar drenažas gali mažinti organinės medžiagos atsargas.

Kaip matuojama organinė medžiaga?

Dažniausiai naudojamos metodikos:

• LOI (loss on ignition) – deginant ėjimo mėginį nustatomas svorio pokytis; tai leidžia įvertinti organinį anglies ir organinės medžiagos kiekį.
• TOC (total organic carbon) – bendra organinio anglies koncentracija, dažnai nustatoma ugninės oksidacijos ar kitos cheminės analizės būdu.
• Walkley–Black metodas – cheminis oksidacijos metodas, plačiai naudojamas dirvožemio organinio anglies nustatymui.

Tipiniai kiekiai ir skirtumai

Dirvožemio organinės medžiagos kiekis labai priklauso nuo regiono, žemės naudojimo ir klimato. Viršutiniuose dirvožemio sluoksniuose (0–30 cm) organinės medžiagos kiekis dažnai svyruoja nuo apie 1 % iki 6 %, bet tokiame diapazone gali būti dideli lokalūs skirtumai. Miško dirvose ir natūraliuose pievynuose humuso kiekis paprastai didesnis nei intensyviai dirbamuose laukuose.

Praktiniai patarimai dirvos organinei medžiagai didinti

• Palikti augalų liekanas lauke po derliaus nuėmimo ir mažinti arimą (sumažintas suarimas).
• Naudoti padengiamuosius augalus ir daugiau žaliųjų trąšų (cover crops) – jie maitina dirvą ir saugo nuo erozijos.
• Taikyti sėjomainą ir integruoti daugiametę žaliąją masę ar agroforestry sprendimus.
• Praplėsti kompostavimo ir gyvulininkystės mėšlo naudojimą kaip ilgaamžį organinės medžiagos šaltinį.
• Vengti per didelio dirvos drėkinimo ar drenažo, jei tikslas – palaikyti organinį anglies kiekį durpingose ar organinėmis turtingose dirvose (šiuo atveju sprendimai priklauso nuo konteksto).

Grėsmės ir iššūkiai

• Intensyvus arimas ir mechaninis dirvos trikdymas mažina humuso kiekį.
• Dirvos erozija pašalina paviršinį organinės medžiagos sluoksnį.
• Vienaplantsių monocultūrų ir neadekvačios sėjomainos praktikos mažina organinių liekanų įvairovę ir kiekį.
• Klimato kaita (aukštesnė temperatūra) gali pagreitinti organinės medžiagos mineralizaciją, taip sumažindama anglies sandėlius.

Santrauka

Organinė medžiaga yra gyvybiškai svarbi dirvožemio sveikatai: ji palaiko maistinių medžiagų ciklą, gerina struktūrą ir vandens sulaikymą, saugo anglies atsargas ir remia biologinę įvairovę. Tinkamas žemės ūkio ir miškininkystės valdymas gali padėti išsaugoti ir padidinti dirvožemio organinę medžiagą, tuo pačiu prisidedant prie produktyvumo ir klimato apsaugos.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra organinės medžiagos?

K: Ar yra tik vienas organinės medžiagos apibrėžimas?

K: Iš ko sudarytas dirvožemis?

K: Iš kur dirvožemyje yra organinių medžiagų?

K: Kokios organinės medžiagos miške patenka ant miško paklotės?

K: Kas yra dirvožemio organinės medžiagos?

K: Kas yra humusas?

Paieška pagal raidę