Επισκέπτες

Έχουμε 7 επισκέπτες σε σύνδεση

Συνολικός αριθμός επισκεπτών

Απομείωση οργανικής ύλης

print PDF

Οργανική ουσία του εδάφους - Γενικά
Ο όρος οργανική ουσία του εδάφους αναφέρεται στα οργανικά συστατικά του εδάφους τα οποία περιλαμβάνουν κάθε ζωικό ή φυτικό υπόλειμμα το οποίο παραμένει ή επιστρέφει στο έδαφος και υπόκειται σε διεργασίες αποικοδόμησης. Η οργανική ουσία του εδάφους είναι από τα πιο σημαντικά συστατικά του εδάφους καθώς επηρεάζει τη δομή του εδάφους, το πορώδες, τη διηθητική ικανότητα, την ικανότητα συγκράτησης νερού και θρεπτικών, τη βιοποικιλότητα του εδάφους, καθώς και τη διαθεσιμότητα θρεπτικών.

Η οργανική ουσία του εδάφους ευνοεί τη συσσωμάτωση των εδαφικών τεμαχιδίων, γεγονός που οδηγεί σε καλή δομή του εδάφους άρα και καλές συνθήκες αερισμού και διήθησης, ενώ προσδίδει στο έδαφος αντοχή στη διάβρωση και στη δημιουργία επιφανειακής κρούστας. Στα περισσότερα εδάφη η οργανική ουσία κυμαίνεται σε ποσοστά από 2 έως 10%. Ακόμη όμως και σε μικρά ποσοστά η οργανική ουσία είναι πολύ σημαντικό συστατικό του εδάφους.

organicΑνάλογα με την περιεχόμενη οργανική ουσία τα εδάφη χαρακτηρίζονται ως ανόργανα ή οργανικά. Τα ανόργανα εδάφη αποτελούν τη συντριπτική πλειοψηφία των καλλιεργούμενων εδαφών παγκοσμίως και η περιεχόμενη οργανική ουσία κυμαίνεται από ίχνη έως και 30%, συνήθως όμως σε ποσοστά μικρότερα του 10%. Τα οργανικά εδάφη έχουν σχηματιστεί κάτω από ειδικές συνθήκες, περιέχουν οργανική ουσία σε πολύ υψηλά ποσοστά και εφόσον καλλιεργούνται χρειάζονται ειδική μεταχείριση για να μην καταστραφούν. Λόγω της σπανιότητάς τους, δε θεωρούνται ζωτικά για τη γεωργική παραγωγή. Το έργο LIFE SoS επικεντρώνεται στην περιεχόμενη οργανική ουσία στα ανόργανα εδάφη της Νότιο-Ανατολικής Μεσογείου. Στόχος του έργου είναι κατ’ αρχήν να διερευνηθούν τα πραγματικά επίπεδα οργανικής ουσίας των καλλιεργούμενων εδαφών της λεκάνης του Ανθεμούντα και σε δεύτερη φάση να προταθούν καλλιεργητικές πρακτικές που να οδηγούν σε βελτίωση των ποιοτικών χαρακτηριστικών του εδάφους σε σχέση με την περιεχόμενη οργανική ουσία.co2

Η καλλιέργεια των εδαφών οδηγεί στην απομάκρυνση θρεπτικών από το έδαφος αλλά και στη μείωση της οργανικής ουσίας, ως αποτέλεσμα των επαναλαμβανόμενων κύκλων καλλιέργειας-συγκομιδής αλλά και της ανεπαρκούς προσπάθειας διαφύλαξης της ποιότητας των εδαφών. Η υποβάθμιση των καλλιεργούμενων εδαφών διακόπτεται μόνο εάν υιοθετηθούν καλλιεργητικές πρακτικές που διαφυλάττουν και βελτιώνουν την οικολογική του κατάσταση ή αφεθούν ακαλλιέργητα για μεγάλα διαστήματα. Ωστόσο η αποκατάσταση της ποιότητας του εδάφους σε σχέση με την περιεκτικότητά τους σε θρεπτικά και οργανική ουσία μετά από υιοθέτηση κατάλληλων γεωργικών πρακτικών είναι μια διαδικασία που μπορεί να απαιτήσει αρκετά χρόνια, ιδιαίτερα σε περιοχές όπου η καλλιέργεια λαμβάνει χώρα κυρίως κατά τους θερμούς και ξηρούς μήνες του έτους.

 organic-matter

Η οργανική ουσία του εδάφους αποτελείται από συστατικά τα οποία συναντώνται σε διάφορες αναλογίες μεταξύ τους και σε διάφορα ενδιάμεσα φυσικά και χημικά στάδια της διαδικασίας αποικοδόμησης της οργανικής ύλης. Τα συστατικά αυτά περιλαμβάνουν ζωντανούς οργανισμούς, αδιαφοροποίητα, μερικώς διαφοροποιημένα έως και τελείως διαφοροποιημένα (αποικοδομημένα) υπολείμματα καθώς και προϊόντα των διαδικασιών αποικοδόμησης και ανασύνθεσης των οργανικών ενώσεων. Τα οργανικά υλικά του εδάφους μπορούν να ενταχθούν στις εξής κατηγορίες:

  • Ζωντανοί οργανισμοί και μικροοργανισμοί
  • Οργανική ουσία εδάφους: (δεν περιλαμβάνει ζωντανούς οργανισμούς) ετερογενές μείγμα από ουσίες που προκύπτουν από φυσικό τεμαχισμό, μικροβιολογική και χημική αποικοδόμηση των οργανικών υπολειμμάτων και από ανασύνθεση οργανικών ενώσεων
    • Πρόσφατα οργανικά (φυτικά ή ζωικά) υπολείμματα ή παλαιότερα μη διαφοροποιημένα (αλλοιωμένα) υπολείμματα
    • Ενεργό ή διαφοροποιημένο οργανικό κλάσμα, το οποίο συχνά αναφέρεται ως προϊόν της διαδικασίας χουμοποίησης και
    • Ανθεκτικό ή σταθερό οργανικό κλάσμα ή χούμος, το οποίο αποτελείται από οργανικές ενώσεις με σχετικά υψηλό μοριακό βάρος, σκούρο καφέ έως μαύρο χρώμα, το οποίο έχει προκύψει από δευτερογενείς διαδικασίες μετατροπής ή/και σύνθεσης των οργανικών υλών του εδάφους


organic-matter2



 Ο ρόλος της οργανικής ουσίας του εδάφους
 Η υποβάθμιση της γονιμότητας των εδαφών ως αποτέλεσμα της μείωσης της οργανικής ουσίας είναι ένα ζήτημα που απασχολεί όλο και περισσότερο τους καλλιεργητές ιδιαίτερα στις ξηρές και ημίξηρες περιοχές του πλανήτη. Η ελάχιστη επιθυμητή περιεκτικότητα σε οργανική ουσία για τη διατήρηση ικανοποιητικών φυσικών και χημικών ιδιοτήτων στα καλλιεργούμενα εδάφη είναι σχετικά χαμηλή και κυμαίνεται μεταξύ 2 και 4%. Ποσοστό οργανικής ουσία υψηλότερο από αυτό που απαιτείται για τη διατήρηση ικανοποιητικών φυσικών ιδιοτήτων προσδίδει στα εδάφη μεγαλύτερη ικανότητα συγκράτησης θρεπτικών, αλλά δεν συνεισφέρει άμεσα στην αύξηση της παραγωγικότητας των εδαφών.

organic-matter3

Το ενεργό και ένα μέρος του ανθεκτικού κλάσματος της οργανικής ουσίας του εδάφους, μαζί με μικροοργανισμούς που ζουν στο έδαφος συνεισφέρουν στη συσσωμάτωση των εδαφικών τεμαχιδίων σε μεγαλύτερα συσσωματώματα και προσδίδουν στο έδαφος ικανοποιητικές συνθήκες αερισμού, διηθητικότητας και αντίστασης στη διάβρωση και τη δημιουργία επιφανειακής κρούστας.

Το ανθεκτικό κλάσμα της οργανικής ουσίας του εδάφους, δηλαδή ο χούμος, είναι αυτό που συνεισφέρει κατά κύριο λόγο στην αυξημένη ικανότητα συγκράτησης κατιόντων (CEC) και υγρασίας, καθώς και στο σκούρο χρώμα του εδάφους. Το κλάσμα αυτό της οργανικής ουσίας αποικοδομείται με πολύ αργούς ρυθμούς και για το λόγο αυτό δε συνεισφέρει άμεσα στη γονιμότητα του εδάφους όπως το ενεργό κλάσμα. Η οργανική ουσία του εδάφους συνεισφέρει με δύο ειδών διεργασίες στη θρέψη των φυτών:

  • Η οργανική ουσία του εδάφους προέρχεται κυρίως από φυτικά υπολείμματα και περιέχει όλα τα απαραίτητα θρεπτικά για τα φυτά, τα οποία ελευθερώνονται σε αφομοιώσιμες μορφές κατά τη διαδικασία της αποσύνθεσης.
  • Το σταθερό κλάσμα της οργανικής ουσίας, συνήθως αναφερόμενο ως χούμος, το οποίο έχει μεγάλη ικανότητα συγκράτησης κατιόντων (CEC) και μπορεί να συγκρατεί αλλά και αν ελευθερώνει σημαντικές ποσότητες θρεπτικών στοιχείων.
organic-matter4

Οι κυριότερες φυσικο-χημικές και βιολογικές λειτουργίες οι οποίες σχετίζονται με την οργανική ουσία του εδάφους είναι οι εξής:

  • Συσσωμάτωση εδαφικών τεμαχιδίων σε μεγαλύτερα συσσωματώματα
  • Βελτίωση του αερισμού του εδάφους
  • Αύξηση της ικανότητας συγκράτησης νερού
  • Θετική επίδραση στη θερμοκρασία του εδάφους
  • Υψηλή ικανότητα συγκράτησης κατιόντων (CEC χούμου:  100-300cmol+/kg, CEC καολινίτη: 2-15cmol+/kg)
  • Ρυθμιστικός παράγοντας για το pH του εδάφους
  • Ικανότητα συγκράτησης βαρέων μετάλλων και φυτοφαρμάκων
  • Πηγή θρέψης για τους μικροοργανισμούς και τους άλλους ζώντες οργανισμούς του εδάφους
  • Σημαντική αποθήκη θρεπτικών στοιχείων
organic-matter5

Επίπεδα συγκέντρωσης της οργανικής ουσίας στο έδαφος
Το ποσό (ή ποσοστό) της οργανικής ουσίας σε ένα έδαφος εξαρτάται από ένα πλήθος αλληλοεξαρτώμενων παραγόντων, οι οποίοι τελικά εκφράζουν το ισοζύγιο μεταξύ της οργανικής ουσίας που προστίθεται στο έδαφος σε σχέση με αυτή που απομακρύνεται ή αποσυντίθεται στη διάρκεια του χρόνου. Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν αυτό το ισοζύγιο είναι οι εξής:

  • Κλιματικοί. Για εδάφη με παρόμοια χαρακτηριστικά και παρόμοια μεταχείριση, ο οργανικός άνθρακας έχει υψηλότερες τιμές εκεί όπου η βροχόπτωση είναι υψηλότερη και οι θερμοκρασίες χαμηλότερες. Εκτιμάται ότι για κάθε 8 με 9°C αύξηση της μέσης ετήσιας θερμοκρασίας, ο ρυθμός αποσύνθεσης της οργανικής ουσίας του εδάφους διπλασιάζεται.
  • Εδαφικός τύπος. Η άργιλος, κυρίως με έμμεσους τρόπους, εμποδίζει την αποικοδόμηση της οργανικής ουσίας. Κύριο ρόλο παίζουν η ενσωμάτωση της οργανικής ουσίας στα εδαφικά συσσωματώματα, η αυξημένη συγκράτηση υγρασίας, ο περιορισμός του αερισμού κλπ.
  • Η φυτική ανάπτυξη. Όσο μεγαλύτερη είναι η ανάπτυξη φυτικής μάζας, τόσο μεγαλύτερη είναι η εισροή οργανικού άνθρακα στο έδαφος. Σημαντικό ρόλο παίζει και το είδος της αναπτυσσόμενης βλάστησης και συγκεκριμένα ο λόγος άνθρακα προς άζωτο (C/N).
  • Η τοπογραφία. Τα εδάφη περιοχών που βρίσκονται στα χαμηλά σημεία κοιλάδων ή γενικότερα κεκλιμένων περιοχών έχουν γενικά μεγαλύτερη συγκέντρωση οργανικού άνθρακα, κυρίως λόγω στης αυξημένης υγρασίας σε αυτά τα σημεία.
  • Η μηχανική κατεργασία του εδάφους. Η συχνή και εντατική κατεργασία του εδάφους επιταχύνει την αποικοδόμηση της οργανικής ουσίας. Σε κάποιο βαθμό η μείωση αυτή μπορεί να αντισταθμιστεί από την αυξημένη παραγωγή βιομάζας, στην περίπτωση που τα φυτικά υπολείμματα μετά τη συγκομιδή παραμένουν και ενσωματώνονται στο έδαφος.
organic-matter6

Η οργανική ουσία στα παρθένα εδάφη είναι κατά κανόνα υψηλότερη από ότι στα καλλιεργούμενα και τείνει να μειωθεί με την έναρξη της καλλιέργειάς τους. Υπάρχουν κάποιες γενικές γεωργικές πρακτικές οι οποίες μπορεί να συνεισφέρουν σε αύξηση της οργανικής ουσίας στα καλλιεργούμενα εδάφη, όπως:

  • Η ενσωμάτωση των φυτικών υπολειμμάτων, μετά τη συγκομιδή
  • Η προσθήκη οργανικών υλικών, όπως κοπριά, κομπόστα κλπ
  • Η πρακτική της κάλυψης του εδάφους με φυτικά υπολείμματα για τη συγκράτηση της υγρασίας
  • Η αμειψισπορά που περιλαμβάνει πολυετή αγροστώδη και βοσκές
  • Η ελαχιστοποίηση της κατεργασίας του εδάφους, κυρίως κατά τη ζεστή και ξηρή περίοδο του έτους. Υπάρχει δυνατότητα υιοθέτησης πρακτικών ακαλλιέργειας
  • Η συντήρηση υψηλών επιπέδων υγρασίας στο έδαφος

Τα πολυετή αγροστώδη έχουν τα ευνοϊκότερα αποτελέσματα σε σχέση με την αύξηση της οργανικής ουσίας του εδάφους για διάφορους λόγους, μεταξύ των οποίων και οι εξής:

  • Ανάπτυξη εκτεταμένου και βαθέως ριζικού συστήματος
  • Η ινώδης υφή των ριζών των πολυετών γρασιδιών
  • Η αυξημένη διηθητικότητα ακόμη και στις βαθύτερες εδαφικές στρώσεις, που υποβοηθείται από την ανάπτυξη εκτεταμένου ριζικού συστήματος
  • Η μειωμένη αποικοδόμηση της οργανικής ουσίας καθώς δεν καλλιεργείται το έδαφος
organic-matter7

Γεωργικές πρακτικές όπως το κάψιμο ή απλά η απομάκρυνση όλων των φυτικών υπολειμμάτων, η εντατική κατεργασία του εδάφους ιδιαίτερα κάτω από θερμές και ξηρές συνθήκες, η ξήρανση και θέρμανση ακόμη και των βαθύτερων στρώσεων του εδάφους, οδηγούν σε αυξημένη απώλεια οργανικής ουσίας. Άλλος ένας παράγοντας που συνεισφέρει στη μείωση της οργανικής ουσίας του εδάφους είναι η καλοκαιρινή αγρανάπαυση, καθώς η αυξημένη θερμοκρασία σε συνδυασμό με την ξήρανση και τον αυξημένο αερισμό του εδάφους και τη μη ύπαρξη καλλιέργειας που να καλύπτει το έδαφος, οδηγούν σε ταχεία αποσύνθεση της οργανικής ουσίας.

Η διάβρωση του εδάφους είναι ένας ακόμη παράγοντας που συνεισφέρει στην μείωση των αποθεμάτων οργανικής ουσίας, καθώς με αυτή απομακρύνεται το επιφανειακό έδαφος το οποίο αποτελεί συνήθως τον ορίζοντα με τη μεγαλύτερη συγκέντρωσης οργανικής ουσίας.

Γενικά η αποικοδόμηση της οργανικής ουσίας ευνοείται κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες θερμοκρασίας, υγρασίας και αλκαλικότητας, ενώ το είδος των μικροοργανισμών που λαμβάνουν μέρος στη διαδικασία της αποικοδόμησης εξαρτάται από αυτές τις συνθήκες.

Η οργανική ουσία του εδάφους δε μπορεί να αυξηθεί με γρήγορους ρυθμούς, ακόμη και όταν υιοθετούνται οι κατάλληλες γεωργικές πρακτικές. Ένα μικρό μόνο μέρος των προστιθέμενων οργανικών υλικών μετατρέπεται και παραμένει τελικά ως οργανική ουσία του εδάφους και κυρίως ως χούμος.
 
Αναφορές - σύνδεσμοι:
http://www.fao.org/
http://soils.usda.gov/
http://www.nrcs.usda.gov/
http://www.sare.org/
http://www.organicgardening.com/
http://www.agric.gov.ab.ca/
http://www.dpiw.tas.gov.au/
http://www.soilhealth.com/