المادة العضوية في التربة والدبال
المادة العضوية في التربة هي المادة الغنية بالكربون المشتقة من بقايا النباتات والحيوانات والميكروبات المتحللة، بما في ذلك الجزء المستقر المعروف باسم الدبال، وهي تدعم خصوبة التربة وبنيتها وتخزين الكربون.
Definition
المادة العضوية في التربة هي مجموع المواد المحتوية على الكربون في التربة المشتقة من الكائنات الحية والميتة في جميع مراحل التحلل؛ والدبال هو الجزء المتحلل المستقر نسبيًا الذي يقاوم التحلل السريع الإضافي.
Scope
يغطي هذا الموضوع تكوين وأجزاء المادة العضوية في التربة، وتكوين وطبيعة الدبال، والآليات التي تعمل على استقرار الكربون العضوي في التربة، ودور المادة العضوية في الخصوبة ودورة الكربون العالمية. ويتناول كلاً من المجمعات الديناميكية المتحللة والكربون المستقر طويل الأمد.
Core questions
- ما هو تكوين وأجزاء المادة العضوية في التربة؟
- كيف يتكون الدبال وما هي طبيعته؟
- لماذا يستمر بعض كربون التربة لقرون إلى آلاف السنين؟
- كيف تؤثر المادة العضوية على الخصوبة ودورة الكربون؟
Key concepts
- الكربون العضوي في التربة وأجزاء المادة العضوية
- الدبال والتدويل (humification)
- المادة العضوية الجزيئية والمرتبطة بالمعادن
- حماية التجمعات والمعادن
- دوران الكربون واستقراره
- احتجاز الكربون في التربة
Key theories
- الاستمرارية كخاصية للنظام البيئي
- ينشأ الاستمرار طويل الأمد للكربون العضوي في التربة بشكل أقل من المقاومة الجزيئية الجوهرية وأكثر من الحماية الفيزيائية داخل التجمعات، والارتباط بأسطح المعادن، والقيود البيئية والبيولوجية على التحلل.
- احتجاز الكربون في التربة
- يمكن أن تعمل التربة كمصرف أو مصدر للكربون الجوي اعتمادًا على الإدارة؛ فالممارسات التي تزيد من مدخلات المادة العضوية وحمايتها يمكن أن تحتجز الكربون مع تحسين الخصوبة والأمن الغذائي.
Mechanisms
تتحلل بقايا النباتات والميكروبات بواسطة مجتمع التربة، مطلقة ثاني أكسيد الكربون والمغذيات بينما يتحول جزء منها إلى أشكال أكثر استقرارًا. يستمر هذا الكربون المستقر ليس بشكل أساسي لأنه خامل كيميائيًا، ولكن لأنه محتجز فيزيائيًا داخل تجمعات التربة، أو مرتبط بأسطح معادن الطين والأكاسيد، أو يقع حيث يكون وصول ونشاط الميكروبات محدودًا. يحدد التوازن بين المدخلات الطازجة والتحلل والاستقرار ما إذا كانت المادة العضوية تتراكم أو تتناقص.
Clinical relevance
تعمل المادة العضوية في التربة على تحسين إمداد المغذيات، وقدرة الاحتفاظ بالماء، والبنية، وتمثل مخزونًا كبيرًا وقابلًا للإدارة من الكربون؛ ويساهم بناؤها من خلال الاحتفاظ بالبقايا، والمحاصيل الغطائية، وتقليل الحراثة في دعم صحة التربة ويمكن أن يساعد في التخفيف من تغير المناخ، بينما يؤدي فقدانها إلى تدهور التربة وإطلاق ثاني أكسيد الكربون.
History
لطالما اعتُبر الدبال فئة مميزة من الجزيئات المقاومة التي تتكون عن طريق التدويل (humification)، ولكن التقدم في التحليل والتأريخ النظائري، الذي تم تجميعه في مراجعات مؤثرة حوالي عام 2011، حول الرأي نحو استمرارية المادة العضوية كخاصية لنظام التربة بأكمله، مع آثار كبيرة على إدارة كربون التربة.
Debates
- المقاومة الجزيئية مقابل الضوابط البيئية على استمرارية الكربون
- عزت وجهة نظر قديمة طول عمر كربون التربة إلى جزيئات الدبال المستقرة جوهريًا، بينما تجادل التركيبات الحديثة بأن الاستمرارية تحكمها بشكل أساسي الحماية الفيزيائية، والارتباط بالمعادن، والضوابط البيئية، مما يعيد صياغة كيفية فهم وإدارة تخزين الكربون في التربة.
Key figures
- Michael W. I. Schmidt
- Rattan Lal
- Selman Waksman
Related topics
Seminal works
- schmidt2011
- lal2004
- brady2016
Frequently asked questions
- ما الفرق بين المادة العضوية والدبال؟
- المادة العضوية في التربة هي السلسلة الكاملة للمواد المحتوية على الكربون من البقايا الطازجة إلى المنتجات المتحللة بالكامل، بينما يشير الدبال على وجه التحديد إلى الجزء المستقر والمتحلل جيدًا الذي يتحلل ببطء فقط ويعطي الطبقة السطحية للتربة الكثير من لونها الداكن وقدرتها على الاحتفاظ بالمغذيات.
- هل يمكن أن يساعد بناء المادة العضوية في التربة في مكافحة تغير المناخ؟
- تزيد مخازن الكربون العضوي في التربة من الكربون الذي سيكون في الغلاف الجوي لولا ذلك وتحسن وظيفة التربة، لذا يمكن أن تساهم في التخفيف من تغير المناخ؛ وهذا التأثير حقيقي ولكنه محدود وقابل للعكس، حيث يمكن فقدان المكاسب إذا تغيرت الإدارة أو الظروف.