मृदा कार्बनिक पदार्थ और ह्यूमस

मृदा कार्बनिक पदार्थ विघटित होते हुए पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों के अवशेषों से प्राप्त कार्बन-समृद्ध सामग्री है, जिसमें ह्यूमस के रूप में ज्ञात स्थायी अंश भी शामिल है, और यह मृदा की उर्वरता, संरचना और कार्बन भंडारण का आधार है।

Definition

मृदा कार्बनिक पदार्थ मृदा में जीवित और मृत जीवों से प्राप्त कार्बन-युक्त सामग्री का कुल योग है जो विघटन के सभी चरणों में होती है; ह्यूमस अपेक्षाकृत स्थिर, विघटित अंश है जो आगे के तीव्र विघटन का प्रतिरोध करता है।

Scope

यह विषय मृदा कार्बनिक पदार्थ की संरचना और अंशों, ह्यूमस के निर्माण और प्रकृति, मृदा में कार्बनिक कार्बन को स्थिर करने वाले तंत्रों और उर्वरता तथा वैश्विक कार्बन चक्र में कार्बनिक पदार्थ की भूमिका को शामिल करता है। यह गतिशील, विघटित होने वाले पूलों और लंबे समय तक रहने वाले स्थिर कार्बन दोनों को संबोधित करता है।

Core questions

• मृदा कार्बनिक पदार्थ की संरचना और अंश क्या हैं?
• ह्यूमस कैसे बनता है और इसकी प्रकृति क्या है?
• कुछ मृदा कार्बन सदियों से सहस्राब्दियों तक क्यों बना रहता है?
• कार्बनिक पदार्थ उर्वरता और कार्बन चक्र को कैसे प्रभावित करता है?

Key concepts

• मृदा कार्बनिक कार्बन और कार्बनिक पदार्थ के अंश
• ह्यूमस और ह्यूमिफिकेशन
• कणिका और खनिज-संबद्ध कार्बनिक पदार्थ
• समग्र और खनिज संरक्षण
• कार्बन टर्नओवर और स्थिरीकरण
• मृदा कार्बन पृथक्करण

Key theories

एक पारिस्थितिकी तंत्र गुण के रूप में दृढ़ता

मृदा कार्बन की दीर्घकालिक दृढ़ता आंतरिक आणविक प्रतिरोधी क्षमता से कम, बल्कि समुच्चय के भीतर भौतिक संरक्षण, खनिज सतहों के साथ जुड़ाव, और विघटन पर पर्यावरणीय और जैविक बाधाओं से उत्पन्न होती है।

मृदा कार्बन पृथक्करण

प्रबंधन के आधार पर मृदा वायुमंडलीय कार्बन के लिए एक सिंक या स्रोत के रूप में कार्य कर सकती है; कार्बनिक पदार्थ के इनपुट और संरक्षण को बढ़ाने वाली प्रथाएं उर्वरता और खाद्य सुरक्षा में सुधार करते हुए कार्बन को अलग कर सकती हैं।

Mechanisms

पौधे और सूक्ष्मजीवों के अवशेष मृदा समुदाय द्वारा विघटित होते हैं, जिससे कार्बन डाइऑक्साइड और पोषक तत्व निकलते हैं, जबकि एक हिस्सा अधिक स्थिर रूपों में परिवर्तित हो जाता है। यह स्थिर कार्बन मुख्य रूप से इसलिए बना रहता है क्योंकि यह रासायनिक रूप से निष्क्रिय नहीं होता है, बल्कि इसलिए क्योंकि यह भौतिक रूप से मृदा के समुच्चय के भीतर फंसा होता है, मिट्टी और ऑक्साइड खनिज सतहों से बंधा होता है, या ऐसी जगह पर स्थित होता है जहाँ सूक्ष्मजीवों की पहुँच और गतिविधि सीमित होती है। ताजे इनपुट और विघटन तथा स्थिरीकरण का संतुलन यह निर्धारित करता है कि कार्बनिक पदार्थ जमा होता है या घटता है।

Clinical relevance

मृदा कार्बनिक पदार्थ पोषक तत्वों की आपूर्ति, जल-धारण क्षमता और संरचना में सुधार करता है, और कार्बन का एक बड़ा, प्रबंधनीय पूल प्रस्तुत करता है; अवशेषों को बनाए रखने, आवरण फसलों और कम जुताई के माध्यम से इसका निर्माण मृदा स्वास्थ्य का समर्थन करता है और जलवायु परिवर्तन को कम करने में मदद कर सकता है, जबकि इसका नुकसान मृदा को खराब करता है और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ता है।

History

ह्यूमस को लंबे समय से ह्यूमिफिकेशन द्वारा निर्मित प्रतिरोधी अणुओं के एक विशिष्ट वर्ग के रूप में देखा जाता था, लेकिन विश्लेषण और समस्थानिक डेटिंग में हुई प्रगति, जिसे 2011 के आसपास प्रभावशाली समीक्षाओं में संश्लेषित किया गया था, ने इस दृष्टिकोण को बदल दिया कि कार्बनिक पदार्थ की दृढ़ता पूरे मृदा पारिस्थितिकी तंत्र का एक गुण है, जिसके मृदा कार्बन के प्रबंधन के लिए बड़े निहितार्थ हैं।

Debates

कार्बन दृढ़ता पर आणविक प्रतिरोधी क्षमता बनाम पारिस्थितिकी तंत्र नियंत्रण

एक लंबे समय से चला आ रहा दृष्टिकोण मृदा कार्बन की दीर्घायु को आंतरिक रूप से स्थिर ह्यूमिक अणुओं के लिए जिम्मेदार ठहराता था, जबकि आधुनिक संश्लेषण यह तर्क देते हैं कि दृढ़ता मुख्य रूप से भौतिक संरक्षण, खनिज जुड़ाव और पर्यावरणीय नियंत्रणों द्वारा नियंत्रित होती है, जिससे मृदा कार्बन भंडारण को कैसे समझा और प्रबंधित किया जाना चाहिए, इसकी पुनर्व्याख्या होती है।

Key figures

• Michael W. I. Schmidt
• Rattan Lal
• Selman Waksman

Seminal works

• schmidt2011
• lal2004
• brady2016

Frequently asked questions

कार्बनिक पदार्थ और ह्यूमस में क्या अंतर है?

मृदा कार्बनिक पदार्थ ताजे अवशेषों से लेकर पूरी तरह से विघटित उत्पादों तक कार्बन-युक्त सामग्री का पूरा निरंतरता है, जबकि ह्यूमस विशेष रूप से स्थिर, अच्छी तरह से विघटित अंश को संदर्भित करता है जो केवल धीरे-धीरे टूटता है और ऊपरी मिट्टी को उसका गहरा रंग और पोषक तत्व-धारण क्षमता प्रदान करता है।

क्या मृदा कार्बनिक पदार्थ का निर्माण जलवायु परिवर्तन से लड़ने में मदद कर सकता है?

मृदा कार्बनिक कार्बन के भंडार को बढ़ाने से कार्बन का भंडारण होता है जो अन्यथा वायुमंडल में होता और मृदा के कार्य में सुधार होता है, इसलिए यह जलवायु-परिवर्तन शमन में योगदान कर सकता है; प्रभाव वास्तविक लेकिन सीमित और प्रतिवर्ती है, क्योंकि यदि प्रबंधन या स्थितियां बदलती हैं तो लाभ खो सकते हैं।