Bahan Organik Tanah dan Humus

Bahan organik tanah adalah material kaya karbon yang berasal dari sisa-sisa tumbuhan, hewan, dan mikroba yang membusuk, termasuk fraksi stabil yang dikenal sebagai humus, dan menjadi dasar kesuburan tanah, struktur, serta penyimpanan karbon.

Definition

Bahan organik tanah adalah total material yang mengandung karbon di dalam tanah yang berasal dari organisme hidup dan mati pada semua tahap dekomposisi; humus adalah fraksi yang relatif stabil, terdekomposisi, yang menahan penguraian cepat lebih lanjut.

Scope

Topik ini mencakup komposisi dan fraksi bahan organik tanah, pembentukan dan sifat humus, mekanisme yang menstabilkan karbon organik di dalam tanah, serta peran bahan organik dalam kesuburan dan siklus karbon global. Ini membahas baik kumpulan yang dinamis dan membusuk maupun karbon stabil yang berumur panjang.

Core questions

• Apa komposisi dan fraksi bahan organik tanah?
• Bagaimana humus terbentuk dan apa sifatnya?
• Mengapa sebagian karbon tanah bertahan selama berabad-abad hingga ribuan tahun?
• Bagaimana bahan organik memengaruhi kesuburan dan siklus karbon?

Key concepts

• Karbon organik tanah dan fraksi bahan organik
• Humus dan humifikasi
• Bahan organik partikulat dan terkait mineral
• Perlindungan agregat dan mineral
• Perputaran dan stabilisasi karbon
• Sekuestrasi karbon tanah

Key theories

Persistensi sebagai properti ekosistem

Persistensi jangka panjang karbon organik tanah kurang berasal dari recalcitrance molekuler intrinsik daripada dari perlindungan fisik dalam agregat, asosiasi dengan permukaan mineral, dan kendala lingkungan serta biologis pada dekomposisi.

Sekuestrasi karbon tanah

Tanah dapat bertindak sebagai penyerap atau sumber karbon atmosfer tergantung pada pengelolaan; praktik yang meningkatkan masukan dan perlindungan bahan organik dapat menyerap karbon sambil meningkatkan kesuburan dan ketahanan pangan.

Mechanisms

Residu tumbuhan dan mikroba diuraikan oleh komunitas tanah, melepaskan karbon dioksida dan nutrisi sementara sebagian diubah menjadi bentuk yang lebih stabil. Karbon stabil ini bertahan bukan terutama karena secara kimiawi inert tetapi karena secara fisik teroklusi dalam agregat tanah, terikat pada permukaan mineral lempung dan oksida, atau terletak di tempat akses dan aktivitas mikroba terbatas. Keseimbangan antara masukan segar dan dekomposisi serta stabilisasi menentukan apakah bahan organik terakumulasi atau menurun.

Clinical relevance

Bahan organik tanah meningkatkan pasokan nutrisi, kapasitas menahan air, dan struktur, serta merupakan kumpulan karbon yang besar dan dapat dikelola; membangunnya melalui retensi residu, tanaman penutup tanah, dan pengolahan tanah minimal mendukung kesehatan tanah dan dapat membantu mitigasi perubahan iklim, sementara kehilangannya merusak tanah dan melepaskan karbon dioksida.

History

Humus telah lama dipandang sebagai kelas molekul recalcitrant yang berbeda yang dibentuk oleh humifikasi, tetapi kemajuan dalam analisis dan penanggalan isotop, yang disintesis dalam tinjauan berpengaruh sekitar tahun 2011, menggeser pandangan ke arah persistensi bahan organik sebagai properti seluruh ekosistem tanah, dengan implikasi besar untuk pengelolaan karbon tanah.

Debates

Recalcitrance molekuler versus kontrol ekosistem terhadap persistensi karbon

Pandangan lama mengaitkan umur panjang karbon tanah dengan molekul humik yang secara intrinsik stabil, sedangkan sintesis modern berpendapat bahwa persistensi diatur terutama oleh perlindungan fisik, asosiasi mineral, dan kontrol lingkungan, membingkai ulang bagaimana penyimpanan karbon tanah harus dipahami dan dikelola.

Key figures

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

Seminal works

• schmidt2011
• lal2004
• brady2016

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara bahan organik dan humus?

Bahan organik tanah adalah keseluruhan kontinum material yang mengandung karbon dari residu segar hingga produk yang terurai sepenuhnya, sedangkan humus secara khusus mengacu pada fraksi yang stabil, terurai dengan baik yang terurai hanya secara perlahan dan memberikan sebagian besar warna gelap dan kapasitas menahan nutrisi pada lapisan tanah atas.

Dapatkah membangun bahan organik tanah membantu memerangi perubahan iklim?

Meningkatkan cadangan karbon organik tanah menyimpan karbon yang seharusnya berada di atmosfer dan meningkatkan fungsi tanah, sehingga dapat berkontribusi pada mitigasi perubahan iklim; efeknya nyata tetapi terbatas dan dapat dibalik, karena keuntungan dapat hilang jika pengelolaan atau kondisi berubah.