Hvorfor Jord Organisk Saken Er Så Viktig

En fruktbar og sunn jord er grunnlaget for sunne planter, dyr og mennesker. Jord, organisk materiale er selve grunnlaget for en sunn og produktiv jord. Forstå rollen av organisk materiale i å opprettholde en sunn jord er avgjørende for å utvikle miljøvennlige jordbruksmetoder. Men hvordan kan organisk materiale, som bare utgjør en liten andel av de fleste jordsmonn, vær så viktig at vi bruker de tre kapitlene i denne delen for å diskutere det?, Årsaken er at organisk materiale positivt påvirker eller endrer effekten av, i hovedsak all jord egenskaper. Det er grunnen til at det er så viktig for vår forståelse av jord helse og hvordan du administrerer jordsmonn bedre. Organiske stoffer er i hovedsak i hjertet av historien, men absolutt ikke bare en del. I tillegg til å fungere i et stort antall viktige roller som fremmer jord prosesser og beskjære vekst, jord, organisk materiale er en viktig del av en rekke globale og regionale sykluser.

Det er sant at du kan få planter til å vokse på jord med lite organisk materiale., Du trenger faktisk ikke å ha noen jord i det hele tatt. (Selv om grus og sand i vannkultur uten jord kan vokse gode avlinger, storskala systemer av denne typen er vanligvis verken økonomisk eller økologisk lyd.) Det er også sant at det er andre viktige saker bortsett fra organisk materiale når de vurderer kvaliteten på en jord. Men, som jord, organisk materiale synker, det blir stadig vanskeligere å få planter til å vokse, fordi problemer med fruktbarhet, vann tilgjengelighet, komprimering, erosjon, parasitter, sykdommer og insekter blitt mer vanlig., Stadig høyere nivåer av-innganger—gjødsel, vanning vann, sprøytemidler, og maskiner—er nødvendig for å opprettholde avkastning i ansiktet av organisk stoff-forbruk. Men hvis oppmerksomhet er betalt til riktig organisk materiale ledelse, jord kan støtte en god avling uten behov for dyre reparasjoner.

Det organiske innholdet i landbruket matjord er vanligvis i området 1-6%. En studie av jord i Michigan demonstrert potensialet crop-gi en økning på ca 12% for hver 1% organisk materiale., I Maryland eksperiment, forskere opplevde en økning på ca 80 skjepper korn per dekar når organisk materiale økt fra 0,8% til 2%. Den enorme virkningen av organisk materiale på så mange av jordens egenskaper— biologiske, kjemiske og fysiske—gjør det av kritisk betydning for sunne jordsmonn (figur 2.3). En del av forklaringen til denne innflytelsen er liten partikkel størrelse på godt nedbrutt del av organisk materiale—humus. Det store overflate–til–volum-forhold betyr at humus er i kontakt med en betydelig andel av jord., Den intime kontakt av humus med resten av jord gjør at mange reaksjoner, slik som utslipp av tilgjengelige næringsstoffer i jord, vann, til å skje raskt. Men, mange roller i levende organismer gjøre jord liv en viktig del av det organiske materialet historie.

plantenæring

Næringsstoffer fra råtnende organisk materiale.

de Fleste av de næringsstoffene i jorda organisk materiale kan ikke brukes av planter så lenge de næringsstoffene som finnes som en del av store organiske molekyler., Som jord organismer som bryter ned organisk eller mineral skjemaer som planter lett kan bruke. Denne prosessen, som kalles mineralization, gir mye av nitrogen som planter trenger ved å konvertere den fra organiske former. For eksempel, proteiner omdannes til ammonium (NH4+) og deretter til nitrat (NO3–). De fleste planter vil ta opp de fleste av sine nitrogen fra jorda i form av nitrat. The mineralization av organisk stoff er også en viktig mekanisme for å forsyne plantene med slike næringsstoffer som fosfor og svovel, og de fleste av mikronæringsstoffer., Dette utslipp av næringsstoffer fra organisk materiale ved mineralization er en del av et større landbruket næringsstoff syklus (se figur 2.4). For en mer detaljert diskusjon av stoffkretsløp og hvordan de fungerer i ulike beskjæring systemer, se kapittel 7.

Tillegg av nitrogen.

Bakterier som lever i knuter på legume røtter konvertere nitrogen fra atmosfærisk gass (N2) til former som anlegget kan bruke direkte., En rekke frittlevende bakterier også fikse nitrogen.

Lagring av næringsstoffer på jord organisk materiale.

Nedbrytbart organisk materiale kan mate planter direkte, men det kan også indirekte nytte ernæring av anlegget. En rekke essensielle næringsstoffer oppstå i jord som positivt ladede molekyler som kalles kationer (uttales cat-eye-ons). Muligheten av organisk materiale for å holde på kationer på en måte som gjør dem tilgjengelige for planter er kjent som cation exchange capacity (CEC). Humus har mange negative ladninger., Fordi motsatte ladninger tiltrekker, humus er i stand til å holde på positivt ladede næringsstoffer, slik som kalsium (Ca++), kalium (K+) og magnesium (Mg++) (se figur 2.5 a). Dette holder dem fra utvasking dypt i undergrunnen når vannet beveger seg gjennom matjord. Næringsstoffer holdt på denne måten kan være gradvis slippes ut i jord-løsning og gjort tilgjengelig for plantene gjennom vekstsesongen. Imidlertid, husk at ikke alle anlegg næringsstoffer oppstå som kationer. For eksempel nitrat form av nitrogen er negativt ladet (NO3–) og er faktisk frastøtt av de negativt ladede CEC., Derfor, nitrat leaches enkelt som vann beveger seg ned gjennom jorda og utenfor roten.

Leire partikler også ha negative ladninger på deres overflater (figur 2.5 b), men organisk materiale kan være den viktigste kilde til negative kostnader for grov og medium-strukturert jord. Noen typer leire, slik som de som finnes i den sørøstlige Usa og i tropene, har en tendens til å ha lave mengder av negativ ladning. Når de leire er til stede, organisk materiale kan være den viktigste kilde til negative ladninger som binder næringsstoffer, selv for fine strukturert (high-leire-innhold) jord.,

Beskyttelse av næringsstoffer ved chelation.

Organiske molekyler i jord kan også holde på og beskytte visse næringsstoffer. Disse partikler, kalt «chelates» (uttales nøkkel-nyeste) er biprodukter av den aktive nedbrytning av organisk materiale og er mindre enn partiklene som utgjør humus. Generelt, elementer er avholdt flere sterkt av chelates enn ved binding av positive og negative ladninger., Chelates fungerer godt fordi de binder næringsstoffer på mer enn ett sted på organisk molekyl (figur 2.5 c). I noen jordsmonn, sporstoffer som jern, sink og mangan, vil bli konvertert til utilgjengelige former hvis de ikke var bundet av chelates. Det er ikke uvanlig å finne lavt organisk-saken jord eller utsatt subsoils mangelfull i disse mikronæringsstoffer.

Andre måter for å opprettholde tilgjengelige næringsstoffer.

Det er noen bevis for at organisk materiale i jord kan hemme omdannelsen av tilgjengelig fosfor til skjemaer som ikke er tilgjengelige for planter., En forklaring er at organisk materiale strøk overflater av mineraler som kan bond tett til fosfor. Når disse flatene er dekket, er tilgjengelige former for fosfor er mindre sannsynlighet for å reagere med dem. I tillegg, humusstoffer kan chelate aluminium og jern, som begge kan reagere med fosfor i jord-løsning. Når de blir holdt som chelates, disse metallene er i stand til å danne et uløselig mineral med fosfor.

Gunstige Effektene av Jord Organismer

Jord organismer er avgjørende for å holde plantene også leveres med næringsstoffer fordi de bryter ned organisk materiale., Disse organismene gjøre næringsstoffer tilgjengelig ved å frigjøre dem fra organiske molekyler. Noen bakterier fikse nitrogengass fra atmosfæren og gjør det tilgjengelig for planter. Andre organismer løser opp mineraler og gjøre fosfor mer tilgjengelig. Om jord organismer ikke er til stede og aktiv, mer gjødsel vil være nødvendig for å forsyne anlegget næringsstoffer.

En variert fellesskapet av organismer som er den beste beskyttelsen mot store utbrudd av pest og jord fruktbarhet., En jord som er rik på organisk materiale og kontinuerlig leveres med forskjellige typer ferske rester er hjem til en mye mer variert gruppe av organismer enn jord utarmet av organisk materiale. Dette større mangfold av organismer som bidrar til å sikre at færre potensielt skadelige organismer vil være i stand til å utvikle tilstrekkelig bestander for å redusere avlingen gir.

Jord Tilth

Når jord har en gunstig fysisk tilstand for voksende planter, og den sies å ha god tilth. Slik jord er porøs og tillater vannet å angi lett, i stedet for å kjøre av overflaten., Mer vann er lagret i jord for planter til bruk mellom regn, og mindre erosjon oppstår. God tilth betyr også at jorda er godt luftet. Røtter kan lett få oksygen og kvitte seg med karbondioksid. En porøs jord begrenser ikke rot utvikling og utforsking. Når en jord har dårlig tilth, jord ‘ s struktur svekkes og jord gruppene bryte ned, forårsaker økt komprimering og redusert lufting og vann oppbevaring. En jord lag kan bli så hard at røttene kan vokse., En jord med gode fysiske egenskaper vil ha mange kanaler og porene i mange forskjellige størrelser.

Studier på både uforstyrret og landbruk jord viser at så organisk materiale øker, jord har en tendens til å være mindre kompakt og har mer plass for luften passasje og vann oppbevaring. Klebrige stoffer som er produsert under nedbryting av plante-rester. Sammen med plante, røtter og sopp kan hyphae, binder de mineralske partikler sammen i klumper, eller aggregater., I tillegg, klebrig sekret av mycorrhizal sopp—gunstig sopp som kommer inn røtter og hjelpe planter få mer vann og næringsstoffer er viktig bindende materiale i jord. Arrangement og samling av mineraler som gruppene og graden av jord komprimering har store virkninger på plante vekst (se kapitlene 5 og 6). Utviklingen av aggregater er ønskelig i alle typer jordsmonn fordi det fremmer bedre drenering, lufting, og vann oppbevaring. Det eneste unntaket er for våtmark avlinger, for eksempel ris, når du ønsker en tett, puddled jord for å holde det oversvømmet.,

Organisk materiale, som rester på overflaten eller som et bindemiddel for aggregater nær overflaten, spiller en viktig rolle i å redusere jorderosjon. Overflate rester fange opp regndråper og redusere deres potensial til å løsne jord partikler. Disse overflaten rester også sakte, vannet som renner på tvers av feltet, noe som gir det en bedre sjanse til å infiltrere i grunnen. Aggregater og store tv forbedre evnen av jord for å gjennomføre vann fra overflaten i undergrunnen.,

de Fleste bønder kan fortelle at en jord er bedre enn andre ved å se på dem, og ser hvordan de fungerer opp da dyrket, eller ved å sanse hvordan de føler seg når tråkket på eller trykket på. Hva de er vitne til eller sensing er veldig bra tilth. For et eksempel, se foto på baksiden av denne boken. Det viser at jord forskjeller kan være laget av ulike forvaltningsstrategier. Bønder og gartnere ville sikkert heller dyrke sine avlinger på den mer porøs jord som er avbildet på bildet til høyre.,

Siden erosjon har en tendens til å fjerne den mest fruktbare delen av jord, kan det føre til en betydelig reduksjon i avling avkastning. I noen jord, tap av bare et par inches av matjord kan resultere i en yield-reduksjon på 50%. Overflaten på noen jordsmonn lav i organisk materiale kan segl over, eller skorpe, nedbør som bryter ned aggregater og porene nær overflaten fylle med faste stoffer. Når dette skjer, vann som ikke kan infiltrere i grunnen går utenfor banen, bærer verdifulle matjord (figur 2.6).,

Stor jord porene, eller tv, er svært viktige på grunn av deres evne til å tillate en mye vann til å strømme raskt i bakken. Større porer er dannet i en rekke måter. Gamle root-tv kan forbli åpne for noen tid etter rot spaltes. Større jord organismer, for eksempel insekter og larver, opprette kanaler som de beveger seg gjennom jorda. Slimet som meitemark utsondre å holde huden fra å tørke ut også bidrar til å holde kanalene åpne for en lang tid.,

Beskyttelse av Jord mot Raske Endringer i Surhet

Syrer og baser er utgitt som mineralene løses opp og organismer går om sine normale funksjoner av råtnende organisk materiale eller fikse nitrogen. Syrer eller baser utskilles av røtter av planter, og syrer dannes i jord fra bruken av nitrogen gjødsel. Det er best for plantene hvis jorda surhet status, referert til som pH, ikke svinge for vilt i løpet av sesongen. PH-skalaen er en måte å uttrykke mengden av gratis hydrogen (H+) i jord-vann., Mer sure betingelser, med større mengder hydrogen, er angitt med lavere tall. En jord ved pH 4 er svært sur. Sin løsning er ti ganger mer syre enn en jord ved pH 5. En jord ved pH 7 er nøytralt—det er bare så mye base i vann som det er syre. De fleste avlinger gjør best når jorda er litt surt og pH er rundt 6 til 7. Essensielle næringsstoffer som er mer tilgjengelig for plantene i dette pH-område enn når jorda er enten mer syreholdig eller mer grunnleggende., Jord organisk materie er i stand til å bremse ned, eller buffer, endringer i pH ved å ta fri hydrogen ut av løsningen som syrer er produsert eller ved å gi av hydrogen som baser er produsert. (For en diskusjon om forvaltning av sure jordsmonn, se kapittel 20.)

Stimulering av Rot-Utvikling

Mikroorganismer i jord produsere en rekke stoffer som stimulerer plantevekst. Humus i seg selv har en direkte gunstig effekt på planter (figur 2.7). Grunnen til dette stimulering er blitt funnet i hovedsak å være grunn til å gjøre mikronæringsstoffer mer tilgjengelig for planter som forårsaker røtter til å bli lengre og har flere avdelinger, noe som resulterer i større og sunnere planter. I tillegg, mange jord mikroorganismer produserer et utvalg av rot-stimulerende stoffer som oppfører seg som anlegg hormoner.,

Mørkfarging av Jord

Organisk materiale har en tendens til mørkere jord. Du kan lett se dette i grov struktur sandholdig jord som inneholder lys-farget mineraler. Under godt drenert betingelser, en mørkere overflaten gir en jord å varme opp litt raskere i løpet av våren. Dette gir en liten fordel for frø spiring og de tidlige stadier av frøplante utvikling, som ofte er gunstig i kalde områder.

Beskyttelse mot Skadelige Kjemikalier

Noen av naturlig forekommende kjemikalier i jord kan skade planter., For eksempel aluminium er en viktig del av mange av jord, mineraler og, som sådan, ikke utgjør noen trussel mot planter. Som jord blir surere, spesielt ved pH-verdier under 5.5, aluminium blir løselig. Noen løselig former av aluminium, hvis de finnes i jord-løsning, er giftig for planterøttene. Imidlertid, i nærvær av betydelige mengder jord, organisk materiale, aluminium er bundet tett, og vil ikke gjøre så mye skade.

Organisk materiale er den viktigste grunnen eiendom som reduserer utvasking av plantevernmidler. Det holder godt på en rekke plantevernmidler., Dette forhindrer eller reduserer avrenning av disse kjemikaliene i grunnvannet og gir tid for avgiftning av mikrober. Mikroorganismer kan endre den kjemiske strukturen av noen plantevernmidler, industriell oljer, mange oljeprodukter (bensin og oljer), og andre potensielt giftige kjemikalier, som gjorde dem ufarlig.