Żyzność gleby i materia organiczna

Ważnym czynnikiem w określaniu żyzności jest wiek gleby. Wskazuje on, jak długo gleba była wystawiona na działanie czynników atmosferycznych oraz jak długo roślinność wnosiła do gleby martwą materię organiczną. Gleby bardzo młode są płytkie i zawierają niewiele materii organicznej, ale w deszczowym klimacie mogą być bardzo żyzne. Stare gleby różnią się żyznością w zależności od materiału macierzystego, który był obecny w czasie ich powstawania i mogą być nieurodzajne lub żyzne.

Wpływ zmian klimatu na właściwości gleby

Jedną z najbardziej obiecujących odpowiedzi na zmiany klimatu jest przywracanie zdegradowanych torfowisk i użytków zielonych. Gleby te są bardzo efemeryczne i magazynują największe ilości węgla na hektar. Z kolei ciepłe i suche regiony, takie jak południowa Europa, są mniej bogate w węgiel i zawierają mniej materii organicznej. Podwyższone temperatury sprzyjają również wzrostowi roślinności, co z kolei zwiększa rozkład i mineralizację materii organicznej. Dlatego wyższe temperatury mogą mieć negatywny wpływ na zawartość węgla w glebie.

W XXI wieku przewiduje się, że temperatury na świecie wzrosną o 1,1 do 6,4 stopnia Celsjusza. Ponadto zmienią się wzorce opadów atmosferycznych. Ponieważ gleby są tak ściśle powiązane z atmosferą i systemem klimatycznym, będą na nie oddziaływać zmiany w cyklu węglowym, azotowym i hydrologicznym. Ponadto niektóre gleby mogą stać się źródłem netto węgla atmosferycznego. Oczekuje się, że wzrośnie również erozja gleby.

Dostępność składników pokarmowych dla roślin zależy od właściwości chemicznych gleby, ich położenia względem powierzchni korzeni oraz długości drogi. Zmiany opadów atmosferycznych mogą również wpłynąć na zmianę wilgotności i temperatury gleby. Poza właściwościami chemicznymi gleby, dostępność składników pokarmowych jest regulowana przez przydział węgla do korzeni. Dlatego wszelkie zmiany klimatyczne będą miały bezpośredni wpływ na procesy związane z tymi składnikami pokarmowymi. Gleboznawcy pracują nad poprawą jakości gleby poprzez rozwiązywanie tych problemów.

Możliwości adaptacyjne są również ważne w zarządzaniu globalnymi zmianami klimatu. Strategie adaptacyjne mogą poprawić właściwości gleby poprzez zmniejszenie ryzyka utraty wody i składników odżywczych. Jednak wdrożenie takich strategii będzie wymagało dalszych badań, aby zapewnić trwałość rozwiązań. Najważniejszym krokiem jest zrozumienie i przewidzenie wpływu zmian klimatu na różnorodność biologiczną gleby. Wyniki badań wskazują, że nasycenie gleby dwutlenkiem węgla może nastąpić w okresie od 50 do 150 lat po zmianie sposobu gospodarowania, w zależności od stanu redoks gleby i poziomu tlenu.

Wpływ zmian klimatu na wilgotność i temperaturę gleby jest dobrze znany. Jednak niniejsze badania koncentrują się na tym, w jaki sposób zmiany klimatu wpłyną na wilgotność i temperaturę gleby. Wyniki symulacji wskazują, że temperatura i opady wzrosną średnio o 2 stopnie Celsjusza w latach 2041-2070 i o 3,5 stopnia Celsjusza do końca wieku. Zwiększone opady przyspieszają również proces chemicznego wietrzenia. Z tych samych pierwotnych materiałów mineralnych powstają jednak różne minerały wtórne. Właściwości gleby i pH mogą się znacznie różnić w przypadku tych samych typów skał.

Wpływ temperatury powietrza i opadów na wilgotność gleby

Wilgotność gleby odgrywa ważną rolę w prognozowaniu temperatury powietrza i opadów. Wysoka wilgotność gleby powoduje duże parowanie i chłodzenie wyparne. I odwrotnie, niska wilgotność gleby powoduje mniejszą ewapotranspirację i mniejsze ochłodzenie. Efekty te mogą być ze sobą powiązane, ale są odrębne. Wpływ temperatury powietrza i opadów atmosferycznych na wilgotność gleby jest podobny w regionach suchych i wilgotnych. Omawiamy tu rolę wilgotności gleby w prognozowaniu klimatu oraz wpływ tych czynników.

W większości przypadków temperatura powietrza ma większy wpływ na wilgotność gleby niż opady, ale różni się to w zależności od rodzaju pokrycia terenu. Klastry klimatu normalnego mają wyższe wartości wilgotności gleby niż klastry klimatu ekstremalnego. Podobnie, wartości wilgotności gleby różnią się najbardziej w obrębie klastrów klimatycznych i rodzajów pokrycia terenu. Dlatego też nie można ignorować wpływu temperatury powietrza na wilgotność gleby. Zmieniający się klimat spowodował zmniejszenie wilgotności gleby we wszystkich pokryciach terenu.

Temperaturę gleby określa się na podstawie pomiarów wykonanych na różnych głębokościach w glebie. Temperatury gleby wahają się od 0 do 100 cm. National Cooperative Soil Survey (Krajowa Spółdzielnia Badania Gleb) określa reżimy temperaturowe gleby na podstawie średnich rocznych i letnich temperatur gleby. Temperatury gleby w różnych regionach świata mają różne wartości TSU50. Te wartości TSU50 można wykorzystać do modelowania przyszłych temperatur i wilgotności gleby. Te temperatury gleby i ich reżimy temperaturowe mogą pomóc nam w prognozowaniu przyszłej odporności ekosystemów.

Te zmiany klimatyczne zostały porównane z danymi z poprzednich dekad. W szczególności TXx ma tendencję spadkową, a nie wzrostową. Wykazuje również mniejsze wysychanie niż TXx w ograniczonym zespole. Ma on jednak mniejszy wpływ na wilgotność gleby niż pełny zespół. Nie eliminuje to jednak efektu wysuszania spowodowanego zmianami klimatu. W długim okresie zmiany są mniejsze niż w przypadku pełnego zespołu. Modele klimatyczne wykazują mniejsze wysychanie w przyszłości.

Zmiany klimatu mają również wpływ na temperaturę gleby i reżimy opadów. W symulacji wrażliwości z ociepleniem w XXI wieku i historycznymi opadami, ALD gleby było o 4,2 degC wyższe niż w przypadku linii podstawowej. Wzrost temperatury wynikał ze zwiększonego topnienia lodu gruntowego i zwiększonego przewodzenia ciepła. Niemniej jednak przewodzące ciepło gleby przyczyniły się do efektu zwilżania. Ważne jest jednak, aby wziąć pod uwagę te wyniki przed przewidywaniem przyszłych warunków w ekosystemach suchych.

Wpływ głębokości gleby na jej właściwości

Wpływ głębokości gleby na rośliny jest liczny. Głębokość gleby wpływa na jej zdolność do zatrzymywania wody. Gleba o większej zdolności zatrzymywania wody ma więcej wilgoci niż gleba o mniejszej zdolności. Gleba zawierająca sole rozpuszczalne ma zwykle wyższy współczynnik więdnięcia. Głębokość i uwarstwienie gleby decydują o dostępie do wody. Warstwowość gleby może ograniczać jej efektywną głębokość. Warstwy piaszczyste mogą ograniczać przemieszczanie się wilgoci z gleby.

Zależności między fizycznymi i chemicznymi właściwościami gleby zależą od rodzaju i stopnia zagospodarowania terenu. W dziale wodnym Agedit przeprowadzono badania porównujące właściwości gleby na różnych głębokościach. Próbki gleby pobrano na głębokości 0-20 cm i 20-40 cm. Analizy próbek wykonano przy użyciu standardowych metod analizy gleby. Wyniki analizy statystycznej wykazały różnice we właściwościach gleby wynikające z użytkowania terenu.

Głębokość gleby jest ważna dla wzrostu roślin. Nieciągłości gleby ograniczają penetrację korzeni i utrudniają nawadnianie. Ponadto głębokość gleby wpływa na rozwój makro- i mezobioty glebowej. Organizmy te odgrywają ważną rolę w zapewnieniu fizycznej żyzności gleby. Jednak w wielu regionach świata gleby występują na niewielkiej głębokości. Na tych obszarach wpływ głębokości zalegania gleby na jej właściwości jest bardziej znaczący niż na innych obszarach.

Wpływ głębokości zalegania gleby na jej właściwości jest różny w zależności od wielkości cząstek, ich kształtu i rodzaju. W glebach rolniczych głębokie warstwy wytwarzają niższe poziomy SOC, które charakteryzują się wysoką zawartością K+. Ponadto gleby płytsze mają zwykle mniejszą zawartość K+ niż gleby głębsze. Dlatego też głębokość gleby ma zasadnicze znaczenie dla zrozumienia podstawowych procesów, które decydują o jej właściwościach. Głębokość gleby nie ma wpływu na plony, ale ma wpływ na żyzność gleby.

Wpływ głębokości gleby na plony jest w dużej mierze nieznany. Należy jednak pamiętać, że głębokość gleby wpływa na szereg ważnych funkcji gleby. Funkcje te obejmują gospodarkę wodną, plony i różnorodność biologiczną. Głębokość gleby wpływa na szereg właściwości gleby, a zrozumienie skutków płytkiego zalegania gleby jest ważne przy planowaniu przestrzennym. Ważne jest zrozumienie skutków zubożenia gleby i wprowadzenie odpowiednich zmian.

Wpływ materii organicznej na właściwości gleby

Materia organiczna w glebie odgrywa szereg ważnych ról. Przyczynia się do zdrowia gleby i procesów w niej zachodzących, wpływa na wzrost roślin i jest kluczowym składnikiem wielu regionalnych i globalnych cykli. Oprócz tego, że jest niezbędna do produkcji roślinnej, materia organiczna ma również wiele innych zalet. Poniżej podajemy kilka przykładów korzyści, jakie materia organiczna przynosi glebie. Jakie korzyści może przynieść Twojej glebie? Dowiedz się. Poniżej wymieniono kilka sposobów, w jakie materia organiczna korzystnie wpływa na glebę.

Przestrzeń porowa gleby zwiększa się dzięki materii organicznej. Im większa jest przestrzeń porowa, tym więcej wody może być magazynowane w glebie. Materia organiczna przyczynia się również do zwiększenia stabilności gleby poprzez zwiększenie jej właściwości wiążących. Może ona występować w postaci produktów odpadowych bakterii, żeli organicznych, a nawet strzępek grzybów. Materia organiczna zwiększa zdolność gleby do zatrzymywania wody, ponieważ jest ściśle wymieszana z mineralnymi składnikami gleby.

Materia organiczna obejmuje pozostałości organizmów żywych, korzeni roślin, owadów i większych zwierząt. Organizmy te stanowią około 25 procent całej różnorodności biologicznej na świecie. Żywią się one resztkami roślinnymi i nawozami sztucznymi, a następnie ponownie wprowadzają te składniki odżywcze do gleby mineralnej. Materia organiczna jest podstawą zdrowej gleby, umożliwiając roślinom dobry wzrost. Bogata zawartość materii organicznej sprawia, że gleby są bardziej żyzne i zdrowsze. Dobrze przekompostowana gleba ma najwyższą zawartość materii organicznej.

Korzyści płynące z zastosowania materii organicznej w glebie są liczne. Dodanie materii organicznej do gleby może zwiększyć przestrzeń porową, która powstaje w wyniku rozkładu korzeni roślin. W południowej Brazylii infiltracja wody deszczowej wzrosła z 20 mm/h do 45 mm/h przy braku uprawy roli. Materia organiczna przyczynia się do tworzenia dobrej struktury gleby, a także sprzyja powstawaniu makroporowatości. Korzyści wynikające ze zwiększenia zawartości materii organicznej w glebie są również powszechnie znane.

Występowanie materii organicznej w glebie może mieć korzystny wpływ na odżywianie roślin na dwa sposoby: bezpośrednio poprzez odżywianie roślin lub pośrednio poprzez poprawę odżywiania gleby. Niezbędne składniki pokarmowe w glebie występują w postaci dodatnio naładowanych cząsteczek zwanych kationami. Zdolność wymiany kationów oznacza zdolność materii organicznej do zatrzymywania tych dodatnio naładowanych składników pokarmowych. Humus ma wiele ładunków ujemnych, co zapobiega wymywaniu tych składników odżywczych przez niższe warstwy gleby.