Proč je důležitá organická hmota v půdě

Půdní organická hmota se skládá z odumřelých organických látek rostlinného a živočišného původu, které se nachází v různém stupni rozkladu. Tento humusotvorný materiál podléhá přeměnám, jako je mineralizace, humifikace, karbonizace a ulmifikace (proces rašelinění). Část přechází v sekundární nové humusové látky tvořící humus, který patří k nejkomplexnějším a nejstabilnějším organickým složkám půdy. Humusových látek je však v půdě podstatně méně než látek minerálních, a tak je potřeba se podílet na jejich navracení zpět do půdy.

Ilustrační foto: Mclver @Flickr.com

Organická hmota vytváří organominerální komplexy s neživou složkou půdy a svými vlastnostmi ovlivňuje mnohé fyzikální a chemické vlastnosti půdy. Půda spolu s organickou hmotou potom slouží jako tzv. výkonná „biologická továrna“, protože v půdě látky vznikají, jsou rozkládány i transformovány.

Kvalitní organická hmota pozitivně ovlivňuje půdní strukturu (soudržnost půdy a půdní agregáty) a současně tak má vliv na retenční schopnost půdy (zdravá půda dokáže zadržet až 400 L.m^-3), voda je v půdě zároveň filtrována a čištěna. Organická hmota má vliv i na vzdušný a tepelný režim půdy a v neposlední řadě detoxifikuje a váže některé škodlivé látky.

Půdní organická hmota představuje největší světový zdroj uhlíku na souši Humus je tvořen z 58 % uhlíkem Obsah organického uhlíku se v našich zemědělských půdách pohybuje od 1,5 – 7 %, (průměrně 2 – 3 %) Zásoba humusu v půdním profilu se pohybuje v rozmezí 50 – 800 t.ha-1 (průměrně 100 – 200 t.ha-1)

Humusové látky a jejich přítomnost potom vedou k vysokému poutání živin, které je 6 až 7 x vyšší než například u jílových minerálů (ty se vyznačují velkým povrchem, který dokáže vázat významné množství živin a dalších látek) a mají tak přímý stimulační vliv na růst rostlin. Kromě humusových látek je až 30 % organické hmoty tvořeno polysacharidy (které převládají a hrají důležitou roli při tvorbě půdních agregátů), organickými kyselinami a látkami bílkovinné povahy.

Úbytek půdní organické hmoty

K úbytku organické hmoty v půdě, tzv. dehumifikaci dochází, pokud její ztráty výrazně převyšují vstupy. Organická hmota, která se dostává do půdy, je během rozkladu v půdě akumulována jen z 10 až 30 % ve formě organického uhlíku. Zbytek uhlíku je mineralizován¹ a uvolňován ve formě CO₂ do ovzduší.

Dehumifikace může být zapříčiněna mnoha faktory. Zvýšené kypření a provzdušňování (aerace) půdy spolu s hlubším prooráváním spodin během intenzivního způsobu kultivace zpomaluje proces humifikace organických zbytků a zrychluje proces mineralizace. Nadměrnou aerací a následnou zvýšenou mineralizací organické hmoty trpí i rozorané louky a pastviny.

Vliv na degradaci organické hmoty má i pěstování monokultur, nedostatečný přídavek organických hnojiv a posklizňových zbytků a jejich následná rychlá mineralizace. Hlavním problémem vedoucím k dehumifikaci českých polí, je nedostatečný přísun klasického organického hnojiva ve formě hnoje a kejdy, nebo digestátu či kompostu, který je způsoben především poklesem chovu hospodářských zvířat po roce 1989. Díky zvýšení počtu bioplynových stanic se podařilo tento trend mírně zvrátit.

Ke zvýšení obsahu humusu naopak dochází na zatravněných půdách, které jsou bohatě dotovány organickými látkami z kořenového systému trav. Dalším významným zdrojem organické hmoty mohou být recyklované bioodpady ve formě kompostů. Pokud se plně rozvine třídění bioodpadů, může se jednat o množství dosahující až milionu tun organického hnojiva.

Mezi další faktory negativně ovlivňující obsah humusu v půdě jsou změny hydrotermického režimu (odvodnění, ale i závlaha) a změna využití půdy (land-use). Ke ztrátám dochází i během vodní a větrné eroze, která je druhým nejvýraznějším nebezpečím pro půdy v ČR.

Mezi důsledky degradace organické hmoty v půdě patří zhoršení stability půdní struktury, kdy je půda degradována utužením, a tím je omezen i biologický život v půdě. Snížena je tak retenční a infiltrační schopnost půdy, což má za následek, že srážky jsou využity pouze z části. Pomalejší infiltrace do půdy podporuje povrchový odtok a rozvoj vodní a větrné eroze a půda nemá dostatek vláhy pro překonání period sucha. S tím souvisí následné zhoršené poutání živin, zvýšení obsahu dusičnanů v půdě a v neposlední řadě snížená produkční schopnost půdy. Degradovaná půda nedokáže odolávat extrémním výkyvům počasí, které přitom mají být s probíhajícími změnami klimatu stále častější.

Naopak optimální obsah a kvalita² organické hmoty v půdě vedou k lepšímu koloběhu prvků, jejich sorpci a uvolňování živin do půdního roztoku. Je podpořena biologická činnost a zlepšuje se fyzikální stav půdy (infiltrace a retence vody, ale i provzdušnění).

Optimalizace obsahu půdní organické hmoty

K optimálnímu obsahu organické hmoty v půdě vedou tři hlavní procesy:

1. pravidelné organické hnojení,
2. zaorávání rostlinných zbytků po sklizni hlavních plodin,
3. cílené pěstování meziplodin za účelem zvýšení podílu organické hmoty v půdě.

Organickými hnojivy jsou obecně taková hnojiva, která obsahují živiny v organické formě. Patří k nim kompost, digestát, separát a fugát digestátu, výpalky apod. Statkovými hnojivy jsou potom taková hnojiva, která vznikají jako vedlejší produkt při chovu hospodářských zvířat nebo jako produkt při pěstování kulturních rostlin, a která nejsou dále upravována (za úpravu se nepovažují přirozené procesy přeměn, ke kterým dochází při skladování, mechanická separace kejdy a přídavky látek snižující ztráty živin nebo zlepšující účinnost živin). Mezi statková hnojiva patří rostlinné zbytky, jako je sláma, chrást a zelené hnojení a potom hnůj, kejda (i separát a fugát) apod.

Závěr

Je jasné, že správný management organické hmoty v půdě je zásadní nejen pro udržitelný rozvoj zemědělství, které má za úkol uživit čím dál tím více se rozrůstající populaci, ale pomocí ukládání uhlíku zpět do půdy v podobě organické hmoty může napomoci i zmírnění klimatických změn. Proto je důležité využití co nejvhodnějších způsobů její recyklace, jako je například kompostování či aplikace digestátu.

Vypracováno v rámci řešení projektu Ministry of Education, Youth and Sports of the CR (project n. CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_019/0000845)

Článek byl publikován v časopisu Biom 1/2019 Půda a organická hmota.

---

 

¹ Při mineralizaci dochází k rozkladu organické hmoty za přístupu vzduchu na základní sloučeniny: H₂O, CO₂, NO₂^-, NO₃^-, N₂, NH₃, S, přičemž dochází k uvolňování energie

² Kvalitu organické hmoty lze hodnotit dle poměru humínových kyselin a fulvokyselin (HK:FK), poměru obsahu uhlíku k dusíku (C:N), dle stupně polymerace a dalšími

Tweet

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu