مواد آلی خاک

هورموس  پس از تجزیه اولیه بقایای گیاهی و حیوانی ، ترکیباتی باقی می مانند که مقاومت زیادی در برابر تجزیه دارند. این ترکیبات مقاوم همراه با سایر ترکیبات ساخته شده توسط میکرو ارگانیسم ها ماده پایداری را تشکیل می دهند که هوموس گفته می شود.

هوموس از مولکول های پیچیده و بزرگ کربوهیدراتها ، پروتئین ها ، اسید هیومیک و مشتقات آن ، لیگنین و سایر مواد ناشناخته تشکیل گردیده است. مجموعه این مواد ،رنگ قهوه ای و یا سیاهی به هوموس می دهند. هوموس حدود 58 درصد کربن و 5 درصد ازت دارد. پس نسبت کرین به ازت حدود 12:1 می باشد.

تجزیه هوموس به کندی انجام گرفته و در نتیجه مواد غذایی زیادی آزاد نمی گردد. بطور مثال سالیانه فقط یک تا سه درصد کل ازت هوموس آزاد می شود. اما پایداری هوموس در خاک زیاد نیست. ترکیبات پیچیده کربوهیدراتها مانند صمغ ها ، رزین ها و اسدهای آلی که از تجزیه مواد آلی خاک حاصل می شوند بصورت سیمانی در ارتباط ذرات خاک عمل کرده و ساختمان خاک را بهبود می بخشند.

از طرفی دیگر ذرات هوموس از رس کوچکتر بوده ، در لابه لای ذرات رس واقع گشته و با کاهش بهم چسبیدگی ذرات رس موجب بهبود ساختمان خاک می شوند. حاصل بهبود ساختمان خاک و وجود قطعات کوچک و بزرگ ماده آلی تجزیه نشده در لابه لای خاک ، افزایش نفوذپذیری خاک نسبت به هوا ، آب و ریشه گیاهان است. هوموس همچنین قدرت جذب آب زیادی داشته و ظرفیت آبگیری خاک را بهبود می بخشد.
 
این عوامل موجب بهبود رشد و عملکرد محصول می گردند. از تجزیه ماده آلی خاک و نیز تجزیه تدریجی هوموس ، مقدار قابل توجهی عناصر غذایی به خاک اضافه می گردد. میزان و سرعت تجزیه به میزان انرژی سهل الوصول در ماده آلی ، سرعت تهویه و رطوبت و حرارت مطلوب در خاک برای فعالیت میکرو ارگانیسم ها بستگی زیادی دارد. چنانچه ماده آلی دارای ترکیبات پروتئینی ساده زیادی باشد ، مانند کود حیوانی تازه ، در جریان تجزیه آنها مقداری آمونیاک تولید می شود.

در خاک های قلیائی آمونیاک بطور کامل به آمونیوم تبدیل نمی شود  و مقدار آن در خاک افزایش می یابد. آمونیاک برای گیاهان سمی بوده و به آنها آسیب می رساند. بهمین جهت لازم است کود حیوانی تا زمان کاشت محصول پوسیدگی اولیه را گذرانده باشد.

مواد آلی خاک  که نسبت کربن به ازت در آنها کمتر از 30:1 باشد ، در جریان تجزیه مقدار قابل توجهی ازت به خاک اضافه می کنند. ولی هرگاه نسبت کربن به ازت در ماده آلی بیش از 30:1 باشد ، میکروب های خاک که در تجزیه ماده آلی شرکت دارند با کمبود ازت روبه رو شده و ازت معدنی خاک را مصرف می کنند تا در نهایت هوموس با نسبت کربن به ازت حدود 12:1 بدست آید.

از تجزیه مواد آلی خاک  به غیر از ازت ، عناصری مانند فسفر ، پتاسیم و گوگرد نیز آزاد می شوند. از تجزیه بقایای گیاهی یک محصول سمومی گیاهی بنام فیتو توکسین ( Phytotoxin ) آزاد می شوند که ممکن است روی رشد همان محصول یا محصولات دیگر اثرات نامساعد و بازدارنده رشد داشته باشند. هوموس از ذرات کلوئیدی باردار تشکیل شده است و در نتیجه ظرفیت تبادل کاتیونی زیادی دارد.

قسمتی از این ظرفیت تابع پی اچ ( PH ) خاک بوده و با افزایش PH افزایش پیدا می کند. ظرفیت تبادل کاتیونی زیاد هوموس باعث جذب کاتیون ها گشته و از شسته شدن آنها جلوگیری می کند.  با توجه به اثرات مطلوب هوموس  و ماده آلی در خاک ، لازم است در جهت افزایش میزان آنها در خاک تلاش و یا از کاهش آنها در خاک جلوگیری نمود.

سرچشمه مواد آلی خاک، بقایای حیوانی و بازمانده های گیاهی است.

این مواد از ابتدای ورود به خاک تحت تاثیر مستقیم موجودات زنده و گروههای میکروبی آن قرار می گیرند و تغییرات زیادی می یابند.

دو پدیده عمده در این تغییر ماهیت مواد شناخته شده اند. پدیده اول معدنی شدن(Mineralization) و پدیده دوم هوموسی شدن(Humiification) است.

با توجه به اینکه خاکهای ایران از نظر مواد آلی فقیر می باشند افزایش ماده آلی خاکها برای حفظ حاصلخیزی و تداوم فعالیت موجودات زنده خاکزی امری ضروری است.
در اهمیت ماده آلی همین بس که آن را به عنوان قلب کشاورزی پایدار نام نهاده اند و همچنین نقش آن را در خاک همانند نقش خون در بدن دانسته اند.

فواید مواد آلی در خاک به اندازه ای متنوع و زیاد است که انسان را به یاد فواید نوشته شده بر روی برچسب داروهای قدیمی می اندازد ولی خوشبختانه این فواید در مورد مواد آلی کاملا واقعیت دارد:

 1-مواد آلی منبع تامین 95-90 درصد ازت مورد نیاز گیاه در خاکهای کود نخورده است

 2-مواد آلی می تواند منبع مهم تامین فسفر و گوگرد قابل استفاده گیاه باشد مشروط به اینکه مقدار هوموس خاک به دو درصد یا بیشتر برسد

 3-مواد آلی بطو مستقیم یا غیر مستقیم با افزایش فعالیت میکروبی باعث تولید مقدار زیادی مواد تشکیل دهنده خاکدانه ها از جمله پلی ساکاریدها می شود

4- مواد آلی غالبا 70-30 درصد از کل ظرفیت تبادل کاتیونی(CEC) خاک را تشکیل می دهند. سطوح زیاد قابل دسترس در هوموس، محل های تبادل کاتیونی زیادی دارد که عناصر غذایی را برای استفاده بعدی گیاه نگه می دارد. علاوه براین، فلزات سنگین آلوده کننده مانند سرب، کادمیم و فلزات مشابه که معمولا به علت استفاده از فاضلابها وارد خاک می شوند را جذب سطحی می کند و از این طریق به پاکسازی محیط کمک می کند

مقدار آب

5-مواد آلی عموما مقدار آب موجود در خاک در حالت ظرفیت مزرعه و همچنین مقدار آب قابل استفاده در خاکهای شنی را افزایش داده و تهویه خاکهای رسی را با افزایش خاکدانه سازی و در نتیجه ایجاد خلل و فرج بزرگتر، زیادتر می کند

6- مواد آلی به عنوان یک کلات عمل می کند و در نتیجه قابلیت استفاده و تحرک عناصر کم مصرف را افزایش می دهد

 7-مواد آلی کربن مورد نیاز بسیاری از میکروارگانیسم های مفید خاک از جمله بعضی از باکتریهای تثبیت کننده ازت (مانند ازتوباکترها) را فراهم می کند

کاهش فرسایش

8-وقتی که ماده آلی به عنوان پوشش دهنده ( مالچ) به سطح خاک اضافه می شود، فرسایش خاک را کاهش می دهد

 9-مواد آلی با جلوگیری از تابش مستقیم آفتاب مانع از دست رفتن رطوبت خاک می شود و در زمستان و تابستان دمای خاک را متعادل نگه می دارد
 10-هوموس ناشی از ماده آلی، مقاومت خاک را در برابر تغییرات سریع اسیدیته، قلیاییت و شوری و همچنین صدمه آفت کشها و فلزات سمی سنگین افزایش می دهد