Węgiel organiczny to także pożywka dla mikroorganizmów, a jak już wiemy produkują one składniki, z których powstaje cenna próchnica. Sam węgiel organiczny to nic innego jak materia organiczna wprowadzana do gleby. Niestety, samo wprowadzenie materii organicznej do ziemi nie oznacza jej przekształcenia w próchnicę, bo część węgla tracimy poprzez ulatnianie się CO2, a także poprzez np. wymywanie najdrobniejszych frakcji mineralnych, z którymi węgiel organiczny w próchnicy utworzyłby kompleks sorpcyjny.

Węgiel organiczny zawarty w glebie to podstawowy składnik materii organicznej glebowej. Jego obecność ma kluczowe znaczenie dla zdrowia i funkcjonowania ekosystemów glebowych. Węgiel organiczny pochodzi głównie z resztek roślin i zwierząt, które ulegają rozkładowi w ziemi. W miarę rozkładu materia organiczna przekształca się w bardziej trwałe związki, takie jak humus. Poziom węgla organicznego w glebie może się różnić w zależności od jej typu, klimatu, roślinności, praktyk zarządzania ziemią i wielu innych czynników. Gleby są jednym z największych rezerwuarów węgla na świecie. Zwiększenie poziomu węgla organicznego w ziemi może być ważnym narzędziem w walce ze zmianami klimatu, ponieważ pochłania i magazynuje CO2 z atmosfery. Praktyki takie jak zrównoważone uprawy (bezorkowa, ultra-płytka i uprawa Strip-Till), kompostowanie, zastosowanie zasiewów międzyplonów i ograniczenie orki mogą zwiększać poziom węgla organicznego w glebie.

Funkcje węgla organicznego:
- struktura gleby - węgiel organiczny wpływa na jej strukturę, sprzyjając tworzeniu się agregatów, co poprawia przewodnictwo wody i powietrza w ziemi
- zatrzymywanie wody - zwiększa zdolność gleby do zatrzymywania wody
- zapotrzebowanie na składniki odżywcze - jest źródłem energii dla mikroorganizmów glebowych, które w procesie mineralizacji uwalniają składniki odżywcze dostępne dla roślin
- buforowanie gleby - węgiel organiczny może działać jako bufor stabilizując jej pH.

Podsumowując, węgiel organiczny jest kluczowym składnikiem gleby wpływającym na jej zdrowie, strukturę, funkcjonowanie oraz zdolność do sekwencji węgla. Wspieranie praktyk zwiększających poziom węgla organicznego w ziemi może przynieść korzyści zarówno dla środowiska, jak i rolników. Cele te można osiągnąć dzięki bezorkowym metodom uprawowym przy użyciu trzybelkowego kultywatora podorywkowego Rolmako U436 lub pługa dłutowego U624. Właściwą praktyką zwiększającą sekwencję węgla w glebie będzie ultra-płytka uprawa przy użyciu brony talerzowej SpeedCutter lub wałów nożowych Rolmako. Przy pierwszych uprawach pożniwnych najlepiej przerwie parowanie i pobudzi chwasty oraz niechciane samosiewy brona mulczowa SpringExpert. W zrównoważone rolnictwo wpisze się każda metoda i uproszczenie uprawowe pozwalające zmniejszyć liczbę przejazdów polowych np. wykorzystanie przedniego podnośnika ciągnika oraz łączenie różnych narzędzi w kombinacje uprawowe (łączenie uprawy z nawożeniem lub uprawy z siewem).

Stosunek C : N (węgiel : azot)
Parametr ten będzie nam określał z jaką szybkością będzie zachodzić mineralizacja materii wprowadzanej do gleby. Im mniej azotu w ziemi, tym proces ten będzie zachodził wolniej. Tym samym trzeba liczyć się z większymi stratami węgla z materii organicznej, a co za tym idzies z dużo wolniejszym powstawaniem próchnicy. W naszej strefie klimatycznej prawidłowy stosunek węgla do azotu w glebie wynosi pomiędzy 10 : 1 a 12 : 1. Jest on generalnie stały, ale może ulegać chwilowym silnym wahaniom w zależności od tego, jaką materię organiczną do ziemi wprowadzamy. W niej również można określić stosunek C : N. Najmniej korzystny ma słoma zbożowa 80-100 : 1, najlepszy zaś przefermentowany obornik czy resztki pożniwne roślin bobowatych, odpowiednio 20 : 1 i 24 : 1. Za mineralizację materii organicznej wprowadzanej do gleby odpowiadają drobnoustroje, a do tego potrzebują azotu (budowa własnych białek przy namnażaniu się). Jeśli jest go mało w ziemi, a stosunek C : N np. resztek roślinnych jest szeroki (słoma po zbożach) to mineralizacja zachodzi wolno. Wtedy też rolnicy posiłkują się niewielką dawką azotu np. na ściernisko dla przyspieszenia procesu – około 5 kg N (azot) na każdą tonę słomy. Pierwiastek ten wykorzystają mikroorganizmy, który jednak wróci do gleby po ich obumarciu. Azot jest kluczowym składnikiem odżywczym dla roślin. Stosunek C:N (węgiel : azot) w materii organicznej ma wpływ na szybkość jej rozkładu. Materia o niskim stosunku C:N (np. świeże trawy) szybko ulega rozkładowi i uwalnia azot do gleby. Materia o wysokim stosunku C:N (np. suche liście, słoma) ulega rozkładowi wolniej, a mikroorganizmy mogą "konsumować" dostępny azot z ziemi (immobilizacja). Zarządzanie materią organiczną i jej procesami w glebie, a także dbałość o odpowiedni poziom azotu, stosunek C:N oraz obecność wapnia są kluczowe dla utrzymania zdrowej i produktywnej ziemi.

Wysoki stosunek C:N (powyżej 20:1): wskaźnik taki sugeruje, że materia organiczna jest bogata w węgiel w stosunku do azotu. W takich warunkach mikroorganizmy glebowe potrzebują więcej azotu do rozkładu materii organicznej, co może prowadzić do "głodu azotowego" dla roślin, ponieważ mikroorganizmy konkurują z roślinami o dostępny azot.

Niski stosunek C:N (poniżej 20:1): wskaźnik taki sugeruje, że materia organiczna jest bogata w azot w stosunku do węgla. Mikroorganizmy glebowe są w stanie szybko rozkładać taką materię uwalniając azot w formie dostępnej dla roślin.

Znaczenie wapnia w glebie
Wapń (Ca) jest jednym z podstawowych makroelementów odżywczych dla roślin i pełni ważne funkcje w ekosystemie glebowym. Jest on kluczowym składnikiem ścian komórkowych roślin. Poprawia integralność i stabilność komórek, co wpływa na siłę i strukturę roślin. Jony wapnia sprzyjają tworzeniu się agregatów glebowych, co poprawia strukturę ziemi. Agregacja poprawia porowatość gleby, co ułatwia przenikanie wody i korzeni oraz jej napowietrzenie. Wapno węglanowe jest często stosowane w rolnictwie do neutralizacji kwasowych ziem. W procesie reakcji wapna węglanowego z kwasami glebowymi powstaje CO2, woda i jony wapnia, które stają się dostępne dla roślin. Wapń odgrywa rolę w aktywacji niektórych enzymów, które są niezbędne dla różnych procesów metabolicznych w roślinie. Wapń jest zaangażowany w procesy komunikacji międzykomórkowej w roślinie, które są kluczowe dla odpowiedzi na stres np. podczas suszy. Wapń może konkurować z innymi kationami, takimi jak magnez (Mg), potas (K) i sód (Na) w procesie pobierania przez rośliny. Odpowiednia równowaga tych kationów jest ważna dla zdrowia roślin. Właściwy poziom wapnia w ziemi wspiera zdrową mikroflorę glebową, która jest ważna dla rozkładu materii organicznej i cyklu składników odżywczych.

Podsumowując, wapń pełni wiele kluczowych funkcji w ziemi wpływając zarówno na fizjologię roślin, jak i właściwości gleby oraz jej mikrobiom. Odpowiednie zarządzanie poziomem wapnia w ziemi jest niezbędne dla utrzymania zdrowego i produktywnego ekosystemu glebowego.

Badania okresowe zawartości gleby
Kontrola i badanie gleby to kluczowe działania dla rolników chcących optymalizować plony i dbać o zdrowie ziemi. Poniżej przedstawiam podstawowe informacje na temat badania gleby oraz niektórych wskaźników. Kontrola ziemi polega na regularnym zbieraniu jej próbek z różnych części pola, by ocenić jej jakość i zdrowie. Może obejmować ocenę struktury gleby, zawartości składników odżywczych i innych wskaźników jak próchnica czy stosunek C:N.

Jak przeprowadzić badanie gleby?
- wybierz odpowiednie miejsca na polu do pobrania próbek. Unikaj miejsc, które są nietypowe (np. miejsca, gdzie kiedyś był stos kompostu).
- używaj narzędzi do pobierania próbek gleby, takich jak łopatka lub sondy (próbnika)
- zbierz próbki z różnych głębokości i miejsc na polu
- wyślij próbki do akredytowanego laboratorium do analizy
- po otrzymaniu wyników skonsultuj się z ekspertem ds. gleby lub doradcą rolniczym w celu interpretacji wyników i uzyskania zaleceń

Podsumowując, badanie zawartości węgla organicznego w glebie jest ważne, aby ocenić poziom materii organicznej, która ma kluczowe znaczenie dla zdrowia ziemi. Węgiel organiczny jest głównym składnikiem materii organicznej i służy jako wskaźnik zdrowia gleby oraz jej płodności. Regularne badanie ziemi pomaga rolnikom w podejmowaniu decyzji dotyczących nawożenia, wapnowania oraz innych praktyk zarządzania glebą. Dzięki temu można osiągnąć lepsze plony i dbać o długoterminowe zdrowie ziemi.

Terminologia
CO2 - dwutlenek węgla - gaz potrzebny do fotosyntezy dla rośliny.
Rezerwuar - zbiór zasobów możliwych do wykorzystania.
Agregaty glebowe - różnego kształtu i wielkości gruzełki o różnej trwałości, które powstały w glebie na skutek łączenia się pojedynczych ziaren mineralnych. Stanowią one strukturę gleby.
Mikrobiom - pula mikroorganizmów występujących w glebie.
Mikroflora glebowa - zwiększa odporność roślin na choroby, odpowiada za efektywniejsze zaopatrzenie w składniki odżywcze i substancje bioaktywne.