Почвеното дишане представлява емисията от въглероден диоксид, която се произвежда от почвата. По-конкретно, това е продукт от дишането на микроорганизмите и корените на растенията, които я обитават.
Тъй като културите на полето се сменят, изследването на почвеното дишане е насочено главно към дейността на почвените микроорганизми. Като част от пакета анализи за проучване на почвеното здраве (Soil Health), чрез този биологичен показател, едновременно оценяваме разнообразието и активността на почвената микробиота.
Защо е полезно да следим, дали имаме активни микроорганизми в почвата?
Въпреки че не ги виждаме, почвените микроорганизми населяват коренообитаемия слой от почвения профил. От една страна, присъствието на различни култури разнообразява техния състав и влияе върху техните взаимоотношения. От друга страна, със своето многообразие почвените микроорганизми участват в различни процеси, които влияят върху нашето производство.
Ето някои от тях:
– минерализация: за нас и за културите ни почвените микроорганизми се явяват като доставчик на достъпни хранителни елементи, които произхождат от органичните запаси в почвата;
временна имобилизация на хранителни елементи: подобно на растенията, микроорганизмите консумират хранителни елементи от почвата и временно ги задържат в своите организми. През този период усвоените количества хранителни вещества не са достъпни за растенията. Този процес е особено полезен, когато имаме излишък от азот в нитратна форма, който културите ни не могат да усвоят и по принцип подлежи на загуба чрез отмиване;
– стабилизиране на почвените агрегати: съединенията, които отделят някои видове почвени микроорганизми, служат като “лепило”, което слепва почвени частици от глинест и органичен произход. В резултат на този процес, с течение на времето, можем да се сдобием с повече на брой, по-големи и по-стабилни почвени агрегати, които да поддържат почвите ни по-добре структурирани, съответно – и по-добре аерирани, и по-добре влагозапасени.
Място на процеса „почвено дишане“ в кръговрата на въглерода
Подобно на процеса горене в нашия бит, живите организми, в т.ч. и хората, и микроорганизмите, използваме енергията от материали със сложен състав, като ги разграждаме до прости продукти, един от които е и газът въглероден диоксид, СО2. Той се появява като краен продукт от процесите горене и дишане и се отделя в атмосферата. По природа, дишането е процес на биологично горене .
Дали почвеното дишане участва в общите емисии на СО2 в атмосферата? Отговорът е „да“. Колко голям е този дял, обаче, това е обект на множество изследвания в различни точки по света. Нормално е от тях понякога да получаваме дори противоречиви резултати, тъй като процесът дишане има биологична природа и се влияе от факторите на климата.
Кои са главните фактори, от които зависи процесът почвено дишане?
Почвеното дишане често се влияе от много фактори, които се намират в постоянна динамична взаимна връзка. Затова обикновено е трудно да се разглежда влиянието само на един фактор, изолиран от останалите.
Като един от физиологичните процеси при растенията и микроорганизмите, почвеното дишане се ограничава най-силно от този фактор, който в даден момент се намира в екстремум и съответно оказва най-силно неблагоприятно въздействие.
Например, когато температурата на почвата е положителна, но близко до нулата, факторът температура потиска почвеното дишане, независимо от това, колко влажна е почвата ни. Или при силно засушаване на почвата, дишането й почти спира, независимо от това, дали температурата е в оптимален диапазон или – извън него.
Как измерваме почвеното дишане в нашата лаборатория?
Динамиката в процеса „почвено дишане“ я наблюдаваме, когато едновременно влажността и температурата на почвата се движат в средните диапазони, близо до оптималните нива. Именно такива благоприятни условия създаваме в нашата лаборатория при изследването на процеса.
За разлика от стандартните химични анализи, при определянето на почвеното дишане работим с почвените проби без да ги смиламе. Така запазваме почвените агрегати във вида, в който ги имаме на полето. Това на свой ред ни предоставя и същите условия за въздухообмен, при които функционират микроорганизмите в естествената им среда.
Изследването започва с отглеждане (инкубация) на почвените микроорганизми за период от няколко дена в изолирана среда, при оптимална почвена влажност и оптимална почвена температура. Така, в лабораторни условия, пресъздаваме най-благоприятната обстановка на полето. През този период микроорганизмите развиват пълния си потенциал да усвояват хранителни вещества от почвата, като разграждат част от органичната материя в нея.
Вторият етап в изследването се състои в измерването на количеството отделен въглероден диоксид от разградената почвена органика. Накрая, лабораторията на НИК Агро Сървис ни предоставя резултатите за дишането на почвата в единицата mg CO2/kg почва.
