Materia organiczna poprawia fizyczne, chemiczne i biologiczne właściwości gleby (fot. M. Tabak).

Materia organiczna – czyli dokładnie co?

Materię organiczną obecną w glebie utożsamiany najczęściej z próchnicą. Należy jednak pamiętać o tym, że w glebie obok swoistych substancji próchnicznych (humusowych) występują także tzw. substancje nieswoiste. Stanowią one około 10-15% glebowej materii organicznej. Mogą to być: węglowodany, lignina, białka, aminokwasy, garbniki, woski, tłuszcze.

Swoiste substancje próchniczne dzielimy na kwasy fulwowe, huminowe i huminy. Najbardziej stabilne z nich to huminy – cechuje je największa masa cząsteczkowa, najwyższa zawartość węgla i czarny kolor. Kwasy fulwowe charakteryzują się żółtą lub jasnobrązową barwą, dobrą rozpuszczalnością, małą masą cząsteczkową i niską zawartością węgla. Kwasy huminowe to grupa związków o właściwościach pośrednich między cechami kwasów fulwowych a humin.

Charakterystyczną cechą substancji próchnicznych jest ich bezpostaciowość. Ich struktura nie przypomina już struktury materiałów organicznych, z których powstały (na skutek działalności organizmów glebowych, głównie drobnoustrojów, zostały przekształcone w procesie humifikacji).

Organiczną frakcję gleby stanowią także nierozłożone tkanki roślin i zwierząt (nie jest to jednak próchnica glebowa).

Wpływ materii organicznej na fizyczne właściwości gleby

Materia organiczna wpływa na STRUKTURĘ GLEBY, decydując w rezultacie o właściwościach wodno-powietrznych (o ilości i wielkości przestrzeni w glebie wypełnianych przez wodę i powietrze, czyli również o obiegu wody i powietrza w glebie). Najbardziej korzystna jest tzw. struktura agregatowa. W powstawaniu agregatów (sklejaniu cząstek gleby) bierze udział właśnie materia organiczna. Gleby lekkie, piaszczyste są dzięki temu bardziej zwięzłe, a gleby ciężkie, gliniaste – bardziej rozluźnione. Zwiększenie zawartości materii organicznej w glebie to także zwiększenie zdolności gleby do ZATRZYMYWANIA WODY. Substancje próchniczne cechuje duża pojemność wodna.

Zawartość materii organicznej wpływa także na BARWĘ GLEBY. Im związków organicznych więcej, tym gleba jest ciemniejsza (porównajmy czarnoziemy z glebami piaszczystymi), a więc tym silniej pochłania promieniowanie słoneczne. Gleba o ciemnej barwie szybciej nagrzeje się wiosną, dłużej też będzie utrzymywać ciepło jesienią. Okres wegetacji roślin będzie dłuższy.

Wpływ materii organicznej na chemiczne właściwości gleby

Związki próchniczne zawierają wiele grup funkcyjnych, głównie naładowanych ujemnie (np.: karboksylowa, fenolowa). Jako aniony zdolne są do zatrzymywania kationów (np.: Ca²⁺, Mg²⁺, NH₄⁺, K⁺), w ten sposób pełniąc rolę MAGAZYNU SKŁADNIKÓW POKARMOWYCH. Pierwiastki zatrzymywane w kompleksie sorpcyjnym przez związki próchniczne mogą być z niego uwalniane do roztworu glebowego, będą wtedy bezpośrednio dostępne dla roślin. Czasowe magazynowanie składników na drodze wiązania z próchnicą chroni je przed wymywaniem (również te wprowadzone do gleby z nawozami). Oczywiście glebowy kompleks sorpcyjny tworzony jest także przez substancje mineralne, ale to związki organiczne sorbują zdecydowanie większą ilość kationów.

Zdolność do sorpcji substancji ma kolejną zaletę – dzięki temu próchnica wykazuje silne WŁAŚCIWOŚCI BUFORUJĄCE. Reguluje w ten sposób wartość pH gleby (buforowość to zdolność to przeciwstawiania się gwałtownym zmianom odczynu).

Związki próchniczne to nie tylko magazyn, ale także ŹRÓDŁO SKŁADNIKÓW POKARMOWYCH. Część związków próchnicznych w glebie ulega mineralizacji, czyli rozkładowi. Dzięki temu rośliny mogą wykorzystać pierwiastki budujące próchnicę (zwłaszcza azot i fosfor).

Związki organiczne są także zdolne do INAKTYWACJI SZKODLIWYCH SUBSTANCJI, co znów wynika ze zdolności sorpcyjnych. Dotyczy to wiązania metali ciężkich, ale także unieruchamiania pestycydów (zwłaszcza herbicydów). Poza wiązaniem, pestycydy są także szybciej rozkładane w glebie bogatej w materię organiczną, ponieważ jest ona źródłem energii dla przeprowadzających rozkład drobnoustrojów. Materia organiczna wykazuje także zdolność do wiązania jonów glinu, pojawiających się w dużych ilościach w glebach kwaśnych i zaburzających rozwój systemu korzeniowego roślin.

Wpływ materii organicznej na biologiczne właściwości gleby

Materia organiczna, regulując opisane powyżej fizyczne i chemiczne właściwości gleby, wpływać będzie oczywiście także na jej właściwości biologiczne. Ale, poza regulacją zdolności do retencji wody, wartości pH czy zasobności w składniki pokarmowe, materia organiczna wpływa także w inny sposób na właściwości biologiczne. Związki próchniczne obecne w glebie to między innymi WITAMINY, AUKSYNY, ENZYMY CZY ANTYBIOTYKI – czyli substancje bezpośrednio regulujące aktywność organizmów żywych.

Źródła materii organicznej to:

• nawozy naturalne (obornik, gnojowica),
• nawozy zielone, resztki pożniwne, słoma,
• nawozy organiczne (kompost),
• osady ściekowe i inne organiczne materiały odpadowe,
• węgiel brunatny.

[1] Gorlach E., Mazur T. 2002. Chemia Rolna. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
[2] Mercik S. (red.). 2004. Chemia rolna. Podstawy teoretyczne i praktyczne. Wyd. SGGW, Warszawa.
[3] Zawadzki S. (red.) 1999. Gleboznawstwo. PWRiL, Warszawa.