Značaj ugljenika u zemljištu

Ugljenik se nalazi u organskoj materiji koja dolazi iz biljnih ostataka u zemljištu (korenje) i na zemljištu (stabljika i lišće), te inkorporacijom stajskog đubriva.Ulazi u sastav huminskih kiselina sa50-62%. Usput, on se u zemljištu nalazi i u kalcijum karbonatu, ali taj neorganski oblik nije relevantan.
U ciklusu ugljenika u prirodi, zemljište predstavlja njegov najveći rezervoar. Ugljenik se u zemljištu nalazi kao organski ugljenik u sastavu organske materije zemljišta ili u neorganskom obliku u sastavu karbonata i drugih jedinjenja.
Ugljenik je deo svih živih bića i čini oko polovine suve mase živih organizama. Poput vode, i ugljenik kruži u prirodi, a krajnje uprošćen prikaz ciklusa ugljenika na relaciji atmosfera – biosfera – pedosfera (zemljište) bi bio: biljke fotosintezom izdvajaju CO2 iz atmosfere i ugrađuju u svoja tkiva, dok ostali živi organizmi unose ugljenik kroz lance ishrane. Razgradnja ostatka uginulih biljaka, životinja i ekskreta životinja dešava se uz rad razlagača, najviše mikroorganizama. Svi aerobni živi organizmi otpuštaju deo ugljenika disanjem u obliku CO2, tako da i zemljišta emituju CO2 zbog rada mikroorganizama koji razlažu ostatke biljaka i životinja i time vraćaju njihov ugljenik nazad u atmosferu.
Međutim, zemljišta mogu „trajno“ da uskladište ugljenik u procesu stvaranja stabilne organske materije, tako što se početna OM neće potpuno razložiti. Ovo je u zemljištu moguće tako što je organska materija sačuvana od potpune oksidacije (izloženosti kiseoniku) i dodatno, sačuvana fizičkom barijerom od rada „gladnih“ mikroorganizama, kao i vezivanjem OM za mineralne čestice zemljišta.
Stabilna OM u gornjim, obradivim slojevima zemljišta traje i do nekoliko decenija, a u dubljim slojevima preko 1 m – ona je zarobljena „zauvek“. Proces stvaranja trajnog bazena ugljenika i premeštanje OM u dublje slojeve zemljišta traje milionima godina unazad i tako su i nastala fosilna goriva.
Organski ugljenik je presudan za zdravlje zemljišta, plodnost i ekosistemske usluge, uključujući proizvodnju hrane , čineći njegovo očuvanje i obnavljanje ključnim za održivi razvoj.
Naime, organski ugljenik u zemljištu ima veliku ulogu u klimatskim promenama, predstavljajući i pretnju i priliku da pomogne u ispunjavanju ciljeva Pariskog sporazuma (borbe protiv suše).
Prvi metar zemljišta širom sveta sadrži skoro dvostruku količinu koja je u našoj atmosferi i desetine puta veće nivoe čovekovih emisija svake godine. Na većim dubinama zemljište sadrži tri puta više ugljenika nego u atmosferi.
Čak i dok se naša klima menja , sa negativnim uticajima na poljoprivredu ,poljoprivrednici će 2050. godine morati da proizvedu do 60% više hrane , jerse stanovništvo neprekidno povećava. Da bi se zadovoljile ove potrebe , zemljišta moraju biti što produktivnija .Zemljišta sa visokim sadržajem ugljenika će biti produktivnija i moći će bolje da filtriraju i prečišćavaju vodu. Voda uskladištena u zemlji služi kao izvor za 90% svetske poljoprivredne proizvodnje i predstavlja oko 65% sveže vode.
Njegov sadržaj u zemljištu se sa vremenom može povećati, kao i smanjiti,ali koliko se taj element može zadržati u zemljištu? Prema rezultatima nekih američkih studija to je obično dva do tri puta veća količina od onoga prisutnog u vazduhu. Istraživanja pokazuju da je poljoprivredno zemljište širom sveta uglavnom izgubilo oko polovine ovog elementa koji je sadržavao pre pedeset godina i to zbog intenzivne obrade zemljišta.
Dakle, godišnje se izgubi više nego što se vraća kroz biljne ostatke i stajnjak. Ovaj gubitak varira zavisno od klimatske regije i tipa zemljišta. Tako su prema nekim ispitivanjima američki naučnici izračunali da bi poljoprivredniku trebalo 13 do 26 godina uz apsolutni minimum dodavanja ugljenika u zemljište da postigne maksimum koji može da zadrži.

Kako se gubi organski ugljenik u zemljištu ?
Sadržaj organskog ugljenika u zemljištu je osetljiv na način upravljanja zemljištem.
Loša praksa upravljanja zemljištem uzrokuje da zemljišta gube organsku materiju / ugljenik I oslobađaju gasove staklene bašte(degradacija zemljišta,spaljivanje strnjike, krčenje šuma i ostalo).
Mere očuvanja i povećanja sadržaja ugljenika u zemljištu

Tokom poslednje tri decenije organski oblik ove materije akumulira se u tlu uglavnom primenom sistema uzgoja useva sa redukovanom i izostavljenom (no-tillage) obradom, direktna setva,ali i uvođenjem kontinuiranog uzgoja (gajenje pokrovnih useva),cover-crops sistemi , te dodavanjem više stajnjaka.
Poljoprivrednici koji već koriste pokrovne useve mogu se preusmeriti na one dugorastuće ili različite smese useva koje ostavljaju više biomase iza sebe.
Dakle, uz smanjenu ili izostavljenu obradu, zemljište je manje “poremećeno”, što rezultira i njegovim manjim oksidiranjem, a time i ispuštanjem CO2 u atmosferu kroz disanje zemljišta Takođe, smanjena obrada može značajno da smanji gubitak organske materije (humusa) erozijom, u područjima u kojima je to problem.
Valentina Aleksić,dipl.ing.melioracija zemljišta i voda