Descompunerea resturilor organice în sol este guvernată de raportul carbon–azot (C:N). Microorganismele din sol, dintr-o grămadă de compost sau din rumenul unei vaci folosesc același principiu biologic: au nevoie de carbon ca sursă de energie și de azot pentru a-și construi propriile celule.
Raportul dintre aceste două elemente determină viteza descompunerii, tipul de microorganisme care domină procesul și modul în care azotul devine disponibil sau, dimpotrivă, este temporar blocat în sol.
–
Pentru a înțelege raportul C:N, este util să comparăm două tipuri de materiale organice:
Materialele cu raport C:N scăzut sunt ușor digerate de microorganisme și se descompun rapid. În schimb, materialele bogate în carbon și sărace în azot necesită timp suplimentar și azot din sol pentru a fi descompuse.
–
Un raport C:N larg (conținut scăzut de azot) este asociat cu o descompunere lentă a materiei organice din sol (SOM – soil organic matter). În schimb, materialele cu raport C:N mai mic se descompun mai rapid.
În compostare, un raport C:N sub 20:1 permite o descompunere relativ rapidă (4–8 săptămâni). Raporturile mai mari de 20:1 încetinesc procesul și necesită o sursă suplimentară de azot.
Atunci când adăugăm în sol materiale bogate în carbon și sărace în azot, microorganismele imobilizează temporar azotul din sol. Ulterior, pe măsură ce descompunerea avansează, acest azot este eliberat din nou.
–
Raportul C:N al majorității solurilor agricole este de aproximativ 10:1. Această valoare reflectă un echilibru biologic în care azotul este, în general, disponibil plantelor.
Pe măsură ce materia organică se descompune, carbonul este pierdut sub formă de dioxid de carbon, iar proporția de azot din materia organică reziduală crește. De aceea, raportul C:N tinde să scadă în timp.
Acest raport de echilibru este strâns legat de tipul de microorganisme dominante:
–
Bacteriile sunt primele microorganisme care colonizează și descompun reziduurile organice proaspete. Ele se pot reproduce rapid (uneori la intervale de 30 de minute), dar sunt relativ ineficiente în transformarea carbonului în biomasă stabilă.
Bacteriile aerobe asimilează aproximativ 5–10% din carbonul disponibil, iar cele anaerobe doar 2–5%, restul fiind eliberat sub formă de compuși de carbon.
Ciupercile, în schimb, sunt mult mai eficiente. Ele pot asimila 40–55% din carbon, fiind specializate în descompunerea materialelor bogate în celuloză și lignină, care se descompun lent.
–
Ciupercile micorizice trăiesc în asociere cu rădăcinile plantelor și au o suprafață de absorbție mult mai mare decât rădăcinile în sine. Ele contribuie la:
Populațiile fungice sunt sensibile la lucrările intensive ale solului. Prelucrarea convențională tinde să favorizeze bacteriile în detrimentul ciupercilor, modificând echilibrul biologic al solului.
–
Pe măsură ce materia organică este descompusă, comunitățile microbiene se schimbă rapid. Inițial, microorganismele consumă zaharurile și proteinele ușor digerabile. Ulterior, alte organisme preiau procesul, descompunând reziduurile mai rezistente.
Acest proces de succesiune microbiană este esențial pentru formarea materiei organice stabile din sol.
–
Raportul C:N al culturilor de acoperire influențează direct viteza de descompunere:
–
Raportul carbon–azot este unul dintre cei mai importanți factori care controlează descompunerea materiei organice și disponibilitatea azotului în sol. Înțelegerea acestui raport permite gestionarea mai eficientă a resturilor vegetale, a compostului și a fertilității biologice a solului.
–
