چرخه کربن

از میان همه اجزای خاک مواد آلی یکی از مهمترین قسمت ها و از لازم ترین اجزای خاک می باشد. مواد آلی به عنوان نگهدارنده مواد غذایی و آب در خاک عمل می کند وتاثیر به سزایی در حاصلخیزی خاک دارد. ضمن انکه با دخالت در ساختمان سازی به کاهش تراکم خاک کمک کرده و نفوذ آب و هوا را به داخل خاک افزایش می دهد. از عناصر مهم موجود در مواد آلی کربن است که انواع مختلف کربن شامل کربن معدنی و کربن آلی از موادلازم برای رشد گیاه است. از این رو بررسی چرخه کربن و مطالعه دینامیک کربن در زمان برگشت آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. کشاورزی پایدار و پیشرفته امروزی بستگی زیادی به حاصلخیزی خاک و مواد غذایی دارد که از طریق کودهای غیرآلی مصنوعی و یا از منابع آلی برای خاک تامین میشود. البته عمل این مواد غذایی خود ارتباط زیادی به فرآیندهای بیولوژیکی طبیعی دارد. این فرآیند ها شامل تجزیه بقایای گیاهان و حیوانات، منیرالیزاسییون مواد آلی خاک و فرآیندهای شبیه آن است.بدین ترتیب بیومس میکروبی یک منبع بالقوه قابل دسترس ولی حفاظت شده است که درخلال فرآیندهای زمان برگشت بیومس قابل دسترس به مواد آلی هرچند به مقدار زیادی در خاک موجود باشد ولی همه آن در زمان قابل استفاده نیستد، بلکه در طول یک دوره زمانی از هنگام ورود آن در خاک تا مصرف کامل آن به تدریج در اختیار مصرف کنندگن آن نظیر گیاهان و میکروارگانیسم ها قرار می گیرند . این دوره زمانی که ازآن به عنوان زمان برگشت یا چرخه مواد آلی یاد می شود برای انواع مختلف مواد آلی متفاوت است و به شرایط گوناگون از جمله شرایط محیطی و آب و هوایی و … بستگی دارد.
از انجا که کربن در انواع مختلف مواد آلی به نسبت های مختلف موجود است می توان انواع مختلف مواد آلی نظیر کود گاوی و کمپوست و فاضلاب شهری و … را به نمونه های خاک اضافه کرد و زمان برگشت کربن را در آنها بررسی کرد. چون مواد آلی مختلف زمان پایداری و زمان برگشت مختلف دارند، لذا استفاده صحیح و به موقع از آنها در اتخاذ تصمیم مناسب جهت کاربرد آنها در مواردمختلف لازم است. چرخه مواد آلی و عوامل موثر بر آن مورد تحقیق دانشمندان زیادی بوده است. تاثیر رس بر چرخه کربن آلی در تعدادی از مدلهای ماده آلی مثل ROTHAMSTED , CENTURY مورد بررسی قرار گرفته (8و12) و نشان داده شده است که رس ها سرعت تجزیه مواد آلی را کاهش می دهند. دانشمندان مختلف زمان برگشت عناصر مختلفی را مورد بررسی قرار دادند از جمله نیتروژن وکربن و فسفر (7). زمان برگشت خالص فسفر و کربن بیومس مورد بررسی قرار گرفته و مشخص شده که زمان برگشت خالص کربن بیومس حدود 82 روز برای گلوکز و 95 روز برای چاودار وحشی است.