Mineralizacja (gleboznawstwo)

Mineralizacja w gleboznawstwie to rozkład (tj. utlenianie ) związków chemicznych w materii organicznej , w wyniku którego składniki odżywcze zawarte w tych związkach są uwalniane w rozpuszczalnych formach nieorganicznych, które mogą być dostępne dla roślin . Mineralizacja jest przeciwieństwem unieruchomienia .

Mineralizacja zwiększa biodostępność składników pokarmowych, które znajdowały się w rozkładających się związkach organicznych, przede wszystkim ze względu na ich ilość azotu , fosforu i siarki . To, czy rozkład związku organicznego spowoduje mineralizację, czy immobilizację, zależy od jego stężenia proporcjonalnego do stężenia węgla w materii organicznej. ^{[ potrzebne źródło ]} Jako praktyczna zasada, jeśli stężenie określonego pierwiastka przekracza potrzeby organizmu rozkładającego do biosyntezy lub przechowywania, wówczas ulegnie mineralizacji.

Stosunek węgla do azotu

Koncepcyjne spojrzenie na cykle C i cykle N podczas rozkładu materii organicznej. Populacja drobnoustrojów glebowych uwalnia egzoenzymy (1), które depolimeryzują martwą materię organiczną (2). Mikroorganizmy rozkładające asymilują monomery (3) i albo mineralizują je w związki nieorganiczne, takie jak dwutlenek węgla lub amon (4), albo wykorzystują monomery do swoich potrzeb biosyntetycznych. Mineralizacja N prowadzi do utraty amonu do środowiska (5), ale proces ten ma znaczenie tylko wtedy, gdy materia organiczna ma niski stosunek C:N. Amon ze środowiska może być immobilizowany, jeśli martwa materia organiczna ma wysoki stosunek C:N, a tym samym dostarcza niewystarczającej ilości N (6). Wysokie zapotrzebowanie drobnoustrojów na N prowadzi do zatrzymywania N w materii organicznej, a tym samym do zmniejszenia stosunku C:N w trakcie rozkładu.

To, czy azot mineralizuje, czy unieruchamia, zależy od stosunku węgla do azotu (stosunek C:N) rozkładającej się materii organicznej . Ogólnie rzecz biorąc, materia organiczna stykająca się z glebą zawiera zbyt mało azotu, aby zaspokoić potrzeby biosyntetyczne rozkładającej się populacji drobnoustrojów glebowych . Jeśli stosunek C:N w rozkładającej się materii organicznej wynosi powyżej około 30:1, wówczas rozkładające się drobnoustroje mogą absorbować azot w postaci mineralnej, np. amon lub azotany . Mówi się, że ten azot mineralny jest unieruchomiony. Może to spowodować zmniejszenie stężenia azotu nieorganicznego w glebie, przez co azot nie będzie dostępny dla roślin.

Ponieważ dwutlenek węgla jest uwalniany podczas generowania energii podczas rozkładu, procesu zwanego „ katabolizmem ”, stosunek C:N w materii organicznej maleje. Gdy stosunek C:N jest mniejszy niż około 25:1, dalszy rozkład powoduje mineralizację poprzez jednoczesne uwalnianie azotu nieorganicznego w postaci amoniaku . Kiedy rozkład materii organicznej jest zakończony, zmineralizowany azot z niej dodaje się do już obecnego w glebie, a zatem zwiększa całkowity azot mineralny w glebie.

Zobacz też