Soil Organic Matter and Feeding the Future: Environmental and Agronomic Impacts

مواد آلی خاک (SOM) عامل اصلی تعیین کننده عملکرد خاک است. کربن آلی خاک (SOC) 50 درصد از محتوای SOM را تشکیل می دهد که با نیتروژن، فسفر و طیف وسیعی از عناصر ماکرو و میکرو همراه است. به عنوان یک جزء پویا، SOM منبع خدمات اکوسیستمی متعددی است که برای رفاه انسان و حفاظت از طبیعت حیاتی است. از جمله این کالاها و خدمات مهم تولید شده توسط SOM می توان به تعدیل آب و هوا به عنوان منبع یا مخزن CO2 جو و سایر گازهای گلخانه ای، ذخیره و تصفیه آب، منبع انرژی و زیستگاه برای موجودات زنده (ماکرو، مزو و میکروارگانیسم ها) اشاره کرد. محیطی برای رشد گیاه، چرخش عناصر (N، P، S، و غیره) و تولید خالص بهره وری اولیه (NPP). کیفیت و کمیت NPP تأثیر مستقیمی بر امنیت غذایی و تغذیه ای جمعیت انسانی در حال رشد و ثروتمند دارد.

خاک اکوسیستم های کشاورزی در مقایسه با ذخایر SOC خود تخلیه می شوند. اکوسیستم های طبیعی میزان کاهش به کاربری زمین و نوع و شدت تخریب بستگی دارد. خاک‌های مستعد فرسایش سریع می‌توانند به شدت از ذخایر SOC خود، به‌ویژه آن‌هایی که در لایه سطحی هستند، تهی شوند. بنابراین، حفاظت از طریق استفاده ترمیمی از زمین و اتخاذ شیوه های مدیریتی توصیه شده برای ایجاد بودجه کربن مثبت در اکوسیستم خاک، می تواند ذخیره کربن و سلامت خاک را افزایش دهد.

این حجم از پیشرفت در علوم خاکبا هدف دستیابی به موارد زیر است:

• تأثیر کنونی استفاده از زمین و مدیریت خاک بر دینامیک SOC
• بحث در مورد اثرات سطوح SOC بر بهره وری زراعی و کارایی استفاده از نهاده ها
• جزئیات پتانسیل مدیریت خاک بر میزان و مقدار تجمعی ترسیب کربن در رابطه با کاربری زمین و مدیریت خاک/ محصول
• < span>ارتباط علت و معلولی بین محتوای SOC و ارائه برخی خدمات اکوسیستمی
• ارتباط ذخایر کربن آلی خاک با خواص و فرآیندهای خاک span>
• ارتباط بین ذخایر کربن آلی خاک با زمین و آب و هوا
• < span>کنترل های ساخت ذخایر کربن آلی خاک را به عنوان منبع یا مخزن CO2 شناسایی کنید
• برای کاهش و سازگاری آب و هوا، کربن آلی خاک و ترسیب کربن را به هم متصل کنید.

Soil organic matter (SOM) is the primary determinant of soil functionality. Soil organic carbon (SOC) accounts for 50% of the SOM content, accompanied by nitrogen, phosphorus, and a range of macro and micro elements. As a dynamic component, SOM is a source of numerous ecosystem services critical to human well-being and nature conservancy. Important among these goods and services generated by SOM include moderation of climate as a source or sink of atmospheric CO2 and other greenhouse gases, storage and purification of water, a source of energy and habitat for biota (macro, meso, and micro-organisms), a medium for plant growth, cycling of elements (N, P, S, etc.), and generation of net primary productivity (NPP). The quality and quantity of NPP has direct impacts on the food and nutritional security of the growing and increasingly affluent human population.

Soils of agroecosystems are depleted of their SOC reserves in comparison with those of natural ecosystems. The magnitude of depletion depends on land use and the type and severity of degradation. Soils prone to accelerated erosion can be strongly depleted of their SOC reserves, especially those in the surface layer. Therefore, conservation through restorative land use and adoption of recommended management practices to create a positive soil-ecosystem carbon budget can increase carbon stock and soil health.

This volume of Advances in Soil Sciences aims to accomplish the following:

• Present impacts of land use and soil management on SOC dynamics
• Discuss effects of SOC levels on agronomic productivity and use efficiency of inputs
• Detail potential of soil management on the rate and cumulative amount of carbon sequestration in relation to land use and soil/crop management
• Deliberate the cause-effect relationship between SOC content and provisioning of some ecosystem services
• Relate soil organic carbon stock to soil properties and processes
• Establish the relationship between soil organic carbon stock with land and climate
• Identify controls of making soil organic carbon stock as a source or sink of CO2
• Connect soil organic carbon and carbon sequestration for climate mitigation and adaptation