Soil organic matter
مٹی کا نامیاتی مادہ (ایس او ایم) مٹی کا نامیاتی مادے کا جزو ہے، جو سڑنے کے مختلف مراحل میں پودوں اور جانوروں کے ڈیٹریٹس، مٹی کے جرثوموں کے خلیات اور بافتوں، اور ایسے مادوں پر مشتمل ہوتا ہے جو مٹی کے جرثوموں کی ترکیب کرتے ہیں۔ ایس او ایم مٹی کی جسمانی اور کیمیائی خصوصیات اور ریگولیٹری ماحولیاتی نظام کی خدمات فراہم کرنے کی اس کی صلاحیت کو بے شمار فوائد فراہم کرتا ہے۔ ایس او ایم خاص طور پر مٹی کے افعال اور معیار کے لیے اہم ہے۔ ایس او ایم کے فوائد متعدد پیچیدہ، انٹرایکٹو، ایڈافک عوامل کے نتیجے میں ہوتے ہیں۔ مٹی کے افعال کے لیے ان فوائد کی ایک غیر جامع فہرست میں مٹی کی ساخت میں بہتری، جمع، پانی کو برقرار رکھنا، مٹی کی حیاتیاتی تنوع، آلودگیوں کا جذب اور برقرار رکھنا، بفرنگ کی صلاحیت، اور پودوں کے غذائی اجزاء کی سائیکلنگ اور اسٹوریج شامل ہیں۔ ایس او ایم کیشن ایکسچینج سائٹس فراہم کرکے اور مائکرو نیوٹریئنٹس کے ساتھ پودوں کے غذائی اجزاء، خاص طور پر نائٹروجن (این)، فاسفورس (پی)، اور سلفر (ایس) کا ذخیرہ ہونے کی وجہ سے مٹی کی زرخیزی میں اضافہ کرتا ہے، جسے ایس او ایم کی معدنیات آہستہ آہستہ جاری کرتی ہے۔ اس طرح، ایس او ایم کی مقدار اور مٹی کی زرخیزی کا نمایاں طور پر باہمی تعلق ہے۔ ایس او ایم مٹی کے کاربن (سی) کے ایک بڑے سنک اور ذریعہ کے طور پر بھی کام کرتا ہے۔ اگرچہ ایس او ایم کا سی مواد کافی مختلف ہوتا ہے، ایس او ایم کا تخمینہ عام طور پر 58 فیصد سیلسیس ہوتا ہے، اور "مٹی کے نامیاتی کاربن" (ایس او سی) کو اکثر ایس او ایم کے مترادف کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جس میں ماپا ہوا ایس او سی مواد اکثر ایس او ایم کے لیے پراکسی کے طور پر کام کرتا ہے۔ مٹی زمین پر سب سے بڑے سی سنک میں سے ایک کی نمائندگی کرتی ہے اور عالمی کاربن سائیکل میں اور اس وجہ سے آب و ہوا کی تبدیلی کے تخفیف کے لیے اہم ہے۔ لہذا، ایس او ایم/ایس او سی حرکیات اور ایس او ایم کے انتظام کے ذریعے کاربن کو الگ کرنے کی ماحولیاتی نظام کی خدمت فراہم کرنے کے لیے مٹی کی صلاحیت پر حال ہی میں کافی توجہ دی گئی ہے۔ مٹی میں ایس او ایم کا ارتکاز عام طور پر زیادہ تر اونچی زمین والی مٹی کے لیے اوپری مٹی کی کل کمیت کا 1 فیصد سے 6 فیصد تک ہوتا ہے۔ جن مٹی کے اوپری افق نامیاتی مادے کے 1 فیصد سے بھی کم پر مشتمل ہوتے ہیں وہ زیادہ تر صحراؤں تک محدود ہوتے ہیں، جبکہ نشیبی، گیلے علاقوں میں مٹی کا ایس او ایم مواد 90 فیصد تک ہو سکتا ہے۔ 12 فیصد سے 18 فیصد ایس او سی والی مٹی کو عام طور پر نامیاتی مٹی کے طور پر درجہ بند کیا جاتا ہے۔ اسے 3 نسلوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: جرثوموں کا زندہ بائیو ماس، تازہ اور جزوی طور پر سڑے ہوئے ڈیٹریٹس، اور ہیومس۔ سطح کے پودوں کا کچرا، یعنی تازہ نباتاتی فضلہ، عام طور پر ایس او ایم سے خارج کیا جاتا ہے۔ ذرائع ایس او ایم کا بنیادی ذریعہ ویجیٹل ڈیٹریٹس ہے۔ مثال کے طور پر، جنگلات اور گھاس کے میدانوں میں، مختلف جاندار تازہ ڈیٹریٹس کو آسان مرکبات میں تحلیل کر دیتے ہیں۔ اس میں کئی مراحل شامل ہوتے ہیں، جن میں سے پہلا زیادہ تر مکینیکل ہوتا ہے، اور سڑنے کے ساتھ ساتھ زیادہ کیمیائی بنتا جاتا ہے۔ مائکروبیل ڈمپپوزر ایس او ایم میں شامل ہوتے ہیں، اور حیاتیات کا ایک فوڈ ویب بناتے ہیں جو ایک دوسرے کا شکار کرتے ہیں اور بعد میں شکار بن جاتے ہیں۔ دیگر جڑی بوٹیاں بھی ہیں جو تازہ نباتاتی مادے کو کھاتے ہیں، جن کی باقیات پھر مٹی میں منتقل ہو جاتی ہیں۔ ان حیاتیات کے میٹابولزم کی مصنوعات ایس او ایم کے ثانوی ذرائع ہیں، جن میں ان کی لاشیں بھی شامل ہیں۔ کچھ جانور، جیسے کیڑے مکوڑے، چیونٹیاں، اور سنٹیپیڈس نامیاتی مادے کی عمودی اور افقی منتقلی دونوں میں حصہ ڈالتے ہیں۔ ایس او ایم کے اضافی ذرائع میں پودوں کی جڑوں کا اخراج اور چارکول شامل ہیں۔ ساخت زیادہ تر پودوں سے نکلنے والے پودوں میں پانی کا مواد 60 فیصد سے 90 فیصد کے درمیان ہوتا ہے۔ خشک مادہ پیچیدہ نامیاتی مادے پر مشتمل ہوتا ہے جو بنیادی طور پر کاربن، آکسیجن اور ہائیڈروجن پر مشتمل ہوتا ہے۔ اگرچہ یہ تینوں عناصر مٹی میں موجود نامیاتی مادے کے خشک وزن کا تقریبا 92 فیصد بناتے ہیں، لیکن دیگر عناصر پودوں کی غذائیت کے لیے بہت اہم ہیں، جن میں نائٹروجن، فاسفورس، پوٹاشیم، سلفر، کیلشیم، میگنیشیم اور بہت سے مائکرو نیوٹریئنٹس شامل ہیں۔ ویجیٹل ڈیٹریٹس میں نامیاتی مرکبات میں شامل ہیں: کاربوہائیڈریٹ جو کاربن، ہائیڈروجن اور آکسیجن پر مشتمل ہوتے ہیں، اور پیچیدگی میں سادہ شکر سے لے کر سیلولوز کے بڑے مالیکیول تک ہوتے ہیں۔ چربی جو فیٹی ایسڈ کے گلیسریڈز پر مشتمل ہوتی ہے، جیسے بٹریک، سٹیریک اور اولیک۔ ان میں کاربن، آکسیجن اور ہائیڈروجن بھی شامل ہیں۔ لگننس جو پیچیدہ مرکبات ہیں، لکڑی کے پرانے حصے بناتے ہیں، اور یہ بھی بنیادی طور پر کاربن، آکسیجن اور ہائیڈروجن پر مشتمل ہوتے ہیں۔ وہ سڑنے کے خلاف مزاحم ہوتے ہیں۔ پروٹین جن میں کاربن، ہائیڈروجن اور آکسیجن کے علاوہ نائٹروجن شامل ہوتا ہے ؛ اور سلفر، آئرن اور فاسفورس کی تھوڑی مقدار۔ چارکول، جو عنصر کاربن ہے جو نامیاتی مادے کے نامکمل دہن سے حاصل ہوتا ہے۔ یہ سڑنے کے خلاف مزاحم ہے۔ سڑنا سبزیوں کا ڈیٹریٹس عام طور پر پانی میں گھلنشیل نہیں ہوتا ہے اور اس لیے پودوں کے لیے ناقابل رسائی ہے۔ اس کے باوجود یہ وہ خام مال ہے جس سے پودوں کے غذائی اجزاء حاصل ہوتے ہیں۔ مٹی کے جرثومے اسے انزیمیٹک بائیو کیمیکل عمل کے ذریعے تحلیل کرتے ہیں، اسی مادے سے ضروری توانائی حاصل کرتے ہیں، اور معدنی مرکبات پیدا کرتے ہیں جو پودوں کی جڑیں جذب کرنے کے لیے موزوں ہیں۔ نامیاتی مرکبات کی خاص طور پر معدنیات یعنی غیر نامیاتی مرکبات میں سڑن کو "منرلائزیشن" کہا جاتا ہے۔ نامیاتی مادے کا ایک حصہ معدنی نہیں ہوتا ہے اور اس کے بجائے مستحکم نامیاتی مادے میں تحلیل ہو جاتا ہے جسے "ہیومس" کہا جاتا ہے۔ نامیاتی مرکبات کا سڑنا مرکب کی نوعیت کے لحاظ سے بہت مختلف شرحوں پر ہوتا ہے۔ درجہ بندی، تیز سے سست شرحوں تک، یہ ہے: شکر، نشاستہ، اور سادہ پروٹین پروٹین ہیمی سیلولوز سیلولوز لگننس اور چربی جو رد عمل پائے جاتے ہیں انہیں 3 نسلوں میں سے کسی ایک میں شامل کیا جا سکتا ہے: انزیمیٹک آکسیکرن جو کاربن ڈائی آکسائیڈ، پانی اور حرارت پیدا کرتا ہے۔ یہ زیادہ تر معاملے کو متاثر کرتا ہے۔ مخصوص تعاملات کا ایک سلسلہ ضروری عناصر نائٹروجن، فاسفورس اور سلفر کو آزاد اور معدنی بناتا ہے۔ ایسے مرکبات جو مائکروبیل عمل کے خلاف مزاحم ہوتے ہیں، اصل مرکبات میں ترمیم کرکے یا نئے مرکبات کی مائکروبیل ترکیب کے ذریعے بنتے ہیں تاکہ نمی پیدا کی جا سکے۔ معدنی مصنوعات یہ ہیں: ہیومس جیسے جیسے نباتاتی ڈیٹریٹس سڑتے ہیں، کچھ مائکروبیل مزاحم مرکبات بنتے ہیں، جن میں ترمیم شدہ لگننس، تیل، چربی اور موم شامل ہیں۔ دوسرا، کچھ نئے مرکبات کی ترکیب کی جاتی ہے، جیسے پولیسیکرائڈز اور پولی یورونائڈز۔ یہ مرکبات ہیمس کی بنیاد ہیں۔ ان مرکبات اور کچھ پروٹین اور نائٹروجن پر مشتمل دیگر مصنوعات کے درمیان نئے رد عمل پیدا ہوتے ہیں، اس طرح نائٹروجن کو شامل کرتے ہیں اور اس کی معدنیات سے بچتے ہیں۔ دیگر غذائی اجزاء بھی اس طرح معدنیات سے محفوظ ہیں۔ ہیومک مادوں کو ایسڈ اور الکلس میں ان کی گھلنشیلتا کی بنیاد پر اور ان کے استحکام کے مطابق 3 نسلوں میں درجہ بند کیا جاتا ہے: فلویک ایسڈ وہ جینس ہے جس میں وہ مادہ ہوتا ہے جس کا سالماتی وزن سب سے کم ہوتا ہے، ایسڈ اور الکلس میں گھلنشیل ہوتا ہے، اور مائکروبیل ایکشن کا شکار ہوتا ہے۔ ہیومک ایسڈ وہ جینس ہے جس میں درمیانی مادے پر مشتمل ہوتا ہے جس کا درمیانی سالماتی وزن ہوتا ہے، الکلس میں گھلنشیل اور ایسڈ میں اگھلنشیل ہوتا ہے، اور مائکروبیل عمل کے خلاف کچھ مزاحمت رکھتا ہے۔ ہیومین وہ جینس ہے جس میں وہ مادہ موجود ہوتا ہے جس کا سالماتی وزن سب سے زیادہ ہوتا ہے، رنگ میں سب سے گہرا ہوتا ہے، تیزاب اور الکلس میں اگھلنشیل ہوتا ہے، اور مائکروبیل عمل کے خلاف سب سے زیادہ مزاحمت رکھتا ہے۔ کاربن سائیکلنگ میں فنکشن عالمی کاربن سائیکل میں مٹی کا ایک اہم کام ہے، جس میں عالمی مٹی کاربن پول کا تخمینہ 2,500 گیگاٹن ہے۔ یہ 750 گیگاٹن پر ماحولیاتی تالاب کی مقدار سے 3.3 گنا اور 560 گیگاٹن پر حیاتیاتی تالاب سے 4.5 گنا زیادہ ہے۔ نامیاتی کاربن کا پول، جو بنیادی طور پر ایس او ایم کی شکل میں پایا جاتا ہے، کل عالمی کاربن پول کا تقریبا 1,550 گیگاٹن کا حصہ ہے، باقی کا حصہ مٹی کے غیر نامیاتی کاربن (ایس آئی سی) کا ہے۔ نامیاتی کاربن کا تالاب فوائد اور نقصانات کے درمیان متحرک توازن میں موجود ہے۔ اس لیے مٹی بیرونی عوامل کے لحاظ سے بالترتیب سیکوسٹریشن یا گرین ہاؤس گیس کے اخراج کے ذریعے کاربن کے سنک یا منبع کے طور پر کام کر سکتی ہے۔ بائیوٹک میٹریل ڈیٹریٹس امبوبلائزیشن (مٹی سائنس) منرلائزیشن (مٹی سائنس) نامیاتی مادے مٹی سائنس حوالہ جات مٹی میں بہتری نامیاتی کاشتکاری کمپوسٹنگ