Organické složky přírody: Co to je a jaký je jejich význam?

V tomto příspěvku se budeme zabývat problematikou půdní organické hmoty. Přestože je v půdě v poměrně malém zastoupení, její význam je značný, a to nejen pro půdu, ale také pro ostatní složky agroekosystémů a životního prostředí.

Historický pohled na organické složky půdy

Význam organické části půdy byl znám již v dávné minulosti. Organická hmota úzce souvisí s půdní úrodností, půdními vlastnostmi. To si uvědomovali generace hospodářů při pěstování rostlin.

Již ve středověku, kdy byl nedostatek experimentálních údajů, byly mnohé skutečnosti odvozeny od sledování, přičemž někteří starověcí myslitelé se často přiblížili správné podstatě chemických jevů.

Starověká civilizace, zvláště řecká, kam je kladena i kolébka vzdělanosti, měla několik jasnozřivých filozofů, kteří se čistou spekulací v mnohém přiblížili pravdě. Například Démokritos z Abdér (asi 460-370 př. n. 1.), již předpokládal existenci atomů a jejich neustálý pohyb. Atomovou teorii rozvinul nejlepší následovník Demokritův - Epikúros.

Jeho učení objasnil latinský básník Titus Lucretius Carus (97-55 př. n. 1.) v díle De rerum natura (O přirozenosti věcí), kde tvrdí, že příroda se řídí odvěkými zákony, kde vše vzniká, trvá a zaniká. Cit: „Matka země oplodňována deštěm rodí obilí, potravu člověka a zvířat. Ale vše, co pochází ze země, musí se do ní vrátit a vše, co pochází ze vzduchu, musí se zas do něho vrátit.

Čtěte také: Organická hmota a ekosystémy

V tomto duchu se nesla ještě humusová teorie, která vycházela z představ vyznavačů Aristotela. Její autor a hlavní propagátor Albrecht Daniel von Thaer (1752-1828) ve svém proslulém díle Grundsätze der rationellen Landwirtschaft (Principy racionálního zemědělství) hlásal, že: „úrodnost půdy závisí zcela na obsahu humusu v půdě, neboť humus je mimo vodu jedinou půdní látkou, která může být považována za zdroj rostlinné výživy“.

Minerálním látkám připisovala humusová teorie jen funkci jakéhosi „koření“ dráždícího přijímání humusu. Ovšem již mnozí žáci a spolupracovníci Thaera, např. C. Spengler (1787-1859), při studiu humusu začali zpochybňovat jeho přímou úlohu ve výživě rostlin a poukazovali na podstatu minerální výživy rostlin, která byla potvrzena v dílech Justus von Liebiga (1803-1873).

Přestože humusová teorie neměla správný základ, ve svých důsledcích působila příznivě, protože soustředila pozornost na používání organických hnojiv, čímž se značně zlepšila půdní úrodnost a zvýšila úroveň celého zemědělství.

Je však smutné, že v současné době, kdy je dostatek nových poznatků o úloze jednotlivých složek organické hmoty v půdě, se stále setkáváme v mnoha sděleních „odborníků“ s tím, že současní pěstitelé půdu jen devastují a snižují obsah „humusu“ v půdě.

Složení a význam organické hmoty v půdě

Organická část půdy tvoří ve většině běžných zemědělských půd (minerálních půd) jen malý podíl celkové hmotnosti pevné fáze půdy (nejčastěji 1-5 %). Zbytek představuje minerální podíl, který vznikl z původní matečné horniny. Základním prvkem půdní organické hmoty je uhlík (C) a se stanovením jeho obsahu je často spojováno stanovení obsahu půdní organické hmoty.

Čtěte také: Kompost pro zahrádku

Ještě v první polovině minulého století byly za humus označovány veškeré organické látky v půdě, přičemž podle povahy byl rozdělován na „humus živný“, tedy organickou hmotu podléhající v půdě rozkladu a sloužící k obživě půdních mikro- i makroorganizmům, a také rostlin, které využívají uvolněné živiny z rozložené organické hmoty.

Druhou skupinu pak představoval „humus pravý (trvalý)“, což jsou především stabilní organické látky v půdě. Věda však pokročila, byly vyvinuty nové diagnostické postupy pro stanovení organické hmoty v půdě a klasifikaci jejích jednotlivých skupin. Tomu byla také uzpůsobena terminologie a již od druhé poloviny minulého století jsou používány termíny, které lépe vystihují jednotlivé složky půdní organické hmoty.

Živá a neživá část organické hmoty

Organická část půdy je tvořena živou částí a neživou částí. Za nejaktivnější skupinu živé části půdy lze považovat mikroedafon (bakterie, houby, aktinomycety, sinice aj.), který se podílí na většině rozkladných, ale i jiných transformačních procesů.

V živé části organického podílu půd mají také významné postavení rostliny. Svým kořenovým systémem, jeho utvářením, mohutností a prokořeněním půdního profilu značně ovlivňují biologické i chemické procesy v období vegetace.

Nesporný je vliv kořenových exudátů a komplexní působení rhizosféry, tj. prostředí v těsném okolí kořenů (cca do 5 mm od kořene). Popsat problematiku živé části půdní organické hmoty by bylo na několik článků. Je třeba si uvědomit toto základní dělení, protože tyto dvě skupiny mají naprosto rozdílné poslání a uplatnění v půdách a nelze je zaměňovat nebo dokonce zahrnovat do jedné skupiny.

Čtěte také: Úloha mikroorganismů v čištění

Vždy je nutné rozlišovat, jestli se jedná o primární organickou hmotu, či o „humus“, což činí i značné problémy při uvádění charakteristik půd, protože pokud není upřesněno, o jakou část se jedná, případně není uvedena metoda stanovení, tak uváděné údaje poskytují jen obecnou charakteristiku, která má malou vypovídací schopnost.

Primární organická hmota vs. Humus

Často se setkáváme s otázkou, která frakce má větší význam? Primární organická hmota nebo humus? Primární organickou hmotu tvoří zejména odumřelé (neživé) části rostlin a půdní mikroflory, které se nacházejí v půdě nebo se do půdy dostávají zapravením zbytků rostlin nebo aplikací organických hnojiv (viz dále). Primární organická hmota představuje velmi pestrou a různorodou paletu látek, které přicházejí do půdy.

Primární organická hmota v půdě podléhá mineralizaci (rozkladu mikroorganizmy), přičemž rychlost rozkladu je ovlivněna půdními podmínkami (teplota, vlhkost, provzdušnění, pH apod.), a také vlastnostmi (složením) jednotlivých komponentů primární organické hmoty, neboť se jedná se o různě reaktivní složky.

Hlavní zdroje primární organické hmoty jsou především kořeny rostlin, kořenové exudáty, mikroorganizmy a makroedafon, opad a zbytky nadzemních částí rostlin, organická hnojiva. Primární organická hmota je často označována za dynamickou část organické hmoty v půdě, která může vykazovat kolísání obsahu podle přísunu organických látek do půdy a průběhu mikrobiálních procesů.

Jak bylo uvedeno, většina dodané půdní organické hmoty je mineralizovaná a pouze malá část zůstává v půdě a tvoří složky pro utváření humusových látek. Mineralizace je v podstatě pomalé spalování a produktem jsou oxid uhličitý a minerální živiny. Je to proces, při kterém se uvolňuje energie (exotermický), přičemž většina energie se vyzáří a jen část se spotřebuje na humifikaci. Obecně lze konstatovat, že v půdách mineralizace vždy mnohonásobně převyšuje humifikaci.

To platí zejména v půdách nižších poloh, kde jsou vhodnější podmínky pro mikroorganizmy, a proto je větší část půdní organické hmoty mineralizována. Se stoupající nadmořskou výškou se snižuje mineralizace půdní organické hmoty i humifikace a organická hmota se v půdě hromadí.

Ve vlhkých, studených a kyselých půdách může primární organická hmota mineralizovat jen nepatrně a humifikovat nemusí vůbec. V těchto podmínkách se pak kořínky, opad listů i ostatní posklizňové zbytky v půdě hromadí. A jelikož při nízkém pH se zvyšuje mobilita železa a hliníku, je tato primární organická hmota během doby je prosycena koloidním roztokem sloučenin železa a hliníku a ztrácí schopnost sloužit jako zdroj energie pro půdní mikroorganizmy trvale.

Taková hmota se nazývá „mumifikovaná půdní organická hmota“. Je proto důležité do určitých půdních podmínek volit vhodný zdroj primární organické hmoty. Někde může hospodaření s organickou hmotou zlepšit využití zeleného hnojení, zaorání slámy, ale někde musíme dodávat již organické látky částečně humifikované v podobě hnoje nebo kompostu.

Mylné jsou proto představy, že dodáváním pouze rostlinné hmoty zvýšíme obsah humusu. To je proces velice dlouhodobý. Naopak při podmínkách, které podpoří rychlou mineralizaci, můžeme půdě „uškodit“.

Z výše uvedených údajů bychom mohli zklamaně usoudit, že primární organická hmota moc velký význam v půdě tedy nemá. Naopak. Významů primární organické hmoty je mnoho.

Význam primární organické hmoty

Jak již bylo uvedeno, primární organická hmota slouží jako zdroj živin pro půdní mikroflóru. Tím se zvyšuje nejen aktivita, ale i početnost a druhové zastoupení „užitečné“ půdní mikroflóry a naopak mohou ubývat nežádoucí patogenní mikroorganizmy, což potvrzují mnohé studie. Mikroorganizmy také napomáhají rozkladu některých organických polutantů a pomáhají detoxikaci půdy.

Mnohé studie potvrzují zvýšení přístupnosti živin (např. Primární organická hmota je po mineralizaci také zdrojem živin pro rostliny. Pochopitelně, s ohledem na uvedené podmínky ovlivňující procesy mineralizace (teplota, vlhkost apod.) nelze uvolňování živin „naplánovat“, ale je důležité v bilancích živin s tímto zdrojem počítat.

Oxid uhličitý (CO2) uvolněný mineralizací zvyšuje v půdě rozpustnost některých sloučenin, a tím přispívá k uvolnění živin pro rostliny. V této souvislosti však také může negativně snižovat pH půdy (okyselovat), rozpouštěním uhličitanů a zvyšováním mobility vápníku. Významné je ale působení oxidu uhličitého v přízemních vrstvách, kde ho následně využívají pěstované rostliny jako zdroj uhlíku.

Primární organická hmota snižuje objemovou hmotnost půdy, zvyšuje pórovitost a zlepšuje transport vody v půdě a zvyšuje schopnost půdy zadržovat vodu ze srážek (infiltraci). Uvedené působení primární organické hmoty je však krátkodobé. Pouze několik týdnů či měsíců, podle podmínek pro mineralizaci.

Z tohoto důvodu se proto mění postupy ve výpočtech bilancí organické hmoty v půdě. Většina bilancí počítala s celkovými vstupy organických látek (příp. uhlíku) do půdy, ale výpočty nezahrnovaly stabilitu organických látek. Novější bilanční postupy by měly hodnotit také rychlost mineralizace jednotlivých vstupů. Počítána je pak tzv. efektivní organická hmota, která odhaduje množství organických látek zbylé v půdě po jednom roce od aplikace.

Tak například aplikací 5 t slámy/ha s obsahem 80 % organických látek (OL) dodáme 4 t OL na ha. Stejné množství bychom dodali aplikací 24 t hnoje při obsahu 17 % OL. Většina organických látek slámy se rozloží v průběhu několika měsíců a v půdě zůstane po jednom roce do 20 % aplikovaných organických látek, avšak z hnoje více než 50 %.

Humusové látky

Další složkou neživé části půdní organické hmoty jsou složité vysokomolekulární látky, které vznikají dlouhodobě v procesu humifikace. Není tedy zcela pravda, že humus vzniká rozkladem organických látek, jak uvádí některé publikace. Humusových látek jsou tisíce, avšak obecně jsou rozdělovány do tří skupin na základě jejich rozpustnosti v kyselinách nebo zásadách na: fulvokyseliny, huminové kyseliny, huminy.

Jedná se o velice heterogenní látky a rozdíly mezi jednotlivými humusovými látkami jsou mimo jiné dány rozdílností v chemickém složení, kyselostí, úrovní hydrofobicity a asociace molekul.

Humusové látky jsou popisovány jako amorfní (bez pravidelné struktury), s aromatickými jádry, vysokomolekulární spirálovité polymery v globulární konformaci mající, nízké pH, vysokou iontovou sílu, žluté až černé barvy, odolné vůči mikrobiálnímu rozkladu, které nemají již přesně definovatelnou chemickou stavbu a fyzikální vlastnosti.

Nebudeme tedy podrobně rozebírat vlastnosti jednotlivých složek humusu, ale dotkneme se souhrnně významu humusových látek. Z praktického hlediska zatím nejsou údaje o jednotlivých složkách humusu „podstatné“, jelikož málokdo v zemědělské praxi má k dispozici údaje obsahu fulvokyselin a huminových kyselin, jejich poměru, stupni humifikace, případně dalších údajů potřebných k posouzení kvality humusu.

Význam humusových látek

Humusové látky mají na rozdíl od primární organické hmoty zcela jiné poslání v půdě. Jelikož jsou odolné mikrobiálnímu rozkladu, jsou humusové látky velice stabilní v půdě. Nejsou tedy zdrojem živin rozkládané organické hmoty, ale mají významné sorpční a iontovýměnné vlastnosti.

To znamená, že na povrchu mohou poutat ionty, především kationty, čímž vytváří jejich „rezervu“ v půdě. Důležité je, že živiny jsou již ve formě iontů, tedy v podobě přijatelné pro rostliny. Podmínkou pro jejich přijatelnost je ale také uvolnění do půdního roztoku a transport až ke kořenům.

Půdy s vyšším obsahem humusu mají obvykle vyšší kationtovou výměnnou kapacitu (KVK) a vyšší obsah potenciálně přístupných živin (například stanovený výluhem Mehlich 3). Sorpční vlastnosti významně přispívají k zadržování bazických kationtů (zejména vápníku) a dokáží dlouhodobě stabilizovat (pufrovat) případné změny pH v půdě a půdním roztoku.

Obdobně jako primární organická hmota, tak humusové látky přispívají ke snížení objemové hmotnosti půdy, zvyšují pórovitost, umožňují transport vody v půdě a zvyšují infiltraci vody do půdy. Humusové látky ale dlouhodobě. S ohledem na vnitřní strukturu makromolekul humusových látek, pak navíc mají schopnost vododržnosti. Vědecké studie uvádí, že mohou zadržet až dvacetinásobek své hmotnosti, přičemž většina zadržené vody může být využívána rostlinami.

Na základě dlouhodobých polních pokusů a výsledků se značenými izotopy uhlíku a dusíku bylo například vypočteno, že při zapravení organické hmoty v množství 1 t C/ha (tj. např. 2 t sušiny slámy/ha nebo 14 t čerstvé hmoty zeleného hnojení) po dobu 10 000 let (ano, deset tisíc let) by v půdě 1 ha vzniklo pouze 12,2 t chemicky stabilizované organické hmoty, 11,3 t fyzikálně stabilizované organické hmoty a 0,47 t by tvořily stabilnější komponenty zbytků rostlinné hmoty (např.

Přestože jsme v úvodu uvedli, že organická hmota tvoří jen malý podíl z pevné fáze půdy, lze vypočítat, že při obsahu 2-3 % organických látek v orniční vrstvě (0-30 cm) je na jednom hektaru půdy 80-120 t organické hmoty. Z těchto údajů lze pak odvodit, že moc nezměníme její obsah aplikací několika litrů nebo kilogramů hnojiv s humáty, ale musíme racionálně používat organická/statková hnojiva.

BIO kosmetika vs. Organická kosmetika vs. Přírodní kosmetika

V dnešní době stále více lidí přechází na kosmetiku, která je šetrnější k životnímu prostředí a zdraví. Jak se ale orientovat v termínech jako „BIO kosmetika“, „organická kosmetika“ a „přírodní kosmetika“?

Co se týče kvality je BIO kosmetika a organická kosmetika na stejné úrovni. Certifikace CPK BIO zaručuje, že výrobek splňuje přísné požadavky na původ surovin, jejich zpracování a šetrnost k životnímu prostředí.

Organická kosmetika je výrobek, který musí splňovat přísná kritéria týkající se pěstování a zpracování surovin. Tyto suroviny musí pocházet z ekologického zemědělství, které vylučuje používání syntetických pesticidů, herbicidů nebo geneticky modifikovaných organismů. Organická kosmetika (neboli BIO kosmetika) podle standardu CPK BIO musí obsahovat alespoň 90 % surovin z ekologického zemědělství.

Zatímco BIO kosmetika, neboli organická kosmetika mají přesně definované standardy a certifikace, přírodní kosmetika je více volně definovaný pojem. Označení přírodní kosmetika může mít i kosmetika, u které je obsah přírodních látek zanedbatelný. Definice přírodní kosmetiky není právně chráněná, což znamená, že může obsahovat určité množství syntetických složek.

Při výběru mezi těmito typy kosmetiky je důležité číst složení a certifikace na obalu. Každý typ kosmetiky nabízí jiné výhody a může být vhodný pro různé potřeby a preference.

Organické látky v živých organismech

Přírodní látky tvoří základ živé hmoty. (lipidy), bílkoviny (proteiny) a nukleové kyseliny. tzv. z tzv. i látky anorganické a z nich především voda. lidského těla. Podobné je to i u většiny ostatních organizmů.

v molekule obsaženy atomy uhlíku, vodíku a kyslíku. Tyto se mohou dále spojovat ve složitější molekuly. ukládají se jako zásobní látky. v potravě, jako zdroj energie. základní funkce, zdroj energie, zásobní látka a stavební látka. sacharidy i jako základní suroviny pro výrubu dalších materiálů, např. jsou rozpustné ve vodě. fruktóza. jedné molekuly vody. maltóza. monosacharidů.

Nejznámější polysacharidy jsou škrob a celulóza. z 30000 molekul glukózy. Tuky (lipidy) jsou estery vyšších (tzv. karboxylových kyselin a glycerolu. kapalné a podle původu na rostlinné a živočišné. estery kyseliny palmitové a kyseliny stearové. získávají lisováním nebo vyluhováním semen nebo plodů olejnatých rostlin. získaný olej se dále upravuje. a další. Rostlinné oleje se pro potřeby potravinářství zpracovávají tzv. ztužováním. za zvýšené teploty a tlaku probublává plynným vodíkem. k porušení dvojných vazeb v molekule a vznikají tzv. živočišných tkání bohatých na tuky. rybí tuk a kostní tuk. smetany. rozpustné v organických rozpouštědlech.

Reakcí tuků s hydroxidem sodným nebo draselným vznikají mýdla. mastných kyselin. nebo prací prostředky. dezinfekční prostředky. které jsou spojeny tzv. vazbou -CO-NH-. různými aminokyselinami. a z dusíkatých látek, které přijímají kořenovým systémem z půdy. Většina bílkovin je rozpustná ve vodě. aminokyseliny. vlasech, nehtech a peří. Biokatalyzátory dělíme na enzymy, hormony a vitaminy. většinu metabolických reakcí. reakce. většinou neutrální prostředí. biokatalyzátory, které regulují rovnováhu vnitřního prostředí. se vytváří ve žlázách s vnitřní sekrecí. chemické děje v organizmech. živočichové je musí přijímat potravou. především pro správný růst a vývoj každého jedince. velkými písmeny a některé ještě pravým dolním indexem, např. B12, C, D, E atd. D, E a K, které jsou rozpustné v tucích. sám.

Nukleové kyseliny jsou složité makromolekulární látky. uloženy hlavně v buněčných jádrech, odkud pochází jejich název (latinsky nukleus = jádro). Molekula DNA má tvar dvojité šroubovice. z jednotlivých částí, tzv. informaci. DNA se nachází v chromozomech v jádře buňky. sacharidem deoxyribózou, a dusíkatou bází. v molekulách DNA vyskytuje adenin, thymin, cytosin a guanin. Molekula RNA je jednoduchá šroubovice. z nukleotidů, které se liší od nukleotidů DNA svým složením. sacharidem ribózou, a dusíkatou bází.

tags: #organické #složky #přírody #co #to #je

Oblíbené příspěvky:

• Fungování Slunce a Fotovoltaika
• FLD modelování
• Kávové kapsle a ekologie
• Ústecký kraj a jeho chráněná území
• Budoucnost energetiky v Česku