Το βασικό συμπέρασμα από τη βιβλιογραφία είναι ότι η μεγαλύτερη οργανική ουσία συνήθως αυξάνει τη διαθέσιμη υγρασία του εδάφους, αλλά δεν υπάρχει ένα ενιαίο, σταθερό ποσοστό για όλα τα εδάφη. Οι περισσότερες ποσοτικές μελέτες μετρούν την ικανότητα συγκράτησης/το διαθέσιμο νερό για τα φυτά και όχι τη στιγμιαία υγρασία της ίδιας ημέρας στο χωράφι. Επίσης, πολλά papers δίνουν soil organic carbon (SOC, οργανικό άνθρακα) και όχι soil organic matter (SOM, οργανική ουσία)· ως πρώτη προσέγγιση, SOM (%) ≈ SOC (%) × 1.724. ([Natural Resources Conservation Service][1])
Ενδεικτικά ποσοτικά αποτελέσματα από έρευνες:
* **Minasny & McBratney (2018, μετα-ανάλυση 60 μελετών):** αύξηση κατά **1% SOC** (10 g C/kg εδάφους) αύξησε το διαθέσιμο νερό κατά μέσο όρο κατά **1.16 mm H₂O ανά 100 mm εδάφους**, δηλαδή περίπου **+1.16 ποσοστιαίες μονάδες κατ’ όγκο**. Στο 75% των περιπτώσεων, το εύρος ήταν **0.7–2.0**, και η απόκριση ήταν μεγαλύτερη στα αμμώδη, μετά στα πηλώδη και μικρότερη στα αργιλώδη εδάφη. ([agris.fao.org][2])
* **Libohova et al. (2018, επανεκτίμηση με τη βάση NCSS):** για ορυκτά εδάφη με **0–8% SOM**, μια αύξηση **+1% SOM** αντιστοιχούσε σε περίπου **+1.5 έως +1.7 ποσοστιαίες μονάδες** διαθέσιμου νερού κατ’ όγκο. Οι ίδιοι συγγραφείς όμως τονίζουν ότι η σχέση εξαρτάται έντονα από **υφή, ορυκτολογία, δομή και φαινόμενη πυκνότητα**, και είναι πιο έντονη στα αμμώδη εδάφη. ([ARS USDA][3])
* **Bagnall et al. (2022, 124 μακροχρόνιοι αγροί στη Βόρεια Αμερική):** αύξηση **+1% SOC** αύξησε την plant-available water holding capacity κατά περίπου **3.0 mm/100 mm** σε **μη ασβεστούχα** εδάφη, αλλά μόνο κατά **1.2 mm/100 mm** σε **ασβεστούχα**. Άρα, ο ίδιος βαθμός αύξησης οργανικού άνθρακα δεν δίνει το ίδιο υδατικό όφελος σε όλα τα εδάφη. ([digitalcommons.unl.edu][4])
* **Yost & Hartemink (2019, πολύ αμμώδη εδάφη Wisconsin, >80% άμμος):** αύξηση **+1% SOC** συνδέθηκε με αύξηση της διαθέσιμης υγρασίας/AWC κατά **0.04–0.06 m³/m³**, δηλαδή περίπου **+4 έως +6 ποσοστιαίες μονάδες κατ’ όγκο**, και με περίπου **6 λιγότερες ημέρες ανάγκης άρδευσης**. Αυτό δείχνει ότι στα πολύ αμμώδη εδάφη η απόκριση μπορεί να είναι πολύ ισχυρότερη από τον παγκόσμιο μέσο όρο. ([ResearchGate][5])
* **Panagea et al. (2021, 5 μακροχρόνια πειράματα στην Ευρώπη):** μεταβολές του SOC έως **10 g C/kg εδάφους** (δηλαδή περίπου **+1% SOC**) **δεν** έδωσαν από μόνες τους στατιστικά σημαντικές διαφορές στις καμπύλες συγκράτησης νερού. Το συμπέρασμα ήταν ότι οι **έμμεσες αλλαγές στη δομή του εδάφους** και ο συνδυασμός πρακτικών διαχείρισης είναι συχνά σημαντικότεροι από μια μικρή αύξηση του SOC από μόνη της. ([MDPI][6])
* **Manns & Berg (2014, 50 αγροί Manitoba):** για την πραγματική επιφανειακή υγρασία πεδίου βρέθηκε η σχέση **SWC = 0.0062 × SOC + 0.062** με **R² = 0.82**, δηλαδή περίπου **+6.2 ποσοστιαίες μονάδες υγρασίας κατ’ όγκο ανά +1% SOC** μεταξύ αγρών. Οι συγγραφείς όμως σημειώνουν ότι το SOC και η υφή ήταν πολύ συσχετισμένα, άρα αυτό είναι **ισχυρή συσχέτιση πεδίου**, όχι “καθαρός” αιτιώδης συντελεστής μόνο της οργανικής ουσίας. ([hoormansoilhealth.com][7])
Αν το φέρουμε ειδικά σε όρους **οργανικής ουσίας (SOM)**, τότε με τον κλασικό μετατροπέα **SOM = SOC × 1.724**, ο παγκόσμιος μέσος των Minasny & McBratney αντιστοιχεί περίπου σε **+0.67 ποσοστιαίες μονάδες** διαθέσιμου νερού ανά **+1% SOM**, ενώ τα δεδομένα της Bagnall δίνουν περίπου **+0.70** σε ασβεστούχα και **+1.74** σε μη ασβεστούχα εδάφη ανά **+1% SOM**. Αυτή είναι αριθμητική μετατροπή των δημοσιευμένων SOC-αποτελεσμάτων, όχι ξεχωριστό πείραμα. ([extension.missouri.edu][8])
Άρα, η πιο ασφαλής πρακτική σύνοψη είναι η εξής: **η αύξηση της οργανικής ουσίας βελτιώνει συνήθως τη διαθέσιμη υγρασία/ικανότητα συγκράτησης νερού, αλλά το μέγεθος της μεταβολής κυμαίνεται από πολύ μικρό έως αρκετά μεγάλο**. Σε πολλές ορυκτές καλλιεργήσιμες γαίες, ένα χρήσιμο εμπειρικό εύρος είναι περίπου **+0.7 έως +1.7 ποσοστιαίες μονάδες κατ’ όγκο ανά +1% SOM**, με πολύ αμμώδη εδάφη να μπορούν να δώσουν υψηλότερες τιμές, ενώ σε πιο βαριά ή σε μικρές αυξήσεις οργανικής ουσίας το αποτέλεσμα μπορεί να είναι οριακό ή και μη στατιστικά σημαντικό. Επιπλέον, μεγάλη ανάλυση USDA/Geoderma έδειξε ότι σε χαμηλό οργανικό άνθρακα η θετική απόκριση είναι ισχυρότερη στα αμμώδη, ενώ σε λεπτόκοκκα εδάφη μπορεί ακόμη και να εμφανιστεί μείωση της κατακράτησης νερού, πριν η σχέση γίνει θετική σε υψηλότερα επίπεδα οργανικού άνθρακα. ([ARS USDA][3])
[1]: https://www.nrcs.usda.gov/sites/default/files/2022-10/AWC_Effects_on_Soil_Water_Holding_Capacity_and_Retention.pdf "https://www.nrcs.usda.gov/sites/default/files/2022-10/AWC_Effects_on_Soil_Water_Holding_Capacity_and_Retention.pdf"
[2]: https://agris.fao.org/search/en/records/65df2f3a63b8185d9cab777b "https://agris.fao.org/search/en/records/65df2f3a63b8185d9cab777b"
[3]: https://www.ars.usda.gov/research/publications/publication/?seqNo115=338484 "https://www.ars.usda.gov/research/publications/publication/?seqNo115=338484"
[4]: https://digitalcommons.unl.edu/usdaarsfacpub/2531/ "https://digitalcommons.unl.edu/usdaarsfacpub/2531/"
[5]: https://www.researchgate.net/profile/Jenifer-Yost/publication/329419289_Effects_of_carbon_on_moisture_storage_in_soils_of_the_Wisconsin_Central_Sands_USA/links/5cdd7cb9a6fdccc9ddb3682a/Effects-of-carbon-on-moisture-storage-in-soils-of-the-Wisconsin-Central-Sands-USA.pdf "https://www.researchgate.net/profile/Jenifer-Yost/publication/329419289_Effects_of_carbon_on_moisture_storage_in_soils_of_the_Wisconsin_Central_Sands_USA/links/5cdd7cb9a6fdccc9ddb3682a/Effects-of-carbon-on-moisture-storage-in-soils-of-the-Wisconsin-Central-Sands-USA.pdf"
[6]: https://www.mdpi.com/2073-445X/10/12/1362 "https://www.mdpi.com/2073-445X/10/12/1362"
[7]: https://www.hoormansoilhealth.com/pdf/SOM-and-water-holding-capacity-of-50-fields.pdf "https://www.hoormansoilhealth.com/pdf/SOM-and-water-holding-capacity-of-50-fields.pdf"
[8]: https://extension.missouri.edu/publications/g9071 "https://extension.mis
souri.edu/publications/g9071"
Πρακτική μετατροπή αυτών των ποσοστών σε mm νερού για βάθος 0–15 cm ή 0–30 cm, που είναι συνήθως ο πιο χρήσιμος τρόπος για γεωργική εφαρμογή.
Παίρνω ως βάση ότι τα ποσοστά που συζητάμε είναι **ποσοστιαίες μονάδες κατ’ όγκο** της διαθέσιμης υγρασίας/ικανότητας συγκράτησης νερού, όχι σχετική % μεταβολή.
Η πρακτική μετατροπή είναι:
**mm νερού = Δ(vol.%) × βάθος εδάφους (cm) / 10**
Επειδή η FAO δίνει ότι τα **100 mm/m** αντιστοιχούν σε **10 vol.%**, προκύπτει ότι **1 vol.% = 1,5 mm** στο **0–15 cm** και **1 vol.% = 3,0 mm** στο **0–30 cm**. ([FAOHome][1])
Άρα, σε έτοιμη μορφή:
* **+0,7 vol.%** → **+1,05 mm** στο 0–15 cm ή **+2,1 mm** στο 0–30 cm
* **+1,0 vol.%** → **+1,5 mm** στο 0–15 cm ή **+3,0 mm** στο 0–30 cm
* **+1,7 vol.%** → **+2,55 mm** στο 0–15 cm ή **+5,1 mm** στο 0–30 cm. ([FAOHome][1])
Αν το εφαρμόσουμε στα ερευνητικά νούμερα, η μετα-ανάλυση των Minasny & McBratney βρήκε αύξηση **+1,16 mm/100 mm εδάφους** στη διαθέσιμη υγρασία για κάθε **+1% SOC**. Με τον συμβατικό μετασχηματισμό **SOM = SOC × 1,724** αυτό αντιστοιχεί προσεγγιστικά σε **+0,67 vol.% ανά +1 ποσοστιαία μονάδα οργανικής ουσίας**, δηλαδή περίπου **+1,0 mm** στο **0–15 cm** ή **+2,0 mm** στο **0–30 cm**. ([FAO AGRIS][2])
Στη μελέτη των Bagnall et al., για κάθε **+1% SOC** βρέθηκαν περίπου **+3,0 mm/100 mm** σε **μη ασβεστούχα** και **+1,2 mm/100 mm** σε **ασβεστούχα** εδάφη. Με την ίδια προσεγγιστική μετατροπή σε οργανική ουσία, αυτό γίνεται περίπου:
* **μη ασβεστούχα**: **+2,6 mm** στο 0–15 cm ή **+5,2 mm** στο 0–30 cm
* **ασβεστούχα**: **+1,0 mm** στο 0–15 cm ή **+2,1 mm** στο 0–30 cm. ([Ψηφιακή Κοινότητα UNL][3])
Σαν πρακτικός γεωργικός κανόνας, μια αύξηση της οργανικής ουσίας κατά **1 ποσοστιαία μονάδα** δίνει συνήθως περίπου **+2 έως +5 mm** επιπλέον **διαθέσιμου** νερού στο **0–30 cm**, με έναν πιο συντηρητικό μέσο όρο κοντά στα **+2 mm**. Αυτά τα mm αφορούν κυρίως **διαθέσιμο νερό για τα φυτά (AWC/PAWC)** και όχι απαραίτητα τη στιγμιαία ένδειξη υγρασίας αμέσως μετά από βροχή ή άρδευση. ([FAO AGRIS][2])
[1]: https://www.fao.org/4/R4082E/r4082e03.htm "CHAPTER 2 - SOIL AND WATER"
[2]: https://agris.fao.org/search/en/records/65df2f3a63b8185d9cab777b "Limited effect of organic matter on soil available water capacity"
[3]: https://digitalcommons.unl.edu/usdaarsfacpub/2531/ "
\"Carbon-sensitive pedotransfer functions for plant available water\" by Dianna K. Bagnall, Cri
stine L.S. Morgan et al."
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου