ماده آلی خاک و تغذیه آینده ۲۰۲۱
Soil Organic Matter and Feeding the Future 2021

ماده‌ی آلی خاک (SOM) تعیین‌کننده‌ی اصلی عملکرد خاک است. کربن آلی خاک (SOC) حدود ۵۰ درصد از محتوای ماده‌ی آلی خاک را تشکیل می‌دهد و با نیتروژن، فسفر و طیفی از عناصر ماکرو و میکرو همراه است. ماده‌ی آلی خاک به عنوان یک جزء پویا، منبع خدمات اکوسیستمی متعددی است که برای رفاه بشر و حفظ طبیعت حیاتی هستند. از جمله مهم‌ترین این کالاها و خدماتی که توسط ماده‌ی آلی خاک تولید می‌شوند، می‌توان به تعدیل آب و هوا به عنوان منبع یا مخزن CO2 اتمسفری و سایر گازهای گلخانه‌ای، ذخیره و تصفیه آب، منبع انرژی و زیستگاه برای بیوتا (موجودات زنده درشت، متوسط و میکرو)، بستری برای رشد گیاهان، چرخه عناصر (N، P، S و غیره) و تولید بهره‌وری خالص اولیه (NPP) اشاره کرد. کیفیت و کمیت بهره‌وری خالص اولیه، تأثیر مستقیمی بر امنیت غذایی و تغذیه‌ای جمعیت رو به رشد و مرفه انسانی دارد.

خاک‌های اکوسیستم‌های کشاورزی در مقایسه با خاک‌های اکوسیستم‌های طبیعی، از ذخایر کربن آلی خاک خود تهی شده‌اند. میزان این تخلیه به کاربری اراضی و نوع و شدت تخریب بستگی دارد. خاک‌هایی که مستعد فرسایش شتاب‌یافته هستند، به شدت از ذخایر کربن آلی خاک خود تهی می‌شوند، به ویژه آن‌هایی که در لایه سطحی قرار دارند. بنابراین، حفاظت از طریق کاربری اراضی احیاکننده و اتخاذ شیوه‌های مدیریتی توصیه شده برای ایجاد یک تراز کربن مثبت در خاک-اکوسیستم می‌تواند ذخایر کربن و سلامت خاک را افزایش دهد.

هدف این جلد از مجموعه مقالات *پیشرفت‌ها در علوم خاک* دستیابی به موارد زیر است:

* ارائه تأثیرات کاربری اراضی و مدیریت خاک بر پویایی کربن آلی خاک
* بحث در مورد اثرات سطوح کربن آلی خاک بر بهره‌وری زراعی و کارایی مصرف نهاده‌ها
* شرح جزئیات پتانسیل مدیریت خاک بر سرعت و میزان تجمعی ترسیب کربن در رابطه با کاربری اراضی و مدیریت خاک/زراعت
* بررسی دقیق رابطه علت و معلولی بین محتوای کربن آلی خاک و ارائه برخی خدمات اکوسیستمی
* ارتباط دادن ذخایر کربن آلی خاک با خواص و فرآیندهای خاک
* برقراری ارتباط بین ذخایر کربن آلی خاک با زمین و آب و هوا
* شناسایی عوامل کنترل‌کننده تبدیل ذخایر کربن آلی خاک به منبع یا مخزن CO2
* پیوند دادن کربن آلی خاک و ترسیب کربن برای کاهش و سازگاری با تغییرات آب و هوایی

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