Terra preta

Terra preta ( portugisiskt uttal: [ˈtɛʁɐ ˈpɾetɐ] , lokalt [ˈtɛhɐ ˈpɾetɐ] , bokstavligen "svart jord" på portugisiska ) är en typ av mycket mörk, bördig antropogen jord ( antrosol ) som finns i Amazonasbassinet . Det är också känt som "Amazonian Dark Earth" eller "Indian Black Earth" . På portugisiska är dess fullständiga namn terra preta do índio eller terra preta de índio (" indiernas svarta jordmån", "indianernas svarta jord"). Terra mulata ("mulatjord") är ljusare eller brunaktig till färgen.

Hemlagad terra preta, med kolbitar indikerade med vita pilar

Terra preta har sin karakteristiska svarta färg tack vare dess innehåll av vittrat träkol , och tillverkades genom att tillsätta en blandning av träkol, ben, trasig keramik, kompost och gödsel till Amazonas med låg bördighet. Kolet är en produkt av inhemsk markförvaltning och odling av röding , och är stabil och förblir i jorden i tusentals år, binder och behåller mineraler och näringsämnen.

Terra preta kännetecknas av närvaron av lågtemperaturkolrester i höga koncentrationer; av stora mängder små keramikskärvor ; av organiskt material såsom växtrester, djuravföring , fisk och djurben och annat material; och av näringsämnen som kväve , fosfor , kalcium , zink och mangan . Fertila jordar som terra preta uppvisar höga nivåer av mikroorganiska aktiviteter och andra specifika egenskaper inom särskilda ekosystem .

Terra preta zoner omges i allmänhet av terra comum ( [ˈtɛhɐ koˈmũ] eller [ˈtɛhɐ kuˈmũ] ), eller "vanlig jord"; dessa är infertila jordar, främst akrisoler , men också ferralsoler och arenosoler . Avskogade åkerjordar i Amazonas är produktiva under en kort tid innan deras näringsämnen förbrukas eller lakas bort av regn eller översvämningar. Detta tvingar bönder att migrera till ett oförbränt område och rensa det (genom eld). Terra preta är mindre benägen att läcka ut näringsämnen på grund av dess höga koncentration av träkol, mikrobiellt liv och organiskt material. Kombinationen ackumulerar näringsämnen, mineraler och mikroorganismer och tål urlakning.

Terra preta- jordar skapades av jordbrukssamhällen mellan 450 f.Kr. och 950 e.Kr. Jorddjupet kan nå 2 meter (6,6 fot). Det rapporteras att regenerera sig själv med en hastighet av 1 centimeter (0,4 tum) per år.

Historia

Tidiga teorier

Ursprunget till Amazonas mörka jordar var inte omedelbart klart för senare bosättare. En idé var att de härrörde från aska från vulkaner i Anderna , eftersom de förekommer oftare på ögonbrynen på högre terrasser. En annan teori ansåg att dess bildande var ett resultat av sedimentation i tertiära sjöar eller i nya dammar. [ citat behövs ]

Antropogena rötter

Jordar med förhöjt kolinnehåll och en vanlig förekomst av keramikrester kan oavsiktligt ansamlas nära bostadsutrymmen eftersom rester från matlagning, matlagningsbränder, djur- och fiskben, trasig keramik etc. samlas. Många terra preta jordstrukturer tros nu ha bildats under köksmider, såväl som att de tillverkas avsiktligt i större skala. Odlade områden runt levande områden kallas terra mulata . Terra mulata jordar är mer bördiga än omgivande jordar men mindre bördiga än terra preta , och har troligen förbättrats avsiktligt med hjälp av träkol. [ citat behövs ]

Denna typ av jord dök upp mellan 450 f.Kr. och 950 e.Kr. på platser i hela Amazonasbassängen . Ny forskning har rapporterat att terra preta kan vara av naturligt ursprung, vilket tyder på att precolumbianska människor avsiktligt utnyttjade och förbättrade befintliga områden med markens bördighet spridda bland områden med lägre fertilitet.

Amazonia

Amazonas bildade komplexa, storskaliga sociala formationer, inklusive hövdingdömen (särskilt i de interfluviala regionerna) och till och med stora städer och städer. Till exempel kan kulturen på ön Marajó ha utvecklat social stratifiering och försörjt en befolkning på 100 000. Amazonas kan ha använt terra preta för att göra marken lämplig för storskaligt jordbruk.

Den spanska upptäcktsresanden Francisco de Orellana var den första européen som korsade Amazonfloden på 1500-talet. Han rapporterade om tätbefolkade regioner som sträcker sig hundratals kilometer längs floden, vilket tyder på att befolkningsnivåerna till och med överstiger dagens. Orellana kan ha överdrivit utvecklingsnivån, även om det är omtvistat. Bevisen för att stödja hans påstående kommer från upptäckten av geoglyfer från 0–1250 CE och från terra preta . Utöver geoglyferna lämnade dessa populationer inga bestående monument, möjligen för att de byggde med trä, som skulle ha ruttnat i det fuktiga klimatet, eftersom sten inte var tillgänglig. [ citat behövs ]

Oavsett dess omfattning försvann denna civilisation efter den demografiska kollapsen på 1500- och 1600-talet, på grund av europeiskt införda sjukdomar som smittkoppor och slavplundringar av bandeirante . De bofasta jordbrukarna blev åter nomader, samtidigt som de fortfarande upprätthöll specifika traditioner för sina bofasta förfäder. Deras semi-nomadiska ättlingar har särskiljningen bland stamsamhällen som en ärftlig, men ändå jordlös, aristokrati , en historisk anomali för ett samhälle utan en stillasittande, agrar kultur. [ citat behövs ]

Dessutom har många ursprungsbefolkningar anpassat sig till en mer rörlig livsstil för att fly kolonialismen . Detta kan ha gjort fördelarna med terra preta , såsom dess självförnyande förmåga, mindre attraktiva: bönder skulle inte ha kunnat odla den förnyade jorden när de migrerade. Slash-and-char -odling kan ha varit en anpassning till dessa förhållanden. I 350 år efter den europeiska ankomsten förblev den portugisiska delen av bassängen ovårdad. [ citat behövs ]

Plats

Terra preta -jordar finns främst i den brasilianska Amazonas , där Sombroek et al. uppskatta att de täcker minst 0,1 till 0,3 %, eller 6 300 till 18 900 kvadratkilometer (2 400 till 7 300 kvadratkilometer) av lågskogsklädd Amazonia; men andra uppskattar denna yta till 10,0 % eller mer (dubbla arean av Storbritannien) . Nya modellbaserade förutsägelser tyder på att omfattningen av terra preta- jordar kan vara 3,2 % av skogen.

Terra preta finns i små tomter på i genomsnitt 20 hektar (49 acres), men områden på nästan 360 hektar (890 acres) har också rapporterats. De finns bland olika klimatiska, geologiska och topografiska situationer. Deras utbredning följer antingen huvudvattendrag, från östra Amazonien till den centrala bassängen, eller är belägna på interfluviala platser (främst av cirkulär eller linsform ) och av en mindre storlek på i genomsnitt cirka 1,4 hektar (se utbredningskarta över terra ) preta- platser i Amazonasbassängen Utbredningen av tropisk skog mellan savannerna kan huvudsakligen vara antropogen – en föreställning med dramatiska konsekvenser över hela världen för jordbruk och bevarande .

Terra preta platser är också kända i Llanos de Moxos i Bolivia, Ecuador , Peru och Franska Guyana och på den afrikanska kontinenten i Benin , Liberia och de sydafrikanska savannerna .

Pedologi

I det internationella jordklassificeringssystemet World Reference Base for Soil Resources (WRB) kallas Terra preta Pretic Anthrosol . Den vanligaste originaljorden innan den förvandlades till en terra preta är Ferralsol . Terra preta har en kolhalt som sträcker sig från hög till mycket hög (mer än 13–14 % organiskt material) i sin A-horisont, men utan hydromorfa egenskaper. Terra preta presenterar viktiga varianter. Till exempel fick trädgårdar nära bostäder mer näring än fält längre bort. Variationerna i Amazonas mörka jordar hindrar tydligt att avgöra om alla avsiktligt skapades för markförbättring eller om de ljusaste varianterna är en biprodukt av bebyggelse. [ citat behövs ]

Terra pretas förmåga att öka sin egen volym – alltså att binda mer kol – dokumenterades först av pedologen William I. Woods från University of Kansas. Detta är fortfarande terra pretas centrala mysterium. [ citat behövs ]

De processer som är ansvariga för bildandet av terra preta -jordar är:

  • Inblandning av träkol
  • Införlivande av organiskt material och av näringsämnen
  • Tillväxt av mikroorganismer och djur i jorden

Träkol

Omvandlingen av biomassa till träkol producerar en serie träkolsderivat som kallas pyrogent eller svart kol , vars sammansättning varierar från lätt förkolnat organiskt material till sotpartiklar rika på grafit som bildas genom omkomposition av fria radikaler . Alla typer av förkolnade material kallas för träkol. Enligt konvention anses träkol vara varje naturligt organiskt material som omvandlas termiskt eller genom en dehydratiseringsreaktion med ett förhållande syre/kol (O/C) mindre än 60; mindre värden har föreslagits. På grund av möjliga interaktioner med mineraler och organiskt material från marken är det nästan omöjligt att identifiera träkol genom att endast bestämma andelen O/C. Väte/kolprocentandelen eller molekylära markörer såsom bensenpolykarboxylsyra, används som en andra nivå av identifiering.

Ursprungsbefolkningen lade lågtemperaturkol till fattiga jordar. Upp till 9 % svart kol har uppmätts i en del terra preta (mot 0,5 % i omgivande jordar). Andra mätningar fann kolhalter 70 gånger högre än i omgivande ferralsoler , med ungefärliga medelvärden på 50 Mg/ha/m.

Den kemiska strukturen hos träkol i terra preta -jordar kännetecknas av polykondenserade aromatiska grupper som ger långvarig biologisk och kemisk stabilitet mot mikrobiell nedbrytning; det ger också, efter partiell oxidation, den högsta näringsretentionen. Lågtemperaturträkol (men inte från gräs eller material med hög cellulosahalt ) har ett inre lager av biologiskt petroleumkondensat som bakterierna konsumerar och liknar cellulosa i dess effekter på mikrobiell tillväxt. Förkolning vid hög temperatur förbrukar det lagret och ger liten ökning av jordens bördighet. Bildandet av kondenserade aromatiska strukturer beror på metoden för tillverkning av träkol. Den långsamma oxidationen av träkol skapar karboxylgrupper ; dessa ökar jordens katjonbyteskapacitet . Kärnan av svarta kolpartiklar som produceras av biomassan förblir aromatisk även efter tusentals år och uppvisar de spektrala egenskaperna hos färskt träkol. Runt den kärnan och på ytan av de svarta kolpartiklarna finns högre andelar av former av karboxyl- och fenolkol som är rumsligt och strukturellt åtskilda från partikelns kärna. Analys av grupperna av molekyler ger bevis både för oxidationen av själva den svarta kolpartikeln, såväl som för adsorptionen av icke-svart kol.

Detta kol är alltså avgörande för terra pretas hållbarhet . Ändring av ferralsol med träkol ökar produktiviteten avsevärt. Globalt har jordbruksmark förlorat i genomsnitt 50 % av sitt kol på grund av intensiv odling och andra skador av mänskligt ursprung.

Färskt träkol måste "laddas" innan det kan fungera som biotop . Flera experiment visar att oladdat träkol kan ge en tillfällig utarmning av tillgängliga näringsämnen när det först sätts i jorden, det vill säga tills dess porer fylls med näringsämnen. Detta övervinns genom att blötlägga kolet i två till fyra veckor i valfritt flytande näringsämne (urin, växtte, etc.). [ citat behövs ]

Organiskt material och näringsämnen

Träkols porositet ger bättre kvarhållning av organiskt material, vatten och lösta näringsämnen, såväl som föroreningar som bekämpningsmedel och aromatiska polycykliska kolväten.

Organiskt material

Träkols höga absorptionspotential av organiska molekyler (och av vatten) beror på dess porösa struktur. Terra pretas höga koncentration av träkol stödjer en hög koncentration av organiskt material (i genomsnitt tre gånger mer än i omgivande fattiga jordar), upp till 150 g/kg. Organiskt material kan hittas på 1 till 2 meters djup.

terra preta ska användas för jordar som på 50 centimeters (20 tum) djup visar en minsta andel organiskt material över 2,0–2,5 %. Ansamlingen av organiskt material i fuktiga tropiska jordar är en paradox, på grund av optimala förhållanden för nedbrytning av organiskt material. Det är anmärkningsvärt att antrosoler regenereras trots dessa tropiska förhållandens prevalens och deras snabba mineraliseringshastighet. Organiskt materials stabilitet beror främst på att biomassan endast delvis förbrukas.

Näringsämnen

Terra preta- jordar uppvisar också högre mängder näringsämnen, och en bättre retention av dessa näringsämnen, än omgivande infertila jordar. Andelen P når 200–400 mg/kg. Mängden N är också högre i antrosol, men det näringsämnet är immobiliserat på grund av den höga andelen C framför N i jorden.

Anthrosols tillgänglighet av P , Ca , Mn och Zn är högre än ferrasol. Absorptionen av P, K , Ca, Zn och Cu av växterna ökar när mängden tillgängligt träkol ökar. Produktionen av biomassa för två grödor ( ris och Vigna unguiculata ) ökade med 38–45 % utan gödsling ( P < 0,05), jämfört med grödor på gödslad ferralsol.

Ändring med träkolsbitar cirka 20 millimeter (0,79 tum) i diameter, istället för malt träkol, förändrade inte resultaten förutom för mangan (Mn) , för vilken absorptionen ökade avsevärt.

Näringsläckage är minimal i denna antrosol, trots deras överflöd, vilket resulterar i hög fertilitet. När oorganiska näringsämnen tillförs marken överstiger näringsämnenas dränering i antrosol den i gödslad ferralsol.

Som potentiella näringskällor kan endast C (via fotosyntes ) och N (från biologisk fixering) produceras in situ . Alla andra grundämnen (P, K, Ca, Mg, etc.) måste finnas i jorden. I Amazonia misslyckas tillförseln av näringsämnen från nedbrytningen av naturligt tillgängligt organiskt material eftersom de kraftiga nederbörden tvättar bort de frigjorda näringsämnena och de naturliga jordarna (ferralsoler, akrisoler, lixisoler, arenosoler, uxisoler, etc.) saknar mineralämnen för att tillhandahålla dessa. näringsämnen. Den lera materia som finns i dessa jordar kan hålla bara en liten del av de näringsämnen som görs tillgängliga från nedbrytning. När det gäller terra preta är de enda möjliga näringskällorna primära och sekundära. Följande komponenter har hittats:

Mättnad i pH och i bas är viktigare än i de omgivande jordarna.

Mikroorganismer och djur

Pilgrimsmasken Pontoscolex corethrurus ( Oligochaeta : Glossoscolecidae ) får i sig träkol och blandar det till en finmald form med mineraljorden . P. corethrurus är utbredd i Amazonia och framför allt i gläntor efter förbränningsprocesser tack vare dess tolerans för en låg halt av organiskt material i jorden. Detta som ett väsentligt inslag i genereringen av terra preta , förknippat med agronomisk kunskap som involverar skiktning av träkolet i tunna regelbundna lager som är gynnsamma för att det begravs av P. corethrurus . [ citat behövs ]

Vissa myror stöts bort från färsk terra preta ; deras densitet visar sig vara låg cirka 10 dagar efter produktion jämfört med den i kontrolljordar.

Modern forskning om att skapa terra preta

Syntetisk terra preta

En nyligen myntad term är "syntetisk terra preta ". STP är ett gödningsmedel som består av material som tros replikera de ursprungliga materialen, inklusive krossad lera, blod- och benmjöl, gödsel och biokol är av partikelformig natur och kan flytta ner i markprofilen och förbättra markens bördighet och kol i de nuvarande marken . samlas under en hållbar tidsram. En sådan blandning ger flera jordförbättringar som åtminstone når kvaliteten på terra mulata . Blod, benmjöl och kycklinggödsel är användbara för kortvarig tillsats av organisk gödsel. Den kanske viktigaste och mest unika delen av förbättringen av markens bördighet är kol, som tros ha införlivats gradvis för 4 till 10 tusen år sedan. Biokol kan minska jordens surhet och om den blötläggs i näringsrik vätska kan den långsamt frigöra näringsämnen och ge en livsmiljö för mikrober i jorden på grund av dess höga porositetsyta .

Målet är en ekonomiskt hållbar process som skulle kunna ingå i det moderna jordbruket. Medelfattiga tropiska jordar kan lätt berikas till terra preta nova genom tillsats av träkol och kondenserad rök. Terra preta kan vara en viktig väg för framtida kolbindning samtidigt som den vänder den nuvarande globala nedgången i markens bördighet och tillhörande ökenspridning . Om detta är möjligt i större skala är ännu inte bevisat. Trädlucerne (tagasaste eller Cytisus proliferus ) är en typ av gödselträd som används för att göra terra preta . Ansträngningar för att återskapa dessa jordar pågår av företag som Embrapa och andra organisationer i Brasilien.

Syntetisk terra preta produceras vid Sachamama Center for Biocultural Regeneration i High Amazon, Peru. Detta område har många terra preta- jordzoner, vilket visar att denna antrosol skapades inte bara i Amazonas, utan också på högre höjder.

En syntetisk terra preta -process utvecklades av Alfons-Eduard Krieger för att producera en jord med hög humushalt, näringsrik, vattenadsorberande jord.

Terra preta sanitet

Terra preta sanitation (TPS)-system har studerats som ett alternativt sanitetsalternativ genom att använda effekterna av laktathjälpmedel i urinavledande torrtoaletter och en efterföljande behandling genom vermikompostering .

Se även

Anteckningar

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Terra_preta&oldid=1141886624 "