تنفس التربة

إن التنفس في التربة يحدد لنا مقدار انبعاثات الكربون (C – CO₂)، التي تنشأ بشكل أساسي عن تحلل المادة العضوية عبر المسار الهوائي (التنفس الميكروبي)، والناشئة عن جذور العشب والكائنات الحية في التربة، وحتى من ذوبان الكربونات. وهو مؤشر على صحة التربة لأنه يوضح مستوى النشاط الميكروبي، ومحتوى المادة العضوية، ومعدلات تمعدنها. يُقاس معدل إطلاق الكربون – ثاني أكسيد الكربون بوحدة كجم/هكتار/يوم. وفي هذه العملية، يتحول الفوسفور العضوي والنيتروجين والكبريت إلى أشكال غير عضوية. تُعرف هذه العملية أيضًا باسم «التمعدن الكربوني».

هناك عدد من المتغيرات التي يعتمد عليها التنفس، مثل درجة الحرارة والرطوبة والتهوية. يتضاعف معدل التنفس كل 10 درجات حتى يصل إلى 35 - 40 درجة مئوية، وفوق هذه الدرجات تكون درجات الحرارة محدودة؛ كما أنه محدود تحت 5 درجات مئوية. ويزداد معدل التنفس أيضاً مع ارتفاع VWC حتى مستويات التشبّع، حيث يبدأ هذا المعدل في الانخفاض ويبدأ حدوث اللاهوائية مع نزع النتروجين وتطاير الكبريت.

في حالات التشبع، تبدأ الكائنات الحية الدقيقة في استخدام أكسيد النيتروجين والنترات بدلًا من الأكسجين لتحلل المادة العضوية، مما يؤدي إلى نزع النتروجين وفقدان أكسيد النيتروجين في صورة غازية. كما تلعب نسبة C/N أيضًا دورًا أساسيًا في هذه العمليات، حيث تكون نسبة C/N هي النسبة المثلى للحصول على تمعدن المواد العضوية.

تتوفر أجهزة ميدانية لتحديد أو اختبار معملي. تتكون أطقم الاختبار هذه من أجهزة "في الموقع" مزودة بعوامل كيميائية يتغير لونها حسب وجود ثاني أكسيد الكربون. ومن الأمثلة على ذلك أنابيب Draeger-tubes®.

في الملامح السطحية الرياضية، يكون ثاني أكسيد الكربون الناتج أعلى بكثير من الأنواع الأخرى من البيئات بسبب الكثافة العالية والمسامية وكثافة الصيانة.