Decomposizione della Sostanza Organica

La sostanza organica del terreno è l'insieme dei composti organici presenti nel terreno. Questo insieme, eterogeneo sotto diversi aspetti, è in gran parte compreso fra i costituenti della frazione solida ed è di prevalente origine biologica. Fanno parte dell'insieme della sostanza organica: la biomassa vivente (animali, radici dei vegetali, microrganismi); la biomassa morta (costituita dai rifiuti e dai residui degli organismi viventi presenti nel terreno e da qualsiasi materiale organico di origine biologica); sostanza organica di natura sintetica (costituita da prodotti derivati da una sintesi industriale) e humus (un eteropolimero prodotto da una rielaborazione microbica della sostanza organica decomposta a partire da composti organici semplici e nuclei di condensazione aromatici di bassa biodegradabilità, questi ultimi derivati per lo più dalla decomposizione microbica delle lignine).La sostanza organica azotata che arriva al terreno viene attaccata da enzimi proteolitici secreti da alcuni Batteri ; parte di questi vengono subito mineralizzati (CO2, H2O e nutrienti i quali entrano come nutrienti), altri diventano humus che presenta il 50-85%,  i residui assorbiti rappresentano il 10-20% mentre l’1-8% dalla biomassa). L’humus è poco attaccabile in quanto formato da policondensati (fenoli), i quali permangono nel terreno. Questo humus, con tempi diversi, può essere decomposto e rientrare in circolo. Questo rappresenta lo schema classico secondo il quale le sostanze umiche sono composti amorfi, di colore scuro, parzialmente aromatici, in gran parte idrofili, chimicamente complessi, polielettroliti, con un peso molecolare secondo Schnitzer e Khan, mentre costituiscono circa il 65% della sostanza organica del suolo e sono il prodotto di processi di resintesi (umificazione) dei prodotti della decomposizione e trasformazione chimica e biologica di biomolecole provenienti dalle spoglie e dalle emissioni di organismi vegetali ed animali secondo Stevenson.
La sostanza organica rappresenta l'insieme degli stadi del ciclo del carbonio che si contrappongono alla fase minerale. L'humus rappresenta la parte della sostanza organica più attiva dal punto di vista fisico e chimico, influenza più o meno direttamente una parte considerevole della chimica del suolo ed è in stretta relazione con l'attività biologica di assorbimento degli elementi nutritivi. Attraverso i processi diumificazione e mineralizzazione, l'humus è in equilibrio con la sostanza organica del terreno e, sotto l'aspetto ecologico, rappresenta una deviazione reversibile del ciclo del carbonio. La SO rimane per tre motivi: recalcitranza biochimica (i m.o trovano disgustosa la sostanza, ricca di lignina e sostanzae aromatiche); stabilizzazione chimica (la SO si unisce ai colloidi argillosi attraverso i legami Fe, Ca proteggendola dai m.o.) e protezione fisica (questi colloidi iniziano a circondare la molecola formano uno strato minerale impedendo l’attacco dei m.o). Secondo uno nuovo schema la sostanza organica è formata da diversi composti aventi peso molecolare relativamente basso tenuti insieme da legami intermolecolari deboli a formare una struttura supramolecolare.
Da quanto detto, è presumibile che una dotazione elevata di sostanza organica non si accompagni necessariamente ad un tenore elevato in humus, con riflessi fondamentali sulle proprietà chimiche del terreno. Un suolo può essere infatti soggetto ad un intenso accumulo di sostanza organica indecomposta a causa di una stentata umificazione o, al contrario, vedere una mineralizzazione rapida e intensa, che sottrae gran parte della sostanza organica ai processi finali dell'umificazione. Queste tendenze sono regolate dal concorso di molteplici fattori, fra i quali sono rilevanti i seguenti: le condizioni climatiche, con particolare riferimento alle precipitazioni, alla temperatura e, eventualmente, al loro decorso stagionale; il potenziale di ossidoriduzione del terreno; l'attività biologica e la composizione della biocenosi edafica; il rapporto C/N della sostanza organica indecomposta.