butwienie
Butwienie — to proces rozkładu szczątków organicznych. Zachodzi w glebie, w warunkach tlenowych i dotyczy przede wszystkim roślin. Butwienie zapoczątkowują bytujące w glebie bakterie i grzyby, zwane saprotrofami. Są to organizmy cudzożywne, które energię czerpią z bytowania na martwych szczątkach roślinnych. W łańcuchach troficznych ekosystemów plasują się z tego względu na pozycji reducentów (choć same stanowią pożywienie dla przeróżnych mikroorganizmów z grupy protistów). W wyniku butwienia, znaczna część martwej materii organicznej ulega mineralizacji, a więc zostaje przetworzona do prostych związków nieorganicznych. Cząstki mineralne, jakie wytwarzają się ostatecznie w procesie rozkładu szczątków organicznych, to dwutlenek węgla, woda, amoniak oraz jony azotowe, siarczanowe i fosforanowe. Butwienie jest także pierwszym etapem humifikacji, co w rezultacie prowadzi do powstania próchnicy. Humifikacji podlega około 1/4 do 1/5 substancji organicznej.
Materia organiczna w glebie dzieli się na organizmy żywe (tzw. edafon) oraz omawianą tu substancję organiczną gleby, na którą składają się szczątki organiczne i substancje próchniczne. Szczątki organiczne posiadają zróżnicowaną morfologię, mogą być zupełnie nierozłożone lub rozłożone częściowo. Substancja próchniczna, zwana inaczej próchnicą lub humusem, to struktura, która niełatwo poddaje się dalszemu rozkładowi i jest skumulowana w glebie. W praktyce stanowi mieszaninę amorficznych substancji o ciemnej barwie oraz właściwościach koloidalnych.
Mineralizacji ulega 75-80% substancji organicznej zawartej w glebie. Jej pierwszą fazą jest faza inicjalna, która następuje zaraz po obumarciu tkanek organizmu żywego. W fazie tej zachodzi ich hydroliza i utlenianie. W największym stopniu obejmuje białka. Jako druga w kolejności zachodzi faza mechanicznego rozkładu materii organicznej. W jej wyniku zostaje ona rozdrobniona i wymieszana z innymi elementami gleby. Ostatni etap, czyli faza mikrobiologicznego rozkładu, zapoczątkowuje udział mikroorganizmów w rozkładzie materii i przekształcenie jej do substancji nieorganicznych.
Charakterystyczną cechą procesu butwienia jest jego enzymatyczność. Proces rozkładu przyśpieszają bowiem enzymy, które są katalizatorami reakcji chemicznych. Butwienie jest też reakcją egzotermiczną, co oznacza, że w trakcie jej zachodzenia wydziela się wysoka temperatura.
Butwienia nie należy utożsamiać z procesem gnilnym, gdyż są dwie różne reakcje, zachodzące przy odmiennych czynnikach. O ile butwienie to reakcja o charakterze aerobowym (tlenowym), to procesy gnilne przebiegają w warunkach beztlenowych (anaerobowych) i dotyczą głównie szczątków zwierzęcych. Materiałem, który przekształcają bakterie i grzyby podczas rozpadu gnilnego, są białka i węglowodany. Butwienie w największej mierze dotyczy z kolei celulozy oraz lignin. Rozpad gnilny nie jest ponadto procesem egzotermicznym. Jego rezultatem, podobnie jak w przypadku butwienia, jest mineralizacja, czyli powstanie prostych związków nieorganicznych (dwutlenku węgla, amoniaku, wody itd.) z obumarłych komórek organicznych. O ile butwienie jest formą mineralizacji korzystną dla roślin, to już gnicie oddziałuje na nie negatywnie. Mineralizacja substancji organicznej złożonej w przeważającej mierze z cukrów i protein jest procesem przyspieszonym. Wysoka zawartość lignin, garbników i wosków, spowalnia za to mineralizację.
Szybkość, z jaką materia organiczna przekształcona zostaje w nieorganiczną w wyniku butwienia, zależy od kilku czynników fizyczno-chemicznych środowiska, w którym następuje. Do tychże czynników zaliczamy: odczyn pH gleby, wilgotność, temperaturę oraz zawartość azotu. Szybszemu przebiegowi butwienia sprzyja obojętny odczyn gleby.
Zaś nadmiar wilgoci ten proces spowalnia. Rozkład obumarłych komórek roślinnych przybiera w związku z tym różne tempo w przypadku poszczególnych gatunków. Przykładowo, nieżywe szczątki roślin motylkowych ulegają szybszemu rozkładowi, niż szczątki traw. Tkanki drzew liściastych mineralizują się zaś szybciej, niż tkanki drzew iglastych.
