Nguồn gốc sinh ra thành phần hữu cơ trong đất là gì?

Các chất hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển của cây trồng. Vậy, nguồn gốc của các chất hữu cơ này là từ đâu? Hãy đọc bài viết dưới đây của Thuận Thiên Plastic để có cái nhìn sâu hơn về vấn đề này.

Thành phần hữu cơ trong đất sinh ra từ đâu?

Nguồn gốc sinh ra thành phần hữu cơ trong đất là đáp án nào sau đây?

A. Đá mẹ

B. Địa hình

C. Khí hậu

D. Sinh vật

Đáp án: Thành phần hữu cơ trong đất được hình thành từ các sinh vật sống. Các sinh vật này bao gồm vi khuẩn, tảo lục và các sinh vật khác, có vai trò phân hủy và chuyển hóa các tàn dư hữu cơ, tạo nên phần lớn hữu cơ trong đất.

Sự sống của các sinh vật này thể hiện ở nhiều mức độ khác nhau, từ các hệ thống sống phức tạp đến những sinh vật đơn giản. Chúng phụ thuộc vào thức ăn, nước uống và không khí để tồn tại và phát triển.

Hơn nữa, các sinh vật có khả năng duy trì môi trường bên trong cơ thể ở trạng thái ổn định bất kể những thay đổi của môi trường bên ngoài.

Vai trò của thành phần hữu cơ trong đất

Hàm lượng chất hữu cơ trong đất đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao độ phì nhiêu của đất, mang lại lợi ích thiết thực cho hoạt động canh tác của người nông dân. Chất hữu cơ sở hữu nhiều chức năng quan trọng, góp phần quyết định đến thành công của quá trình sản xuất nông nghiệp. Nắm vững kiến thức về các chức năng đa dạng của chất hữu cơ sẽ giúp người nông dân đưa ra những quyết định chính xác trong việc quản lý đất đai, tối ưu hóa hiệu quả canh tác và nâng cao năng suất cây trồng.

1. Tăng khả năng giữ nước và dinh dưỡng trong đất

Chất hữu cơ trong đất đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao khả năng giữ nước và dinh dưỡng cho cây trồng. Chất mùn hữu cơ giúp đất giữ nước và dinh dưỡng hiệu quả hơn, đồng thời tăng khả năng hấp thụ của đất, giảm sự mất mát phân bón hóa học. Chất hữu cơ là nguồn cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu cho cây trồng như N, P, K, S, Ca, Mg và các nguyên tố vi lượng. Khi phân hủy, chất hữu cơ cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng. Ngoài ra, chất hữu cơ là nguồn cung cấp Carbon và năng lượng cho vi sinh vật đất, thúc đẩy hoạt động hóa sinh của đất. Thiếu hoạt động hóa sinh này sẽ khiến hệ sinh thái đất ngừng hoạt động.

2. Giúp cải thiện cấu trúc đất

Chất hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện cấu trúc đất. Khi phân hủy, chất hữu cơ tạo ra các chất keo, kết nối các hạt khoáng đất lại với nhau, hình thành cấu trúc đất vững chắc, xốp, mềm và nhiều hang rỗng. Điều này giúp đất thông khí tốt hơn, thấm nước mưa và thoát nước hiệu quả hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho rễ cây phát triển.

Chất hữu cơ cũng có khả năng giữ nước gấp 5 lần trọng lượng riêng của chúng, tương tự như những miếng bọt biển nhỏ. Nhờ đó, đất có thể giữ nước trong thời gian dài, cung cấp nguồn nước cho cây trồng trong những thời kỳ khô hạn.

Để cải thiện cấu trúc đất, bạn có thể sử dụng các loại phân bón hữu cơ như phân chuồng, phân trùn quế. Những loại phân này giàu chất hữu cơ, góp phần ổn định cấu trúc đất và thúc đẩy sự phát triển của cây trồng.

3. Giúp kích thích sự sinh trưởng của các sinh vật có ích

Chất hữu cơ trong đất đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển của các sinh vật có lợi.

Chất hữu cơ là nguồn dinh dưỡng chính cho vi sinh vật đất và thực vật. Chúng cung cấp carbon và năng lượng cho vi sinh vật đất, góp phần quan trọng vào quá trình hoạt động hóa sinh của đất. Khi chất hữu cơ bị phân hủy, các chất dinh dưỡng như nitơ (N), photpho (P), lưu huỳnh (S) được giải phóng và chuyển đổi thành dạng ion hòa tan, dễ dàng hấp thu bởi cây trồng.

4. Giúp duy trì và ổn định độ pH

Hàm lượng chất hữu cơ trong đất đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì và ổn định độ pH của đất. Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy chất hữu cơ là mùn, một yếu tố thiết yếu trong việc điều hòa độ pH. Mùn có khả năng giảm thiểu tác động tiêu cực của môi trường lên sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, đặc biệt là trong trường hợp pH thay đổi đột ngột do việc sử dụng phân bón hoặc điều chỉnh dinh dưỡng. Để tăng cường chức năng này, người ta có thể áp dụng phương pháp phun phân bón lá chứa lân hoặc sử dụng super lân kết hợp với các biện pháp khác nhằm cải thiện khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng.

5. Chất hữu cơ giúp kiểm soát bệnh hại rễ cây trồng

Việc sử dụng chất hữu cơ trong đất có thể góp phần hiệu quả trong việc kiểm soát một số bệnh hại rễ cây trồng phổ biến. Các chất hữu cơ có khả năng tạo phức với vi khuẩn gây bệnh, hạn chế khả năng tấn công của chúng vào rễ cây. Nghiên cứu cho thấy quá trình phân giải chất hữu cơ trong đất tạo ra các hợp chất kháng khuẩn và kháng nấm, từ đó bảo vệ cây trồng khỏi nhiễm bệnh.

Bên cạnh khả năng tăng cường sức đề kháng cho cây trồng, chất hữu cơ còn giúp cây trồng giảm thiểu sự phụ thuộc vào thuốc trừ sâu và thuốc bảo vệ thực vật, góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.

Thành phần chất hữu cơ trong đất gồm có gì?

Thành phần đất bao gồm 5% chất hữu cơ. Chất hữu cơ trong đất bao gồm các hợp chất hữu cơ như sinh khối của các vi sinh vật (sinh khối đất), chất hữu cơ từ quá trình phân hủy xác bã thực vật và các quá trình chuyển đổi trong đất.

1. Các hợp chất chứa đạm (N)

Trong đất tự nhiên, hàm lượng đạm (N) trong chất hữu cơ thường dao động từ 3 đến 6%. Quá trình thủy phân axit sẽ giải phóng các axit amin, amino đường và amoniac. Hiện nay, người ta đã xác định được khoảng 20 axit amin và 2 amino đường là glucosamine và galactosamine, được biết là chiếm tỷ lệ cao trong thành phần N của chất hữu cơ. Nghiên cứu trên các loại đất khác nhau cho thấy hơn một nửa lượng N tồn tại dưới dạng liên kết của các axit amin và amino đường. Tính chất của các thành phần còn lại chưa được xác định rõ ràng.

2. Carbohydrates

Trong đất, carbohydrate là một thành phần hữu cơ quan trọng, đóng vai trò thiết yếu trong chu trình dinh dưỡng của cây trồng và sự phát triển của hệ sinh thái đất. Nồng độ carbohydrate trong đất có thể dao động từ 5% đến 20%, tùy thuộc vào loại đất, điều kiện khí hậu và hoạt động của các sinh vật đất.

Carbohydrate trong đất chủ yếu bao gồm các polysaccharide, là những chuỗi dài các phân tử đường đơn liên kết với nhau. Các polysaccharide phổ biến trong đất bao gồm cellulose, hemicellulose và pectin. Cellulose là thành phần chính của thành tế bào thực vật, trong khi hemicellulose và pectin đóng vai trò kết dính các tế bào thực vật với nhau.

Ngoài polysaccharide, đất còn chứa một lượng nhỏ các đường đơn như glucose, galactose, arabinose, v.v. Những đường đơn này được giải phóng từ quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong đất bởi các vi sinh vật. Chúng đóng vai trò là nguồn năng lượng cho các vi sinh vật và góp phần vào sự hình thành cấu trúc đất.

 

Sự hiện diện của carbohydrate trong đất ảnh hưởng đến nhiều đặc tính của đất, bao gồm khả năng giữ nước, khả năng trao đổi cation, hoạt động của vi sinh vật và sự phát triển của cây trồng. Do đó, việc quản lý lượng carbohydrate trong đất là điều cần thiết để duy trì sức khỏe và năng suất của đất.

3. Các hợp chất chứa lân (P)

Các phân tử hữu cơ trong đất chứa lượng lớn các dạng lân hữu cơ, chiếm một phần quan trọng của tổng lượng lân trong đất, từ 15% đến 80%. Các hợp chất lân hữu cơ này thường được tìm thấy trong chất hữu cơ của đất, bao gồm inositol hexaphosphate (là một trong những hợp chất phổ biến nhất), phospholipids và một số nucleotides. Đây là những nguồn lân quan trọng cho sự phát triển của cây trồng và vi sinh vật trong đất, giúp cung cấp năng lượng và các chất cần thiết cho quá trình sống còn của chúng.

4. Một số thành phần khác

Ngoài các thành phần chính như mùn, khoáng chất và nước, đất còn chứa một lượng lớn các chất hữu cơ khác. Những chất này được gọi là “phần còn lại của chất hữu cơ” và được đặc trưng bởi sự hiện diện của các vòng polyphenol.

Các vòng polyphenol này có thể chứa quinones, những hợp chất hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của sinh vật. Ngoài ra, chúng còn liên kết với một lượng lớn nitơ (N), tạo thành các hợp chất hữu cơ phức tạp.

Nguồn gốc của các chất hữu cơ này chủ yếu đến từ các sản phẩm trao đổi chất của vi sinh vật, như đã được nhà khoa học Kononova (1996) nghiên cứu. Tuy nhiên, chúng cũng có thể được hình thành từ sự phân giải lignin, một thành phần chính của thành tế bào thực vật.

Lignin là một hợp chất hữu cơ phức tạp, khó phân hủy. Khi thực vật chết đi, lignin được vi sinh vật phân giải dần dần, giải phóng các hợp chất polyphenol vào đất.

Như vậy, phần còn lại của chất hữu cơ trong đất là một hỗn hợp phức tạp của các hợp chất hữu cơ, chủ yếu là các vòng polyphenol, có nguồn gốc từ hoạt động của vi sinh vật và sự phân giải lignin. Những chất này đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì độ màu mỡ của đất, cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng và ảnh hưởng đến các quá trình sinh học diễn ra trong đất.

Các biện pháp nâng cao hàm lượng chất hữu cơ trong đất

Để tăng cường lượng chất hữu cơ trong đất một cách hiệu quả, chúng ta có thể áp dụng các biện pháp sau:

1. Bảo tồn tàn dư cây trồng: Thay vì đốt hoặc loại bỏ tàn dư cây trồng, chúng ta nên giữ lại chúng trên ruộng. Tàn dư cây trồng là nguồn sinh khối chính, góp phần bổ sung chất hữu cơ cho đất.
2. Bổ sung phân hữu cơ: Sử dụng phân bón hữu cơ, phân lân, phân bón lá, và phân bò là cách nhanh chóng và hiệu quả để tăng cường lượng chất hữu cơ trong đất.
3. Phân loại rác thải hữu cơ: Thu gom và phân loại rác thải hữu cơ từ hộ gia đình hoặc nhà hàng để tạo compost. Việc này vừa giảm thiểu lượng rác thải, vừa cung cấp thêm nguồn chất hữu cơ cho đất.
4. Tái sử dụng phế liệu thực vật cứng: Phế liệu thực vật cứng như cành cây, gỗ vụn… có khả năng phân hủy chậm, giúp tăng hàm lượng chất hữu cơ trong đất và hạn chế xói mòn.
5. Sử dụng cây phân xanh hoặc cây che phủ: Trồng cây phân xanh trên ruộng sẽ cung cấp nguồn sinh khối đáng kể từ cả lá và rễ. Việc sử dụng cây che phủ cũng góp phần bổ sung chất hữu cơ cho đất.
6. Áp dụng phương pháp canh tác then chốt: Luân canh các loại cây trồng có khả năng tạo chất hữu cơ trong đất, đặc biệt là các cây lâu năm và cây có hệ thống rễ rậm rạp.
7. Ngăn chặn xói mòn đất: Trồng cây bóng mát, giảm diện tích đất trống, trồng cây che phủ… là những biện pháp hiệu quả để bảo vệ đất khỏi xói mòn và duy trì lượng chất hữu cơ trong đất.

Việc áp dụng các biện pháp trên sẽ giúp cải thiện chất lượng đất, nâng cao năng suất cây trồng và bảo vệ môi trường.