Chất Hữu Cơ Trong đất - Vât Tư Nông Nghiệp Nông Xanh

1. Định nghĩa.

Chất hữu cơ là các hợp chất đã hay đang sống, đầu tiên được tổng hợp bởi thực vật bậc cao, có chứa thành phần carbon hữu cơ.

2. Thành phần chất hữu cơ trong đất.

Chất hữu cơ trong đất bao gồm:

1. Sinh khối: bao gồm các sinh vật sống, đang hoạt động như động vật, côn trùng, vi sinh vật, rễ cây sống.
2. Mô sinh vật đã chết: dư thừa thực vật như lá rụng, rễ cây đã chết, xác bã động vật… ở nhiều giai đoạn phân giải khác nhau.
3. Mùn: Thành phần tương đối bền của chất hữu cơ tồn tại trong đất, sau khi các thành phần chính của dư thừa thực vật, xác bã động vật đã phân giải.

Sơ đồ 6.1. Thành phần chất hữu cơ và mùn trong đất.

3. Vai trò chất hữu cơ trong đất.

3.1.Dự trử chất dinh dưỡng

3.2.Nguồn thức ăn của sinh vật đất

3.3.Nâng cao CEC đất

3.4.Tăng khả năng giữ nước của đất

3.5.Giảm độc tố Al khi pH đất thấp

3.6.Cải thiện cấu trúc đất. Các: đoàn lạp hình thành và liên kết với nhau nhờ tác động của sợi nấm, chất “keo” do vi khuẩn, xa khuẩn tiết ra, và các hợp chất hữu cơ.

4. Phân giải chất hữu cơ.

Phân giải chất hữu cơ thực chất là tiến trình chuyển hóa của chất hữu cơ trong đất. Cần lưu ý vấn đề không phải là sư hình thành hay phá hủy, mà là sự chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác của chất hữu cơ.

4.1. Tốc độ phân giải chất hữu cơ. Phụ thuộc vào các yếu tố:

• - Tính chất vật lý, hóa học của vật liệu hữu cơ. Kích thước càng nhỏ, tốc độ phân giải càng nhanh, do diện tích bề mặt vi sinh vật tấn công càng lớn. Thành phần hóa học của chất hữu cơ. Tốc độ phân giải các thành phần sau đây giảm dần: đường, tinh bột, protein đơn giản, protein thô, hemicellulose, cellulose, chất béo, sáp và lignin. Tốc độ phân giải phụ thuộc chủ yếu vào cấu trúc hóa học của các thành phần trên.

Cấu trúc của phân tử glucose C6H12O6

Cấu trúc cellulose

Cấu trúc tinh bột

Cấu trúc lignin.

- Thường tốc độ phân giải của vật liệu hữu cơ phụ thuộc vào “chất lượng” chất hữu cơ. Đó là tỉ lệ carbon và nitrogen (tỉ lệ C:N). Tỉ số càng thấp, tốc độ phân giải càng nhanh và ngược lại. Nếu tỉ số C:N < 25:1, trong quá trình phân giải, N được giải phóng vào đất (khoáng hóa N); nếu C:N > 25:1, N được hấp thu sinh học do vi sinh vật đất sử dung tất cả N được giải phóng, và hấp thu cả N có sẳn trong đất.

Tỉ số C:N của 1 số vật liệu hữu cơ.

Vật liệu %C %N C/N

Chất hữu cơ trong đất 50 5.0 10

Vi sinh vật 50 10-5.0 5-10

Cỏ họ đậu 40 3.0 13

Phân chuồng 41 2.1 20

Cùi bắp 40 0.7 57

Rơm rạ 38 0.5 80

Mùn cưa 50 0.05 600

- Nhiệt độ, ẩm độ đất. Nhiệt độ cao, tốc độ phân giải nhanh. Ví dụ, cùng 1 vật liệu rác thải, thời gian phân giải có thể kéo dài từ 1-3 năm, nhưng trong vùng nhiệt đới chỉ cần 1-4 tháng. Nhiệt độ thích hợp khoảng 40oC, ẩm độ khoảng 60% ẩm độ bảo hòa.

- Độ thoáng khí của đất. Phân giải yếm khí khi thiếu O2 trong đất , với sự tham gia của vi sinh vật yếm khí. Tốc độ phân giải châm, không hoàn toàn, giải phóng ít năng lượng, nên chất hữu cơ tích lũy cao. 1 phần sản phẩm vẫn còn chứa năng lượng. Khi đất có đầy đủ oxi, chất hữu cơ được phân giải do vi sinh vật hảo khí, tốc độ phân giải nhanh, giải phóng nhanh CO2, H2O và các chất dinh dưỡng.

- Tính đa dạng và mật số sinh vật đất. Hệ sinh vật càng đa dạng, mật số càng cao, tốc độ phân giải chất hữu cơ càng nhanh.

Tóm tắt vấn đề chuyển hóa chất hữu cơ trong đất.

1. Dư thừa thực vật, cây trồng là nguồn cung cấp hữu cơ chính trong đất nông nghiệp.
2. Chất hữu cơ càng nhiều lignin, tốc độ phân giải càng chậm
3. Tỉ số C:N chất hữu cơ càng thấp, tốc độ phân giải càng nhanh
4. C:N của đất tương đối ổn định: 10-20
5. C:N của sinh khối:<10
6. Cỏ non: 12:1
7. Cây hóa gỗ (già) 100:1
8. Vi sinh vật: 8:1

5.Hàm lượng và sự phân bố chất hữu cơ trong đất.

Chất hữu cơ có hàm lượng cao ở tầng đất mặt, và giảm dần theo độ sâu.

Khi bón nhiều, hàm lượng chất hữu cơ sẽ tăng. Trong cùng điều kiện khí hậu, đất đồng cỏ thường có hàm lượng chất hữu cơ cao trong tầng đất mặt.

Hàm lượng chất hữu cơ trong đất bị giảm dần theo quá trình canh tác, nhưng nếu được bổ sung liên tục sẽ duy trì và có thể làm tăng được hàm lượng chất hữu cơ trong đất. Ngay cả đất không bị xói mòn, nếu canh tác liên tục chất hữu cơ sẽ bị kiệt quệ nhanh chóng. Tốc độ mất chất hữu cơ nhanh nhất trong giai đoạn bắt đầu chuyển từ đất rừng sang đất nông nghiệp.

Vùng khô hạn, đất thường có hàm lượng chất hữu cơ rất thấp, nhưng nếu canh tác có nước tưới, có thể sẽ cải thiện được hàm lượng chất hữu cơ.

6. Duy trì chất hữu cơ trong đất

Vấn đề chính trong đất nông nghiệp là duy trì và cung cấp đầy đủ chất hữu cơ cho đất. Kinh nghiệm cho thấy là duy trì chất hữu cơ trong đất là việ làm khó. Chất hữu cơ trong đất mất với tốc độ chậm, 3-5%/năm, nhưng các tính chất khác của đất ảnh hưởng đến sinh trưởng cây trồng như cấu trúc đất, suy giảm với tốc độ nhanh hơn nhiêu so với sự suy giảm chất hữu cơ. Khi hàm lượng chất hữu cơ giảm đến 1 ngưỡng quá thấp, đất sẽ không còn khả năng sản xuất được nữa, nhiều loại đất canh tác của ta nhiện này hàm lượng chất hữu cơ giảm gần đến mức ngưỡng này. Nên cần thiết phải có biện pháp ngăn chặn tiến trình suy thoái này.

Để duy trì hàm lượng chất hữu cơ trong đất cần:

-Bổ sung dư thừa thực vật thường xuyên, mỗi năm 1 ít và liên tục, thay vì bổ sung không theo chu kỳ, 1 lần bổ sung 1 lượng lớn.

-Bón các loại phân hữu cơ .

Do các tính chất đất chịu ảnh hưởng bởi chất hữu cơ rất biến động, nên cần chú ý đến việc bổ sung thường xuyên các dư thừa thực vật, chất thải hữu cơ tươi, đang phân giải, với khối lượng lớn hơn là bón các loại phân hữu cơ phân giải hoàn toàn với khối lượng thấp.