Nguồn tạo chất hữu cơ của đất là tàn tích sinh vật bao gồm xác động vật, thực vật và vi sinh vật đất.
a. Nguồn gốc từ thực vật[10]
Thực vật màu xanh là sinh khối chính tạo tàn tích sinh vật trong đất, chiếm 4/5 tổng lượng xác hữu cơ của đất.
Tùy thuộc vào vùng sinh thái tự nhiên, loại thảm thực vật của từng vùng và tác động của con người mà lượng chất xanh trả lại cho đất hàng năm sẽ khác nhau. Ví dụ, vùng sinh thái nhiệt đới nóng ẩm với các loại thực vật phong phú, phát triển nhanh quanh năm sẽ có lượng xác thực vật lớn gấp bội vùng sinh thái bán khô hạn chỉ có cây bụi và xương rồng.
Ngoài ra, các loại thực vật khác nhau thì tàn tích thực vật sẽ khác nhau. Chẳng hạn như: xác các loại cỏ hàng năm vùng thảo nguyên ôn đới sẽ phong phú và có chất lượng hữu cơ tốt hơn là xác của các cây lá kim của rừng Taiga hoặc xác cây bụi lúp xúp của vùng khô hạn.
Các loại đất khác nhau nên có độ màu mỡ khác nhau dẫn đến sinh khối thực vật khác nhau. Đất phù sa sông có hàm lượng và thành phần sinh khối phong phú hơn đất bạc màu và đất cát ven biển.
Tàn tích thực vật quyết định đến sự hình thành tầng thảm mục, tầng tích lũy mùn của phẫu diện đất cũng như hàm lượng và thành phần của mùn. Những đất có tầng thảm mục và tầng tích lũy dày, thành phần xác hữu cơ là các cây thân thảo thường có hàm lượng và thành phần mùn tốt hơn hẳn những đất trống đồi trọc, hoặc chỉ có những cây bụi, gai, lá kim.
b. Nguồn gốc từ động vật và vi sinh vật[6], [10], [11]
So với tàn tích của thực vật thì số lượng tàn tích của động vật và vi sinh vật đất ít hơn hẳn, song thành phần chất hữu cơ thì rất cao, đặc biệt là các hợp chất hữu cơ chứa nitơ.
Các động vật chính trong đất như: giun, kiến, mối, sâu bọ,... Hệ vi sinh vật đất gồm: nấm, vi khuẩn, xạ khuẩn,...
Các vi sinh vật đất có vai trò quan trọng trong các quá trình như sau:
- Phân hủy các chất hữu cơ: các vi sinh vật đất có khả năng phân hủy và tiêu hóa các tàn dư thực vật và các chất hữu cơ khác qua các hoạt động hóa học với sự trợ giúp của các enzym. Các enzym này tham gia mạnh mẽ vào quá trình chuyển hóa vật chất trong đất, góp phần khép kín các vòng tuần hoàn vật chất trong thiên nhiên như chu trình nitơ, chu trình cacbon...
- Khoáng hóa các chất hữu cơ: qua quá trình khoáng hóa các nguyên tố dinh dưỡng nằm trong cấu trúc sinh hóa của các chất hữu cơ bị phân giải và chuyển sang dạng hữu dụng mà cây trồng có thể hấp thụ được. Thí dụ: chất hữu cơ chứa nitơ (protein, axit amin) thông qua quá trình amôn hóa, quá trình nitrat hóa.
Chất hữu cơ NH4+ NO2- NO3-
Quá trình phản nitrat hóa:
NO3- NO2- NO N
- Cố định đạm (tiến trình chuyển hóa nitrogen trong khí quyển thành dạng mà cây có thể hấp thụ).
Ví dụ: Vi khuẩn cố định đạm Rhizobium sống trong nốt sần của rễ cây họ đậu, có khả năng hút và chuyển hóa nitơ tự nhiên trong không khí thành nitơ cung cấp cho cây. Sau khi cây chết và bị phân giải, chúng sẽ cung cấp và làm gia tăng hàm lượng nitơ trong đất. Vi khuẩn nốt sần của cây họ đậu có thể cố định được từ 55 – 144 kg N/ha/vụ.
- Ngoài ra, vi sinh vật đất còn có khả năng yểm trợ cho sự hữu dụng, hấp thu của lân (photpho) và các dưỡng chất khác.
Một loại nấm có tên là Mycorrhiza có thể thâm nhập vào mô vỏ của rễ cây, sử dụng các loại thức ăn do rễ tạo ra và đồng thời sinh ra một mạng lưới sợi nấm kết dính keo
Vi khuẩn Vi khuẩn Vi khuẩn
đất bao quanh rễ. Từ đó, các nguyên tố dinh dưỡng như photpho bám lên màng này và rễ cây có thể hấp thu dễ dàng.