1.2. L Nguồn gốc chất hữu cơ của đất
Nguồn gốc chất hữu cơ trong đất và trên bề mặt là các xác thực vật, động vật. vi sinh vật. Dưới tác động của vi sinh vật, các xác hữu cơ bị phân giải ở mức độ khác nhau. Người ta phân các xác hữu cơ trong đất như sau: Đường, axit hữu cơ, các amino axit dễ bị phân giải và có khả năng hòa tan trong nước (5-15% );
Mỡ, nhựa, sáp, các chất ran không tan trong nước, chỉ hòa tan trong este, benzen, rượu và các vi siiih vật khó phân giải chủng (5-20%); Xenlulo, hem ixelulo, pectin chỉ bị phân giải dưới tác động của vi sinh vật (30%) và Protein là chất hữu cơ dễ bị phân giải (5-8%).
Trong đất rừng, nguồn chất hữu cơ lớn, xác thực vật được tích lũy trên mặt đẩt hình thành thảm mục rừng. Ở đất không có rừ n g (thảo nguyên, đồng cỏ, đất trồng trọ t...) thì rễ thực vật là nguồn cung cấp chất hữu cơ chủ yểu cho đất.
/.2.2. Hàm lượngvà thành phần chất hữu cơ của đất ỉ. 2.2.1. H àm lưọng chất hữu cơ của đất
Hàm lượng chất hữu cơ của đất phụ thuộc vào 5 yểu tố của quá trình hinh thành đất là khí hậu, thực vật, đá mẹ, địa hình và thời gian. Các yểu tố này sẽ xác định núrc độ cân bằng của chất mùn dất sau một khoảng thời gian nào đó. Chúng luôn thay đổi và phụ thuộc vào từng loại đất khác nhau, hình thành mức độ cân bang khác nhau cùa chất m ùn đặc trưng cho từng loại đất. [2]
Ngoài ra các quá trinh sản xuất nông nghiệp cũng ảnh hưởng đến hàm lượng chất hữu cơ của đất. Khi đất mới đưa vào trồng trọt, chẩt hữu cơ thường giảm khá nhanh, nguyên nhân chính là giảm lượng xác hữu cơ cung cấp cho đất.
Q uá trình tưới nước làm luân chuyển giữa khô và ướt cũng có tác dụng làm tăng quá trình hô hấp cùa sinh vật và làm giảm hàm lượng chất hữu cơ trong đất.
1.2.2.2. Thành phần chất hừit cơ cùa đất
Tất cả các chất hữu cơ của đất được chia làm hai nhóm chính là chất mùn điển hình và chất mùn không điển hình.
* Chổi mùn không điển hình: Chất mùn không điển hình hay chất mùn không đặc trưng bao gồm các xác động thực vật chưa bị phân giải hoàn toàn, trong chúng còn giữ iại từng phần cấu trúc của tế bào (thực vật, động vật), các cơ lliể vi sinh vật, các hợp chất hữu cơ khác nhau có nguồn gốc từ xác động thực vật và Irong các sản phẩm phân giải của chúng như các hợp chất đường, hydrocacbon, axit luru cơ, rượu, este, aldehyt, nhựa, các hợp chất chứa nitơ.
Nhóm các chất mùn không điển hình chiếm số lượng không lớn (10-20%
chất hữu cơ tổng số trong đất) nhưng đóng vai trò quan trọng trong quá trình phong hóa hình thành đất cũng như đối với đời sống thực vật. Chúng là nguồn cung cấp cacbon và thức ăn cho thực vật, đồng thời có chứa các chất có hoạt tính sinh học cao, có khả năng ức chế, kích thích sinh trưởng, chất kháng sinh.
* Nhóm chẳí mùn điển hình
Chất mùn điển hình là những chất hữu cơ cao phân tử, chiếm 80-90% chất lũru cơ trong đất, bao gồm bitum, các axit mùn (axit humic, ulmic, fulvic) liumin và ulmin.
Trong đất các chất mùn có thể tồn tại ở dạng tự do hay kết hợp. Dạng tự do chiếm số lượng nhỏ hơn, phần lớn chất mùn tồn tại ở dạng liên kết với phần khoáng cùa đất.
Thành phần và số lượng chất hữu cơ của đất rất biến động, v ề số lượng các chất hữu cơ biến động lớn Ìihất là các cơ thể vi sinh vật, sau đó là rễ thực vật, các chất mùn ít biến động hơn.
1.2.3. Vai trò của chất hữu cơ trong đất
1.2.3. ỉ. S ự íham gia của chất hữu cơ trong quả trình p h o ng hóa và tạo thành đất Viliams cho rằng cơ sở của quá trình hình thành đất là sự tổng hợp và phân giải chất hữu cơ. Vi sinh vật là đội quân tiên phong tham gia trong các quá trình chuyển hóa các hợp chat sẳt, lun huỳnh, canxi, silic, photpho...
Viernaski nhấn mạnh vai trò cùa các cơ thể sống và cho rằng cơ thể sống là nlìân tố tác động mạnh mẽ nhất đến đá và khoáng vật. Trên bề mặt quả đất không
có một nhân tố hóa học nào tác động mạnh mẽ, bền vững, liên tục và đem lại nhừng kết quả vĩ đại như những cơ thể sống.
Sự tác động của cơ thể sống thể hiện trước hết ở khả năng hòa tan các chất như canxit (CaCƠ3), manhezit (M g C 0 3), đolomit, các muối phốt p h át... do các sàn phẩm tiết từ c a thể chúng như CO2, H C 0 3\ các axit hữu cơ khác nhau.
Các axit mùn tham gia tích cực vào quá trình phong hóa đá và khoáng vật vì chúng có đặc tính hình thành các chất chelat làm tăng khả năng hòa tan các khoáng vật. Các axit humic, crenoic, apocrenic phân giải chủ yếu khoáng vật nhỏm silicat và aluminosilicat tạo thành các axitsilisic.
ì. 2.3.2. Vai trỏ của chất hữu cơ trong việc tạo thành phau diện và cẩu trúc đất Phẫu diện đất được tạo thành do kết quả của sự biến đổi và di chuyển vật chất theo chiều thẳng đứng, trong đó chất hữu cơ đóng vai trò đặc biệt quan trọng thể hiện qua việc thúc đẩy và hạn chế quá trình di chuyển các chất trong đất.
Đối với cấu trúc đất, bên cạnh các chất mùn điển hình làm tăng độ bền và lăng khả năng tạo cấu trúc đất thì các cơ thể vi sinh vật với các dịch tiết cũng có lác dộng đến cấu trúc đất.
Calla (1945), Martin (1945) cho rằng các niêm dịch, chất nhờn của vi khuẩn (pseudom onas) có tác dụng lớn trong việc kết gắn tạo ra độ bền cấu trúc.
Hàm lượng chất hữu cơ và độ bền cấu trúc liên quan rất chặt chẽ với nhau.
Hằng năm bổ sung xác hữu cơ thực vật đã duy trì hiệu quả độ bền cấu trúc. Ở đất không cacbonat chứa hàm lượng mùn thấp hơn 3,40/0 thì cấu trúc đất sẽ bị suy giảm nhanh hơn nhiều so với đất đó chứa 4,3% mùn. Strutt (1996) cho răng chất hữu cơ nhỏ hơn 3% thì không thích hợp sản xuất lâu dài cây có hạt vì độ bền cấu trúc sẽ suy giảm nhanh.
['rong đất thường xảy ra quá trình suy thoái chất hữu cơ nhanh hơn quá Irình tích lũy chúng vì chỉ khoảng 1/3 xác thực vật chuyển hóa thành mùn.
1.2.3.3. Chat hữu cơ và dinh dỉcõng cây (rồng
Hàng năm thực vật trên Trái đất sử dụng khoảng 20 tý tấn cacbon hoặc 80 t> tan C 02 cho quá trình quang hợp. Tuy lượng dự trữ C 02 trong khí quyển là rất
lớn (0,03% ). ước tính khoảng 21 tỷ tấn nhưng số lượng này cũng chỉ đù cung cấp cho quá trình quang hợp cho cây xanh khoảng vài chục năm.
Hàm lượng C 0 2 trong khí quyển tương đổi ổn định trong suốt thời gian qua lả do có nguồn cung cấp thường xuyên từ quá trình hô hấp của vi sinh vật cũng như quá trình phân giải hữu cơ và nhiều quá trình khác.
Bên cạnh việc cung cấp CO2, chất hữu cơ trong đất còn là nguồn dự trữ và cung cấp các chất dinh dưỡng quan trọng cho thực vật. Axit mùn có thể xâm nhập trực tiếp vào thực vật như là nguồn thức ăn, đồng thời axit humic và muối của nó với nguyên tố vi lượng cũng được coi là chất kích thích sinh trưởng đối với cây trồng.
Tlico Kononova (1956), Oplov (1974) thì 30-60% đạm của axit humic được tách ra từ quá trình thủy phân chất mùn. M ột số tác giả cho rằng phổt pho hữu c a cùa đất chủ yểu có trong thành phần chất mùn. Phốt pho hữu cơ chứa nhiều ở hợp chất phitin (30-80%), axit nucleic khoảng 10%.
Theo M usierrovich (1968) ngoài 2 nguyên tổ cơ bản đối với dinh dưỡng thực vật là nitơ và phổt pho, chất mùn còn cung cấp nhiều nguyên tố dinh dưỡng quan Irọng khác kể cả nguyên tố vi lượng (bảng 2).
Bủng 2. Hàm lượng ỉrung bình các nguyên tổ cùa chất mùn và thực vậí (%) N guyên tô Thực vật không thuộc họ dậu Chât mùn của đât
c 45,0 58.0
H 6,5 4-5
0 42.0 28,0
N 1,5 1,5-7
Tro 5,0 2-8
Ngoài ra chất mùn còn được xem như là một chất có tác dụng kích thích sinh trưởng và làm tâng tính thẩm thấu của màng tế bào thực vật. Theo Flaig (1958) nếu bón dung dịch axit humic (0 ,0 0 l0/o) cho cây trồng trên cát hoặc trong mrớc có khả năng làm cho bộ rễ của cây tăng lên rõ rệt.
23
Ý nghĩa to lớn của chất mùn đổi với độ phì đất còn được thể hiện ở việc làm khả năng tăng hấp thụ trao đổi cation, tăng tính đệm.