Khoáng hóa và mùn hóa là hai quá trình hình thành đất liên quan tới sự biến
đổi và tích lũy thành phần hữu cơ trong đất và được thể hiện bằng các phản ứng hóa học với sự tham gia tích cực của các vi sinh vật trong đất.
Hình 2.8: Sơ đồ quá trình khoáng hóa và mùn hóa [26]
- Quá trình khoáng hóa: Là quá trình phân hủy xác hữu cơ dưới tác động của quần thể vi sinh vật thành các chất khoáng hòa tan hay các chất khí và tỏa nhiệt, tùy
thuộc điều kiện khoáng hóa mà cho sản phẩm khác nhau.
+ Trong điều kiện thoáng khí có đầy đủ oxy do các vi sinh vật háo khí đảm
nhiệm tạo ra các sản phẩm oxy hóa hoàn toàn gồm các muối khoáng NO3-, HCO3-, H2PO4-, HPO42-, SO42- cùng với H2O và CO2. Đây là quá trình tỏa nhiệt và được gọi là quá trình khoáng hóa hoàn toàn.
+ Trong điều kiện thiếu oxy do ngập nước, do vi sinh vật háo khí phát triển
nhạnh dẫn đến sử dụng hết oxy trong đất. Quá trình này, bên cnahj những sản phẩm
(H2O, CO2) còn tạo ra một lượng lớn các chất khử (CH4, NH3, N2,…). Ngoài ra nó Quá trình khoáng hóa nhanh
(Vi sinh vật phân giải)
Quá trình mùn hóa
(Vi sinh vật phân giải và tổng hợp) Xác hữu cơ
Sản phẩm khoáng hóa: muối khoáng (NH4+, NO3-, SO42-…), CO2, H2O,
N2 khí quyển Khoáng hóa Mùn hóa
65
còn mang lại một nguồn năng lượng cho đất dưới dạng nhiệt năng. Quá trình này phụ thuộc vào sốlượng vi sinh vật, chủng loại vi sinh vật, điều kiện thích hợp: nhiệt
độ, độẩm, pH…
- Quá trình mùn hóa: Bản chất của quá trình này là quá trình phân giải xác
hữu cơ do hệ vi sinh vật phân giải, tạo nên các hợp chất trung gian và tổng hợp các
hợp chất trung gian đó thành các hợp chất hữu cơ phức tạp gọi là mùn.
Quá trình hình thành mùn được thực hiện theo 3 bước:
+ Các hợp chất hữu cơ phức tạp (protit, lipit,…) được phân giải thành các sản phẩm trung gian.
+ Dưới tác động tiếp theo của vi sinh vật, tổng hợp các hợp chất hữu cơ trung
gian tạo thành các liên kết hữu cơ phức tạp, có nhấn vòng thơm, mạch nhánh với
các nhóm định chức.
+ Các liên kết hữu cơ phức tạp này được các vi sinh vật tổng hợp trùng
ngưng lại thành cả hợp chất hữu cơ cao phân tử như những chuỗi xích bền vững.
Khi đó sẽ hình thành hợp chất gọi là mùn.
Trong điều kiện háo khí đủ ẩm, nhiệt độ thích hợp, các tàn tích hữu tàn tích
hữu cơ bị phân hủy mạnh. Trong điều kiện thiếu ẩm, trong đất tích lũy ít tàn tích hữu cơ, quá trình phân hủy và mùn hóa chậm lại và mùn tích lũy ít khi thừa ẩm,
nhiệt độ thấp quá trình mùn hóa chậm lại.
Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình mùn hóa:
Quá trình mùn hóa xảy ra đồng thời với quá trình khoáng hóa nhưng các điều
kiện ảnh hưởng tới chũng có khác nhau. Các yếu tốảnh hưởng tới quá tình mùn hóa
là: chế độ nhiệt, không khí, nước của đất, thành phần cơ giới, các tính chát lý hóa
của đất, thành phần xác sinh vật và cường độ hoạt động của các loại vi sinh vật đất.
- Nhiệt độ thích hợp cho quá trình mùn hóa là 23 – 250.
- Ẩm đất và độ thoáng khí ảnh hưởng đến điều kiện thoáng khí hay yếm khí
trong đất. Quá khô hanh thì tốc độ mùn hóa chậm, nếu thường xuyên ngập nước,
môi trường yếm khí thì vi sinh vật yếm khí hoạt động mạnh sẽ tích lũy nhiều chất
độc và axit hữu cơ (CH4, H2S…) kìm hãm sự hoạt động của vi sinh vật tổng hợp mùn. Do vậy ở những nơi này xác hữu cơ thường tồn tại ở dạng than bùn và mùn
66
thô. Nếu ẩm và khô xen kẽ thì rất thuận lợi cho quá trình mùn hóa và tăng khảnăng
tích lũy mùn cho đất.
- Thành phần xác hữu cơ trong đất ảnh hưởng đến quá trình mùn hóa.
- Sự tích lũy mùn còn chịu ảnh hưởng của địa hình: càng lên cao nhiệt độ
càng giảm, ẩm độ tăng, quá trình khoáng hóa giảm, tăng sự tích lũy mùn nhưng chủ
yếu tồn tại ở dạng mùn thô. Độ dốc và hướng phơi của địa hình cũng ảnh hưởng tới
sự tích lũy mùn cho đất.
- Các loại đất khác nhau có sự tích lũy mùn khác nhau. Đất chứa nhiều sét nhiều cation kiềm thổ (Ca2+, Mg2+) có khảnăng giữ mùn tốt hơn đất nhẹ và chua.