Chất hữu cơ là một bộ phận quan trọng cấu thành đất. Đó là các tàn tích hữu cơ đơn giản chứa cacbon, nitơ, các hợp chất hữu cơ phức tạp và chất mùn. Đá chỉ có thẻ trở thành đất khi trong sản phẩm phong hóa đá xuất hiện chất hữu cơ do hoạt động sống của các sinh vật.
Trong đất tự nhiên nguồn hữu cơ là tàn tích các sinh vật sống trong đất, bao gồm xác động vật, thực vật và vi sinh vật. Trong đất trồng trọt ngoài các nguồn trên còn có nguồn bổ sung thường xuyên là các loại phân hữu cơ.
Thực vật xanh là sinh vật chính tạo nên nguồn tàn tích hữu cơ cho đất. Số lượng tàn tích hữu cơ từ động vật và vi sinh vật có ít hơn nhưng chất lượng cao hơn do chứa nhiều chất đạm.
Phân hữu cơ là nguồn bổ sung chất hữu cơ quan trọng cho đất trồng trọt. Ngoài các loại phân hữu cơ truyền thống đã dùng từ lâu [phân gia súc, phân xanh, tro…] hiện nay có nhiều loại phân hữu cơ được chế biến bằng phương pháp sinh học, có thành phần dinh dưỡng phong phú và ổn định hơn.
Xem thêm:
- Chẩn Đoán Nhu Cầu Dinh Dưỡng Của Cây Trồng
- Cây Trồng Lấy Dinh Dưỡng Như Thế Nào Để Phát Triển
- Các loại phân bón hiện nay tại Việt Nam
Cây trồng lấy dinh dưỡng từ phân hữu cơ như thế nào?
Các nguyên tố dinh dưỡng có trong chất hữu cơ cây không trực tiếp sử dụng được, cần phải được phân igiar nhờ các phản ứng sinh học với sự tham gia tích cực của hệ vi sinh vật đất. Sự phân giải chất hữu cơ gồm 2 quá trình là khoáng hóa và mùn hóa.
Quá trình khoáng hóa chất hữu cơ trong đất
Khoáng hóa là quá trình phân hủy xác hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật thành các chất khoáng đơn giản hòa tan hay các chất khí.
Sự phân giải chất hữu cơ trong điều kiện háo khí sinh ra các sản phẩm oxy hóa như NO3–,PO43-, SO42-,… còn trong điều kiện yếm khí ngoài các sản phẩm trên còn tạo ra một lượng lớn các chất như CH4, H2S, NH3… Cùng tìm hiểu 6 bước ủ phân hữu cơ tại nhà.
Sản phẩm phân giải chất hữu cơ của quá trình khoáng hóa gồm các hợp chất chứa cacbon [CO2, HCO3-, CH4], hợp chất chứa nitơ [NH4, NO, khí nitơ N2], hợp chất chứa photpho [H2PO4-, HPO42-] hợp chất chứa lưu huỳnh [S, H2S, SO42-, CS2] và nhiều sản phẩm khác [O2, H2O, H+, OH-, K+, Ca2+, Mg2+…]
Quá trình mùn hóa chất hữu cơ trong đất.
Mùn hóa là quán trình phân giải chất hữu cơ bởi vi sinh vật tạo nên các hợp chất trung gian và tổng hợp các hợp chất trung gian đó thành một hợp chất hữu cơ phức tạp là chất mùn.
Vai trò của chất hữu cơ, mùn trong đất và cây trồng.
Chất hữu cơ và mùn là những chỉ tiêu quan trọng để phân biệt đất và đá mẹ. Mùn là nhân tố chủ yếu tạo nên độ phì nhiêu của đất.
Đối với tính chất vật lý của đất
Chất hữu cơ và mùn góp phần tạo kết cấu cho đất, làm tăng độ xốp, điều hóa chế độ nước và nhiêt độ trong đất, hạn chế rửa trôi và xói mòn đất.
Đối với tính chất hóa học của đất.
Chất hữu cơ và mùn làm tăng khả năng hấp thụ và trao đổi ion, đảm bảo cho các phản ứng hóa học xảy ra bình thường. Chất hữu cơ và mùn còn tạo nên một phần đáng kể các chất dinh dưỡng cho đất, nhất là các chất vi lượng.
Với các sinh vật sống trong đất
Chất hữu cơ và mùn vừa là nguồn thức ăn, vừa là môi trường sống.
Với cây trồng
Chất hữu cơ và mùn là kho dữ trữ và nguồn cung cấp thức ăn thường xuyên và lâu dài. Mùn kết hợp với sét thành phức hệ keo sét – mùn là phức hệ điều tiết dinh dưỡng quan trọng nhất cho cây. Các axit mùn còn có tác dụng kích thích sự phát trienr cho hệ rễ và toàn cây, tăng sức chống chịu cho cây với các điều kiện sống bất lợi và sâu bệnh.
Chất hữu cơ là một yếu tố cơ bản để phân biệt giữa đất và đá mẹ được xác định bởi số lượng và tính chất của chúng. Chất hữu cơ trong đất có tác động mạnh mẽ đến quá trình hình thành và góp phần quyết định nhiều tính chất của đất, bao gồm tính chất lý, hóa, sinh và độ phì nhiêu.
Chất hữu cơ của đất có thể được chia thành hai loại: tàn tích hữu cơ chưa bị phân giải [bao gồm rễ, thân, lá cây và xác động vật] và chất hữu cơ đã được phân giải [bao gồm mùn và các hợp chất ngoài mùn].
Thành phần chất hữu cơ trong đất có gì?
Để xây dựng một hệ thống canh tác và chăm sóc cây trồng hiệu quả, việc hiểu rõ các thành phần của chất hữu cơ trong đất là rất cần thiết. Các thành phần đó bao gồm:
Hàm lượng Carbohydrates
Tổng hàm lượng carbohydrates của chất hữu cơ trong đất thường dao động từ 5 – 20%. Thành phần này bao gồm các polysaccharides và các đường đơn như galactose, glucose, arabinose và nhiều loại khác. Các carbohydrates này đóng vai trò quan trọng trong cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng và làm tăng độ phì nhiêu của đất.
Các hợp chất chứa đạm [N]
Hàm lượng đạm trong đất tự nhiên thường dao động từ 3 – 6%. Khi thủy phân acid xảy ra, các amino, amoni đường và amino axit được giải phóng. Hiện nay có khoảng 20 loại amino axit đã được định danh và 2 loại amino đường là galactosamine và glucosamine, chiếm tỉ lệ cao nhất trong thành phần đạm của chất hữu cơ.
Ngoài ra, một nghiên cứu trên các loại đất khác nhau cho thấy hơn 50% đạm tồn tại dưới dạng nối của các amino axit và amino đường. Tính chất của các thành phần khác trong chất hữu cơ vẫn chưa được xác định rõ ràng.
Các hợp chất lân hữu cơ [P]
Chất hữu cơ trong đất chứa nhiều dạng lân hữu cơ, chiếm khoảng 15 – 80% tổng lượng P trong đất. Các hợp chất lân hữu cơ được tìm thấy trong đất bao gồm phospholipids, inositol hexaphosphate [IP6] và một số nucleotides. Trong đó, IP6 được tìm thấy nhiều nhất, là một dạng lân hữu cơ phổ biến và có thể được hấp thụ bởi các cây trồng. Nó có thể kết hợp với các chất hữu cơ khác trong đất để tạo thành các hợp chất phức tạp và cung cấp cho cây trồng một hàm lượng lân hữu cơ phù hợp.
Các thành phần khác trong đất
Các thành phần khác trong đất được xác định dựa trên hợp nhất của các vòng polyphenol. Chúng có thể chứa các quinones và có rất nhiều hợp chất N được liên kết trong thành phần này. Các chất này phần lớn bắt nguồn từ các thành phẩm của quá trình trao đổi chất của vi sinh vật, nhưng chúng cũng có thể có nguồn gốc từ sự phân giải thành phần lignin của thực vật.
Vai trò của chất hữu cơ trong đất đối với cây trồng là gì?
Chất hữu cơ giúp cải thiện cấu trúc đất
Các chất hữu cơ cùng với các vi sinh vật và rễ thực vật tiết ra các chất có tính keo. Chất này giúp chúng liên kết với các hạt khoáng, hình thành nên cấu trúc viên của đất, tạo cho đất có tính tơi xốp.
Hàm lượng chất hữu cơ cao giúp cho đất có tính vật lý tốt hơn, như hạt đất không bị rời rạc, đất tơi xốp hoặc quá kết chặt. Đồng thời khả năng giữ ẩm và thoát nước tốt, tạo điều kiện cho bộ rễ, vi sinh vật và các loài vật có lợi phát triển mạnh.
Ngoài ra, để cải thiện cấu trúc đất, bạn có thể sử dụng phân bón hữu cơ Organic 1 hoặc Phân hữu cơ Nutrifert 5-3-3+65. Đây là một trong những phân bón có chất hữu cơ cao, giúp cấu trúc đất ổn định và tạo điều kiện cho cây trồng phát triển tốt hơn.
Tăng khả năng giữ nước và dinh dưỡng trong đất
Chất hữu cơ [CHC] trong đất có vai trò quan trọng trong việc nâng cao khả năng giữ nước và dinh dưỡng cho cây trồng. CHC bao gồm dư thừa động vật, thực vật và là nguồn cung cấp chính các chất dinh dưỡng như N, P và S cho thực vật. Khi CHC bị phân hủy, chúng sẽ trở thành các chất dinh dưỡng có thể được hấp thụ bởi cây trồng. Hơn nữa, CHC còn là nguồn cung cấp Carbon và năng lượng cho vi sinh vật đất, đóng vai trò quan trọng trong hoạt động hóa sinh của đất. Nếu thiếu hoạt động hóa sinh này, hệ sinh thái đất sẽ ngừng hoạt động.
Hàm lượng chất hữu trong đất giúp duy trì và ổn định độ pH
Mùn là sản phẩm cuối cùng của các chất hữu cơ và có chức năng quan trọng trong việc duy trì và ổn định độ pH. Mùn giúp hạn chế các tác động xấu của môi trường đến sự sinh trưởng và phát triển cây trồng. Điều này xảy ra khi pH thay đổi đột ngột trong quá trình cung cấp phân bón hoặc điều hòa chất dinh dưỡng từ phân bón. Để tăng cường chức năng này, có thể sử dụng phương pháp phun phân bón lá chứa lân hoặc sử dụng super lân kết hợp với các phương pháp khác để cải thiện độ cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng.
Thành phần chất hữu cơ trong đất giúp kích thích sự sinh trưởng của các sinh vật có ích
Chất hữu cơ là nguồn cung cấp thức ăn chính cho vi sinh vật đất và thực vật. Chúng cung cấp Carbon và năng lượng cho vi sinh vật đất, đóng vai trò quan trọng trong hoạt động hóa sinh của đất. Khi chất hữu cơ bị phân giải, các chất dinh dưỡng như N, P, S,… được giải phóng và trở thành các dạng ion hòa tan dễ dàng hấp thu bởi cây trồng.
Ức chế một số bệnh về rễ thường gặp ở cây trồng
Các chất hữu cơ trong đất còn có vai trò quan trọng cho việc ức chế một số bệnh về rễ ở cây trồng. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng, các chất này phân giải trong đất tạo ra các chất kháng khuẩn và kháng nấm giúp bảo vệ cây trồng khỏi các bệnh về rễ. Ngoài khả năng tăng cường kháng bệnh của cây trồng CHC còn giúp cây trồng giảm sự phụ thuộc vào các loại thuốc trừ sâu và thuốc bảo vệ thực vật.
Tóm lại, chất hữu cơ đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá trình canh tác cây trồng. Vì vậy, việc tăng cường hàm lượng chất hữu cơ trong đất là một trong những cách quan trọng để cải thiện chất lượng đất và tăng năng suất cây trồng.