Việc liên tục bổ sung tàn dư thực vật đang phân hủy lên bề mặt đất góp phần vào hoạt động sinh học và quá trình tuần hoàn carbon trong đất. Sự phân hủy chất hữu cơ trong đất, sự phát triển và phân hủy của rễ cũng góp phần vào các quá trình này. Chu trình cacbon là quá trình biến đổi liên tục các hợp chất cacbon hữu cơ và vô cơ của thực vật và các vi sinh vật, vĩ mô giữa đất, thực vật và khí quyển.

Sự phân hủy chất hữu cơ phần lớn là một quá trình sinh học xảy ra tự nhiên. Tốc độ của nó được xác định bởi ba yếu tố chính: sinh vật đất, môi trường vật lý và chất lượng chất hữu cơ (Brussaard, 1994). Trong quá trình phân hủy, các sản phẩm khác nhau được giải phóng: carbon dioxide (CO₂), năng lượng, nước, chất dinh dưỡng thực vật và các hợp chất carbon hữu cơ được tái tổng hợp. Sự phân hủy liên tiếp của vật chất chết và chất hữu cơ bị biến đổi dẫn đến sự hình thành một chất hữu cơ phức tạp hơn gọi là mùn (Juma, 1998). Mùn ảnh hưởng đến tính chất của đất. Khi nó phân hủy từ từ, nó làm đất sẫm màu hơn; tăng độ kết tụ của đất và độ ổn định của cốt liệu; tăng CEC (khả năng thu hút và giữ lại chất dinh dưỡng); và đóng góp N, P và các chất dinh dưỡng khác.

Các sinh vật đất, bao gồm cả vi sinh vật, sử dụng chất hữu cơ của đất làm thức ăn. Khi chúng phân hủy chất hữu cơ, mọi chất dinh dưỡng dư thừa (N, P và S) sẽ được giải phóng vào đất dưới dạng mà thực vật có thể sử dụng. Quá trình giải phóng này được gọi là khoáng hóa. Các chất thải do vi sinh vật tạo ra cũng là chất hữu cơ của đất. Chất thải này khó phân hủy hơn vật liệu thực vật và động vật ban đầu nhưng nó có thể được sử dụng bởi một số lượng lớn sinh vật. Bằng cách phá vỡ các cấu trúc carbon và xây dựng lại các cấu trúc mới hoặc lưu trữ C vào sinh khối của chính chúng, hệ sinh vật đất đóng vai trò quan trọng nhất trong quá trình tuần hoàn dinh dưỡng và do đó, đóng vai trò quan trọng nhất trong khả năng đất cung cấp cho cây trồng đủ chất dinh dưỡng để thu hoạch một vụ mùa khỏe mạnh. sản phẩm. Hàm lượng chất hữu cơ, đặc biệt là mùn ổn định hơn, làm tăng khả năng trữ nước và lưu trữ (cô lập) C từ khí quyển.

Mạng thực phẩm đất

Hệ sinh thái đất có thể được định nghĩa là một hệ thống hỗ trợ sự sống phụ thuộc lẫn nhau bao gồm không khí, nước, khoáng chất, chất hữu cơ, các vi sinh vật và vĩ mô, tất cả đều hoạt động cùng nhau và tương tác chặt chẽ.

Các sinh vật và sự tương tác của chúng tăng cường nhiều chức năng của hệ sinh thái đất và tạo nên mạng lưới thức ăn trong đất. Năng lượng cần thiết cho tất cả các lưới thức ăn được tạo ra bởi các nhà sản xuất chính: thực vật, địa y, rêu, vi khuẩn quang hợp và tảo sử dụng ánh sáng mặt trời để biến CO₂ từ khí quyển thành carbohydrate. Hầu hết các sinh vật khác phụ thuộc vào nguồn cung cấp năng lượng và chất dinh dưỡng từ nguồn cung cấp chính; họ được gọi là người tiêu dùng.

Hình: Các chất hữu cơ trong đất (ảnh minh họa)

Đời sống của đất đóng vai trò chính trong nhiều quá trình tự nhiên quyết định lượng dinh dưỡng và nước sẵn có cho năng suất nông nghiệp. Hoạt động cơ bản của mọi sinh vật sống là sinh trưởng và sinh sản. Các sản phẩm phụ từ rễ cây đang phát triển và tàn dư thực vật là thức ăn cho các sinh vật trong đất. Đổi lại, các sinh vật trong đất hỗ trợ sức khỏe thực vật khi chúng phân hủy chất hữu cơ, chu trình dinh dưỡng, tăng cường cấu trúc đất và kiểm soát quần thể sinh vật đất, cả có lợi và có hại (sâu bệnh và mầm bệnh) về năng suất cây trồng.

Phần sống của chất hữu cơ trong đất bao gồm nhiều loại vi sinh vật như vi khuẩn, vi rút, nấm, động vật nguyên sinh và tảo. Nó cũng bao gồm rễ cây, côn trùng, giun đất và các động vật lớn hơn như chuột chũi, chuột và thỏ dành một phần cuộc đời của chúng trong đất. Phần sống chiếm khoảng 5% tổng chất hữu cơ trong đất. Các vi sinh vật, giun đất và côn trùng giúp phân hủy tàn dư cây trồng và phân bằng cách ăn chúng và trộn chúng với các khoáng chất trong đất, đồng thời trong quá trình tái chế năng lượng và chất dinh dưỡng thực vật. Chất dính trên da giun đất và chất do nấm, vi khuẩn tiết ra giúp liên kết các hạt lại với nhau. Phôi giun đất cũng được kết tụ (liên kết với nhau) mạnh hơn so với đất xung quanh do sự trộn lẫn giữa chất hữu cơ và khoáng chất trong đất, cũng như chất nhầy trong ruột của giun. Do đó, phần sống của đất có nhiệm vụ giữ không khí và nước, cung cấp chất dinh dưỡng cho cây, phân hủy các chất ô nhiễm và duy trì cấu trúc đất.

Thành phần của sinh vật đất phụ thuộc vào nguồn thức ăn (do đó phụ thuộc vào mùa). Vì vậy, các sinh vật không phân bố đồng đều trong đất và không hiện diện đồng đều quanh năm. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, cấu trúc sinh học của chúng vẫn còn. Mỗi loài và nhóm tồn tại ở nơi nó có thể tìm thấy nguồn cung cấp thức ăn, không gian, chất dinh dưỡng và độ ẩm thích hợp. Các sinh vật xuất hiện ở bất cứ nơi nào có chất hữu cơ (Ingham, 2000). Do đó, các sinh vật trong đất tập trung: xung quanh rễ, trong rác, trên mùn, trên bề mặt các khối đất và trong khoảng trống giữa các khối đất. Vì lý do này, chúng phổ biến nhất ở các khu vực có rừng và các hệ thống trồng trọt để lại nhiều sinh khối trên bề mặt.

Hoạt động của các sinh vật trong đất tuân theo các mô hình theo mùa cũng như hàng ngày. Không phải tất cả các sinh vật đều hoạt động cùng một lúc. Hầu hết hầu như không hoạt động hoặc thậm chí không hoạt động. Sự sẵn có của thức ăn là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến mức độ hoạt động của sinh vật đất và do đó có liên quan đến việc quản lý và sử dụng đất. Các biện pháp làm tăng số lượng và hoạt động của sinh vật đất bao gồm: không làm đất hoặc làm đất tối thiểu; và việc duy trì tàn dư thực vật và tàn dư hàng năm nhằm làm giảm sự xáo trộn của các sinh vật trong đất và môi trường sống của chúng, đồng thời cung cấp nguồn cung cấp thực phẩm.

Trâm Thị