Carbohydrate tồn tại trong đất dưới ba dạng chính: đường tự do trong dung dịch đất, xenlulo và hemiaellulose; polysacarit phức tạp; và các phân tử polyme có kích thước và hình dạng khác nhau được gắn chặt vào keo đất sét và chất humic (Stevenson, 1994). Các loại đường đơn giản, cellulose và hemicellulose, có thể chiếm 5-25% chất hữu cơ trong hầu hết các loại đất, nhưng dễ dàng bị phân hủy bởi các vi sinh vật.

Polysacarit (đơn vị lặp lại của các phân tử loại đường được kết nối thành chuỗi dài hơn) thúc đẩy cấu trúc đất tốt hơn thông qua khả năng liên kết các hạt đất vô cơ thành các tập hợp ổn định. Nghiên cứu chỉ ra rằng các phân tử polysaccharide nặng hơn có thể quan trọng hơn trong việc thúc đẩy sự ổn định tổng hợp và khả năng thấm nước so với các phân tử nhẹ hơn (Elliot và Lynch, 1984). Một số loại đường có thể kích thích hạt nảy mầm và kéo dài rễ. Các tính chất khác của đất bị ảnh hưởng bởi polysaccharide bao gồm CEC, khả năng giữ anion và hoạt động sinh học.

Lipit trong đất tạo thành một nhóm vật liệu rất đa dạng, trong đó chất béo, sáp và nhựa chiếm 2-6% chất hữu cơ của đất. Tầm quan trọng của lipid xuất phát từ khả năng của một số hợp chất hoạt động như hormone tăng trưởng. Những loại khác có thể có tác động làm chậm sự phát triển của cây trồng.

Đất N tồn tại chủ yếu (> 90%) ở dạng hữu cơ như axit amin, axit nucleic và đường amin. Một lượng nhỏ tồn tại dưới dạng amin, vitamin, thuốc trừ sâu và các sản phẩm phân hủy của chúng, v.v. Phần còn lại tồn tại dưới dạng amoni (NH4-) và được giữ lại bởi các khoáng sét.

Hình: Mùn giúp cải thiện hiệu quả phân bón

Hợp chất và chức năng của mùn

Mùn hay chất hữu cơ được tạo thành là phần chất hữu cơ còn lại đã được nhiều sinh vật đất khác nhau sử dụng và chuyển hóa. Nó là thành phần tương đối ổn định được hình thành bởi các chất humic, bao gồm axit humic, axit fulvic, axit hymatomelanic và humins (Tan, 1994). Nó có lẽ là vật liệu chứa carbon hữu cơ được phân bố rộng rãi nhất trong môi trường trên cạn và dưới nước. Mùn không thể bị phân hủy dễ dàng vì nó tương tác chặt chẽ với các pha khoáng của đất và quá phức tạp về mặt hóa học để hầu hết các sinh vật có thể sử dụng. Nó có nhiều chức năng.

Một trong những đặc điểm nổi bật nhất của chất humic là khả năng tương tác với các ion kim loại, oxit, hydroxit, khoáng chất và các hợp chất hữu cơ, kể cả các chất ô nhiễm độc hại, để tạo thành các phức chất tan trong nước và không tan trong nước. Thông qua sự hình thành các phức hợp này, các chất humic có thể hòa tan, huy động và vận chuyển kim loại và chất hữu cơ trong đất và nước hoặc tích tụ trong các tầng đất nhất định. Điều này ảnh hưởng đến sự sẵn có của chất dinh dưỡng, đặc biệt là những chất dinh dưỡng chỉ có ở nồng độ vi mô (Schnitzer, 1986). Sự tích lũy các phức hợp như vậy có thể góp phần làm giảm độc tính, ví dụ: nhôm (Al) trong đất chua (Tan và Binger, 1986), hoặc thu giữ các chất ô nhiễm - thuốc diệt cỏ như Atrazine hoặc thuốc trừ sâu như Tefluthrin - trong các hốc của chất humic (Vermeer, 1996).

Chất humic và fulvic thúc đẩy tăng trưởng thực vật trực tiếp thông qua tác dụng sinh lý và dinh dưỡng. Một số chất này có chức năng như các hormone thực vật tự nhiên (auxine và gibberillin) và có khả năng cải thiện sự nảy mầm của hạt, khởi tạo rễ, hấp thu chất dinh dưỡng thực vật và có thể đóng vai trò là nguồn cung cấp N, P và S (Tan, 1994; Schnitzer, 1986). Một cách gián tiếp, chúng có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật thông qua việc điều chỉnh các đặc tính vật lý, hóa học và sinh học của đất, ví dụ như tăng cường khả năng giữ nước trong đất và CEC, cải thiện độ nghiêng và thông khí thông qua cấu trúc đất tốt (Stevenson, 1994).

Khoảng 35-55% phần không sống của chất hữu cơ là mùn. Nó là một chất đệm quan trọng, làm giảm sự dao động về độ chua của đất và khả năng cung cấp chất dinh dưỡng. So với các phân tử hữu cơ đơn giản, chất humic rất phức tạp và lớn, có trọng lượng phân tử cao. Đặc điểm của phần phân hủy tốt của chất hữu cơ, mùn, rất khác so với các phân tử hữu cơ đơn giản. Mặc dù người ta đã biết nhiều về thành phần hóa học chung của chúng nhưng tầm quan trọng tương đối của các loại vật liệu humic khác nhau đối với sự phát triển của thực vật vẫn chưa được xác định.

Mùn bao gồm các chất humic khác nhau:

Axit Fulvic: phần mùn hòa tan trong nước ở mọi điều kiện pH. Màu của chúng thường có màu vàng nhạt đến vàng nâu.

Axit humic: phần mùn hòa tan trong nước, ngoại trừ điều kiện axit nhiều hơn pH 2. Màu sắc thông thường là từ nâu sẫm đến đen.

Humin: phần mùn không tan trong nước ở bất kỳ độ pH nào và không thể chiết xuất được bằng bazơ mạnh, chẳng hạn như natri hydroxit (NaOH). Thường có màu đen.

Thuật ngữ axit được sử dụng để mô tả vật liệu humic vì mùn hoạt động giống như axit yếu.

Axit Fulvic và humic là hỗn hợp phức tạp của các phân tử lớn. Axit humic lớn hơn axit fulvic. Nghiên cứu cho thấy rằng các chất khác nhau được phân biệt với nhau dựa trên khả năng hòa tan trong nước của chúng.

Axit Fulvic được tạo ra trong giai đoạn đầu của quá trình hình thành mùn. Lượng tương đối của axit humic và axit fulvic trong đất thay đổi tùy theo loại đất và phương pháp quản lý. Đất mùn của đất rừng có đặc điểm là hàm lượng axit fulvic cao, trong khi mùn của vùng nông nghiệp và đồng cỏ chứa nhiều axit humic hơn.

Chức năng của mùn:

Cải thiện hiệu quả phân bón;

Giúp urê hoạt động lâu hơn 60-80 ngày;

Cải thiện sự hấp thu chất dinh dưỡng, đặc biệt là p và ca;

Kích thích đời sống đất có lợi;

Cung cấp dinh dưỡng tăng cường để giảm tác động của bệnh tật, côn trùng và sương giá;

Quản lý độ mặn - cung cấp độ ẩm cho cây trồng "đệm" khỏi lượng natri dư thừa;

Humate hữu cơ là chất xúc tác để tăng hàm lượng c trong đất.

Việt Hải