Kì này Viện Nghiên cứu Tăng Trưởng Xanh (AGG) sẽ giới thiệu tới bạn đọc về vật chất hữu cơ trong đất (Soil Organic Matter SOM), là một trong những yếu tố cốt lõi quyết định chất lượng và độ phì nhiêu của đất nông nghiệp. SOM bao gồm các thành phần như sinh khối thực vật, động vật, vi sinh vật, rễ cây chết và các chất thải thực vật đã phân hủy qua nhiều giai đoạn, cùng với mùn đất. Mặc dù thường chỉ chiếm khoảng 3-6% trọng lượng của đất nông nghiệp năng suất cao, SOM đóng vai trò thiết yếu trong việc duy trì và nâng cao các đặc tính vật lý, hóa học, và sinh học của đất. Các nghiên cứu cho thấy SOM được phân thành ba loại chính: vật chất hữu cơ rắn, vật chất hữu cơ dạng hạt (POM), và vật chất hữu cơ hòa tan (DOM). Mỗi loại đều có vai trò riêng biệt trong việc duy trì chất lượng đất, cung cấp dinh dưỡng, và bảo vệ môi trường.
Vật chất hữu cơ rắn là thành phần chứa cacbon có kích thước lớn hơn 2mm, đóng vai trò như một nguồn dự trữ dinh dưỡng và năng lượng quan trọng cho vi sinh vật, động vật trong đất, và sự phát triển của cây trồng. Việc bổ sung SOM vào đất có thể cải thiện đáng kể độ ổn định của các hạt đất, khả năng giữ nước, độ thoáng khí, cũng như khả năng trao đổi cation và điều chỉnh độ pH. Ngoài ra, SOM còn có khả năng hấp thụ và giữ lại các chất ô nhiễm như kim loại nặng và thuốc trừ sâu, giúp giảm nguy cơ chúng thẩm thấu xuống mạch nước ngầm. Trong khi đó, vật chất hữu cơ dạng hạt, với kích thước dao động từ 53 µm đến 2mm, là thành phần dễ phân hủy và có tính linh động cao trong đất. Nó vừa hỗ trợ các chức năng của vật chất hữu cơ rắn vừa tham gia vào chu trình cung cấp dinh dưỡng. Tuy nhiên, nếu không được quản lý đúng cách, POM có thể bị xói mòn và cuốn trôi vào các dòng sông, gây suy giảm chất lượng nước và đe dọa hệ sinh thái thủy sinh.
Vật chất hữu cơ hòa tan, mặc dù chiếm tỉ lệ rất nhỏ trong SOM, lại là thành phần di động và dễ sử dụng nhất cho vi sinh vật và cây trồng. DOM chứa chủ yếu là cacbon hữu cơ hòa tan (DOC), nitơ hữu cơ hòa tan (DON), và một lượng nhỏ phốt pho hữu cơ hòa tan (DOP). Các yếu tố như độ pH, nồng độ kim loại, loại thực vật, và các phương pháp canh tác như cày xới hay sử dụng phân bón hữu cơ đều ảnh hưởng đến động lực giải phóng DOM trong đất. Với khả năng cung cấp dinh dưỡng nhanh chóng, DOM đóng vai trò không thể thiếu trong việc duy trì hoạt động sinh học của đất và hỗ trợ chu trình dinh dưỡng.
Tuy nhiên, thách thức lớn nhất đối với các loại đất khô hạn và bán khô hạn, như ở nhiều vùng của Việt Nam, là hàm lượng chất hữu cơ thấp. Việc bổ sung vật chất hữu cơ thông qua các biện pháp như sử dụng phân ủ và bùn thải đã xử lý trở thành giải pháp cần thiết để cải thiện độ phì nhiêu tự nhiên và năng suất đất. Bùn thải (biosolids), sản phẩm từ quá trình xử lý sinh học nước thải đô thị, là một trong những loại vật chất hữu cơ được sử dụng phổ biến nhất. Với hàm lượng cao chất hữu cơ, nitơ, và phốt pho, bùn thải không chỉ cung cấp dinh dưỡng mà còn cải thiện cấu trúc và chức năng hóa sinh của đất. Tuy nhiên, việc sử dụng bùn thải cũng tiềm ẩn nguy cơ về ô nhiễm kim loại nặng và vi khuẩn gây bệnh. Điều này đòi hỏi các quy trình xử lý và kiểm định nghiêm ngặt để đảm bảo an toàn cho môi trường và sức khỏe cộng đồng.
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và áp lực từ hoạt động nông nghiệp thâm canh, vật chất hữu cơ trong đất ngày càng được nhìn nhận như một yếu tố chiến lược để phát triển nền nông nghiệp bền vững. Không chỉ cải thiện năng suất và chất lượng đất, SOM còn góp phần quan trọng trong việc giảm phát thải khí nhà kính, bảo vệ nguồn nước, và nâng cao khả năng chống chịu của hệ sinh thái trước các tác động tiêu cực từ môi trường. Vì vậy, đầu tư vào việc duy trì và nâng cao SOM không chỉ là nhiệm vụ của ngành nông nghiệp mà còn là trách nhiệm chung của cả cộng đồng.
AGG cam kết đồng hành cùng các nhà khoa học, nông dân, và các tổ chức môi trường trong việc thúc đẩy các giải pháp bền vững, bảo vệ tài nguyên đất vì một tương lai xanh hơn cho Việt Nam và thế giới.
Phòng Phân tích kiểm nghiệm - Viện nghiên cứu tăng trưởng xanh