Cấu trúc đất đai

 

Cấu trúc đất, hoặc cấu trúc đất đai, đề cập đến sự sắp xếp không gian của các thành phần rắn của đất (hạt cát, hạt bùn, hạt sét và hữu cơ). Loại sắp xếp này quyết định thể tích khoảng trống bên trong đất, tức là những khoảng trống bên trong đất và các đặc điểm của chúng (kích thước, độ sâu, tính liên tục). Cấu trúc đất đai có tác động lớn đến sự cân bằng không khí, nước và nhiệt độ của đất, cũng như sự phát triển của rễ. Cấu trúc đất đai phụ thuộc vào nhiều yếu tố và có thể được điều chỉnh tích cực hoặc tiêu cực thông qua các biện pháp quản lý. Các biện pháp để ổn định cấu trúc đất, chẳng hạn như thêm chất hữu cơ, trồng cây che phủ và vôi, đóng góp đáng kể vào cấu trúc đất thuận lợi. Các yếu tố thúc đẩy cấu trúc đất bao gồm sự tương tác giữa hạt sét và hữu cơ, tạo thành những gì được gọi là phức hợp hạt sét-hữu cơ, cũng như "ràng buộc sống" của các hạt khoáng bằng tơ rễ của cây trồng cao cấp, mạch nấm, tập đoàn vi khuẩn và các sinh vật đất, đặc biệt là sâu đất. Những yếu tố này có tác động tích cực đến năng suất của địa điểm và hiệu suất dinh dưỡng. Đe dọa lớn nhất đối với cấu trúc đất đến từ giao thông và canh tác đồng bằng khi chúng quá ẩm. Việc áp dụng phân bón quá mức, trong trường hợp cấu trúc đất bị hỏng do các yếu tố như máy móc nặng, có thể giảm bớt sự ức chế của sự phát triển của cây trồng nhưng không thể bù đắp hoàn toàn cho nó. Đánh giá hỏng hóc cấu trúc là tốt nhất thông qua việc sử dụng chẩn đoán gậy hoặc mẫu đất với một ít thực hành.

 

Sự sống đất và cung cấp hữu cơ

 

Mặc dù sự sống đất chỉ chiếm khoảng 2 - 5% của lượng cacbon được lưu trữ trong đất, nó chính là nguyên nhân trực tiếp của hầu hết các biến đổi hóa học và vật lý xảy ra trong đất. Sự sống đất bao gồm vi khuẩn đất (vi sinh vật đất) và động vật đất. Vi khuẩn đất bao gồm vi khuẩn, nấm và tảo biển. Chúng chiếm khoảng 80% tổng lượng sự sống đất. Các vi khuẩn đất đóng vai trò quan trọng trong chu kỳ cacbon, nitơ, photpho và lưu huỳnh, trong việc duy trì cấu trúc đất ổn định, bảo vệ cây trồng khỏi sâu bệnh và bệnh tật, và do đó thúc đẩy sự phát triển của cây trồng. Sự sống đất đa dạng và hiệu quả là điều kiện tiên quyết cho đất màu mỡ. Động vật đất biến đổi từ các cơ quan có một tế bào đến động vật có xương. Các sinh vật đất như sâu đất, rệp đất, côn trùng, côn trùng nông, và ấu trùng phân giải các mảnh vụn thực phẩm của cây như rơm hoặc các mảnh vụn cây trồng khác và cũng tăng cường quá trình biến đổi vật liệu được thực hiện bởi vi khuẩn đất. Sâu đất là nhóm động vật quan trọng nhất tham gia tích cấu trúc đất. Thông qua hoạt động đào đất của họ, họ tạo ra một mạng lưới rộng lớn các đường hầm chống lại sự cô đặc của đất, cải thiện cung cấp oxy, tăng cường khả năng giữ nước, và tăng tốc độ tiếp thụ nước của đất, từ đó giảm nguy cơ xói mòn. Hang đào bỏ hoang của sâu đất phục vụ là con đường ưa thích cho sự phát triển của rễ sâu vào lớp dưới đất và cung cấp nơi ở cho nhiều sinh vật đất không đào đất. Ngoài chất liệu hữu cơ, sâu đất cũng tiêu thụ các thành phần khoáng của đất. Trong hệ thống tiêu hóa của sâu đất, hình thành phức hợp hạt sét-hữu cơ ổn định. Chất xúc tác sâu đất tiết ra giàu hữu cơ, chất dinh dưỡng và enzym so với đất xung quanh. Do đó, sự sống đất hoạt động đóng một vai trò quan trọng trong phì nhiêu đất và việc sử dụng phân bón hiệu quả. Cung cấp hữu cơ của đất quan trọng vì hữu cơ là nguồn thức ăn chính cho vi khuẩn đất và động vật đất. Nhiều thí nghiệm xác nhận một mối quan hệ gần gũi giữa nồng độ hữu cơ của đất và lượng khối lượng vi khuẩn. Hơn nữa, sự quan trọng của hữu cơ nằm ở khả năng ảnh hưởng phức tạp và liên kết của nó đối với gần như tất cả các đặc tính và chức năng của đất. Hữu cơ (chất hữu cơ trong đất) là một hỗn hợp phức tạp của các hợp chất hữu cơ xuất phát từ cây trồng, phân bón hữu cơ, vi sinh vật đất chết và động vật đất chủ yếu thông qua quá trình phân giải vi khuẩn. Hữu cơ (nồng độ hữu cơ = nồng độ carbon hữu cơ Corg x 1.72) có một số chức năng quan trọng đối với đất và sự phát triển của cây trồng, bao gồm:

 

Lưu trữ chất dinh dưỡng:

Hữu cơ cung cấp nguồn chất dinh dưỡng phát ra chậm cho cây trồng. Thông qua việc phân giải vi khuẩn của các thành phần hữu cơ, các nguyên tố liên quan chất hữu cơ (carbon, nitơ, photpho, lưu huỳnh, oxy, v.v.) được chuyển đổi thành các hợp chất có thể sử dụng cho cây trồng.

 

Tạo thành cấu trúc đất:

Hữu cơ hoạt động như chất kết dính và ổn định cho cấu trúc đất bằng cách kết dính các hạt khoáng lại với nhau để tạo thành các lớp đất giàu khí hố, được biết đến với tên gọi là phức hợp hạt sét-hữu cơ. Điều này ảnh hưởng tích cực đến việc di chuyển không khí và nước trong đất. Do đó, nó kiểm soát cung cấp nước và chất dinh dưỡng cho rễ cây, phát triển rễ, thông khí, hoạt động của vi khuẩn, khả năng giữ nước, thấm nước, và sự ổn định của cấu trúc đất, cũng như khả năng của đất bước chân và khả năng làm việc. Nồng độ hữu cơ tối ưu có thể giảm nguy cơ từ sự cô đặc đất và xói mòn.

 

Giữ nước:

Tính năng này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Lượng nước được lưu trữ có thể là một vài lần trọng lượng của hữu cơ.

 

Lọc và đệm:

Hữu cơ có thể hấp phụ cation (canxi, magiê, kali, v.v.) và anion (phosphate, sulfate, nitrat) quan trọng cho dinh dưỡng cây trồng, làm cho chúng có thể trao đổi và bảo vệ một số dinh dưỡng này khỏi việc rò rỉ. Quá trình này đặc biệt quan trọng trong đất cát do nồng độ hạt sét thấp. Protein, một thành phần quan trọng của hữu cơ, hoạt động như chất đệm và ngăn cản dao động pH lớn, một yếu tố quan trọng cho quá trình sinh hóa trong đất. Cuối cùng, thông qua các cơ chế quảng cáo khác nhau.