Kỳ 3: Vai trò hữu cơ Bio Gold G.A.P với canh tác nông nghiệp (Tiếp theo)

5. Quan điểm về sự hình thành mùn

* Ngày nay, người ta thống nhất rằng mùn được cấu tạo từ protit, lignin, tanin và những thành phần khác nhau của xác sinh vật, nhưng bản chất của các quá trình mùn hoá còn có những ý kiến khác nhau, nổi bật là 2 quan điểm hoá học và quan điểm sinh hoá học về sự hình thành mùn.

+ Những người theo quan điểm hoá học:Sự hình thành mùn chỉ trải qua một loạt những phản ứng hoá học đơn thuần, mà không có sự tham gia của vi sinh vật.

+ Quan điểm sinh hoá của việc hình thành mùn khẳng định rằng: mùn được hình thành nhất thiết phải là sản phẩm phân giải xác hữu cơ và tổng hợp những hợp chất được phân giải của vi sinh vật đất.

* Quá trình hình thành mùn theo quan điểm hiện đại (sinh hoá)

+ Theo Docuchaev, Viliam và Tiurin, Kononova, Alexandrova đặc điểm cơ bản của sự mùn hoá là những phản ứng sinh hoá oxy hoá dần dần những hợp chất cao phân tử có mạch vòng khác nhau.

+ Tham gia vào quá trình mùn hoá ngoài protit, lignin, tanin còn có những sản phẩn khác của quá trình phân giải xác hữu cơ đất. Trong quá trình sống của mình, vi sinh vật đất sử dụng những sản phẩm phân giải hữu cơ, những sản phẩm trao đổi chất và tổng hợp của vi sinh vật như axit, đường, amin, hợp chất thơm… cũng tham gia cấu tạo nên phân tử mùn.

+ Quá trình hình thành mùn xảy ra theo ba bước:

Bước 1: từ protit, gluxit, lignin, tanin… (trong xác hữu cơ, hoặc là sản phẩm tổng hợp của vi sinh vật) phân giải thành các sản phẩm trung gian.

Bước 2: tác động giữa các hợp chất trung gian để tạo thành những liên kết hợp chất, đó là những hợp chất phức tạp.

Bước 3: trùng hợp các liên kết trên tạo thành các phân tử mùn

Sơ đồ tóm tắt hình thành sản phẩm sinh học

 * Cấu tạo của hợp chất mùn: phân tử mùn hình thành được xem như một chuỗi xích, gồm nhiều mắt xích khác nhau, chúng được nối với nhau qua các cầu nối. Mỗi mắt xích là một liên kết hợp chất, trong mỗi liên kết này, không nhất thiết phải có sự tham gia của tất cả bốn hợp chất chính (protit, gluxit, lipit, lignin – tanin) nhưng nhất thiết phải có nhân vòng, mạch nhánh, trong đó bao gồm cả các nhóm định chức khác nhau.

* Những nhân tố ảnh hưởng đến đặc điểm và tốc độ quá trình hình thành mùn đất. Những nhân tố chính ảnh hưởng đến sự mùn hoá là: chế độ nhiệt, không khí và nước của đất, thành phần cơ giới và các tính chất lý hoá học của đất, thành phần và cường độ hoạt động của vi sinh vật, thành phần xác hữu cơ đất.

* Một điều kiện ảnh hưởng rất lớn đến quá trình mùn hoá là thành phần xác hữu cơ. Xác hữu cơ chứa nhiều protit, gluxit và các nguyên tố tro nhất là Ca, tỉ lệ C/N thấp, tạo thành mùn nhuyễn. Với cây thân gỗ nghèo protit, các nguyên tố tro, giàu lignin, sáp, nhựa, tỉ lệ C/N cao cho ta nhiều mùn thô.

Cố vấn nông nghiệp của Phân bón Miền Nam – Ths Võ Tòng Anh

đàm đạo về phân bón Hữu cơ Bio Gold

 6. Thành phầnvà đặc điểm của mùn đất

Nhiều tác giả đã đề ra những phương pháp nghiên cứu khác nhau nhằm tách mùn ra những thành phần khác nhau. Phương pháp được nhiều nhà nghiên cứu sử dụng là phương pháp hoá học. Bằng phương pháp hoá học người ta dùng dung dịch kiềm loãng cho tác động vào đất để tách mùn đất thành 2 phần: phần không tan là các xác hữu cơ chưa phân giải và hợp chất humin, phần hoà tan là các axit mùn. Axit hoá phần hoà tan bằng axit H2SO4 thu được 2 phần: phần kết tủa (màu xẫm) đó là axit humic và phần hoà tan (màu vàng hoặc vàng nhạt) là axit fulvic. Như vậy từ hợp chất mùn của đất bao gồm 3 thành phần chính: axit humic, axit fulvic và hợp chất humin.

Nhận dạng qua màu sắc của mùn

Chất mùn được xem như dãy biến thiên phức tạp từ màu nâu đến màu đen của các-bon boa gồm các hợp chất không thể nhận thấy khi soi dưới kính hiển vi như một cơ quan cấu tạo tế bào sở hữu dưới dạng thức của cơ thể động thực vật. Chất mùn có những đặc tính rất khác so với những chất không chứa Axit Humic như là các-bon hydrat (một phần quan trọng của các-bon trong đất), chất béo, sáp, ancan, chuỗi axit amin, axit amino, đạm, lipid và các axit hữu cơ bởi trên thực tế thì các công thức hóa học cụ thể cho các chất không chứa axit Humic này có thể được đưa ra. Hầu hết các phân tử nhỏ của chất không chứa axit Humic sẽ nhanh chóng bị tan rã do các vi sinh vật trong lòng đất. Trái lại mùn đất thì chậm tan rã dưới tác động của các điều kiện tự nhiên. Khi mà kết hợp với các khoáng chất trong đất, mùn đất có thể được lưu giữ trong đất hàng trăn năm. Mùn là thành phần hữu cơ quan trọng trong đất, chiếm tới 65% – 75%. Mùn giữ vai trò quan trọng như một thành tố làm tăng độ màu mỡ của tất cả các loại đất, có tác dụng vượt xa tỷ lệ phần trăm hiện hữu trong toàn bộ vùng đất.

6.1 HUMINS: Humin là một phân đoạn nhỏ của Humic không tan trong kiềm (độ pH cao) và cũng không tan trong Axit (độ pH thấp). Humin không tan trong nước ở bất kỳ độ pH nào. Hợp chất Humin được công nhận là chất giàu hữu cơ do khối lượng phân tử (MW) của chúng xấp xỉ từ 100,000 đến 10,000,000 Da. So sánh với khối lượng phân tử của cácbon hydrat (đường hỗn hợp) xấp xỉ từ 500 đến 100,00 Da. Những đặc tính hóa học và vật lý của Humin chỉ được hiểu một phần. Humin có mặt trong đất là chất có khả năng chống chịu được sự phân hủy (chậm phân hủy) trong tất ca các Humic. Một trong những chức năng chính của Humin là nâng cao khả năng giữ nước, bổ sung kết cấu đất, duy trì tính ổn định của đất. Vì những chức năng quan trọng này mà humin được xem là thành phần then chốt trong việc nâng cao độ phì nhiêu của đất.

6.2 HUMIC ACIDS: Axit Humic bao gồm hỗn hợp các Axit hữu cơ Alphatic lỏng lẻo (chuỗi cácbon), chúng không tan trong nước trong môi trường Axit nhưng lại tan trong nước trong môi trường kiềm. Axit Humic bao gồm cả phân đoạn đó của Humic bị kết tủa trong dung dịch nước khi độ pH giảm xuống 2. Axit Humic cũng được gọi là chất đa phân tán vì những đặc trưng hoá học biến đổi của chúng. Xét từ khía cạnh 3 chiều thì cácbon phức hợp này bao gồm những hợp chất được xem như polyme tuyến linh hoạt tồn tại như những vòng cuộn ngẫu nhiên với những mắt xích chéo nhau. Trung bình 35% các phân tử Axit Humic (HA) là chất thơm (vòng cácbon), những thành phần còn lại tồn tại dưới dạng phân tử chất béo (chuỗi cácbon). Kích cỡ phân tử của Axit Humic (HAs) xấp xỉ từ 10,000 đến 100,000 Da. Polyme Axit Humic (HA) sẵn sàng bao bọc lấy các khoáng chất trong đất sét để hình thành hỗn hợp đất sét hữu cơ ổn định. Các mao mạch ngoại biên trong polyme có khả năng hỗ trợ các khoáng chất hữu cơ tự nhiên và nhân tạo trong cách Sắp xếp theo hình lưới. Axit Humic sẵn sàng tạo thành muối khi kết hợp với những nguyên tố khoáng vi lượng. Những nguyên tố vi lượng này bị giới hạn bởi các phân tử Axit Humic dưới dạng mà các nhóm sinh vật sống sử dụng được. Kết quả là Axit Humic có chức năng như một hệ thống lưu giữ kim loại và trao đổi Ion quan trọng.

             Cấu tạo phân tử Humic acids                 Cấu tạo phân tử Fulvic acids

6.3 FULVIC ACIDS: Axit Fulvic là hỗn hợp các Axit hữu cơ Aliphatic và hương liệu có thể tan trong nước ở tất cả các nồng độ pH (Axit trung tính và kiềm). Thành phần cấu tạo và hình dạng của Axit này là biến động. Kích cỡ của Axit Fulvic nhỏ hơn Axit Humic (HAs), có khối lượng phân tử xấp xỉ từ 1,000 đến 10,000 Da; (100 vòng carbon). Axit Fulvic (FAs) có hàm lượng Ôxy lớn, có nhiều nhóm cácbonxyl (COOH) và hydroxyl (COH) do đó có khả năng phản ứng hóa học tích cực hơn. Dung tích trao đổi của Axit Fulvic cũng lớn gấp đôi Axit Humic. Do kích cỡ của các phân tử Axit Fuvic tương đối nhỏ nên chúng dễ dàng thâm nhập vào rễ, thân và lá cây. (Còn nữa)

Sưu tập và biên soạn Ks Lê Minh Giang