Tái tạo cacbon đất: Liệu sinh học có giúp không? Jack Kittredge Giám đốc Chính sách NOFA/Mass www.nofamass.org Hiệp hội Trồng trọt Hữu Đông Bắc/ Công ty Massachusetts Chapter (Northeast Organic Farming Association/Massachusetts Chapter, Inc.) 14 tháng năm 2015 Đồng biên dịch hiệu đính: Lê Ngọc Liễu Nguyễn Quốc Thục Phương     Tái  t o  cacbon:  Li u  sinh  h c  có  giúp  đ Giới thiệu Rất nhiều thảo luận gần giới khoa học nhà chức trách tập trung bàn cách đối phó với khí nhà kính điều kiện thời tiết khắc nghiệt chúng gây Hầu hết nhà phân tích tin phải dừng việc đốt nhiên liệu hóa thạch để ngăn chặn việc tăng cacbon khí quyển, đồng thời phải tìm cách để loại bỏ cacbon có không khí muốn giảm bớt khủng hoảng thời tiết thảm họa cho người, gián đoạn kinh tế xung đột xã hội mà khí nhà kính gây c  không?   nông dân người tiêu dùng trồng trọt đất giàu cacbon Thay đổi khí hậu Chúng ta biết thông thường khó để ghi chép đầy đủ bất thường thời tiết Để làm đòi hỏi liệu tốt thời gian dài tiêu chuẩn rõ ràng cho bất thường thời tiết Tuy nhiên, gần ngày có nhiều người quan tâm đến chủ đề này, phát triển liệu tiêu chuẩn đạt tiến định Các yếu tố quan trọng thời tiết khắc nghiệt bao gồm nhiệt Nhưng chuyển cacbon không khí dư thừa, lượng mưa độ ẩm không khí Các nghiên cứu đâu? Chỉ có cách tiếp cận thực tế - đưa gần thấy nhiệt độ trung bình ghi nhận được, trở lại nơi mà thuộc về: đất May mắn thay, trận mưa kỷ lục độ ẩm không khí trung bình trình tốn Nó cần nhiều tăng vòng 50 đến 150 năm qua (Coumou) người tham gia có người không thay đổi họ làm lý Hầu hết nhà khoa học tin nguyên nhân đáng Do viết báo ngắn với điều kiện khí hậu cực đoan tích tụ khí nhà kính (greenhouse gases - GHG) khí hy vọng giải thích vấn đề việc tích tụ khí cacbonic khí biến đổi khí hậu Đó làm hoạt động người gây Mô hình nghiên cứu nghiêm ngặt phân tích cacbon đưa khỏi bầu khí vào trở lại đất, với lợi ích đến với người kiện thời tiết cực đoan cho thấy biến đổi khí hậu     Tái  t o  cacbon:  Li u  sinh  h c  có  giúp  đ người gây yếu tố góp phần vào điều kiện thời tiết (Peterson) Theo Hiệp hội Hoa Kỳ Tiến Khoa học "dựa chứng xác lập, khoảng 97% nhà khoa học nghiên cứu khí hậu kết luận thay đổi khí hậu người gây xảy ra." (AAAS) c  không?   không khí ngày tăng đứng mức 400 ppm Phạm vi vấn đề (Đối với người thích làm việc số!) Các nhà khoa học ước tính cần phải đưa nồng độ khí cacbonic khí trở lại khoảng 350 Trong hàng triệu năm qua, khí nhà kính, chủ yếu ppm để tránh biến đổi khí hậu thảm khốc (NASA) (Nhiều nhà nghiên cứu cho mục tiêu an toàn khí cacbonic, có metan, ozon oxit nitơ, giải phóng từ đất nước vào khí đưa gần với mức 275 - 280 ppm thời kỳ tiền công nghiệp, hầu hết tranh luận công khai trình tự nhiên hô hấp động vật, giải phóng khí từ đầm lầy trình chuyển hóa vi đồng ý số 350.) Một ppm khí cacbonic khí khuẩn cố định đạm (EPA) Những khí lại bị phá vỡ khoảng 7,8 Gt (7,8 tỷ tấn) Khối lượng trình tự nhiên hấp thu trở lại đất nước phân tử khí cacbonic chủ yếu oxy, cacbon phân tử chiếm ¼ khối lượng (chính xác chu kỳ liên tục Miễn lượng khí nhà kính sinh lượng khí nhà kính hấp thụ trở lại 27,3%) Như ppm khí cacbonic khí chứa 2,125 tỷ cacbon (để giúp bạn đọc dễ hình dung, cân bằng, chúng không gây biến đổi khí hậu khối lượng tương đương với kilomet khối đá Chúng ta cần lượng khí nhà kính định graphit) khí Chúng giữ xạ lượng mặt trời để trái Như vậy, cần phải sống với nồng độ khí đất phản xạ xạ trở lại không gian Điều làm tăng lượng nhiệt chi phối lượng cacbonic thấp 350 ppm lên đến 400 ppm ngày tăng Chúng ta làm gì? trái đất tạo thời tiết Nếu khí nhà kính vậy, trái đất bị đóng băng quanh năm lạnh cho người Nồng độ chất khí bầu Giả sử thải khí nhà kính hơn? khí đo đơn vị gọi "phần triệu" (parts Điều không cần bàn cãi toàn thể nhân loại cần phải per million - ppm) Nitơ, oxy khí argon, loại ngừng thải mức khí nhà kính Người ta ước tính khí bầu khí chúng ta, tổng cộng chiếm 999.000 ppm Trong suốt lịch sử nhân loại, nồng khoảng hai phần ba số khí thải đốt nhiên liệu hóa thạch (Ontl) Chúng ta cần phải chấm độ khí cacbonic khí trì dứt phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch phát triển khoảng 280 ppm, tức 0,03% nguồn lượng thay Các phủ biết rõ điều Những nhóm hoạt động quốc tế Con người gây rối loại chu kỳ cacbon thành lập để đẩy mạnh mục tiêu Nó thay đổi khó thực lịch sử Kể từ buổi bình minh ngành nông nghiệp khoảng 12.000 năm trước, nạn phá rừng người gây ra, loài người, cần phải tìm tình trạng khai hoang đất canh tác trồng thải sách chế để thực muốn tồn Nhưng vấn đề chúng nhiều khí cacbonic Sử dụng kỹ thuật phân tích mẫu băng đá tầng sâu (ice core), nhà khoa ta học phát lần nồng độ khí cacbonic khí metan tăng đột ngột lịch sử tương ứng với Giả sử ngăn chặn tất việc thải khí vào ngày mai Lượng khí nhà kính mà thải vào giai đoạn ngành nông nghiệp mở rộng hàng ngàn khí tiếp tục gây nóng toàn cầu nhiều thập năm trước vùng Lưỡng Hà Trung Quốc kỷ có lẽ nhiều kỷ sau Chúng làm tan chảy (Amundson) băng đất đông lạnh, nâng cao mực nước biển thải lượng lớn khí nhà kính bị đóng băng Gần hơn, từ khoảng năm 1750, với gia tăng nhanh chóng việc đốt nhiên liệu hóa thạch tiến trình công nghiệp hóa ngành nông nghiệp đây, quy mô Đây có khả vấn đề cho Bắc Cực Có lượng lớn khí metan đông lạnh, loại khí nhà kính lượng khí nhà kính sinh hoạt động người tăng đáng kể Với lượng cacbon thải khỏi mặt đất mạnh, thải vào khí bị tan chảy Một số lượng lớn cacbon bị đông tầng nhiều lượng hấp thu trở lại, nồng độ khí cacbonic Khí nhà kính gây biến đổi khí hậu nào?     Tái  t o  cacbon:  Li u  sinh  h c  có  giúp  đ đất đóng băng vĩnh cữu (permafrost) Một môi trường ấm lên giúp vi khuẩn tiêu hóa nguồn cacbon sinh khí cacbonic Nếu trình tiêu hóa xảy mà oxy, giống đầm lầy vùng đất ngập nước, cacbon bị giải phóng dạng khí metan vi khuẩn khác (NSIDC) Vì vậy, việc giảm thải khí nhà kính không đủ Khi giảm khí thải, phải ngăn chặn gia tăng nhiệt độ toàn cầu Nếu khoảng 400 ppm khí cacbonic muốn trở lại 350 ppm cách nhanh chóng, cần phải lấy cacbon khỏi khí chôn Chúng ta cần phải tìm nhà dài hạn cho 50 ppm khí cacbonic, tương đương với 106,25 tỷ cacbon Điều có khả thi chăng? Chúng ta giữ tất cacbon đâu? Chúng ta lưu trữ cacbon khí cách an toàn vùng 70% bề mặt trái đất bao phủ nước Khí cacbonic hòa tan nước tạo thành axit cacbonic Từ nhiều thập kỷ qua, chứng kiến ảnh hưởng tăng dần lượng axit cacbonic nước biển pH nước biển giảm axit hóa giết chết nhiều sinh vật biển, bao gồm động vật có vỏ, san hô sinh vật phù du (NOAA) c  không?   Tuy nhiên, lưu trữ cacbon đất lại câu chuyện khác Đó nơi cacbon sinh nơi cần cacbon Các nhà khoa học ước tính kể từ cách mạng công nghiệp, việc khai hoang đất trồng trọt nông nghiệp toàn giới thải 136 tỷ cacbon từ đất (Lal 2004) Vì vậy, việc khai hoang canh tác đất người, đất bị nhiều cacbon cần phải đưa trở lại đất Vậy đất chứa cacbon? Còn nhiều Một lần nữa, nhà khoa học ước tính lớp đất bề mặt toàn cầu sâu 30 cm chứa khoảng 700 cacbon, met đất, số tăng gấp đôi đến khoảng 1500 tỷ (Powlson) Rõ ràng đất, vốn chứa tất cacbon này, làm lần Nhưng trước cố gắng trả lời câu hỏi việc đưa 106,25 tỷ cacbon lại đất, tìm hiểu đất thêm chút nào! Sự háo cacbon đất Đất nói theo nghĩa đen sống Nó chứa đầy vi khuẩn, nấm, tảo, động vật nguyên sinh, giun nhiều sinh vật khác Trên thực tế, muỗng cà phê đất khỏe mạnh có chứa số lượng vi khuẩn nhiều tổng số người trái đất (Hoorman) Tất nhiên,     Tái  t o  cacbon:  Li u  sinh  h c  có  giúp  đ dạng sống dựa cacbon, cộng đồng đông đúc đòi hỏi phải có nguồn cung cấp vật chất hữu liên tục để tồn Vật chất hữu (khoảng 58% cacbon) đến dạng sinh vật sống, dịch tiết (thường loại đường đơn giản) xác chúng (thường carbohydrate cellulose) Những hợp chất giàu lượng, dễ dàng sinh vật tiêu thụ nhanh chóng bị tiêu hóa vi khuẩn đất Chu kỳ bán hủy loại đường đơn giản đất bề mặt trước chúng bị chuyển hóa (Dungait) Sự háo cacbon sinh vật đất có nghĩa đất khỏe mạnh, chúng tiêu thụ nhanh chóng vật chất hữu có Những vật chất hữu đưa vào thể chúng bị đốt cháy để sinh lượng sinh khí cacbonic Vi khuẩn mẫu đất trồng ngô Iowa thực tế sinh nhiều khí cacbonic 25 người đàn ông khỏe mạnh làm việc (Albrecht) Khi vi khuẩn chết đi, cacbon tế bào chúng sinh vật khác tiêu hủy thải khí Các hoạt động sinh vật đất thay đổi theo mùa theo chu kỳ hàng ngày Không phải tất sinh vật hoạt động lúc Tại thời điểm bất kỳ, hầu hết chúng hoạt động chí không hoạt động Lượng “thức ăn” có sẵn yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ đông đúc mức độ hoạt động sinh vật đất (FAO) c  không?   Sự quang hợp Nhưng cacbon tiêu thụ đất nhanh chóng, không nhanh chóng biến mất? Câu trả lời thực vật không ngừng tiếp thêm cacbon vào đất Kể từ trình tiến hóa chúng 3,5 tỷ năm trước đây, thực vật phát triển nhờ sử dụng khả đáng nể chúng để chuyển hóa cacbon từ không khí vào vật chất sống Quá trình này, tất nhiên, gọi quang hợp, giảng dạy cho hầu hết em học sinh Quá trình quang hợp có nguyên tắc hoạt động sau: phân tử chất diệp lục cho phép chúng hấp thụ lượng từ ánh sáng sử dụng lượng để phá vỡ phân tử nước (H2O) thành nguyên tử hydro oxy Thực vật sau giải phóng oxy dạng phân tử oxy (hai nguyên tử oxy liên kết với – O2) trở lại không khí tạm thời lưu trữ nguyên tử hydro Trong giai đoạn thứ hai trình quang hợp, nguyên tử hydro liên kết với phân tử khí cacbonic (CO2) để tạo hợp chất carbohydrate đơn giản đường glucose C6H12O6 Quá trình này, giống tất phản ứng hóa học, tùy thuộc vào sẵn có thành phần cần thiết Vì khí cacbonic có mặt khí nồng độ thấp (bây 0,04%) nên thường yếu tố hạn chế     Tái  t o  cacbon:  Li u  sinh  h c  có  giúp  đ (yếu tố định tốc độ) trình (RSC) Ở nồng độ cao khí cacbonic, có nhiều lượng tạo từ ánh sáng nhiều nước sử dụng để tăng trình tổng hợp carbohydrate (Ontl) Trong tình khác, vào ban đêm đợt hạn hán, ánh sáng nước yếu tố hạn chế (yếu tố định tốc độ) Quy mô trình đáng kinh ngạc Một mẫu lúa mì năm hấp thu 8.900 pound (khoảng 4.036 kg) cacbon dạng khí cacbonic, kết hợp chúng với nước, chuyển hóa chúng thành đường Đường tạo thành nặng 22.000 pound (khoảng gần 10.000 kg) Quá trình mạnh khoảng 15% tất khí cacbonic không khí chuyển hóa qua trình quang hợp sinh vật năm (SAPS) Khi thực vật quang hợp tạo carbohydrate lục lạp, chúng sử dụng phần hợp chất cho tế bào cấu trúc chúng, đốt phần để lấy lượng cần cho sống chúng Nhưng chúng "rò rỉ" tiết lượng đáng kể hợp chất dạng "cacbon lỏng" vào đất (Jones SOS) Các số ước tính khác khoảng 20-40% lượng cacbon mà thực vật cố định nhờ trình quang hợp c  không?   Dịch tiết rễ Quang hợp, tất nhiên, mang đến vai trò đặc biệt sống cho thực vật sinh vật có khả quang hợp khác tảo lục Tất sinh vật sống dựa cacbon, cần phải tiêu thụ cacbon để tồn Nếu bạn hấp thu cacbon từ không khí thực vật, bạn có lợi lớn Nhưng bạn khả tạo hợp chất cacbon (như thực vật), bạn cần phải có chúng Làm cách khác để vi khuẩn đất có cacbon? Chúng "làm ra" nó! Một điều đáng kinh ngạc mà nhà khoa học đất tìm hiểu thực vật sinh vật đất chúng dường đồng tiến hóa mối quan hệ cộng sinh (hai bên có lợi) chuyển cho vùng bầu rễ (vùng đất bao bọc chung quanh rễ cây) (Walker) Tại lại “rò rỉ” nhựa chứa đường vào đất? Để làm mồi nhử Những vi khuẩn, nấm sinh vật đất khác cần thức ăn nhanh chóng xuất để ăn lấy ăn để dịch tiết     Tái  t o  cacbon:  Li u  sinh  h c  có  giúp  đ ngon lành từ rễ có chứa cacbon Nhưng chẳng sau chúng muốn nhiều - cách tốt để có chúng hỗ trợ tạo nhiều thức ăn Nếu khỏe mạnh, dành nhiều nguồn lực để quang hợp tạo nhiều cacbon Vì vậy, vi khuẩn đất giúp nhiều cách khác để phát triển mạnh tạo nhiều cacbon lỏng Khi biết nhiều sinh hóa đất, phát rằng, thông qua dịch tiết rễ, có quyền kiểm soát phần lớn môi trường chung quanh chúng là: điều chỉnh cộng đồng vi sinh vật đất chung quanh, đối phó với động vật ăn cỏ, "mua" lô hàng “chất dinh dưỡng” từ nơi khác, thay đổi thuộc tính hóa học vật lý đất chung quanh ức chế phát triển loài cạnh tranh Sự cộng sinh vi sinh vật Cần phải nói có nhiều điều trình bày sau nghiên cứu Đất lĩnh vực nghiên cứu nhiều điều chưa hiểu hết Các cộng đồng vi khuẩn đất đa dạng - từ 90 đến 99% loài vi sinh vật đất chưa thể nuôi cấy phòng thí nghiệm với công nghệ (Jastrow) c  không?   Vi khuẩn nấm chiếm 90% cộng đồng vi sinh vật đất tính theo khối lượng Tỷ lệ xác hai loại vi sinh vật thay đổi Đất chưa bị khai phá đồng cỏ rừng tạo điều kiện thuận lợi cho nấm có hệ sợi nấm không bị xáo trộn Tuy nhiên việc trồng trọt sử dụng phân bón nitơ tổng hợp làm giảm quần thể nấm Một yếu tố quan trọng cho thành công vi sinh vật có môi trường vật lý kế cận để bảo vệ chúng hay không Sự bảo vệ đất sét nhà khoa học nghĩ đất sét trì độ pH tối ưu, hấp thụ chất chuyển hóa có hại và/hoặc ngăn chặn khô hạn Những lỗ nhỏ (để "ẩn nấu") chất cho để ngăn chặn săn mồi sinh vật lớn protozoa sinh vật nhỏ Có báo cáo ghi nhận sinh vật bảo vệ chết tỷ lệ 1% ngày, có đến 70% sinh vật không bảo vệ chết hàng ngày Vi khuẩn Vi khuẩn nhà hóa học tuyệt vời Một nhóm vi khuẩn gọi vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng (plant growth-promoting rhizobacteria - PGPR), dùng phép màu chúng giúp cho thông qua số đường hóa sinh học Một số "cố định" nitơ từ không khí, chuyển thành dạng mà hấp thu     Tái  t o  cacbon:  Li u  sinh  h c  có  giúp  đ Những loài vi khuẩn khác tổng hợp hormone thực vật (phytohormone) hỗ trợ giai đoạn sinh trưởng Những loài khác chuyển hóa photphat, chất dinh dưỡng thiết yếu tương đối hòa tan, chuyển thành dạng hấp thu được, sản sinh chất diệt nấm tự nhiên để hỗ trợ chống lại bệnh nấm (Velivelli) Một loài PGPR phân lập từ nhiều loài thực vật phổ biến bao gồm lúa mì, cỏ ba trắng tỏi Vi khuẩn sản sinh loại kháng sinh khác nhau, hoạt chất tiêu diệt mầm bệnh giúp chống lại bệnh tật (Timmusk) Nấm mốc Một ví dụ khác cộng sinh vi sinh vật loại nấm rễ cộng sinh (arbuscular mycorrhizal fungi) Trong hình thức cộng sinh này, nấm mốc phát triển hai môi trường khác nhau: rễ chủ đất xung quanh Chúng kết nối hai môi trường sợi nấm dài chúng Điều cho phép chủ tăng hấp thu nước chất khoáng dọc theo sợi nấm Mối quan hệ ghi nhận cho nhiều khoáng chất, bao gồm phốtpho, nitơ, kẽm đồng (Jansa) Theo số ước tính, 90% thực vật cạn hưởng lợi từ hình thức kết hợp với nấm rễ cộng sinh (Cairney) c  không?   (mycorrhiza fungi), tạo thành “túi đan sợi dính chặt” giúp bao bọc bện chặt khối đất nhỏ (Jastrow) Những hợp chất cacbon dạng lỏng tiết từ rễ nấm mốc giúp sản sinh hợp chất dạng keo gum để tạo thành lớp tường bảo vệ cho khối “kết cấu đất” (Jones SOS) Bên tường bảo vệ có hoạt động sinh học diễn ra, tiếp lượng dịch cacbon tiết Hầu hết khối “kết cấu đất” nối kết với rễ cây, thường rễ nhỏ nuôi cây, nối kết với mạng lưới nấm rễ mycorrhiza, sợi nấm thường nhỏ không để thấy mắt thường Hàm lượng ẩm bên khối “kết cấu đất” thường cao bên ngoài, áp lực oxy thấp Đây đặc tính quan trọng cho phép trình cố định khí nitơ hoạt động sinh hóa diễn (Jones SOS) Một hợp chất keo quan trọng giúp tạo nên khối “kết cấu đất” loại glycoprotein gọi “glomalin” Glomalin độ bền “kết cấu đất” có quan hệ chặt chẽ với (Nichols) Được phát từ năm 1996, glomalin ngày tin đóng góp khoảng 27% vào hàm lượng cacbon đất tồn 40 năm, tùy vào điều kiện khác Glomalin tạo thành hệ nấm rễ cộng sinh Một số nhà khoa học ước tính 85-90% chất (arbuscular mycorrhizal fungi), sử dụng nguồn cacbon dinh dưỡng thực vật cần có nhờ trao đổi lỏng tiết từ Nó giúp cho hệ sợi nấm kết cacbon: dịch tiết rễ cung cấp lượng cho vi sinh dính vào rễ khối đất nhỏ, tạo cầu nối qua vật để đổi lấy khoáng chất hay nguyên tố vi lượng khoảng không khí (Comis) khác mà cần (Jones SOS) Ngày hiểu biết nhiều đất cách mà cacbon cung cấp vào đất xanh để thúc Những mối quan hệ có lợi cho hai bên mà lại đẩy quan hệ cộng sinh với vi sinh vật, đặt miễn phí Năng lượng cần thêm ánh sáng mặt trời cung cấp, nhờ mọc khỏe để sản câu hỏi: xuất thêm nhiều hợp chất, cung cấp lượng hỗ trợ vi sinh vật Khối “kết cấu đất” (soil aggregate) Một vấn đề quan trọng khác kết cấu đất, gọi “soil aggregate” (kết cấu đất) Nếu bạn nắm chặt nắm đất tốt, sau thả tay ra, số đất trông giống chùm hạt đậu Những chùm gọi khối “kết cấu đất” Nếu đất giữ trạng thái khối đá cứng, điều chứng tỏ đất không kết cấu tốt Kết cấu đất đủ bền để kháng lại xói mòn gió nước, lại đủ xốp không khí, nước rễ qua khối đất “Kết cấu đất” đơn vị chức đất, đóng vai trò tương tự rễ chùm họ đậu, tạo khoảng không gian bảo vệ “Kết cấu đất” hình thành nhờ hệ sợi nấm rễ Chúng ta lưu trữ đủ lượng cacbon cho đất với tốc độ nhanh để làm giảm vấn đề thời tiết khắc nghiệt? Chúng ta thấy phần triệu khí cacbonic khí chứa 2,125 tỷ cacbon Trong trường hợp này, có 400 ppm muốn trở 350 ppm, cần trả lại 50 ppm, tương đương 106,25 tỷ cacbon, cho đất Chúng ta biết đất chứa tất lượng cacbon nàyvì đất nguồn gốc chúng Từ lúc ngành công nghiệp bắt đầu, mang 136 tỷ cacbon khỏi đất thông qua trình khai hoang canh tác nông nghiệp Nhưng cần đem lại nguồn cacbon trở cho đất? Trong 20 năm qua từ người bắt đầu nghĩ cách dự trữ cacbon đất, nhiều nghiên cứu thực để đo lường tốc     Tái  t o  cacbon:  Li u  sinh  h c  có  giúp  đ độ trình quang hợp nông nghiệp xây dựng lại nguồn cacbon cho đất Chúng xem xét nghiên cứu này, nghiên cứu thực thập kỷ qua thời gian lân cận nhiều loại đất khác lục địa nhiều loại hình nông nghiệp khác Từ nghiên cứu này, vài kết luận đưa rõ ràng:   • • • • Hệ thống trồng trọt quanh năm (perennial growing system) dự trữ nhiều cacbon hầu hết phương pháp canh tác khác Các thử nghiệm đồng cỏ cho thấy kết lượng cacbon trữ cao, từ 1,9 đến 3,2 tấn/mẫu Anh (0,4 hecta) năm, trung bình khoảng 2,6 (Machmuller, Rodale, IFOAM) Một số nghiên cứu hệ thống trồng vụ mùa quanh năm (perennial cropping system) cho thấy thu lượng lớn cacbon đất, nhiên có số chứng cho thấy vụ trồng lấy gỗ quanh năm (perennial woody crop) cho kết tương tự Một nghiên cứu cho thấy đất khai thác mỏ bị hoai thu 2,8 cacbon/mẫu/năm trồng với cào cào đen (legume black locust) quản lý theo kiểu giống với vụ mùa để thu sinh khối (biomass) làm chất đốt hệ tuần hoàn luân phiên ngắn (Quinkenstein) Cần có thêm nhiều nghiên cứu trước đánh giá đầy đủ đóng góp vụ mùa quanh năm trồng lấy gỗ hay dạng thảo mộc việc tái tạo cacbon cho đất Việc dùng phân bón hóa học tổng hợp, đặc biệt nitơ photpho, làm giảm đáng kể số trường hợp chí ngăn chặn việc xây dựng nguồn cacbon cho đất Tuy nhiên, dạng phân bón hữu từ phân động vật phân trộn com-pốt sử dụng hợp lý dường không cản trợ tăng hàm lượng cacbon đất (Jones SOS, Rodale) Những nghiên cứu vụ mùa trồng theo hàng cho thấy chí trồng không sử dụng hóa học tổng hợp, lượng cacbon thu thấp so với nghiên cứu đồng cỏ (từ 0,23 đến 1,66 tấn/mẫu với trung bình khoảng 0,55 tấn) (Khorramdel, IFOAM) Chất lượng trồng trọt nghiên cứu không đồng nhất, đặc biệt thử nghiệm vụ mùa trồng theo hàng Hầu tất nghiên cứu vụ mùa trồng theo hàng cho kết tăng hàm lượng cacbon đáng kể vụ mùa sử dụng phân hữu từ phân động vật phân trộn com-pốt thay phân hóa học Tuy nhiên, mức độ mà c  không?   nguyên tắc khác tái tạo cacbon sử dụng nghiên cứu – chẳng hạn giữ đất bao phủ trồng lúc, dùng nhiều vụ mùa khác nhau, hạn chế việc làm đất – chưa rõ ràng Tuy nhiên, điều đáng lưu ý trường hợp lượng cacbon thu cao nhất, 1,66 tấn/mẫu bắp, thử nghiệm sử dụng phân hữu không canh tác đất (Khorramdel)   Từ giá trị trung bình thử nghiệm trên, thử tính toán khả ngành nông nghiệp việc tái tạo 106,25 tỷ cacbon cho đất Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên hiệp quốc (FAO) nói có 8,3 tỷ mẫu đất trồng cỏ toàn giới 3,8 tỷ mẫu đất trồng vụ mùa Nếu người sẵn lòng thực hành phương pháp tái tạo nguồn cacbon mẫu đất trồng cỏ năm, với mức trung bình 2,6 tấn/mẫu, dự trữ 21,6 tỷ cacbon; đất trồng vụ mùa, với tốc độ 0,55 tấn/mẫu, dự trữ 2,1 tỷ Như tổng lượng cacbon dự trữ 23,7 tỷ năm Nếu mong muốn dự trữ 106,25 tỷ tấn, cần thực khoảng < năm Nguồn cacbon bền vững Tất nhiên muốn tái tạo lượng lớn cacbon cho đất, cần phải đảm bảo vi sinh vật không tiêu thụ nguồn cacbon Nếu không lượng cacbon bị dùng hết trả lại khí cacbonic vào khí Nhiều nghiên cứu phân tích phương pháp xử lý hợp chất hữu đất để xem chúng giúp trì lượng cacbon hay không Một nghiên cứu thực 10 năm so sánh việc kết hợp xác bã hữu vào lô đất loại bỏ chúng lô tương tự khác Một nghiên cứu khác kéo dài 31 năm so sánh chu kỳ luân phiên sử dụng phân bón khác nhau, cho thấy thay đổi lên đến 50% lượng cacbon tái tạo lại vào đất Một nghiên cứu khác so sánh lô đất có vụ mùa sau thu hoạch đốt cháy nhiều năm với lô khác có phần xác sau thu hoạch kết hợp lại vào đất Sau kết thúc nghiên cứu, nhà nghiên cứu đo lường hàm lượng chất hữu đất nhận thấy khác biệt lô đất phương pháp quản lý khác (Kirkby) Nếu vi sinh vật đơn giản sinh sôi tiêu thụ nguồn cacbon có mặt đất, chẳng thiết lập hàm lượng cacbon cao đất Tuy nhiên, lịch sử cho thấy hàm lượng chất hữu đất mức đến 10 % thường gặp, số nơi lên đến 20% (LaSalle) Như ngăn cản vi sinh vật đất phân hủy hợp chất hữu cơ?     Tái  t o  cacbon:  Li u  sinh  h c  có  giúp  đ Một dạng cacbon dường bền nhiều năm, chí nhiều kỷ, đất mùn Đất mùn bao gồm phân tử phức tạp chứa cacbon, không dễ bị phân hủy sinh vật sống đất Các nhà khoa học chưa hoàn toàn quán việc đất mùn hình thành nào, cách mà kháng lại phân hủy Một số nhà khoa học tin đất mùn hợp chất cacbon có tính chống phân hủy cao hình thành thông qua trình phân hủy rễ sản phẩm từ rễ vi sinh vật (Ontl) c  không?   Quá trình giúp tạo thành cộng đồng vi sinh vật khỏe mạnh giúp vụ mùa bội thu Tuy nhiên để xây dựng nguồn cacbon lâu dài, bạn cần phải làm nhiều việc Điều cần biết là: Phương thức nàochúng ta cần sử dụng để xây dựng trì nguồn cacbon cho đất? Luôn trồng cho đất Có lẽ học quan trọng đất trống oxi hóa nguồn cacbon trồng bảo vệ Cây xanh hình thành rào cản không khí đất, làm chậm trình thất thoát nguồn cacbon vi sinh vật Xói mòn gió nước kẻ thù lớn nguồn cacbon đất, trồng phương pháp bảo vệ tốt chống lại xói mòn Sau cùng, trồng không bảo vệ nguồn cacbon cho đất làm tăng thêm nguồn cacbon cho đất thông qua khả quang hợp chúng Nói cách đơn giản, miếng đất bị bỏ trống – nằm luống cây, bạn canh tác đất, bạn thu hoạch vụ mùa để đất trống – làm giảm nguồn cacbon đất   Một số nhà khoa học khác tin chế bảo vệ vật lý cho nguồn cacbon đất có liên quan đến khả chống lại công enzyme từ vi sinh vật thông qua “hấp phụ” lên bề mặt khoáng chất, "ẩn náu" bên khối “kết cấu đất” Cơ chế đầu có nghĩa liên kết hóa học với khối đất sét phân tử keo đất đủ mạnh để kháng lại công enzyme Cơ chế sau có lẽ bảo vệ phân tử khỏi công enzyme thông qua ngăn cản oxy yếu tố phân hủy khác xâm nhập vào khối “kết cấu đất” Vẫn thuyết khác cho công vi sinh vật lên nguồn cacbon đất Những phương pháp trồng rau vụ đông để che phủ nguồn cacbon nằm sâu lòng đất (Dungait) đất gieo hạt loại đậu hoa màu khác quan trọng chúng giúp tạo lớp hữu ích bao phủ Tuy nhiên, có quan điểm giới khoa học cho nguồn cacbon bền vững tạo để tăng nguồn cacbon cho đất, chống lại xói mòn, cung thành từ xác bã chất hợp chất hữu đất mà cấp dinh dưỡng cho vi sinh vật đất tăng khả từ nguồn cacbon lỏng Quan điểm cho tạo kết cấu đất (Azeez)   đất mùn tạo từ sinh vật đất sản Tốt thiểu canh tác đất   phẩm phân hủy hợp chất hữu (Meléndrez, Một phương pháp tái tạo nguồn cacbon khó Jones letter) thực người trồng trọt hữu Những nghiên cứu ủng hộ quan điểm cho đất mùn giảm canh tác đất Bởi nhà trồng trọt hữu phức hợp chất hữu khoáng chất, bao không sử dụng thuốc diệt cỏ, canh tác đất vũ khí gồm 60% cacbon, khoảng 6-8% nitơ liên kết họ để chống lại cỏ dại Tuy nhiên canh tác đất lại hóa học với chất khoáng đất bao gồm photpho, đem lại nhiều điều có hại Đầu tiên, khuấy trộn đất lưu huỳnh, sắt nhôm Thậm chí có số làm cho đất tiếp xúc với không khí oxi hóa nguồn chứng cho thấy thành phần đất mùn dựa cacbon Thứ hai, canh tác đất làm phá hủy hệ sợi tỉ lệ cụ thể thành phần chính, không nấm rễ mycorrhiza, vốn vi sinh vật đảm trách trình cacbon nitơ mà cacbon lưu huỳnh cộng sinh quan trọng cho sức sống giúp (Kirkby) Một nhà nghiên cứu cho đất mùn tăng cường tiết dịch chứa cacbon lỏng Hệ sợi thể hình thành khối đất có kích thước micro mạng lưới tinh vi thẩm thấu qua đất để mang đặc trưng, giống khối “kết cấu đất”, nước chất dinh dưỡng tới rễ Nghiên cứu cho khối đất nguồn nitơ cố định vi sinh vật thấy sinh khối nấm gia tăng canh photpho lưu huỳnh hòa tan (Jones letter) tác đất giảm Thứ ba, khối “kết cấu đất” phức Làm để tái tạo ổn định nguồn cacbon cho tạp tạo thành từ dịch tiết từ vi sinh vật để bảo vệ trình chuyển hóa hóa học quan trọng đất cố định đạm ổn định nguồn cacbon bị phá hủy Khi nhà khoa học tìm hiểu sâu thành trình canh tác đất Thứ tư, canh tác đất phá hủy phần trình vi sinh vật hình thành đất khoảng không trống bên đất, khoảng mùn, có hiểu biết đắn cách không quan trọng việc giữ không khí hỗ trợ trình hình thành đất mùn Bằng chứng nước giúp cho vi sinh vật sống sót Sau cùng, canh tác cho thấy xây dựng nguồn hữu cho đất không đất thường thực với thiết bị vận hành đơn giản bổ sung thêm nguồn hữu vào đất 10     Tái  t o  cacbon:  Li u  sinh  h c  có  giúp  đ c  không?   nhiên liệu hóa thạch, tạo loại khí nhà kín trình hoạt động   hữu bị giảm hòa trộn đất trình dài sinh vật lớn đất (Powlson)   Nghiên cứu cho thấy hệ thống trồng trọt hữu tái tạo hàm lượng cacbon cao hệ thống không sử dụng canh tác đất có bổ sung nhiều hợp chất hữu cơ, ví dụ phân bò, vào đất (Khorramdel) Những nhà phê bình trình canh tác đất cho biết chí cần canh tác đất lần sau vài năm dẫn tới việc hầu hết lượng cacbon tích lũy thời gian (Lal 2007)   Có vài hệ thống thiết bị thiết kế để giúp nhà trồng trọt hữu giảm trình canh tác đất Có loại máy trồng giúp mở lỗ đất nhỏ vừa đủ để gieo hạt non lấp đất lại sau Những máy cán lăn (roller-crimper) thiết kế để lăn qua cắt đứt phủ đất cuống dài (cover crop - giúp chống xói mòn đất) trước chúng bông, giết chết chúng mà không gây ảnh hưởng đến đất Những vụ mùa thương mại trồng sau bên lớp cỏ Không cần nghi ngờ có nhiều sáng kiến phát triển để giúp nhà nông hữu chống lại cỏ dại mà không ảnh hưởng đến đất Và hiển nhiên cần phải đạt nhiều tiến vấn đề   Có số nghiên cứu cho nguồn cacbon đất không canh tác không phân bổ sâu lòng đất mà tồn gần bề mặt Họ cho vấn đề hình thành đất mùn ổn định nguồn cacbon cho thời gian dài dường xảy sâu bên lòng đất, gần với lớp đất sét khoáng giúp nguồn cacbon liên kết với chúng kháng lại trình oxi hóa Họ tranh cãi hợp chất hữu đất tạo điều kiện không canh tác kết hợp vào phần đất nằm gần bề mặt dễ dàng bị oxi hóa bị xáo trộn (Azeez)   Tuy nhiên, nghiên cứu hợp chất hữu tạo thành tầng đất nông điều kiện không canh tác đồng thời báo cáo trình thấm sâu chậm hợp chất hữu sau 10 đến 15 năm điều kiện, có lẽ trình phân hủy hợp chất Một phương pháp thay khác giúp kiểm soát cỏ dại sử dụng che phủ ngăn cản cỏ dại tiếp xúc với ánh sáng Tấm che phủ đơn giản sử dụng nhựa Tuy nhiên, việc chế tạo che thường cần nhiên liệu hóa thạch việc loại bỏ sau dùng thường khó khăn tốn thời gian Che phủ nguyên liệu hữu cỏ khô hay xác vụ mùa cắt vụn làm tăng lượng chất hữu dễ phân hủy cho đất xây dựng nguồn cacbon, nhiên đất có vi sinh vật hoạt động mạnh đòi hỏi bổ sung nguyên liệu liên tục nên gây tốn tốn thời gian Tuy nhiên, khuyết điểm phương 11     Tái  t o  cacbon:  Li u  sinh  h c  có  giúp  đ pháp che phủ lấy nguồn cacbon từ khí cố định vào đất thông qua trình quang hợp trồng sống thực trình   Cây phủ đất (cover crop - vụ mùa trồng để chống xói mòn đất)   Cây phủ đất quan trọng cho trồng trọt hữu nhằm giảm loại bỏ trình canh tác đất, kiểm soát cỏ dại xây dựng nguồn cacbon cho đất Những loại che phủ lý tưởng bị tiêu diệt (bởi rét mùa đông cắt gặt, nghiền nát) trước chúng hoa, chúng không tạo hạt mọc thành cỏ dại lần Quá trình quang hợp chúng sống nguồn cacbon quan trọng cho đất, lượng sinh khối chúng sau chết trở thành nguồn cacbon cho đất Những giống thuộc họ đậu quan trọng vụ phủ đất xen canh chúng có rễ sâu, loại cỏ lùng (ryegrass) lúa mạch đen, hút chất dinh dưỡng từ sâu lòng đất đồng thời bổ sung nitơ cacbon trở lại vùng đất nông   c  không?   đất khác có sẵn thị trường để giúp đảm bảo đa dạng hóa sinh học   Luân phiên vụ mùa có lợi cho đa dạng hóa sinh học Luân phiên với vụ phủ đất liên tục giúp rút ngắn thời gian không canh tác để tái tạo đất vụ tăng hoạt tính enzyme đất Sinh khối vi sinh vật lớn giống họ đậu sử dụng trình luân phiên (Six)   Chăn thả động vật nhai lại cách thông thường giúp nông trại hữu cải thiện hàm lượng chất hữu cho đất Quá trình chăn thả giúp thúc đẩy sinh trưởng rễ cỏ, phần sau bị vứt bỏ đi, nhờ cung cấp nguồn cacbon cho vi sinh vật đất Những đồng cỏ qua năm, quản lý tốt, làm tăng nhanh hợp chất hữu Phân động vật sản phẩm có giá trị cho nông trại hỗn hợp có kích thước nhỏ, chúng giàu nguồn cacbon vi sinh vật sống giúp ủ đất với hệ sinh học đa dạng   Không hóa chất   Sử dụng hóa chất nông nghiệp tổng hợp gây hại đến nguồn cacbon Những chất độc thuốc trừ sâu gây Ngoài việc tăng nguồn cacbon cho đất, phủ đất chết vi sinh vật đất vốn đóng vai trò quan trọng giúp làm giảm rò rỉ nitơ chống lại trình xói việc làm tăng sức sống khả quang hợp mòn nước gió Chúng cải thiện cấu trúc đất, làm Phân bón hóa học biết phá hủy hợp tăng thẩm thấu nước làm giảm trình bốc chất hữu đất Trong Thử nghiệm Sử dụng nước Chúng cung cấp hàm lượng lignin nhiều so Phân com-pốt (Compost Utilization Trials) Viện với hầu hết vụ mùa thu hoạch, hỗ trợ Rodale, việc sử dụng phân com-pốt cho luân canh sinh trưởng nấm rễ mycorrhiza hỗ trợ sản sinh 10 năm giúp cho nguồn cacbon thu lên tới 1,0 hợp chất từ nấm glomalin giúp cải thiện kết tấn/mẫu/năm Tuy nhiên, dùng phân tổng hợp dính đất (Rodale, Azeez)   không luân canh lượng cacbon bị 0,15 Đa dạng hóa luân phiên vụ mùa   tấn/mẫu/năm (LaSalle)   Một chìa khóa quan trọng để hỗ trợ vi sinh vật đất tăng đa dạng hóa Dường có nguyên tắc tự nhiên đa dạng hóa sinh học nhiều, đất khỏe mạnh phục hồi nhanh Vấn đề xây dựng nguồn cacbon cho đất (Lal 2004) Bên mặt đất, đa dạng hóa sinh học cho phép loại vi sinh vật có ví trí thích hợp mạng lưới thức ăn – nấm, tảo, vi khuẩn, giun đất, mối, kiến, giun tròn, bọ cánh cứng, v.v Phía mặt đất, độc canh thu hút loài phá hoại bệnh tật, đa dạng hóa ngăn cản loài phá hoại sinh trưởng lan tràn Điều áp dụng cho vụ mùa thông thường phủ đất, chúng bao gồm nhiều loại trồng khác rộng cỏ, giống đậu giống không thuộc họ đậu, giống mùa khô mùa ấm, giống cho khí hậu ướt khô Bất kể điều kiện nào, giống trồng phải phát triển mạnh giúp quang hợp Các phủ đất dạng “cocktail” (coctail cover crop) hỗn hợp nhiều loại hạt phủ Khu đất mang tên Morrow Plots trường Đại học Illinois nơi có nông trại thử nghiệm kiểm soát có lịch sử lâu đời Các nhà nghiên cứu phân tích liệu thu 50 năm cánh đồng bổ sung tổng cộng từ 90 đến 124 bã cacbon/mẫu với phân đạm hóa học Những lô đất thật khoảng hợp chất hữu đất cho mẫu thời gian thử nghiệm (Khan)   Một nghiên cứu cho tác động tiêu cực phân hóa học lên nguồn cacbon đất có xu hướng làm giảm kích thước độ sâu rễ tập trung lớp đất nông thay sâu vào đất giống trường hợp chất dinh dưỡng từ họ đậu, khoáng chất nguồn tự nhiên khác (Azeez) Một lý khác có lẽ hấp thụ ion ammoni làm giải phóng ion hydro, axit hóa đất (Hep- perly) Nguyên nhân thứ ba có lẽ có sẵn nguồn nitơ tự làm giảm trình tiết nguồn cacbon lỏng từ để thu nguồn nitơ từ vi sinh vật Tuy nhiên, bạn 12     Tái  t o  cacbon:  Li u  sinh  h c  có  giúp  đ c  không?   dùng phân đạm tổng hợp muốn ngưng sử dụng, bạn nên cắt giảm từ từ vòng đến năm cần có thời gian cho vi khuẩn cố định đạm hình thành đất Ngừng đột ngột việc cung cấp nguồn nitơ dẫn đến sản lượng thấp không mong muốn năm (Jones SOS )   Một số người lo lắng vấn đề nuôi số lượng lớn động vật nhai lại trình tiêu hóa chúng sử dụng vi khuẩn cỏ tạo metan, loại khí gây hiệu ứng nhà kính, sau động vật thở khí metan Trong hệ sinh thái, vấn đề vấn đề có vi khuẩn sử dụng metan tồn nhiều loại môi trường khác sử dụng khí Đồng cỏ metan, chúng chuyển hóa khí cách nhanh Chúng đề cập trước phương pháp trồng cỏ chóng Trên thực tế, sau vụ tràn dầu giàn khoan hợp lý phương pháp nông nghiệp hiệu để Deepwater Horizon vịnh Mexico năm 2010, khoảng tái tạo nguồn cacbon cho đất Một nghiên cứu gần 220.000 metan mặt nước nhanh chóng đất trồng cho thấy thay đổi từ trồng vụ mùa sử dụng số lượng khổng lồ vi khuẩn sử theo hàng sang tập trung trồng cỏ có quản lý khả dụng metan Chỉ động vật nhai lại tích lũy nguồn cacbon đạt số đáng kể nuôi tách rời với đất nước có hoạt tính sinh học, 3,24 tấn/mẫu/năm Con số tương tự với số thu chẳng hạn trường hợp trại chăn nuôi từ việc trồng cỏ Châu Phi rễ sâu vùng hoang vùng đất sử dụng hóa chất tổng hợp nặng mạc Nam Mỹ, với tốc độ 2,87 cacbon/mẫu/năm nề, thở khí metan từ động vật nhai lại vấn (Machmuller) đề (Jones SOS) Một nguyên nhân hiệu cố định nguồn cacbon phương án trồng cỏ có lẽ liên quan đến việc vài giống cỏ sử dụng đường quang hợp C4, tiến hóa riêng lẽ từ đường C3 thường gặp Đặc biệt thích nghi với điều kiện nước, ánh sáng nhiều nhiệt độ cao, đường quang hợp C4 đảm trách khoảng 2530% tổng lượng cacbon cố định đất có 3% số thực vật hoa sử dụng đường quang hợp (Muller) Rừng Cải tạo vùng đất bị phá hủy thành rừng đưa cách tăng nguồn cacbon cho đất Giống loại trồng khác, tốc độ tái tạo nguồn cacbon đất rừng phụ thuộc vào khí hậu, loại đất, giống cách quản lý dinh dưỡng Nghiên cứu cho thấy nguồn cacbon đất rừng nói chung có tăng cách khiêm tốn, số trường hợp, có thất thoát (Lal 2004) Tuy nhiên, số nghiên cứu cho quản lý hợp lý rừng lấy gỗ đem lại 13     Tái  t o  cacbon:  Li u  sinh  h c  có  giúp  đ c  không?   nguồn cacbon lớn cho đất (Quinkenstein) Ngoài ra, mòn dẫn tới cải thiện chất lượng sản lượng cách khác, tái tạo rừng giúp điều hòa vụ mùa Một số nhà trồng trọt tin khí hậu tái tạo vòng tuần hoàn nước trồng kèm phủ đất sử dụng hết nguồn nước dinh dưỡng có đất Trái lại, hỗ trợ vi sinh Than sinh học vật đất cách đa dạng hóa trồng thật Tiềm sử dụng bã than để vừa tăng tính màu mỡ giúp cải thiện việc lưu giữ chất dinh dưỡng nước cho cho đất vừa tái tạo nguồn cacbon gần thu hút vụ mùa (Jones SOS) nhiều quan tâm Nói đến vùng đất terra preta Điều thú vị từ kỷ 1930, lượng nước trung bình tối vùng Amazon, loại đất đen người tác đa tối thiểu sông Mississippi ngày "cực độ", động, làm giàu đất với than 800 năm trước, người ta tức mực nước gây lũ cao mực nước thấp nghĩ đến vùng đất màu mỡ tận thấp Điều xảy nước thẩm Những vùng đất khác chứa than Mollisol, thấu vào đất trước Nếu thẩm thấu tốt, vùng đất có nguồn gốc đồng cỏ có nhiều Bắc lượng nước cung cấp cho trồng phần Mỹ, Ukaine, Nga, Argentina Uruguay, nơi nước khác xuyên qua đất để vào dòng suối sản xuất phần ngũ cốc quan trọng cho giới dòng nước nhỏ, tạo thành nguồn nước ổn định cung Than có vùng đất kết cửa cấp cho hệ thống sông ngòi Nhưng lớp bao phủ mặt vụ cháy đồng cỏ xảy từ lâu trước Hóa học thật đất xấu, việc tạo kết cấu cho đất giảm nước bã than nghiên cứu gần thẩm thấu tốt Do mùa lũ, nước chảy tràn Độ bền độ màu mỡ chúng có lẽ có liên quan bề mặt gây xói mòn đất; mùa khô, đến khoảng không bên chúng cung cấp môi nguồn nước lưu trữ đất cho trồng trường bảo vệ cho vi sinh vật, cấu trúc phân tử để trì dòng chảy đến suối (Jones SOS) than tạo khả trao đổi cation lớn (khả giữ ion khoáng cần thiết dinh dưỡng cây) (Mao) Sự chiếm ưu nấm mốc Mặc dù than sinh học chưa nghiên cứu nhiều, nhà nghiên cứu cho nguồn cacbon sinh khối chuyển hóa thành than sinh học lưu trữ khoảng 50% lượng cacbon ban đầu thời gian dài đất, dẫn tới nguồn cacbon đất bền tồn lâu so với nguồn cacbon không than hóa khác sử dụng trực tiếp vào đất (Dungait) Các nhà khoa học phát tỉ lệ nấm/vi khuẩn cao đất quan trọng cho suất trồng Bạn biết tỉ lệ cao hay thấp cách cảm nhận mùi nắm đất – đất nên có mùi nấm, không chua Đó nấm tìm kiếm cung cấp nước chất dinh dưỡng cho rễ theo nhu cầu Không may hầu hết đất nông nghiệp thường có hàm lượng vi khuẩn cao nấm Tuy nhiên biện pháp tránh để đất trống, không canh tác đất, dùng phủ đất đa dạng dùng phương pháp chăn thả mật độ cao thời gian ngắn với giai đoạn cho đất nghỉ dài đủ, giúp tăng hàm lượng nấm đất Tất nhiên chuyển hóa cacbon thành than hoạt tính nên đánh giá chu kỳ tuần hoàn sống cacbon bao gồm nguồn cacbon, vấn đề sử dụng đất lượng để tiến hành sử dụng Tuy nhiên, có số dấu hiệu cho Những vụ mùa tốt than hoạt tính cách hay để làm ổn định Cây trồng, giống động vật, tiến hóa hợp chất hữu bền dễ phân hủy đất phát triển chế bảo vệ phức tạp chống lại “kẻ (Powlson) gây hại” Cơ chế chúng nhiều khôn ngoan Lợi ích việc tái tạo nguồn cacbon cho đất Một số tránh bị phát cách đánh lừa thị giác bắt chước trồng khác tự ngụy trang Một Lợi ích việc xây dựng hợp chất hữu cho đất số chống công cách tạo lớp “áo giáp” không giới hạn việc loại bỏ hàm lượng khí thành tế bào dày, lớp biểu bì sáp vỏ cacbonic khí cứng Một số ngăn cản công loài ăn thịt Nước gai tiết chất nhầy dạng gum Nhiều loài Tăng nguồn cacbon giúp hình thành khối “kết cấu tổng hợp chất trao đổi thứ cấp để ngăn cản đất” hoạt động miếng xốp giúp đất giữ nước, công phương pháp hóa học (chất độc, chất xua đuổi côn trùng, chất gây ngứa, chí hợp chất cung cấp nguồn nước dự trữ cho rễ vào lúc lượng mưa thấp cung cấp “chậu nước” sẵn hữu dễ bay thu hút kẻ thù loài gây hại cho trồng) Cây trồng có mối quan hệ cộng sinh sàng hút nước dư thừa lượng nước cao vượt mức với vi khuẩn, vi khuẩn giúp ngăn cản nguồn bệnh xung Khả giữ nước làm giảm nguy gây xói quanh bảo vệ trồng chống lại công 14     Tái  t o  cacbon:  Li u  sinh  h c  có  giúp  đ Những khả trên, giống trường hợp hệ miễn dịch động vật, có hiệu trồng khỏe mạnh Sức khỏe tối ưu nhu cầu ánh mặt trời, dinh dưỡng, nước, oxy khí cacbonic đáp ứng đầy đủ Và tất nhiên điều xảy tốt nguồn đất khỏe mạnh với hàm lượng cacbon cao, có nhiều đa dạng loài vi sinh vật Những điều kiện đem lại vụ mùa có mật độ dinh dưỡng cao, kháng lại côn trùng bệnh tật, nhiều chất chống oxy hóa thời gian bảo quản kéo dài (Gosling, Wink, Reganold) Những trồng không bị cản trở bệnh tật loài gây hại có nhu cầu dinh dưỡng đáp ứng đầy đủ thường phát triển tốt đem lại sản lượng phong phú Ngoài ra, trồng khỏe mạnh tổng hợp sinh học nhiều phân tử dễ bay nhiều chất trao đổi hơn, giúp tạo hương vị thơm ngon cho vụ mùa thực phẩm Vì tái tạo nguồn cacbon cho đất cách đem lại nhiều lợi ích: giúp nhà nông có sản lượng lớn hơn, giúp nhà làm vườn có vụ mùa ngon hơn, người tiêu thụ có thực phẩm tốt cho sức khỏe c  không?   Kết luận Dùng công nghệ sinh học để tái tạo hợp chất hữu cho đất ổn định lợi cho người quản lý đất vụ mùa, mà quan trọng xã hội Chúng ta lấy nhiều cacbon từ đất, đốt gởi trả lại vào không khí dạng khí cacbonic Thậm chí ngừng sử dụng nhiên liệu hóa thạch tương lai, lượng khí gây hiệu ứng nhà kính tạo tiếp tục làm tăng nhiệt độ trái đất làm giải phóng nhiều khí có hại tương lai Nếu muốn tồn tại, thiết phải tái tạo nguồn cacbon cho đất Rất tuyệt công việc thực đường sinh học, phương pháp dùng hàng triệu năm qua Nhà nông, nhà làm vườn, chủ nhà, người xây dựng phong cảnh – quản lý đất – làm theo nguyên tắc không tái tạo nguồn cacbon cho đất mà giúp tái dựng lại hệ thống kỳ diệu mà tự nhiên thực để làm bầu khí cung cấp thức ăn, tươi trẻ sức khỏe cho tất giống loài Tài liệu tham khảo AAAS, American Association for the Advancement of Science, (2014) What We Know: The Reality, Risks, and Response to Cli- mate Change Albrecht WA, (1938) Loss of Soil Organic Matter and Its Restora- tion, Yearbook of Agriculture, USDA Amundson R, Berhe AA, Hopmans JW, Olson C, Sztein AE, Sparks DL, (2015) Soil and human security in the 21st century, Science, 348, 1261071 Azeez G, (2009) Soil Carbon and Organic Farming, UK Soil As- sociation, http://www.soilassociation.org/LinkClick.aspx?filetick et= SSnOCMoqrXs%3D&tabid=387 Cairney JWG, (2000) Evolution of mycorrhiza systems, Naturwis- senschaften 87:467-475 Comis D, (2002) Glomalin: Hiding Place for a Third of the World’s Stored Soil Carbon, Agricultural Research, http://agresearchmag ars.usda.gov/2002/sep/soil Coumou D, Rahmstorf S, (2012) A decade of weather extremes, Nature Climate Change, Vol 2, July 2012, pages 491496 Dungait JAJ, Hopkins DW, Gregory AS, Whitmore AP, (2012) Soil Organic Matter turnover is governed by accessibility not recalci- trance, Global Change Biology, 18, 1781-1796 EPA Office of Atmospheric Programs, April 2010, Methane and Nitrous Oxide Emissions From Natural Sources FAO, Organic matter decomposition and the soil food web, http:// www.fao.org/docrep/009/a0100e/a0100e05.htm Gosling P, Hodge A, Goodlass G, Bending GD, (2006) Arbuscular mycorrhizal fungi and organic farming, Agriculture, Ecosystems and Environment 113 (2006) 17-35 Hepperly PR, (2015) Sentinels of the Soil, Acres USA, June, 2015 Hoorman JJ, Islam R, (2010) Understanding soil 15     Tái  t o  cacbon:  Li u  sinh  h c  có  giúp  đ Microbes and Nutrient Recycling, Ohio State University Fact Sheet, SAG-16-10 IFOAM (2012) Submission from IFOAM to the HLPE on Climate Change and Food Security, 10/4/2012 Jansa J, Bukovská P, Gryndler M, (May, 2013) Mycorrhizal hyphae as ecological niche for highly specialized hypersymbionts – or just soil free-riders? Frontiers in Plant Science, Volume Article 134 Jastrow JD, Amonette JE, Bailey VL, (2006) Mechanisms control- ling soil carbon turnover and their potential application for enhanc- ing carbon sequestration, Climatic Change 80:5-23 Jones C, SOS (2015) Save Our Soils, Acres USA, Vol 45, No Jones C, (2015) unpublished letter to an Ohio grazer, June 2015 and to author, July 2015 Khan SA, Mulvaney RL, Ellsworth TR, Boast CW, (2007) The myth of nitrogen fertilization for soil carbon sequestration, Journal of Environmental Quality; Nov/Dec 2007; Vol 36 Khorramdel S, Koocheki A, Mahallate MN, Khorasani R, (2013) Evaluation of carbon sequestration potential in corn fields with dif- ferent management systems, Soil and Tillage Research 133 25-31 Kirkby CA, Kirkegaard JA, Richardson AE, Wade LJ, Blanchard C, Batten G, (2011) Stable soil organic matter: A comparison of C:N:O:S ratios in Australian and other world soils, Geoderma 163 197-208 Lal R, (2004) Soil carbon sequestration to mitigate climate change, Geoderma 123 (2004) 1-22 Lal R, Follett RF, Stewart BA, Kimble JM, (2007) Soil carbon sequestration to mitigate climate change and advance food security, Soil Science 0038075X/07/17212-943-956 LaSalle TJ, Hepperly P, (2008) Regenerative Organic Farming: A Solution to Global Warming, Rodale Institute, https://grist.files wordpress.com/2009/06/rodale_research_paper07_30_08.pdf c  không?   Machmuller M, Kramer MG, Cyle TK, Hill N, Hancock D, Thomp- son A, (2015) Emerging land use practices rapidly increase soil organic matter, Nature Communications 6, Article number 6995 Mao JD, Johnson RL, Lehmann J, Olk DC, Neves EG, Thompson ML, Schmidt-Rohr K, (2012) Abundant and stable char residues in soils: Implications for Soil Fertility and Carbon Sequestration, Environmental Science and Technology, 46, 9581-9576 Meléndrez M, (2014) The Journey to Better Soil Health, unpub- lished paper presented to the First International Humus Expert’s Meeting, Kaindorf, Austria, January 22 and 23, 2014 Muller A, Gattinger A, (2013) Conceptual and Practical Aspects of Climate Change Mitigation Through Agriculture: Reducing Green- house Gas Emissions and Increasing Soul Carbon Sequestration, Research Institute of Organic Agriculture, Switzerland NASA, (2008) Target Atmospheric CO2: Where Should Humanity Aim? Science Briefs, Goddard Institute for Space Studies NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), What is Ocean Acidification? http://www.pmel.noaa.gov/ Nichols K, Millar J, (2013) Glomalin and Soil Aggregation under Six Management Systems in the Northern Great Plains, USA, Open Journal of Soil Science, Vol 3, No 8, pp 374-378, NSIDC, (2015) Methane and Frozen Ground, National Snow and Ice Data Center, https://nsidc.org/cryosphere/frozenground/methane.html Ontl TA, Schulte LA (2012) Soil Carbon Storage, Nature Education Knowledge, 3(10):35 Peterson TC, Stott PA, Herring SC, Hoerling MP, (2013) Explain- ing Extreme Events of 2012 from a Climate Perspective, Special Supplement to the Bulletin of the American Meteorological Society, Vol 9, No Powlson DS, Whitmore AP, Goulding WT, (2011) Soil carbon sequestration to mitigate climate change: 16     Tái  t o  cacbon:  Li u  sinh  h c  có  giúp  đ a critical re-examination to identify the true and the false, European Journal of Soil Science, 62, 42-55 Quinkenstein A, Böhm C, da Silva Matos E, Freese D, Hüttl RF, (2011) Assessing the carbon sequestration in short rotation coppices of Robinia pseudoacacia L on marginal sites in northeast Germany, in Carbon Sequestration Potential of Agroforestry Systems: Op- portunities and Challenges, 201, Kumar BM and Nair PKR (editors) Advances in Agroforestry Reganold JP, Andrews PK, Reeve JR, CarpenterBoggs L, Schadt CW, Alldredge JR, Ross CF, Davies NM, Zhou J, (2010) Fruit and soil quality of organic and conventional strawberry agroecosystems, PLos One 5(10): 10-1371, Oct 6, 2010 Rodale (2014) Regenerative Organic Agriculture and Climate Change: A Down-to-Earth Solution to Global Warming, www rodaleinstitute.org RSC (Royal Society of Chemistry), Rate of Photosynthesis: limiting factors, http://www.rsc.org/learnchemistry/content/filerepository/ CMP/00/001/068/Rate%20of%20photosynthesis%20l imiting%20 factors.pdf SAPS (Science and Plants for Schools), Measuring the rate of photosynthesis, (2015) http://www.saps.org.uk/secondary/teachingresources/157-measuring-the-rate-of-photosynthesis Six J, Frey SD, Thiet RK, Batten KM, (2006) Bacterial and fungal contributions to carbon sequestration in agroecosystems, Soil Sci- ence Society of America Journal 70:555–569 Timmusk S, Grantcharova N, Wagner EGH, (2005) Applied and Environmental Microbiology, Nov 2005, P 7292-7300 Velivelli SLS, (2011) How can bacteria benefit plants? Doctoral research at University College Cork, Ireland, published in The Boolean Walker TS, Bais HP, Grotewold E, Vivanco JM, (2003) Root Exudation and Rhizosphere Biology, Plant Physiology vol 132, no 1, 44-51 Wink M (1988) Plant breeding: importance of plant secondary metabolites for protection against pathogens c  không?   and herbivores, Theor Appl Genet (1988) 75:225-233 17     Tái  t o  cacbon:  Li u  sinh  h c  có  giúp  đ c  không?   Để tìm hiểu thêm thông tin tái tạo cacbon: www.nofamass.org/carbon Hình minh họa John Sher f f i Ngày  qua  ngày,  khí  cacbonic   u trái   b  x  vào  không  khí,  làm   đ t   m  lên  và  đe  d a  msôi   tr ng  c a  chúng  ta   May  m n  cho  chúng   ta!  Có  m t  gi i  pháp  -­‐    n m  ngay  d i   chân  chúng  ta  ch   không    đâu  xa     Trái  đ t  t i  nghi p     Tr ng  tr t  h u  c              đây  đ  c u  chúng   ta!  TA-­‐DAH!   to  save  us!  TA-­‐DAH!   Qu n  lý  đ t  t t  giúp  tăng   c ng  s  sinh  tr ng  c a  cây   có  kh  năng  quang  h p   Cây  sau  đó  s  d ng  ch t  di p   l c  c a  chúng  cùng  khí   cacbonic  và  n c  đ  t ng  h p   cacbohydrate!   Cùng  v i  nhau,  cây  xanh  và  vi   sinh  v t  trong  đ t  b o  v  và  h   Đi u  t t  nh t  là,  quá  trình  này   s  c  đ nh  cacbon  trong  đ t   tr  s  s ng  c a  nhau   đ  t o  thành  đ t  mùn  (tìm   hi u  thêm  trong  bài  vi t)  và     M t  s  h p  ch t  carbohydrate   d ng  "l ng"  trong  s  này  s  rò  r   vào  đ t  qua  r ,  và  nh  m t  phép   l ,  thu  hút  nh ng  lo i  vi  sinh  v t   háo  đói  trong  đ t  -­‐  nh  vi  khu n    n m  m c   hungry  microbes  in  the  ground  -­‐-­‐   like  bacteria  and  fungi   .đi u  này  gi  cho  trái  đ t  c a   chúng  ta  kh e  m nh!