Đất và thành phần của đất Đất là lớp vỏ ngoài rất mỏng của thạch quyển (litthosphere) và có thể tách thành quyển riêng gọi là địa quyển (pedosphere). Cũng như các quyển khác, những đặc trưng của đất được quy định bởi các phản ứng sinh thái và mối tương tác của sinh vật cũng như của cả hệ sinh thái với các chu trình vật chất và năng lượng. Theo Dacutraev (1879): “Đất là vật thể thiên nhiên được hình thành qua một thời gian dài do kết quả tác động tổng hợp của 5 yếu tố: đá mẹ, sinh vật, khí hậu, địa hình và thời gian”. Đất là môi trường sống của sinh vật trên cạn, đặc biệt là thực vật và các loài động vật sống trong đất. Đất là tổ hợp của giá thể khoáng được nghiền vụn cùng với các sinh vật trong đất và những sản phẩm hoạt động sống của chúng. Đất được xem là một trong những hệ sinh thái quan trọng cấu trúc nên sinh quyển. Thành phần của đất Các vật liệu khoáng, chất hữu cơ, không khí và nước là 4 thành phần chính của đất. -Vật liệu khoáng: Chất khoáng của đất nhận được từ sự phong hoá của đá mẹ và các chất hoà tan được đem đến từ các lớp đất phía trên. Cấu trúc của nó được xác định bởi kích thước và số lượng của các cấu tử có kích thước khác nhau. - Vật chất hữu cơ: Vật liệu này có được từ các mảnh vụn và sự phân huỷ các chất hữu cơ trong lớp “rác hữu cơ từ sản phẩm rơi rụng của thực vật” (lớp O). Tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường, rác rưởi và mảnh vụn của lớp O có thể bị bẻ vụn hoàn toàn trong vòng 1 năm, trong hoàn cảnh khác có thể lâu hơn. Những thành viên tham gia phân huỷ chúng là giun đất. Chúng ăn các chất hữu cơ và khoáng, rồi thải ra “phân”. Các nghiên cứu ở Sudan cho thấy trong mùa nóng và vừa khô, giun đất thải ra 475g/m 2 (khối lượng khô), còn trong mùa mưa đạt đến 24000g/ m 2 . Tiếp đến các động vật sống hang chuyển và xáo trộn đất. Hơn nữa cùng với nấm, mốc phân huỷ các chất hữu cơ từ động thực vật ở lớp O và lớp A1 (lớp giàu humic) lại còn có mặt những quần xã sinh vật với các sinh vật quang hợp nhỏ bé, tạo nên các vi hệ thực vật (Microflora). Chúng là rêu, địa y, (Lớp O, A1, là tên gọi các lớp đất từ trên xuống dưới theo phẫu diện tổng quát của đất) - Không khí và nước: không khí và nước chiếm các khoảng trống giữa các cấu tử đất. Không khí nhiều khi nước ít, còn khi nước nhiều thì không khí giảm. Thành phần khí của đất tương tự như thành phần khí trong khí quyển. Chúng được khuếch tán vào từ khí quyển, tuy nhiên hàm lượng O2 thường thấp, còn CO2 lại cao do các chất hữu cơ bị phân giải bởi nấm vi khuẩn, Nhiều trường hợp đất trở nên yếm khí. Nước được lưu trong đất phụ thuộc vào cấp hạt của đất. Nước chứa các chất vô cơ và hữu cơ hoà tan tạo nên “dung dịch đất” thuận lợi cho sự sử dụng của sinh vật, đặc biệt là rễ của thực vật - Phức keo: phức keo (colloidal complex), một liên kết chặt chẽ của mùn đã được cắt nhỏ và đất khoáng, nhất là sét được xem là trái tim và linh hồn của đất (Kormondy, 1996). Nó gây ảnh hưởng lên khả năng giữ nước của đất và nhịp điệu luân chuyển các chất qua đất đồng thời là nguồn dinh dưỡng của thực vật. Hương Thảo (Theo giáo trình sinh thái học) Thành phần Các loại đất dao động trong một khoảng rộng về thành phần và cấu trúc theo từng khu vực. Các loại đất được hình thành thông quá quá trình phong hóa của các loại đá và sự phân hủy của các chất hữu cơ. Phong hóa là tác động của gió, mưa, băng, ánh nắng và các tiến trình sinh học trên các loại đá theo thời gian, các tác động này làm đá vỡ vụn ra thành các hạt nhỏ. Các thành phần khoáng chất và các chất hữu cơ xác định cấu trúc và các thuộc tính khác của các loại đất. Đất có thể chia ra thành hai lớp tổng quát hay tầng: tầng đất bề mặt, là lớp trên cùng nhất, ở đó phần lớn các loại rễ cây, vi sinh vật và các loại hình sự sống động vật khác cư trú và tầng đất cái, tầng này nằm sâu hơn và thông thường dày đặc và chặt hơn cũng như ít các chất hữu cơ hơn. Nước, không khí cũng là thành phần của phần lớn các loại đất. Không khí, nằm trong các khoảng không gian giữa các hạt đất, và nước, nằm trong các khoảng không gian cũng như bề mặt các hạt đất, chiếm khoảng một nửa thể tích của đất. Cả hai đều đóng vai trò quan trọng trong sự sinh trưởng của thực vật và các loại hình sự sống khác trong thiết diện đứng của đất trong một hệ sinh thái cụ thể. Căn cứ vào tỉ lệ các loại hạt (thành phần đá và khoáng chất) trong đất người ta chia đất ra làm 3 loại chính [cần dẫn nguồn] : đất cát, đất thịt và đất sét. Chúng có các tỉ lệ các hạt cát, limon và sét như sau: • Đất cát: 85% cát, 10% limon và 5% sét. • Đất thịt:45% cát, 40% limon và 15% sét. • Đất sét:25% cát, 30% limon và 45% sét. • Giữa các loại đất này còn có các loại đất trung gian.Ví dụ : Đất cát pha, đất thịt nhẹ Các loại đất nguyên thủy bị chôn vùi dưới các hiệu ứng của các sinh vật được gọi là đất cổ. Các loại đất tiến hóa tự nhiên theo thời gian bởi các hoạt động của thực vật, động vật và phong hóa. Đất cũng chịu ảnh hưởng bởi các hoạt động sống của con người. Con người có thể cải tạo đất để làm cho nó thích hợp hơn đối với sự sinh trưởng của thực vật thông qua việc bổ sung các chất hữu cơ và phân bón tự nhiên hay tổng hợp, cũng như cải tạo tưới tiêu hay khả năng giữ nước của đất. Tuy nhiên, các hoạt động của con người cũng có thể làm thoái hóa đất bởi sự làm cạn kiệt các chất dinh dưỡng, ô nhiễm cũng như làm tăng sự xói mòn đất. Các quá trình hóa học trong đất Phong hóa giải phóng các ion, chẳng hạn như kali (K + ) và magiê (Mg 2+ ) vào trong các dung dịch đất. Một số bị hấp thụ bởi thực vật, và phần còn lại có thể liên kết với các hợp phần đất (chất hữu cơ, khoáng sét) hoặc tồn tại tự do trong dung dịch đất. Cân bằng về hàm lượng các ion trong các hợp phần đất khác nhau là cân bằng động - bị chi phối bởi các quá trình trao đổi và hấp phụ cation, anion. Sự chuyển dịch cân bằng có thể xuất phát từ những thay đổi lý học, hóa học của đất. Cùng với quá trình chua hóa đất, các cation hấp thụ bởi khoáng sét có thể bị trao đổi (bởi H + ) và bị rửa trôi. Ngoài ra, axit hóa đất cũng là một trong những nguyên nhân thúc đẩy quá trình phong hóa khoáng sét, giải phóng một số ion độc hại đối với thực vật Al 3+ (Al 3+ là một trong những thành phần chính cấu tạo nên các silicat của đất). Bón vôi (vôi bột hoặc vôi tôi) được coi là một trong những biện pháp hữu hiệu để cải tạo và ngăn chặn quá trình chúa hóa đất đai. Mặc dù các nguyên tố như nitơ, kali và phốtpho là cần thiết nhất để thực vật sinh trưởng có thể có rất nhiều trong đất, nhưng chỉ có một phần nhỏ của các nguyên tố này nằm ở dạng hóa học mà thực vật có thể hấp thụ được. Trong các quá trình như cố định đạm và hóa khoáng, các loại vi sinh vật chuyển hóa các dạng vô ích (chẳng hạn như NH 4 + ) thành các dạng có ích (chẳng hạn NO 3 - ) mà cây cối có khả năng sử dụng được. Các quá trình trao đổi, chuyển hóa, tương tác giữa thổ quyển (đất), thủy quyển (nước), khí quyển (không khí) và sinh quyển (quyển sống) thông qua các chu trình sinh địa hóa (chu trình nitơ và chu trình cacbon ) giúp cho vòng tuần hoàn của các nguyên tố này được khép kín. Các thành phần hữu cơ của đất có nguồn gốc từ các mảnh vụn thực vật (xác lá cây), các chất thải động vật (phân, nước tiểu, xác chết v.v) và các chất hữu cơ chưa phân hủy khác. Các chất này khi bị phân hủy, và tái tổ hợp tạo ra chất mùn, là một loại chất màu sẫm và giàu các chất dinh dưỡng. Về mặt hóa học, chất mùn bao gồm các phân tử rất lớn, bao gồm các este của các axít cacboxylic, các hợp chất của phenol, và các dẫn xuất của benzen. Thông qua quá trình khoáng hóa, các chất hữu cơ trong đất bị phân giải và cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết để thực vật phát triển. Các chất hữu cơ cũng đảm bảo độ xốp cần thiết cho việc giữ nước, khả năng tưới tiêu và quá trình ôxi hóa của đất. Khô hạn của đất sẽ thúc đẩy sự xâm nhập của ôxy không khí vào đất, đồng thời gia tăng quá trình oxy hóa đất và giảm hàm lượng chất hữu cơ đất. Một ví dụ về điều này có thể xem ở các loại đất tại khu vực Everglades của Florida, ở đó người ta đã tưới tiêu cho nông nghiệp, chủ yếu trong sản xuất mía đường. Nguyên thủy, đất đai ở đây rất giàu các chất hữu cơ, nhưng quá trình ôxi hóa và sự nén đất đã dẫn tới sự phá hủy cấu trúc đất và các chất dinh dưỡng và làm thoái hóa đất. . quyển. Thành phần của đất Các vật liệu khoáng, chất hữu cơ, không khí và nước là 4 thành phần chính của đất. -Vật liệu khoáng: Chất khoáng của đất nhận được từ sự phong hoá của đá mẹ và các chất. đứng của đất trong một hệ sinh thái cụ thể. Căn cứ vào tỉ lệ các loại hạt (thành phần đá và khoáng chất) trong đất người ta chia đất ra làm 3 loại chính [cần dẫn nguồn] : đất cát, đất thịt và đất. khả năng tưới tiêu và quá trình ôxi hóa của đất. Khô hạn của đất sẽ thúc đẩy sự xâm nhập của ôxy không khí vào đất, đồng thời gia tăng quá trình oxy hóa đất và giảm hàm lượng chất hữu cơ đất. Một ví