Vi sinh vật phân giải chất hữu cơ trong đất là gì?
Đất không chỉ là môi trường giữ rễ cây mà còn là một hệ sinh thái chứa nhiều nhóm sinh vật khác nhau. Trong đó, vi khuẩn và nấm đất tham gia vào quá trình phân giải các vật chất hữu cơ, góp phần duy trì chu trình dinh dưỡng và hoạt động sinh học của đất.
Vi sinh vật phân giải chất hữu cơ trong đất là những vi sinh vật có khả năng sử dụng các hợp chất hữu cơ làm nguồn năng lượng và vật chất, đồng thời tham gia chuyển hóa chúng thành những dạng đơn giản hơn.
Các vật chất được phân giải có thể đến từ lá cây, rễ, thân cây, rơm rạ, phân hữu cơ và các phụ phẩm nông nghiệp khác. Quá trình này diễn ra tự nhiên trong đất và đóng vai trò quan trọng đối với chu trình carbon cũng như sự luân chuyển dinh dưỡng.
Vì sao vi sinh vật phân giải chất hữu cơ cần thiết cho đất?
Sau khi cây trồng chết hoặc được thu hoạch, nhiều bộ phận của cây vẫn còn lại dưới dạng tàn dư thực vật.
Những vật liệu này chứa nhiều hợp chất khác nhau như đường, tinh bột, protein, cellulose, hemicellulose và lignin. Mỗi loại hợp chất có tốc độ phân giải khác nhau.
Các hợp chất đơn giản thường dễ được vi sinh vật sử dụng hơn, trong khi những thành phần phức tạp như cellulose và lignin cần nhiều loại enzyme và vi sinh vật tham gia trong quá trình phân giải.
Nếu tàn dư thực vật được quản lý phù hợp, quá trình phân giải có thể góp phần đưa carbon và các chất dinh dưỡng trở lại hệ thống đất.
Vai trò của vi sinh vật phân giải trong đất
1.Vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ và tàn dư thực vật
Một trong những vai trò quan trọng của vi sinh vật đất là tham gia phân hủy các vật chất hữu cơ có nguồn gốc từ thực vật.
Lá, thân, rễ và rơm rạ sau khi trở thành tàn dư sẽ được các sinh vật đất tiếp cận và phân giải dần.
Trong quá trình này, vi sinh vật sử dụng enzyme để phá vỡ các hợp chất hữu cơ phức tạp thành những thành phần đơn giản hơn. Đây là một phần quan trọng của quá trình phân hủy chất hữu cơ trong hệ sinh thái đất.
2. Tham gia chu trình dinh dưỡng
Chất hữu cơ chứa nhiều nguyên tố cần thiết cho hệ sinh thái đất.
Khi chất hữu cơ được phân giải, một phần các chất dinh dưỡng có thể được chuyển sang những dạng mà cây trồng và các sinh vật khác có khả năng sử dụng.
FAO cho biết vi sinh vật đất đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân giải chất hữu cơ và chu trình dinh dưỡng, qua đó ảnh hưởng đến khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây.
Điều này cho thấy việc duy trì hoạt động sinh học của đất có ý nghĩa đối với quản lý dinh dưỡng trong sản xuất nông nghiệp.
3. Hỗ trợ duy trì chất hữu cơ trong đất
Chất hữu cơ là một thành phần quan trọng của đất.
Theo FAO, chất hữu cơ có liên quan đến nhiều đặc tính của đất như cấu trúc, khả năng giữ nước, khả năng giữ dinh dưỡng và hoạt động sinh học.
Quá trình phân giải không có nghĩa là toàn bộ chất hữu cơ bị mất đi. Một phần vật chất sau quá trình phân hủy có thể tiếp tục tham gia vào quá trình hình thành các dạng chất hữu cơ ổn định hơn trong đất.
Vì vậy, quản lý tàn dư cây trồng và bổ sung nguồn hữu cơ phù hợp là một phần quan trọng trong việc duy trì chất lượng đất.
4. Hỗ trợ môi trường vùng rễ
Vùng đất xung quanh rễ, thường được gọi là vùng rễ, là nơi diễn ra nhiều tương tác giữa cây và vi sinh vật.
Rễ cây giải phóng các hợp chất hữu cơ vào đất, đồng thời vi sinh vật sử dụng các nguồn carbon này cho hoạt động sống.
Ngược lại, hoạt động của vi sinh vật góp phần vào quá trình chuyển hóa chất hữu cơ và dinh dưỡng trong đất.
FAO ghi nhận hệ vi sinh vật đất có vai trò trong chu trình dinh dưỡng, sức khỏe đất và các tương tác giữa đất với rễ cây.
Các nhóm vi sinh vật có ích trong đất tham gia phân giải hữu cơ
Hệ vi sinh vật đất rất đa dạng, bao gồm nhiều nhóm vi khuẩn và nấm khác nhau.
Trong quá trình phân giải cellulose, FAO ghi nhận sự tham gia của một số nhóm nấm như Trichoderma, Aspergillus, Penicillium và một số vi khuẩn như Bacillus và Clostridium.
Trong đó, cellulose là một trong những thành phần phổ biến trong thành tế bào thực vật và thường có mặt đáng kể trong các loại tàn dư cây trồng.
Một nghiên cứu tổng quan cũng xác định quá trình phân giải cellulose trong đất là một mắt xích quan trọng của quá trình phân hủy chất hữu cơ và chu trình dinh dưỡng.
Vi sinh vật phân giải cellulose trong đất như thế nào?
Cellulose là một polysaccharide được cấu tạo từ các đơn vị glucose liên kết với nhau và là thành phần quan trọng trong thành tế bào thực vật.
Vì vậy, cellulose có mặt trong nhiều loại vật liệu thực vật như:
- Rơm rạ.
- Thân cây.
- Lá cây.
- Cành cây.
- Phụ phẩm sau thu hoạch.
- Một số loại phân hữu cơ có nguồn gốc thực vật.
Cellulose không dễ phân giải như các hợp chất đơn giản. Quá trình phân giải cellulose cần sự tham gia của các enzyme chuyên biệt do một số vi sinh vật tạo ra.
Đây cũng là lý do vi sinh vật phân giải cellulose được quan tâm trong xử lý tàn dư thực vật và quản lý chất hữu cơ trong nông nghiệp.
Yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật phân giải
Hoạt động của vi sinh vật không diễn ra giống nhau trong mọi điều kiện.
Độ ẩm
Nước là yếu tố quan trọng đối với hoạt động của vi sinh vật. Đất quá khô hoặc điều kiện nước không phù hợp có thể ảnh hưởng đến tốc độ phân giải.
Nhiệt độ
Nhiệt độ đất ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật và tốc độ các phản ứng sinh học.
pH đất
Mỗi nhóm vi sinh vật có điều kiện thích hợp khác nhau. Vì vậy, pH là một trong những yếu tố cần quan tâm khi đánh giá hoạt động sinh học của đất.
Thành phần chất hữu cơ
Các vật chất có cấu trúc khác nhau sẽ có tốc độ phân giải khác nhau. Đường và tinh bột thường dễ phân giải hơn cellulose, trong khi lignin thường khó phân giải hơn.
Tỷ lệ carbon/nitơ
Tỷ lệ C:N của vật liệu hữu cơ cũng ảnh hưởng đến quá trình phân giải. FAO ghi nhận đây là một trong những yếu tố có liên quan đến tốc độ phân hủy vật chất hữu cơ trong đất.
Cách tăng cường hoạt động của vi sinh vật phân giải trong đất
Không nên chỉ tập trung vào việc bổ sung một sản phẩm. Để duy trì môi trường thuận lợi cho vi sinh vật, cần kết hợp nhiều biện pháp quản lý đất.
Bổ sung nguồn hữu cơ phù hợp
Phân hữu cơ, phân chuồng đã xử lý và tàn dư thực vật có thể cung cấp nguồn vật chất cho hệ sinh vật đất.
Quản lý tàn dư cây trồng
Thay vì đốt hoặc loại bỏ toàn bộ phụ phẩm sau thu hoạch, có thể lựa chọn các phương pháp xử lý phù hợp để đưa một phần vật chất trở lại hệ thống đất.
Duy trì độ ẩm phù hợp
Cần quản lý tưới tiêu dựa trên loại cây, loại đất và điều kiện thời tiết.
Hạn chế các tác động bất lợi đến hệ sinh vật đất
Quản lý đất hợp lý giúp duy trì cấu trúc đất và môi trường sống của các sinh vật đất.
Sử dụng chế phẩm vi sinh phù hợp
Trong một số trường hợp, người trồng có thể sử dụng chế phẩm vi sinh nhằm bổ sung các nhóm vi sinh vật được lựa chọn theo mục đích sử dụng.
FAO cũng ghi nhận việc bổ sung vi sinh vật thông qua inoculation có thể được sử dụng trong một số hệ thống quản lý đất nhằm tăng sự hiện diện hoặc hoạt động của các vi sinh vật có ích.
BioPlant C – chế phẩm vi sinh vật phân giải xenlulo
Trong nhóm sản phẩm Trồng trọt của BioSpring, BioPlant C là chế phẩm vi sinh vật phân giải xenlulo.
Sản phẩm có thành phần được công bố gồm:
- Bacillus subtilis
- Bacillus licheniformis
- Bacillus amyloliquefaciens
- Bacillus velezensis
- Bacillus megaterium
- Trichoderma
Mật độ vi sinh vật tổng số được công bố tối thiểu 1 × 10⁹ CFU/g.
Theo thông tin sản phẩm, BioPlant C được sử dụng để hỗ trợ:
- Phân giải chất hữu cơ.
- Phân giải một số khoáng khó tan như kali, lân.
- Cải thiện độ phì nhiêu và độ tơi xốp của đất.
- Bổ sung và khôi phục hệ vi sinh vật có ích.
- Hỗ trợ sự phát triển của rễ.
- Hỗ trợ cây tăng sức đề kháng tự nhiên.
- Ứng dụng cho rau màu, lúa, cây ăn quả, cây công nghiệp, hoa và cây cảnh.
BioPlant C được sử dụng như thế nào?
Theo hướng dẫn sản phẩm, BioPlant C có thể được sử dụng theo nhiều phương pháp tùy loại cây trồng.
Đối với rau màu
Bón gốc:
Sử dụng 1–2 kg/1.000 m², trộn với phân hữu cơ hoặc rải trực tiếp.
Tưới gốc:
Hòa 50–70 g/20 lít nước, sử dụng cho khoảng 200–300 m², định kỳ 7–10 ngày/lần.
Phun lá:
Sử dụng 20–25 g/16 lít nước, định kỳ 7–10 ngày/lần.
Đối với lúa
Xử lý rơm rạ với liều 2–5 kg/ha, rải sau khi cày vùi.
Sản phẩm cũng được hướng dẫn bón thúc 1–1,5 kg/ha sau cấy 10–15 ngày và lần tiếp theo khi lúa đẻ nhánh.
Đối với cây lâu năm
Với cà phê, hồ tiêu, cây ăn quả và một số cây lâu năm khác:
- Trồng mới: 20–50 g/hố.
- Cây đang sinh trưởng: 100–200 g/gốc/năm, chia 3–4 lần.
- Tưới gốc: 20 g/10 lít nước, 1–2 tháng/lần.
- Phun lá: 20 g/16 lít nước, 20–30 ngày/lần.
BioPlant C cũng được hướng dẫn sử dụng trong ủ phân hữu cơ và xử lý chất thải trồng trọt, chăn nuôi để làm phân hữu cơ vi sinh.
Lưu ý: Liều lượng trên cần được đối chiếu với nhãn/hướng dẫn sử dụng của sản phẩm tại thời điểm sử dụng. Không nên tự ý tăng liều hoặc thay đổi phương pháp sử dụng.
Lợi ích của việc duy trì hệ vi sinh vật đất
Một hệ đất khỏe không chỉ phụ thuộc vào lượng phân bón mà còn phụ thuộc vào các hoạt động sinh học diễn ra bên trong đất.
Vi sinh vật tham gia:
- Phân giải chất hữu cơ.
- Chu trình carbon.
- Chu trình dinh dưỡng.
- Chuyển hóa một số dạng dinh dưỡng.
- Tương tác với rễ cây.
- Hình thành và duy trì một số đặc tính sinh học của đất.
FAO xem hoạt động của sinh vật đất là một thành phần quan trọng đối với chu trình dinh dưỡng, cấu trúc đất và khả năng cung cấp nước, dinh dưỡng cho cây.
Do đó, quản lý hệ vi sinh vật nên được xem là một phần của chiến lược quản lý đất tổng thể.
Có nên sử dụng chế phẩm vi sinh phân giải chất hữu cơ?
Việc sử dụng chế phẩm vi sinh phụ thuộc vào mục đích canh tác, tình trạng đất và thành phần của từng sản phẩm.
Đối với đất có nhiều tàn dư thực vật hoặc nhu cầu hỗ trợ quá trình phân giải chất hữu cơ, có thể cân nhắc các chế phẩm chứa nhóm vi sinh vật phù hợp.
Tuy nhiên, chế phẩm vi sinh không thay thế toàn bộ việc quản lý đất và dinh dưỡng. Hiệu quả sử dụng còn phụ thuộc vào điều kiện môi trường, nguồn hữu cơ, độ ẩm, nhiệt độ, pH và phương pháp canh tác.
Những lưu ý khi sử dụng chế phẩm vi sinh trong đất
Để sử dụng chế phẩm vi sinh hợp lý, người trồng nên:
1. Kiểm tra thành phần sản phẩm
Xem sản phẩm chứa nhóm vi sinh vật nào và được khuyến nghị cho mục đích gì.
2. Tuân thủ liều lượng
Không tự ý tăng liều với mục đích muốn tăng hiệu quả.
3. Chú ý điều kiện bảo quản
Vi sinh vật có thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, độ ẩm và điều kiện bảo quản không phù hợp.
4. Kết hợp với quản lý đất
Nguồn hữu cơ, nước, dinh dưỡng và cấu trúc đất đều ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật.
5. Theo dõi phản ứng của cây và đất
Nên đánh giá tình trạng đất, rễ và sinh trưởng của cây trong quá trình áp dụng.
Kết luận
Vi sinh vật phân giải chất hữu cơ trong đất giữ vai trò quan trọng trong quá trình phân hủy tàn dư thực vật, chuyển hóa vật chất và tham gia chu trình dinh dưỡng. Đặc biệt, các nhóm vi sinh vật có khả năng phân giải cellulose được quan tâm trong việc xử lý các vật liệu thực vật như rơm rạ và phụ phẩm nông nghiệp.
Duy trì hoạt động sinh học của đất cần được thực hiện thông qua nhiều biện pháp như quản lý chất hữu cơ, nước, dinh dưỡng và tàn dư cây trồng. Trong những trường hợp phù hợp, chế phẩm vi sinh có thể được sử dụng như một giải pháp hỗ trợ nhằm bổ sung các nhóm vi sinh vật theo mục đích canh tác.
Với thành phần gồm Bacillus và Trichoderma, BioPlant C là một sản phẩm trong nhóm Trồng trọt của BioSpring, được công bố sử dụng cho mục đích phân giải xenlulo và hỗ trợ quản lý môi trường đất.
