Chất hữu cơ trong đất (SOM) chủ yếu bao gồm carbon, hydro và oxy. Cùng với một lượng nhỏ các nguyên tố khác như nitơ, photpho, lưu huỳnh, kali, canxi và magiê có trong các chất cặn hữu cơ. Nó được chia thành hai thành phần chính: “sống” và “chết”.
Chất hữu cơ trong đất góp phần giữ lại và trao đổi chất dinh dưỡng, cải thiện cấu trúc đất, giữ ẩm và khả năng cung cấp nước, lưu trữ carbon.
SOM có thể bao gồm từ những vật liệu mới được đưa vào đất, như tàn dư cây trồng, đến những vật liệu đã phân hủy hoàn toàn có thể hàng trăm năm tuổi. Khoảng 10% của chất hữu cơ nằm dưới mặt đất, chẳng hạn như rễ cây, động vật và vi sinh vật, là “sống” (Hình 1).
Chất hữu cơ tồn tại dưới dạng 4 phân đoạn riêng biệt, khác nhau về kích thước, thời gian phân hủy và thành phần trong đất (Bảng 1):
- Chất hữu cơ hòa tan (dissolved organic matter: là những phân tử hữu cơ có kích thước nhỏ có thể hòa tan hoàn toàn trong nước.Chất hữu cơ hòa tan là một phần quan trọng của hệ sinh thái đất, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự sống và chức năng của đất. Khi thực vật và động vật chết đi, chúng phân hủy và một phần nhỏ của chúng sẽ trở thành các phân tử hữu cơ hòa tan. Các hoạt động của vi sinh vật trong đất khi phân hủy chất hữu cơ cũng giải phóng ra một lượng lớn chất hữu cơ hòa tan. Bên cạnh đó, rễ cây tiết ra các chất hữu cơ để giúp chúng hấp thụ chất dinh dưỡng và tương tác với môi trường xung quanh.
- Chất hữu cơ dạng hạt (particulate organic matter: là những mảnh vụn hữu cơ có kích thước lớn hơn so với chất hữu cơ hòa tan. Chúng có thể nhìn thấy bằng mắt thường hoặc dưới kính hiển vi. POM thường bao gồm các phần còn lại của thực vật và động vật như lá cây mục nát, cành cây nhỏ, xác côn trùng, và các mảnh vụn hữu cơ khác. Thành phần chứa các hợp chất hữu cơ phức tạp như cellulose, lignin, protein, và các chất khác.
- Mùn (humus: là sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong đất như xác thực vật, động vật dưới tác động của vi sinh vật. Chất mùn có màu sẫm, cấu trúc xốp và rất giàu dinh dưỡng. Quá trình hình thành chất mùn diễn ra phức tạp và kéo dài. Ban đầu, các chất hữu cơ như lá cây, cành cây, xác động vật… sẽ bị các vi sinh vật phân hủy thành các phân tử hữu cơ đơn giản hơn. Sau đó, các phân tử này lại được các loại vi sinh vật khác tổng hợp thành các hợp chất hữu cơ phức tạp hơn, bền vững hơn, tạo thành chất mùn.
- Chất hữu cơ bền vững (resistant organic matter: là một thành phần của chất hữu cơ trong đất, có khả năng chống lại sự phân hủy bởi vi sinh vật và các yếu tố môi trường trong một thời gian dài. Nói cách khác, đây là phần chất hữu cơ “cứng đầu” nhất trong đất, khó bị phân hủy thành các dạng đơn giản hơn. Mặc dù khó bị phân hủy, chất hữu cơ bền vững vẫn đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện cấu trúc đất, tăng khả năng giữ nước và dinh dưỡng cho cây trồng.
