The soil

Tìm hiểu về Lưới thức ăn trong đất & Sức khoẻ của đất

Một số lượng vô cùng đa dạng các sinh vật tạo thành Lưới Thức Ăn trong đất. Theo kích thước, chúng gồm các loại nhỏ nhất với chỉ một tế bào như vi khuẩn, rong, nấm, động vật đơn bào tới các sinh vật phức tạp hơn như tuyến trùng, động vật chân khớp, tới các sinh vật dễ thấy bằng mắt thường như giun đất, côn trùng, các động vật nhỏ và cây trồng. Khi các sinh vật này ăn, phát triển và di chuyển trong đất, chúng giúp nguồn nước sạch hơn, không khí sạch hơn, cây trồng khỏe hơn và điều tiết dòng nước.

Có nhiều cách Lưới Thức Ăn trong đất là một phần không thể thiếu của các quy trình cảnh quan (landscape processes). Các sinh vật trong đất phân hủy các chất hữu cơ gồm phân động vật, xác thực vật, thuốc trừ sâu bệnh, ngăn chúng đi vào nguồn nước và gây ô nhiễm. Chúng lấy đạm và các chất dinh dưỡng khác, ngăn chặn các chất này đi vào mạch nước ngầm, và chúng cố định đạm từ khí quyển để cung cấp cho cây trồng. Nhiều sinh vật giúp cải thiện kết cấu và độ xốp của đất, giúp tăng khả năng thấm nước và giảm thất thoát nước. Các sinh vật trong đất cũng giúp kiểm soát các côn trùng sâu bệnh và là nguồn thức ăn cho các động vật sống trên mặt đất.

Môi trường đất. Các sinh vật sống trong các môi trường siêu nhỏ ở trong hoặc giữa các hạt đất. Sự khác biệt nhỏcủa các giá trị pH, độ ẩm, kích thước lỗ đất, loại thức ăn sẵn có tạo ra các môi trường sống khác nhau.

LƯỚI THỨC ĂN: CÁC SINH VẬT & SỰ TƯƠNG TÁC CỦA CHÚNG

Lưới Thức Ăn trong đất là cộng đồng của các sinh vật sống một phần hoặc trọn đời của chúng trong đất. Một sơ đồ Lưới Thức Ăn hiển thị dãy các sự chuyển đổi (được thể hiện bằng các mũi tên) của năng lượng và dinh dưỡng khi một sinh vật ăn một sinh vật khác (xem sơ đồ Lưới Thức Ăn)

Tất cả các Lưới Thức Ăn được nuôi sống bởi các thành phần chính sau: cây trồng, cỏ, rêu, vi khuẩn quang hợp và rong. Các sinh vật này sử dụng năng lượng mặt trời để cố định carbon dioxit từ khí quyển. Hầu hết các sinh vật khác trong đất lấy năng lượng và carbon bằng cách tiêu thụ các hợp chất hữu cơ trong cây trồng, các sinh vật khác và các phế phẩm. Một vài vi khuẩn, được gọi là chemoautotroph lấy năng lượng từ ni-tơ, sulfur hoặc các hợp chất sắt chứ không dùng các hợp chất carbon hoặc từ mặt trời.

Khi các sinh vật phân hủy các vật liệu phức tạp, hoặc ăn các sinh vật khác, các chất dinh dưỡng được chuyển đổi từ một dạng sang dạng khác, và được cung cấp cho cây trồng và các sinh vật khác trong đất. Tất cả cây trồng – cỏ, cây, cây bụi, hoa màu – phụ thuộc vào Lưới Thức Ăn để lấy dinh dưỡng.

CÁC SINH VẬT TRONG ĐẤT LÀM GÌ?

Phát triển và sinh sản là các hoạt động chính của tất cả các sinh vật sống. Khi mỗi cây trồng và sinh vật trong đất làm việc để sống, chúng phụ thuộc vào các tương tác với nhau. Các phụ phẩm từ rễ và xác cây nuôi sống các sinh vật trong đất. Cùng lúc đó, các sinh vật trong đất bảo vệ sức khỏe cây khi chúng phân hủy chất hữu cơ, tái tạo dinh dưỡng, cải thiện cấu trúc đất và kiểm soát số lượng các sinh vật trong đất, bao gồm các dịch hại. (Xem bảng các chức năng của sinh vật trong đất)

CHẤT HỮU CƠ LÀ ĐẦU VÀO CỦA LƯỚI THỨC ĂN

Chất hữu cơ trong đất là nhà kho lưu trữ năng lượng và dinh dưỡng được sử dụng bởi cây trồng và các sinh vật khác. Vi khuẩn, nấm và các sinh vật sống trong đất khác chuyển đổi và giải phóng các chất dinh dưỡng từ chất hữu cơ.

Chất hữu cơ có nhiều loại cấu trúc phức hợp khác nhau, một số có ích cho các sinh vật hơn các sinh vật khác. Thông thường, chất hữu cơ trong đất được tạo thành gồm các phần bằng nhau của humus và “chất hữu cơ hoạt động”. Chất Hữu Cơ Hoạt Động là phần sẵn dùng cho các sinh vật trong đất. Vi khuẩn có khuynh hướng sử dụng các phức hợp hữu cơ đơn giản, như dịch tiết ra từ rễ cây hoặc xác thực vật. Nấm có khuynh hướng sử dụng các phức hợp hữu cơ phức tạp hơn như xác thực vật nhiều xơ, gỗ và humus trong đất.

Cày quá mức kích hoạt một chuỗi hoạt động của vi khuẩn và các sinh vật tiêu thụ chất hữu cơ khác (chuyển hóa nó thành CO2), làm giảm phần hoạt động trước tiên. Các thực tiễn xây dựng chất hữu cơ (giảm cày và bổ sung vật liệu hữu cơ thường xuyên) sẽ tăng số lượng chất hữu cơ hoạt động rất lâu trước khi tổng lượng chất hữu cơ có thể được đo lường. Khi lượng hữu cơ trong đất tăng, các sinh vật trong đất giữ vai trò chuyển đổi chúng thành humus – một dạng khá bền vững của carbon tồn tại trong đất nhiều thập kỷ đến nhiều thế kỷ.

CÁC NGUỒN THỨC ĂN CHO CÁC SINH VẬT TRONG ĐẤT

“Chất hữu cơ trong đất” bao gồm tất cả các vật chất hữu cơ trong hoặc trên mặt đất. Các thuật ngữ được sử dụng để mô tả các loại chất hữu cơ khác nhau gồm:

Các sinh vật sống: Vi khuẩn, nấm, tuyến trùng, động vật đơn bào, giun đất, động vật chân đốt và rễ cây sống

Xác thực vật chết; vật liệu hữu cơ; rác; xác thực vật trên mặt đất: tất cả các thuật ngữ này đề cập đến thực vật, động vật và các chất hữu cơ khác vừa mới được đưa vào đất và mới chỉ bắt đầu phân hủy. Các sinh vật ăn bù bã là các sinh vật ăn các vật liệu này

Phần chất hữu cơ hoạt động: là các phức hợp hữu cơ có thể được dùng như thức ăn của các vi sinh vật. Khi có các thay đổi trong hoạt động quản lý đất, phần hoạt động (the active fraction) thay đổi nhanh hơn toàn bộ chất hữu cơ.

Chất hữu cơ không bền: là chất hữu cơ dễ dàng bị phân hủy

Các chất tiết ra từ rễ: các loại đường hòa tan, amino acid và các phức hợp được được rễ tiết ra

Chất hữu cơ dạng hạt (POM) hoặc chất hữu cơ nhẹ (LF): POM và LF có các định nghĩa chính xác về kích thước và cân nặng. Chúng được cho là đại diện phần hoạt động của chất hữu cơ mà khó định nghĩa hơn. Bởi vì POM hoặc LF lớn hơn hoặc nhỏ hơn các loại chất hữu cơ trong đất khác, chúng có thể được tách khỏi đất bằng kích thước (dùng một cái sàng) hoặc bởi cân nặng (dùng một máy li tâm)

Lignin: một phức hợp khó phân hủy, là một phần của xơ trong các cây già. Nấm có thể sử dụng thực phẩm là các cấu trúc vòng carbon trong lignin

Chất hữu cơ khó phân hủy (Recalcitrant organic matter): là các chất hữu cơ như humus hoặc vật liệu chứa lignin mà các sinh vật trong đất khó phân hủy

Humus hoặc chất hữu cơ đƣợc humus hóa (humified): các phức hợp hữu cơ phức tạp còn lại sau khi nhiều sinh vật đã sử dụng và đã chuyển đổi vật liệu ban đầu. Humus không thể được phân hủy ngay bởi vì về mặt vật lý chúng được bảo vệ ở bên trong các phức hợp hoặc về mặt vật lý quá phức tạp để có thể được sử dụng bởi hầu hết các sinh vật. Humus có vai trò quan trọng trong việc liên kết các cấu trúc đất nhỏ và cải thiện khả năng giữ nước và dinh dưỡng.

Các thành phần của Chất hữu cơ trong đất

CÁC SINH VẬT TRONG ĐẤT SỐNG Ở ĐÂU?

Các sinh vật của Lưới Thức Ăn không được phân bố đồng nhất trong đất. Mỗi loại và nhóm sống ở nơi chúng có thể tìm thấy không gian, các chất dinh dưỡng và độ ẩm phùhợp. Chúng có mặt bất cứ nơi nào có chất hữu cơ – hầu hết ở lớp đất mặt dày vài inch (xem hình), mặc dù các vi sinh vật đã được tìm thấy ở độ sâu 10 dặm (16 km) trong các giếng dầu.

Các sinh vật trong đất được tập trung:

  • Xung quanh rễ: vùng rễ (rhizosphere) là một vùng nhỏ của đất trực tiếp xung quanh rễ (xem hình). Nó tràn ngập vi khuẩn được nuôi sống trong các tế bào thực vật bị tróc ra và protein và đường được giải phóng từ rễ. Các động vật đơn bào và tuyến trùng ăn vi khuẩn cũng tập trung quanh rễ. Vì thế, hầu hết việc thực thi chu trình dinh dưỡng và kiểm soát bệnh bởi cây trồng xảy ra cận kề rễ. Vi khuẩn có rất nhiều xung quanh đầu rễ (vùng rễ) nơi chúng phân hủy nhiều chất hữu cơ đơn giản.
  • Trong litter (rác): Nấm là các sinh vật phân hủy phổ biến của rác thực vật bởi vì litter chứa lượng lớn của carbon phức tạp, khó phân hủy. Nấm sợi có thể vận chuyển ni-tơ từ lớp đất dưới lên lớp litter. Vi khuẩn không thể vận chuyển ni-tơ, tạo lợi thế cho nấm trong sự phân hủy litter, được biệt khi litter không được trộn vào các lớp đất. Tuy nhiên, vi khuẩn có rất nhiều trong green litter của các cây non chứa nhiều ni-tơ hơn và các phức hợp carbon đơn giản hơn litter của cây trưởng thành. Vi khuẩn và nấm có thể tiếp cận một diện tích bề mặt lớn hơn của xác thực vật sau khi các “sinh vật xay xát” (shredder organisms) như giun đất, côn trùng ăn lá, cá vược và các động vật chân đốt khác phân rã litter thành các đoạn nhỏ hơn.
  • Trong humus: Nấm sống phổ biến ở đây. Nhiều chất hữu cơ trong đất đã được phân hủy nhiều lần bởi vi khuẩn và nấm, và/hoặc đã qua dạ dày của giun đất hoặc động vật chân đốt. Các phức hợp humic được sinh ra là phức tạp và chứa ít ni-tơ sẵn có. Chỉ có nấm tạo ra một số enzymes cần để phân hủy các hợp chất phức tạp trong humus.
  • Trên bề mặt các kết cấu đất: hoạt động sinh học, cụ thể là vi khuẩn và nấm hiếu khí, phần lớn nằm gần bề mặt hơn là bên trong các kết cấu đất. Trong các kết cấu lớn, các quá trình không đòi hỏi oxy – như quá trình khử ni-tơ – có thể xảy ra. Nhiều kết cấu thực tế là phân của giun đất và các động vật không xương sống khác.
  • Trong các khoảng không giữa các kết cấu đất: các động vật chân đốt và tuyến trùng không có khả năng đào đất di chuyển trong đất qua các lỗ (soil pore) giữa các kết cấu đất. Các sinh vật nhạy cảm với sự khô ráo, như động vật đơn bào và nhiều loại tuyến trùng, sống trong các lỗ chứa đầy nước.

KHI NÀO CHÚNG HOẠT ĐỘNG?

Hoạt động của các sinh vật trong đất thay đổi theo mùa cũng như theo ngày. Ở những vùng khí hậu ôn hòa, hoạt động nhiều nhất diễn ra vào cuối mùa xuân khi nhiệt độ và độ ẩm tối ưu cho sự phát triển (xem biểu đồ). Tuy nhiên, một số loài hoạt động nhiều nhất vào mùa đông, các loài khác vào giai đoạn khô ráo, và các loài khác khi có ngập lụt.

Các loài sinh vật không hoạt động ở cùng thời điểm. Ngay cả ở những giai đoạn có mức độ hoạt động cao, chỉ một số loài sinh vật bận rộn với việc ăn, hô hấp và thay đổi môi trường sống của chúng. Các loài còn lại chỉ hoạt động một chút hoặc ngủ.

Nhiều sinh vật khác nhau hoạt động ở các thời điểm khác nhau, và tương tác với nhau, với cây trồng và với đất. Kết quả của toàn bộ các hoạt động này là một số chức năng có lợi bao gồm tái tạo dinh dưỡng, điều tiết dòng nước và kiểm soát dịch bệnh.

SỰ QUAN TRỌNG CỦA LƯỚI THỨC ĂN TRONG ĐẤT

Lưới Thức Ăn phức tạp và có nhiều tổ hợp khác nhau trong các hệ sinh thái khác nhau. Việc quản lý đất trồng trọt, đất chăn nuôi, đất rừng và đất vườn được hưởng lợi từ Lưới Thức Ăn và cũng tác động đến Lưới Thức Ăn.

CÁC LƯỚI THỨC ĂN KHÁC NHAU NHƯ THẾ NÀO?

Lưới thức ăn trong các hệ sinh thái khác nhau

Mỗi mảnh đất, cánh rừng, cánh đồng chăn thả có một Lưới Thức Ăn duy nhất với một tỉ lệ duy nhấtcủa vi khuẩn, nấm và các nhóm khác, và một mức độ duy nhất của Độ Phức Tạp trong mỗi nhóm sinhvật. Những sự khác biệt này là kết quả của đất, thảm thực vật và các yếu tố khí hậu cũng như cácthực tiễn quản lý đất.

CÁC CẤU TRÚC LƯỚI THỨC ĂN THÔNG THƯỜNG

“Cấu trúc” của một Lưới Thức Ăn là thành phần và số lượng tương ứng của các sinh vậttrong mỗi nhóm trong đất. Mỗi loại hệ sinh thái có một cấu trúc Lưới Thức Ăn đặc trưng. Một số đặc trưng của cáccấu trúc Lưới Thức Ăn gồm:

  • Tỉ lệ nấm so với vi khuẩn là đặc trƣng cho kiểu hệ thống. Các đồng cỏ và đất nôngnghiệp thường có các Lưới Thức Ăn với vi khuẩn áp đảo, nghĩa là hầu hết sinh khối ở dạng vi khuẩn. Đất nông nghiệp có năng suất cao thường có tỉ lệ nấm so với vi khuẩn gần1:1 hoặc nhỏ hơn một chút. Đất rừng có khuynh hướng có các Lưới Thức Ăn với nấm ápđảo. Tỉ lệ của nấm so với vi khuẩn có thể từ 5:1 đến 10:1 trong một khu rừng rụng láhàng năm và 100:1 đến 1000:1 trong các khu rừng lá kim.
  • Các sinh vật phản ánh nguồn thức ăn của chúng. Ví dụ, động vật đơn bào có rất nhiềuở nơi có nhiều vi khuẩn. Nơi vi khuẩn áp đảo nấm, các loại tuyến trùng ăn vi khuẩn nhiềuhơn các loại tuyến trùng ăn nấm.
  • Các thực tiễn canh tác thay đổi các Lƣới Thức Ăn. Ví dụ, trong các hệ thống nôngnghiệp giảm/không cày, tỉ lệ nấm so với vi khuẩn tăng qua thời gian, và giun đất và độngvật chân đốt tăng mạnh.

LƯỚI THỨC ĂN ĐƯỢC ĐO LƯỜNG NHƯ THẾ NÀO?

Đo lường lưới thức ăn

Các kỹ thuật đo lường được sử dụng để mô tả đặc trưng của một Lưới Thức Ăn gồm:

  • Đếm. Các nhóm sinh vật như vi khuẩn, động vật đơn bào, động vật chân đốt… hoặc các nhóm con, như các loại cho vi khuẩn ăn, cho nấm ăn, các loại tuyến trùng ăn thịt (ăn cácsinh vật khác), được đếm và thông qua tính toán, có thể được chuyển đổi thành sinh khối
    • Đếm trực tiếp: đếm từng sinh vật bằng mắt thường hoặc bằng kính hiển vi. Tất cả các sinh vật đều có thể thếm được, hoặc chỉ những sinh vật hoạt động với vết huỳnh quang (fluorescent stain – một kỹ thuật dùng khi quan sát dưới kính hiển vi)
    • Plate count: đếm số lượng nhóm vi khuẩn hoặc nấm phát triển từ một mẫu(sample) đất
  • Đo lường mức độ hoạt động: hoạt động được xác định bằng cách đo lường số lượng phụphẩm như CO2, được phát sinh trong đất, hoặc sự biến mất của các chất, như xác thực vậthoặc khí metan được sử dụng bởi một phần lớn cộng đồng hoặc bởi các nhóm sinh vật nhất định.

Các cách đo lường này phản ánh tổng lượng “công việc” mà toàn bộ các sinh vật làm. Tổng hoạt động sinh học là tổng của tất cả các hoạt động của tất cả các sinh vật, mặc dùc hỉ một tỉ lệ nhất định sinh vật có hoạt động ở một thời điểm cụ thể.

Sự hô hấp – đo lường lượng CO2 sản sinh ra. Phương pháp này không phân biệt sinh vật nào (cây trồng, mầm bệnh, hoặc các sinh vật trong đất khác) đang sản sinh ra CO2

Tốc độ nitrat hóa – đo lường hoạt động của các loài tham gia vào sự chuyển hóaAm Môn thành Nitrat

Tốc độ phân hủy – đo lường tốc độ biến mất của chất hữu cơ

Đo lường các thành phần của tế bào. Tổng sinh khối của tất cả các sinh vật trong đất hoặc các đặc điểm cụ thể của cộng đồng có thể được suy ra bằng việc đo lường các thànhphần của các sinh vật như sau:

  • Sinh khối carbon, ni-tơ và phốt-pho – đo lường lượng dinh dưỡng trong các tế bào sống, từ đó có thể được dùng để ước lượng tổng sinh khối của các sinh vật. Khử trùng bằng Chloroform là một phương pháp phổ biến được dùng để ước lượng lượng carbonhoặc ni-tơ chứa trong tất cả các sinh vật trong đất.
  • Enzymes – đo lường các enzyme trong các tế bào sống hoặc bám vào đất. Các khảo nghiệm có thể được dùng để ước lượng hoạt động tiềm tàng hoặc để mô tả đặc trưng củacộng đồng sinh học
  • Phốt-pho lipid và các lipid khác – cung cấp chỉ dấu của cộng đồng, và lượng hóa sinh khối của các nhóm như nấm hoặc các các actinomycetes.
  • DNA và RNA – cung cấp một chỉ dấu của cộng đồng, và có thể dò tìm sự có mặtcủa các loài hoặc nhóm nhất định.

Độ Phức Tạp có thể được quyết định một phần từ sơ đồ Lưới Thức Ăn như hình, cho thấy đất trong một cánh rừng Linh sam Douglas. Một ô của sơ đồ Lưới Thức Ăn biểu diễn một nhóm chức năng của các sinh vật thực thi các vai trò tương tự trong đất. Sự vận chuyển năng lượng được biểu diễn bằng các mũi tên trong sơ đồ và xảy ra khi các sinh vật ăn nhau. Các hệ sinh thái phức tạp có nhiều nhóm chức năng và nhiều sự vận chuyển năng lượng hơn các hệ thống đơn giản.

Độ phức tạp của lưới thức ăn

Số lượng của các nhóm chức năng giúp chuyển hóa năng lượng – trước khi năng lượngthoát khỏi đất – là khác nhau (và đặc trưng) cho mỗi hệ sinh thái (hình 5). Trong rừng linhsam Douglas (hình 4), năng lượng có thể trải qua hơn 20 lần chuyển từ sinh vật này quasinh vật khác, hoặc giữa các nhóm chức năng. Ngược lại, một hệ thống canh tác ít xác bãthực vật sẽ không có khả năng bao gồm một số lượng lớn sinh vật ăn thịt ở phần bên phải của sơ đồ Lưới Thức Ăn. Năng lượng & dinh dưỡng sẽ được tuần hoàn qua ít loại sinhvật hơn. Các thực tiễn quản lý đất có thể thay đổi số nhóm chức năng – hoặc Độ Phức Tạp – trongđất. Các hệ thống được quản lý thường xuyên như đất canh tác có những số lượng nhóm chức năng khác nhau. Lựa chọn loại cây trồng, các thực tiễn cày đất, quản lý xác bã thựcvật, sử dụng thuốc trừ sâu bệnh, và tưới tiêu thay đổi môi trường sống của các sinh vậttrong đất, và vì thế thay đổi cấu trúc và Độ Phức Tạp của Lưới Thức Ăn.

CÁC LỢI ÍCH CỦA ĐỘ PHỨC TẠP

Độ Phức Tạp về sinh học của một mảnh đất có thể phản ảnh các quá trình như tuần hoàn dinh dưỡng, sự định hình cấu trúc đất, các chu kỳ dịch bệnh và tốc độ phân hủy. Các nhà nghiên cứu chưa định nghĩa được mức Độ Phức Tạp bao nhiêu và loại Lưới Thức Ăn nào là tối ưu cho các quy trình này, trong các hệ sinh thái được quản lý.

Tuần hoàn dinh dưỡng. Khi các sinh vật ăn thức ăn, chúng giá tăng sinh khối của chínhchúng và thải ra chất thải. Chất thải quan trọng nhất cho cây trồng là Ammonium(NH4+). Ammonium và các chất dinh dưỡng sẵn dùng khác nhanh chóng được tiêu thụbởi các sinh vật khác, gồm cả cây trồng. Khi một lượng lớn sinh vật hiện diện, dinh dưỡng có thể tuần hoàn nhanh hơn và thường xuyên hơn giữa các dạng mà cây trồng cóthể và không thể sử dụng.

Giữ dinh dưỡng. Ngoài việc khoáng hóa hoặc giải phóng ni-tơ cho cây, Lưới Thức Ăncó thể giữ lại ni-tơ trong giai đoạn cây không phát triển nhanh. Ni-tơ ở dạng chất hữu cơ và sinh khối của sinh vật ít sẽ di động và ít có khả năng bị mất khỏi vùng rễ hơn so vớinitrat vô cơ (NO3) và Ammonium (NH4+).

Cải thiện cấu trúc, khả năng thoát nước và giữ nước. Nhiều sinh vật trong đất có liênquan đến sự định hình và ổn định của các kết cấu đất. Hoạt động của vi khuẩn, chất hữucơ và các thuộc tính hóa học của hạt đất có vai trò chính trong việc tạo ra các tiểu phân từcác hạt đất rời rạc. Giun đất và động vật chân đốt ăn các cấu trúc nhỏ gồm các hạt khoángvà hữu cơ, và thải ra các hạt phân với các hợp chất từ ruột. Những hạt phân này trở thànhmột phần của cấu trúc đất. Nấm và các lông hút của rễ gắn kết với nhau giúp ổn định các kết cấu lớn hơn. Sự ổn định kết cấu được cải thiện cùng với những cái hang của giun đấtvà động vật chân đốt giúp tăng độ tơi xốp, sự thoát nước và khả năng giữ nước

Áp chế dịch bệnh. Một Lưới Thức Ăn phức tạp chứa các sinh vật khác nhau có thể cạnhtranh với các sinh vật gây bệnh. Các sinh vật cạnh tranh này có thể ngăn ngừa các mầmbệnh trong đất khỏi việc bám vào cây, ngăn ngừa mầm bệnh lấy thức ăn, nuôi sống các mầm bệnh khác hoặc sinh ra các chất chuyển hóa gây độc hoặc ức chế mầm bệnh.

Phân giải các chất độc hại. Một vai trò quan trọng của đất là làm tinh khiết nước. Một Lưới Thức Ăn phức tạp gồm nhiều sinh vật tiêu thụ (phân hủy) nhiều chất độc hại khác nhau dưới những điều kiện môi trường đa dạng.

Đa dạng sinh học. Lưới Thức Ăn càng phức tạp thì sự đa dạng sinh học càng cao. Sự đadạng sinh học được đo lường bằng tổng số loài, cũng như số lượng của mỗi loài và số nhóm chức năng của các sinh vật

QUẢN LÝ VÀ SỨC KHỎE CỦA ĐẤT

Đất khỏe hỗ trợ một cách hiệu quả cho sự phát triển của cây, bảo vệ chất lượng không khí và nước, và bảo đảm cho sức khỏe của con người và động vật. Cấu trúc vật lý, cấu tạo hóa học và các thành phần sinh học của đất cùng nhau quyết định độ tốt đất thực thi cácchức năng này.

Trong mỗi hệ thống khỏe, Lưới Thức Ăn trong đất là một phần vô cùng quan trọng đối với các chức năng chính của đất bao gồm:

  1. duy trì hoạt động, sự đa dạng và năng suất sinh học
  2. điều hòa dòng chảy của nước và các chất dinh dưỡng được hòa tan
  3. lưu trữ và tuần hoàn dinh dưỡng và các yếu tố khác
  4. lọc, đẹp, phân hủy, cố định, giải độc các vật liệu hữu cơ và vô cơ, là những vậtliệu có tiềm năng gây ô nhiễm.

Sự tương tác giữa các sinh vật nâng cấp nhiều hoạt động trong số này.

Quản lý đất thành công đòi hỏi cách tiếp cận giúp bảo vệ tất cả tài nguyên, bao gồm đất,nước, không khí, cây trồng, động vật và con người. Nhiều chiến lược quản lý thay đổi môi trường sống trong & trên đất và Lưới Thức Ăn, và thay đổi chất lượng đất hoặc năng lực của đất để thực thi các chức năng của nó. Ví dụ một số thực tiễn thay đổi sự phức tạpvà sức khỏe của đất gồm:

  • So với một mảnh đất luân canh trong 2 năm, một mảnh đất 4 loại cây luân canhcó đa dạng nguồn thức ăn hơn (gồm rễ và xác cây trên mặt đất), và vì thế cókhả năng có nhiều loại vi khuẩn, nấm và các sinh vật khác hơn
  • Một mảnh đất được cày cẩn thận có thể có ít môi trường sống cho động vật chân đốt hơn so với phần đất ở các ụ đất hoặc hàng rào
  • Mặc dù mức độ tác động của thuốc trừ sâu bệnh lên các sinh vật trong đất làkhác nhau, sử dụng nhiều thuốc trừ sâu bệnh sẽ thường làm giảm Độ Phức Tạpcủa Lưới Thức Ăn. Một ví dụ điển hình là sử dụng methyl bromide lặp lạinhiều lần đã loại bỏ hầu hết sinh vật trong đất ngoại trừ một vài loài vi khuẩn

SỰ HẤP THỤ CARBON

Các thực tiễn quản lý đất có thể được chọn để gia tăng số lượng carbon được hấp thụ nhưlà chất hữu cơ và giảm lượng CO2, một loại khí nhà kính, giải phóng ra khí quyển.

Khi Lưới Thức Ăn trong đất phân hủy vật liệu hữu cơ, nó giải phóng carbon vào khí quyển dưới dạng CO2, hoặc chuyển nó sang một số dạng chất hữu cơ trong đất. Các phần không bền hoặc hoạt động của chất hữu cơ tồn tại trong đất một vài năm. Các dạng ổn định nằm trong đất nhiều thập kỷ hoặc nhiều thế kỷ. Chất hữu cơ ổn định về mặt vật lýđược bảo vệ trong các kết cấu đất mà các sinh vật đất tạo ra. Chất hữu cơ chuyển hóa thành humus là ổn định vì vi khuẩn và nấm đã giúp tạo nên các phân tử quá lớn và phức tạp để các sinh vật trong đất có thể phân hủy

NHÌN VỀ TƯƠNG LAI

Các chức năng của Lưới Thức Ăn là nền tảng cho sự phát triển của cây trồng và chấtlượng của môi trường. Quản lý tài nguyên hiệu quả sẽ tích hợp các chiến lược nâng cấp Lưới Thức Ăn vào các hoạt động thường xuyên của nông trại, khu rừng và vườn nhà. Các nghiên cứu thêm sẽ xem xét các chức năng của Lưới Thức Ăn trong toàn thể hệ thống và sẽ hỗ trợ sự phát triển công nghệ. Công nghệ để đánh giá và duy trì các chức năng của Lưới Thức Ăn trong đất sẽ được phát triển để giúp chủ nông trại và các nhà nghiên cứutrong việc nâng cao năng suất và quản lý đất. Trong những năm tới, chúng ta có thể mongđợi những tiến bộ trong việc trả lời các câu hỏi về sinh học của đất như sau:

Lưới Thức Ăn khỏe mạnh là gì? Những sự đo lường hoặc quan sát nào có thể được sửdụng để quyết định có hay không một cộng đồng sinh học là có lợi cho một mục đích sử dụng đất. Độ Phức Tạp nào là tối ưu để đất trồng trọt, chăn thả và đất rừng có năng suất cao và bền vững

  • Đếm số loài hay loại sinh vật là có ích hơn? Cuôn sách này chia các sinh vật trong LướiThức Ăn thành 6 nhóm. Có được một sự cân bằng tối ưu của các nhóm này là một cách tiếp cận trong việc quản lý Lưới Thức Ăn. Mặt khác, việc xác định các loài và Độ Phức Tạp trong mỗi nhóm có thể cung cấp những thông tin hữu ích về sức khỏe và năng suấttiềm năng của đất.
  • Sinh học của đất sẽ được quản lý như thế nào? Trong tương lai, người quản lý đất cóthể dự đoán chính xác hơn tác động của các quyết định quản lý như thời điểm cày, bón các loại phân trộn khác nhau hoặc sử dụng một loại thuốc trừ sâu bệnh nhất định. Họ có thể chọn các thực tiễn với mục đích tạo ra những thay đổi cụ thể đối với thành phần củaLưới Thức Ăn
  • Chi phí và các lợi ích của việc quản lý các chức năng sinh học của đất là gì? Chi phí để có được một cộng đồng sinh vật trong đất có mức đa dạng hoặc phức tạp cao cần được xác định. Chi phí này có thể được so sánh với các lợi ích của các chức năng sinh học được cung cấp như tuần hoàn dinh dưỡng, áp chế dịch bệnh và cải thiện cấu trúc đất.

Tác giả: Elaine R. Ingham
Nguồn: USDA

Ảnh bìa: Markus Spiske – Unsplash

Recommended1 recommendationPublished in Canh tác hữu cơ, Canh tác thuận tự nhiên, Kiến thức nông nghiệp

Related Articles

[Infographic] Lưới thức ăn trong đất

Có nhiều cách Lưới Thức Ăn trong đất là một phần không thể thiếu của các quy trình cảnh quan (landscape processes). Các sinh vật trong đất phân hủy các chất hữu cơ gồm phân động vật, xác thực vật, thuốc trừ sâu bệnh, ngăn chúng đi vào nguồn nước và gây ô nhiễm. Chúng lấy đạm và các chất dinh dưỡng khác, ngăn chặn các chất này đi vào mạch nước ngầm, và chúng cố định đạm từ khí quyển để cung cấp cho cây trồng.

[Infographic] Bật mí những bí mật về đất

Đất khỏe mạnh là đất có sự sống. Các hoạt động sinh học và sự đa dạng là điểm quan trọng của đất khỏe vì mội một sinh vật đất đều có chức năng đặc biệt riêng. Những sinh vật đất này tiêu hóa chất hữu cơ của đất và chuyển đổi nó thành các chất cây và các sinh vật đất khác có thể hâp thụ được.

Giun đất & Sức khoẻ của đất

Trong số các thành viên của Lưới Thức Ăn, giun đất cần ít sự giới thiệu nhất. Hầu hết mọi người khi còn là trẻ con đều quen thuộc với những sinh vật không xương sống, mềm, dài và nhỏ này. Giun đất là loài lưỡng tính, nghĩa là chúng mang những đặc điểm của các giới tính đực và cái.

Đất, chức năng và đặc tính của đất

Đất là yếu tố quan trọng trong nông nghiệp. Những người nông dân canh tác theo phương pháp hóa học thường coi đất như một vật liệu hỗ trợ cây trồng và cung cấp nước với chất dinh dưỡng hóa học, nhưng thật ra vấn đề không đơn giản như vậy. Vì hiểu biết ít về đất, tiềm năng của đất (không chỉ về độ phì) bị suy giảm từ năm này qua năm khác.

Responses