Saturday Science - Hiểu về đất

Trong mục Saturday Science, ngày hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu rõ hơn về đất. 

Đất Là Gì? 

Định nghĩa đơn giản nhất về đất là một lớp mỏng khoáng vật trên bề mặt trái đất đã bị phong hóa. Đây là một hỗn hợp phức tạp của nhiều thành phần bao gồm chất khoáng, nước, không khí, chất mùn hữu cơ và vô số sinh vật. Đất là môi trường phát triển của hệ thống rễ cây, vì vậy là một trong những yếu tố căn bản đối với ngành nông nghiệp. Bên cạnh đó, đất còn có nhiều đóng góp thiết yếu trong thế giới tự nhiên: 

- Là môi trường sống của các loài sinh vật lớn nhỏ (chuột chũi, chuột đồng, giun đất hay nấm và các loại vi khuẩn).

- Đất biến đổi và quay vòng các nguyên tố giúp cho dinh dưỡng trở nên dễ tiếp cận và hấp thụ bởi sinh vật.

- Đất hoạt động như một chiếc máy lọc tự nhiên, có khả năng giữ lại những chất ô nhiễm hay độc hại trong nước tầng mặt trước khi ngấm vào nguồn nước ngầm.

- Vai trò quan trọng hơn hết và cũng ít được biết đến nhất của đất mặt chính là cơ chế điều hòa nhiệt độ bằng cách hấp thụ và thải ra các loại khí (như carbon dioxide CO2, khí methane CH4, hơi nước) và bụi.

Các Tầng Đất

Đất được chia ra thành các tầng gần như riêng biệt theo chiều dọc của phẫu diện đất (là bề mặt cắt thẳng đứng từ mặt đất xuống tới tầng đất mẹ). Đất dùng cho việc canh tác thuộc 2 tầng trên cùng, chứa nhiều sinh vật hiếu khí quan trọng cho hệ sinh thái lòng đất.

- Lớp hữu cơ trên mặt đất

- Tầng đất mặt, chứa nhiều chất hữu cơ, sâu tới khoảng 30cm 

- Tầng rửa trôi

- Tầng tích tụ các sản phẩm rửa trôi 

- Tầng mẫu chất

- Tầng đá nền

Thành Phần Đất

Đất là tập hợp của bốn thành phần tự nhiên chính là không khí, nước, chất khoáng và chất hữu cơ. Đất là một thực thể sống và khỏe mạnh nhất khi được tạo nên từ 45% chất khoáng, 25% nước, 25% không khí và 5% chất hữu cơ.

 Tại sao vậy? Chúng ta cùng tìm hiểu kỹ tiếp theo đây các bạn nhé! Những thành phần này có ảnh hưởng rất lớn tới tính chất và khả năng sản xuất của đất. 

Nước cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của thực vật và các sinh vật khác trong đất. Như đã chia sẻ trong bài viết “Nhất nước. Nhì phân. Tam tần. Tứ giống”, đây là kênh giải phóng và vận chuyển các chất có trong đất tới rễ cây, đồng thời điều hòa nhiệt độ và tăng khả năng miễn dịch cho cây trồng. 

Chất khoáng (vô cơ) có vai trò cung cấp chất dinh dưỡng cho cây cối và hình thành cấu trúc đất. Thành phần chất khoáng bao gồm các loại hạt với kích thước và hình dạng khác nhau, từ những hạt lớn như đá tảng, tới hạt trung bình như hòn sỏi và nhỏ hơn là hạt cát và các loại hạt thậm chí còn nhỏ hơn nữa như hạt thịt, hạt sét, hạt keo. 

Ngoài chức năng hình thành cấu trúc đất như chất khoáng, chất hữu cơ còn có khả năng tăng giữ nước và dinh dưỡng trong đất, đồng thời kích thích sự sinh trưởng của thực vật nhờ dưỡng chất từ chất mùn. 

Có thể bạn chưa biết, nhưng đất cũng hô hấp như mọi sinh vật khác. Các khoảng không trong đất khi không chứa nước sẽ được bơm đầy khí đất. Trong quá trình sinh trưởng, cây cối và các sinh vật đất cũng thải ra khí carbon dioxide (CO2) như con người. Lượng khí này cùng với khí methane (CH4) và nitrous oxide (N2O), thủ phạm chính của hiệu ứng nhà kính, thường được tích tụ rất lâu trong đất và được thải ra từ từ theo thời gian. Do hoạt động canh tác và cày xới đất trong nông nghiệp thời kỳ bùng nổ kinh tế, khí nhà kính trong đất bị thất thoát vào khí quyển với lượng rất lớn và với mật độ cao. Các bạn có thể thấy qua phần bên phải ảnh chụp từ báo cáo sinh trắc khí quyển do NASA cung cấp vào năm 2006, lượng CO2 tăng đột biến vào khoảng tháng 5 lên tới 386 ppmv (đơn vị tính mật độ không khí, tạm hiểu rằng 386 trong số 1 triệu phân tử không khí là phân tử CO2). Đây là thời điểm khi nông dân Bắc Mỹ cày xới đất chuẩn bị cho vụ mùa mới, khiến cho cấu trúc đất bị phá hủy. Tuy nhiên, chỉ trong vòng 3 tháng sau đó, lượng khí thải trên đã bất ngờ giảm đi, trả lại bầu khí quyển bớt độc hại hơn (ảnh bên phải).

Bạn thử đoán xem điều gì xảy ra vào tầm tháng 8, tháng 9 và dẫn tới hiện tượng trên? 

Ảnh: cắt từ video “A Year in the Life of Earth’s CO2”, NASA 2006

Tháng 8 là khi cây trồng vào mùa vụ, sinh khối cây trồng tăng nhanh chóng trong khi hệ thống rễ của chúng ăn sâu vào lòng đất, tạo điều kiện cho các sinh vật đất sinh sôi và phát triển mạnh mẽ. Nhờ vậy, đất “sống lại”, hồi phục một phần khả năng tích tụ khí nhà kính và giúp khóa các phân tử khí thải từ khí quyển vào trong lòng đất. 

Bên cạnh thành phần đất, chúng ta còn cần phải nhận diện được cấu trúc đất và các giá trị dinh dưỡng trong đất để chăm sóc cây, rau phù hợp. 

Cấu Trúc Của Đất

Cấu trúc của đất được xác định bằng phần trăm các loại hạt (cát, phù sa, sét) có trong đất. Các hạt này có kích thước rất khác nhau, nhỏ nhất là hạt sét (như trong đất sét), lớn nhất là hạt cát. Hạt sét nhỏ tới mức cần phải có kính hiển vi mới có thể nhìn thấy được. Để dễ hình dung, chúng ta tưởng tượng nếu hạt sét có kích thước bằng một hạt đường, thì hạt phù sa sẽ lớn như quả cà pháo, và hạt cát có thể to bằng một chiếc bồn tắm.

Tùy thuộc vào phần trăm mỗi loại hạt, đất có thể được xác định là đất cát, đất phù sa, đất sét, đất sét mùn...

Với đất vườn đơn thuần, loại đất tốt nhất có thể đạt được nằm ở giữa hình tam giác: loam (đất mùn). Khi một trong ba loại hạt chiếm phần nhiều hơn trong đất, chúng ta có đất sét mùn (nhiều hạt sét), đất mùn phù sa (nhiều hạt phù sa) hoặc đất cát mùn (nhiều hạt cát).

Các hạt trong đất kết dính với nhau tạo nên những hạt đất kết tụ có kích thước lớn hơn và hình dáng đa dạng. Sự khác biệt của các hạt đất kết tụ tạo nên những vùng không gian mở trong lòng đất, là những kênh dẫn truyền của nước, không khí và đồng thời là đường di duyển của các loại sinh vật trong đất. Chúng ta cần hiểu kết cấu đất trong vườn nhà mình để có thể có những phương pháp chăm sóc và gieo trồng cây, rau phù hợp. 

Ví dụ, đất vườn nhà bạn là đất sét, đất rất chặt vì các hạt sét có kích thước vô cùng nhỏ, dẫn tới việc đất hút nước chậm nhưng cũng nhả nước rất chậm. Trong trường hợp này, bạn cần tưới vừa đủ nước và cách quãng vài tiếng một lần để nước có thời gian ngấm chậm rãi vào đất. 

Việt Nam có hơn 33 triệu ha đất tự nhiên, trong đó 10 triệu ha là đất nông nghiệp, 11 triệu ha đất lâm nghiệp. Đất nông nghiệp gồm có 22 nhóm đất chính và 66 đơn vị đất, có thể kể tới đất phù sa đồng bằng; đất thịt đen nhiều sắt và magie; đất đỏ bazan ở vùng đồi núi như Tây Nguyên, Tây Bắc; đất đá ong; đất thịt pha cát; đất sét khó giữ nước và kém thoáng khí; đất cát phổ biến ở những vùng miền Trung ven biển; đất thịt,... Có nhiều loại và kiểu hình đất là do sự đa dạng trong thành phần cấu tạo và lịch sử hình thành mỗi loại đất.

Tuy nhiên, ngoài những tính chất đặc trưng theo đá mẹ hoặc mẫu chất, đất Việt Nam có một số tính chất chung như là:

- Đất chua hoặc rất chua. 

- Tỷ lệ chất hữu cơ trong đất thấp, mức độ phân hóa mạnh

- Dung tích thấp, mức độ bão hòa thấp, quá trình tích lũy sắt, nhôm ở dạng di động xảy ra mạnh, lân bị giữ chặt nhất là ở nhóm đất phèn và đất đỏ. 

- Hàm lượng dinh dưỡng nói chung thấp.

Để Bảo Vệ, Cải Tạo Và Tái Tạo Nguồn Đất  

Vậy, để có một vườn rau, hoa khỏe mạnh, chúng ta cần thiết phải quan tâm tới việc cải tạo và tái tạo nguồn đất vốn có. Một trong số những lưu ý để hiểu và chăm sóc hiệu quả đó là:

- Kiểm tra chất lượng đất, hiểu về cấu tạo của đất trong vườn nhà bạn 

- Hạn chế xới đất gây ảnh hưởng tới hệ sinh vật lòng đất

- Thực hành che phủ mặt đất bằng lá khô, bìa giấy, rơm rạ

- Thực hành ủ phân từ rác hữu cơ tại nhà (ủ phân trùn quế, phân bokashi (cách làm thùng rác Bokashi tại đây)... 

- Trồng các loại cây tăng giá trị khoáng chất và cải tạo cấu trúc đất (cây họ đậu, cải mù tạt, cỏ ba lá, củ cải,...)

Còn rất nhiều những điều thú vị về đất và thật khó để gói gọn trong một bài viết. Tuy chỉ mới chạm tới những kiến thức cơ bản về đất, tôi đoán rằng bạn cũng như tôi, phần nào cảm nhận được tầm quan trọng của đất không chỉ đối với việc trồng rau tại nhà, mà còn đối với khả năng phát triển bền vững và an toàn của cộng đồng, quốc gia và thậm chí cả nhân loại. Có một điều đáng buồn rằng nguồn đất chưa được coi trọng tương xứng với giá trị mà nó mang lại. 

Cuối bài viết, xin cảm ơn các bạn đã đọc tới đây. Hy vọng rằng tôi đã mang đến cho bạn thêm ít nhất một thông tin hữu ích trong công cuộc trồng cây gây vườn đầy hứng khởi này. 

Tôi sẽ còn quay trở lại để chia sẻ với các bạn cách tự kiểm định loại đất trong vườn nhà mình không hề tốn kém mà lại nhanh chóng, tiện lợi. Hãy cùng đón đọc!