Tài liệu chương 1

MỞ ĐẦU - Đất là nguồn tài nguyên vô giá mà tự nhiên đã ban tặng cho con người để sinh tồn và phát triển. - Trên QĐ sinh thái và MT, đất là một nguồn tài nguyên tái tạo , một vật thể sống động, một “vật mang” của các HST tồn tại trên Trái Đất. - Do đó con người tác động vào đất cũng chính là tác động vào tất cả các HST mà đất đang “ mang” trên mình nó. - Đất là tư liệu sản xuất, đối tượng lao động, mang tính chất độc đáo - đó là độ phì nhiêu. - Chính nhờ tính chất độc đáo này mà các HST đã và đang tồn tại, phát triển. - Xét cho cùng, cuộc sống của loài người cũng phụ thuộc vào tính chất “ độc đáo” này của đất. - Đất cùng với con người đã đồng hành qua các thời kỳ nông nghiệp khác nhau, từ sơ khai đến nền nông nghiệp được áp dụng các tiến bộ KH và CN cao như hiện nay. - Một thực tế hiển nhiên con người được sinh ra trên mặt đất, sống và lớn lên nhờ vào đất , khi chết lại trở về với đất. - Thế nhưng có không ít người lại thờ ơ với đất ,không hiểu đất quý giá như thế nào và vì sao chúng ta phải bảo vệ tài nguyên đất. - Nhiều vùng đất đai rộng lớn ở trung du, miền núi đã bị xói mòn, rửa trôi mất khả năng sản xuất, bị ô nhiễm bởi phân bón, thuốc trừ sâu …. - Bởi vậy, vấn đề đặt ra cho chúng ta là phải xem xét lại mối QH của mình với tài nguyên đất. - Có những giải pháp tác động đến đất trên QĐ phát triển bền vững có cân nhắc tới các khía cạnh kinh tế, xã hội và MT. 1 Chương 1 Quá trình hình thành đất MT ĐẤT- HỆ SINH THÁI ĐẤT Chương 2 Các thành phần và Tính chất của đất Chương 3 Các sinh vật và CTVC trong MT SINH THÁI ĐẤT SINH THÁI HỌC ĐẤT Chương 4 Thoái hóa sinh thái MTĐ và các chất độc trong MTĐ Chương 5 Ô nhiễm môi trường STĐ Chương 6 Đánh giá rủi ro MTĐ, các biện pháp kiểm soát ô nhiễm đất và khả năng tự làm sạch MT sinh thái đất 2 CH1 : QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẤT MT ĐẤT- HỆ SINH THÁI ĐẤT 1.1. Khái niệm về đất - Định nghĩa của Đacutraep (1879), nhà TNH người Nga được thừa nhận rộng rãi nhất. -Theo ông "Đất là vật thể tự nhiên được hình thành qua một TG dài do kết quả tác động tổng hợp của: ĐÁ MẸ SINH VẬT 5 yếu tố KHÍ HẬU ĐỊA HÌNH THỜI GIAN - Đây là ĐN đầu tiên và PA xác thực nguồn gốc hình thành đất. - Sau này nhiều nhà NC cho rằng cần bổ sung thêm một yếu tố đặc biệt quan trọng đó là con người. - Chính con người khi tác động vào đất đã làm thay đổi nhiều tính chất đất và nhiều khi đã tạo ra một loại đất mới chưa từng có trong tự nhiên (ví dụ như đất trồng lúa nước...) - Định nghĩa này có thể được biểu thị dưới dạng một công thức toán học: Đ = f(Đh, Đa, Sv, Kh, Nc, Ng)t TĐ: Đ: Đất; Sv: sinh vật; Đa: đá mẹ Kh: khí hậu; Đh: địa hình Nc: nước trong đất và nước ngầm t: thời gian Ng: HĐ của con người - Đất là hệ thống hở mà trong đó có các quá trình tiếp nhận dòng đi vào và đi ra hoạt động. - Các hoạt động thêm vào đất, mất khỏi đất, chuyển dịch vị trí trong đất và hoạt động chuyển hoá trong đất xảy ra liên tục. - Sự tạo thành đất từ đá xảy ra dưới tác dụng của hai quá trình diễn ra ở bề mặt Trái Đất: sự phong hoá đá và tạo thành đất. 3 Hình1.1: Các quá trình trong đất 1.2. Sơ lược về quá trình hình thành đất - Đất được hình thành từ đá gọi là "đá mẹ"), dưới các điều kiện nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, khí hậu, thời tiết, sức gió, nước, mưa và sự TG của TV, ĐV cũng như VSV. - Đá trải qua sự phong hoá hoá học, lý học và sinh học. Dưới sự thay đổi đột ngột của nhiệt độ, cùng với những tác nhân trong nước mưa, các lớp đá có cấu tạo từ những khoáng vật khác nhau, đã vỡ tan tạo thành những mảnh vụn. - Quá trình đó tiếp tục để cho ra sản phẩm là "mẫu chất", những mẫu chất này tiếp tục vỡ vụn theo kiểu lý - hoá học cho ra những hạt nhỏ li ti của chất khoáng vô cơ và chưa thành đất được. - MT đất chỉ được xuất hiện trên trái đất khi có sự sống xuất hiện. - Nghĩa là, MT đất phải có sự TG của thành phần hữu cơ, thành phần SV. - Nếu không có thành phần SV, môi trường đất chỉ có chất khoáng vô cơ thôi. - Vì vậy, trong QTHT môi trường đất tất yếu phải có TP hữu cơ, TP sinh vật (trong đó có TV, ĐV, VSV sống và xác bã trầm tích của chúng sau một chu kỳ sinh trưởng). 1.3. Những nhân tố góp phần hình thành môi trường đất (Establishing factors of soil environment) - Các nhân tố góp phần hình thành MT đất có hai loại: . Nhân tố vô sinh . Nhân tố hữu sinh. > Trong nhân tố vô sinh gồm có: ĐÁ MẸ NƯỚC KHÍ HẬU 4 ĐỊA HÌNH > Trong nhân tố hữu sinh gồm có: Thực vật Động vật Vi sinh vật. - Ngoài ra có một nhân tố vô cùng quan trọng nữa, đó là con người và hoạt động của họ đối với sự tạo thành MT đất. 1.3.1. Vai trò của nhân tố vô sinh: * Vai trò của đá mẹ: - Cung cấp vật chất vô cơ cho đất, là khoáng chất, là bộ xương và ảnh hưởng tới thành phần cơ giới, khoáng học và hóa học đất. - Thành phần và tính chất của đất chịu ảnh hưởng của đá mẹ, biểu hiện rõ ở giai đoạn đầu của QT hình thành đất, về sau sẽ bị biến đổi sâu sắc do các QT hoá học và sinh học xảy ra trong đất. - Giữa đá và đất luôn diễn ra sự trao đổi năng lượng, khí, hơi nước và dung dịch. - Đá mẹ ảnh hưởng rõ đến sự tạo thành MT đất. Đối với đất được hình thành tại chỗ ở vùng núi thì vai trò này rất rõ. - Đá mẹ ảnh hưởng đến lý tính và hoá tính của đất. - Đá acid (tỉ lệ SiO2: 65 - 75%, ví dụ như đá granit) khi phong hoá cho ra lớp đất mỏng, chua, nhiều cát, ít sét nghèo chất kiềm và kiềm thổ. - Đá bazơ và siêu bazơ (tỉ lệ SiO 2 < 40%) cho ra tầng đất dày, pH trung tính hay kiềm, thành phần chứa nhiều kiềm và kiềm thổ, sét cao, ít cát, cấu trúc đất thoáng, tốt. - Đối với vùng đất không phải hình thành tại chỗ như đất phù sa thì vai trò đá mẹ không rõ mà lại phụ thuộc vào các QT hình thành bồi tích aluvion. * Vai trò của khí hậu: - Thảm TV là tấm gương phản chiếu cho các điều kiện khí hậu - Khí hậu tham gia vào QT hình thành đất được thể hiện qua: .Nước mưa . Các chất của khí quyển (O2, N2, CO2) . Hơi nước và năng lượng Mặt trời . Sinh vật sống trên đất - Khí hậu có ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến QT hình thành đất: . Trực tiếp: cung cấp nước và nhiệt độ Nước mưa quyết định độ ẩm, mức độ rửa trôi, pH của dung dịch đất và tham gia tích cực vào phong hoá hoá học. Ví dụ: ở nhiệt đới có lượng mưa lớn nên đất có độ ẩm cao; rửa trôi mạnh và nghèo chất dinh dưỡng; do kiềm bị rửa trôi nên pH thấp (chua). Nhiệt độ làm cho đất nóng hay lạnh, nó thúc đẩy quá trình hoá học, hoà tan và tích luỹ CHC. . Gián tiếp: thể hiện qua thế giới SV mà SV là yếu tố chủ đạo cho quá trình hình thành đất; biểu hiện qua quy luật phân bố địa lý theo vĩ độ, độ cao và khu vực. - Các nhân tố khí hậu như mưa gió, nhiệt độ và sự chênh lệch nhiệt độ ngày đêm trong các mùa nóng lạnh, mưa và khô có tác động mạnh mẽ đến sự hình thành MTST đất. 5 - Ở mỗi đới khí hậu hình thành một loại MT đất riêng - Khí hậu biểu hiện qua độ cao so với mặt biển, gián tiếp ảnh hưởng đến quá trình hình thành MT đất. * Vai trò của môi trường nước. - Đất và nước là hai thành phần chủ yếu của MTST từng vùng và toàn cầu. - Hai tác nhân này thường đi cùng nhau có nhiều lúc khó tách vai trò của chúng ra được. - Vì trong đất có nước nên nước có vai trò đối với đất. - Ngược lại, trong nước có vai trò của đất vì nước luôn luôn tiếp xúc với đất (trừ hơi nước trong khí quyển). - Do đó, sự tương tác lẫn nhau giữa đất và nước là tất yếu. - Trong QT hình thành MT đất, nước đóng vai trò "vật mang", "vật vận chuyển" và là dung môi. - Trong MT đất, một thành phần không thể thiếu là dung dịch đất với dung môi là nước. - Bởi thế, mỗi chế độ nước sẽ có ảnh hưởng nhất định đến MT đất. Nước nhiều hay ít, chất lượng nước ô nhiễm hay không, tăng hay giảm thành phần hoá học của chúng sẽ đều có ảnh hưởng đến sự tạo thành MT đất và tính chất của MT đó. - Vùng khô hạn MTST đất sẽ nghèo kiệt; vùng ngập úng MTST đất sẽ yếm khí; vùng nước phèn MT đất sẽ bị phèn hoá. - Nước thuỷ triều mặn sẽ làm MTST đất trở nên mặn, nhiều muối NaCl. - Nước ô nhiễm dầu thì MT đất cũng sẽ bị ô nhiễm do lắng cặn và đông kết ở sản phẩm dầu. - Nước ô nhiễm VSV thì MT đất cũng sẽ bị nhiễm vi sinh. - Lượng nước và dòng chảy của nó đã gây nên hiện tượng rửa trôi, làm đất bị bạc màu hoặc gây ra xói mòn chỗ này và bồi tụ chỗ kia, tức là tạo nên những hình thái MTST đất khác nhau. - Ở các nước nhiệt đới mưa nhiều, thường đất chua do chất kiềm bị rửa trôi. - Ngoài ra nước và nhiệt độ đã cùng nhau tác động lên quá trình phong hoá các khoáng vật( xem bài giảng ) - Quá trình rửa trôi và tích tụ ở vùng nhiệt đới đã tạo nên một số dạng MTST đất như đất feralite, đất leterite. - Trong MT nước phải kể đến vai trò của nước ngầm. Nước ngầm sẽ làm thay đổi chiều hướng và hoạt hoá của MT đất, ảnh hưởng đến quá trình hình thành đất, tính chất đất và hiện trạng thảm phủ. * Vai trò của địa hình, địa mạo: - Địa hình, địa mạo biểu hiện vai trò của chúng đến hình thành môi trường đất ở các mặt: . Độ cao: nếu càng lên cao, khí hậu càng lạnh thì môi trường đất sẽ lại được hình thành khác với ở nơi thấp. . Ví dụ: Dưới 1800m môi trường đất được hình thành bởi quá trình feralite; từ 1800m - 2300m, đất được hình thành theo quá trình mùn alit... . Độ dốc: nếu độ dốc càng tăng thì khả năng xói mòn càng lớn và các loại môi trường đất cũng được hình thành theo kiểu độ dốc. . Nếu ở nơi thấp trũng, khả năng lũ tích cao, thì MTST đất sẽ phức tạp; hình thái phẫu diện cũng khác nhau và phức tạp. 6 - Địa hình cao, núi cao, tạo nên một hình thái phân chia mưa gió tạo thành các vùng khí hậu khác nhau. Vì vậy nó cũng tạo ra các vùng STMT đất khác nhau. Ví dụ Đông Trường Sơn và Tây Trường Sơn: "Bên nắng lắm bên mưa nhiều", bên gió Lào khô nóng và bên mưa tầm tã, làm cho sự thành tạo đất khác nhau ở Việt Nam và Lào. - Địa hình khác nhau thì sự xâm nhập của nước, nhiệt độ và các chất hoà tan sẽ khác nhau. - Nơi có địa hình cao, dốc, độ ẩm bé hơn nơi có địa hình thấp và trũng. Địa hình cao thường bị rửa trôi, bào mòn. - Hướng dốc ảnh hưởng đến nhiệt độ của đất. Dốc phía nam, bề mặt gồ ghề có nhiệt độ cao hơn các hướng dốc khác có bề mặt phẳng. - Địa hình ảnh hưởng tới tốc độ và hướng gió nên ảnh hưởng tới cường độ bốc hơi nước - Địa hình ảnh hưởng tới hoạt động sống của giới sinh vật, tới chiều hướng và cường độ của quá trình hình thành đất. * Yếu tố thời gian: - Yếu tố này được coi là tuổi của đất. Đó là thời gian diễn ra QT hình thành đất và một loại đất nhất định nào đó được tạo thành. - Đất có tuổi càng cao, thời gian hình thành đất càng dài thì sự phát triển của đất càng rõ rệt. - Các tính chất lý học, hoá học và độ phì nhiêu của đất phụ thuộc nhiều vào tuổi của đất. Vì thời gian dài hay ngắn ảnh hưởng rất lớn đến mức độ biến đổi lý học, hoá học và sinh học trong đất. - Tuổi của đất được chia thành tuổi tuyệt đối và tuổi tương đối. .Tuổi tuyệt đối: tính từ lúc bắt đầu xảy ra QT hình thành đất cho tới hiện tại. Tuổi này xác định bằng tổng số năng lượng của các QT sinh học. Năng lượng sinh học này phụ thuộc vào cường độ ánh sáng và năng lượng Mặt trời. Càng lên Bắc bán cầu hai yếu tố trên càng giảm, do đó năng lượng sinh học thấp, tuổi tuyệt đối của đất thấp. Trái lại càng về phía xích đạo và nhiệt đới năng lượng sinh học càng lớn, tuổi tuyệt đối của đất càng cao. .Tuổi tương đối: đó là sự chênh lệch về giai đoạn phát triển của các loại đất trên cùng lãnh thổ có tuổi tuyệt đối như nhau. Tuổi tương đối đánh dấu tốc độ tiến triển của vòng tiểu tuần hoàn sinh học, phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, địa hình,đá mẹ và sinh vật ở mỗi vùng. * Vai trò của các sự cố môi trường - Các sự cố MT như vận động địa chất, núi lửa phun, trượt đất, lở đất, nước biển dâng, sóng thần, lốc, bão, động đất, lụt... đều trực tiếp và gián tiếp tác động lên quá trình hình thành MT đất. - Mỗi sự cố MT sẽ tác động lên một hay nhiều nhân tố: nước, không khí, khí hậu, sinh vật ..... - Điều đó sẽ tạo nên một MTST đất khác hay hoàn toàn mới với xu hướng ban đầu. * Vai trò của nhân tố hữu sinh - Nhân tố hữu sinh (hay nhân tố sinh học) là nhân tố QT nhất trong quá trình hình thành nên MTST đất. - Nhân tố sinh học là nhân tố chủ đạo cho MTST đất. - Nhân tố sinh học bao gồm ba nhóm: VSV; ĐV và TV. Ta lần lượt điểm qua vai trò của ba nhóm này. > Vai trò của thực vật: 7 - Nhờ vào KN quang hợp mà nó có năng suất chất xanh hơn. Trong rừng nhiệt đới xác bã tàn tích thực vật đạt 25 tấn/ha hàng năm. - Mỗi loại TV ở trong MTST nhất định đòi hỏi một số yêu cầu nhất định về dinh dưỡng. - TV thuỷ sinh khác với TV ở vùng núi cao; TV ở vùng sinh thái mặn khác với vùng ngọt, khác với vùng STMT đất phèn. - Khi chết đi chúng cũng để lại cho MT sinh thái đất ở đó những sản phẩm hữu cơ đặc thù. - Ví dụ ở độ cao, rừng để lại nhiều thảm mục và tạo ra "mùn thô trên núi", còn ở vùng ngập mặn mangrove lấy nhiều muối FeSO4, và khi chết đi để lại xác bã giàu S. - TV đóng góp phần lớn vào hàm lượng và chất lượng mùn trong tầng mặt của MTST đất. - Trong TV, phải kể đến vai trò của tảo. Số lượng chúng đạt hàng ngàn cá thể trong 1 gam đất. - Người ta tính trong các MT đất khác nhau thì số lượng tảo khác nhau nhưng chúng ở trong khoảng 7 - 500kg tảo/ha. - Địa y là TV tiên phong để phong hoá đá thành đất. > Vai trò của động vật - Trong MTST đất có nhiều loài ĐV sinh sống như ĐVNS, côn trùng như mối, kiến, dế, giun, ong; động vật có xương sống như chuột, rắn, trăn... và một số loài chim làm tổ trong đất. - Vai trò của ĐV được xác định bởi các mặt: . Ăn các chất hữu cơ tàn tích trong đất trên mặt đất thông qua các QT tiêu hoá, thải ra các chất hữu cơ đơn giản gần với các hợp chất mùn để cùng làm giàu dinh dưỡng cho đất. . Quá trình hoạt động sống của chúng xây tổ đào hang, trừ tổ mối là làm đất đóng vón, mất kết cấu (vì khi xây tổ mối nhả dịch vị vào đất, gắn kết các hạt đất lại giống như xi măng) còn thì hầu hết động vật đã làm đất tăng kết cấu, tăng độ thoáng, không khí và giữ ẩm. .Trong các ĐV sống trong MT đất thì giun là ĐV tiên phong, như Đác uyn nói "... đất được giun xới lên và mãi mãi được giun xới đất lên" hay "con giun là lưỡi cày muôn thủa của nhà nông" bởi hoạt động của nó và vì cả số lượng nó, theo Recssell" trong 1 ha đất có tới 2.500.000 con giun". > Vai trò của vi sinh vật: - Trong MT đất có các VK, XK, nấm men, nấm men...... - Tổng trọng lượng của VSV trong tầng đất mặt đã đến vài tấn trên 1 ha. Trung bình trong một gam đất đã có tới hàng trăm triệu con đến hàng tỉ con. Trong VK thì có các loại cầu khuẩn, trực khuẩn, phẩy khuẩn.. - Vai trò của VSV biểu thị trên ba mặt: phân giải chất hữu cơ, tổng hợp chất hữu cơ và cố định đạm khí trời. . Phân giải chất hữu cơ: các xác ĐV, TV đã được các loại VSV trong MT đất phân giải thành những chất hữu cơ đơn giản hoặc thành các chất khoáng. QT này gọi là QT khoáng hoá. Chính nhờ QT này mà các tàn tích TV, ĐV được phân giải và MT đất được thêm chất khoáng và cây xanh thêm chất dinh dưỡng. . Tổng hợp chất hữu cơ: 8 Trong MT đất, không những có QT phân giải chất hữu cơ mà còn có QT tổng hợp chất hữu cơ trung gian thành hợp chất phức tạp hơn gọi là mùn - QT này gọi là mùn hoá. Điều đó giúp cho MT đất tích luỹ chất hữu cơ làm giàu chất dinh dưỡng và tăng khả năng hấp thụ. . Cố định đạm khí trời: - Trong MT đất có các loại VSV có khả năng cố định N của khí trời thông qua "nốt sần" ở rễ cây để tạo N cho MTST đất và VSV sống tự do cố định đạm. - Vai trò này đặc biệt quan trọng trong QT hình thành MT đất vì ta biết nếu không có N thì không thể thành đất được mặc dù thành phần khoáng có nhiều và đầy đủ. - Giá trị của nó ở thời điểm ban đầu hình thành nên MT đất là rất quan trọng. > Vai trò của con người đến QT hình thành MT đất +> Tác động tích cực: - Với hiểu biết, KN của mình, sự đầu tư về KHKT, con người đã làm cho MTST đất phát triển theo chiều hướng tốt lên. - Các kỹ thuật giữ ẩm, tưới cây, thuỷ nông, chống hạn, xả phèn, rửa mặn, tiểu úng, bón vôi, bón phân hữu cơ, phân hoá học, nuôi thêm giun đất, làm ruộng bậc thang, cày ải, xới xáo... làm cho đất thoáng khí, điều chỉnh phản ứng MT đất, tăng tính đệm của MT đất... - Những việc làm đó đã giúp cho hoạt tính "cơ thể sống" của MTST đất được duy trì và phát triển. +> Tác động tiêu cực: - Ngược lại với tác động tích cực, con người đã khai thác các nguồn tài nguyên đến kiệt quệ: đốt rừng, phá rừng, làm mất nguồn nước ngầm, làm xói mòn đất, sa mạc hoá, đá ong hoá, hay làm úng ngập, phèn hoá, phá rừng ngập mặn, bón quá nhiều phân hoá học, thuốc trừ sâu bệnh... đều làm cho MTST đất xấu đi, phần sinh học trong môi trường đất bị giảm thiểu, thậm chí trở thành "đất chết". * MT sinh thái bao gồm đất, nước, không khí, khí hậu, TV, ĐV, rừng, biển, con người và cuộc sống của họ mà mỗi lĩnh vực này lại được gọi là thành phần của MT. Trong đó mỗi thành phần MT, nó lại là một MT với đầy đủ các ý nghĩa của nó. - Ví dụ, đất là thành phần của MT sinh thái tổng quát, nhưng bản thân đất lại là một MT gọi là MT đất. - Trong MT đất có đầy đủ thành phần: các vật chất vô sinh và hữu sinh. - MT đất cũng có QT hình thành, sinh trưởng, phát triển và chết. - Nước là thành phần của MT sinh thái, nhưng bản thân nước cũng là một MT đầy đủ . - Không khí là một thành phần MT sinh thái tổng quát, nhưng bản thân không khí cũng là một MT đầy đủ. - MT toàn cầu được tạo bởi sinh quyển, khí quyển, địa quyển. - MT sinh thái đất trong phạm vi rộng các quyển, thì được gọi là địa quyển. Trong phạm vi hạn hẹp và cụ thể hơn thì nó lại được gọi là MT đất với danh từ thông dụng: "Soil Environment". - MT đất có hai chức năng: bản thân nó là một MT hoàn chỉnh, đúng theo nghĩa là MTST, mặt khác, nó cũng là một thành phần của MTST chung rộng lớn hơn. - MTST đất có các phần tử vô sinh bao gồm các hạt nhỏ (cấu tử đất), chúng được sắp xếp theo một thứ tự nhất định được gọi là cấu trúc của đất. Ta có thể coi các hạt vật chất này như là "xương thịt" của một cơ thể đất. - Trong MTST đất có đầy đủ VSV, ĐV, TV với sự phong phú đa dạng cùng với các thành phần vô sinh; nó tạo nên một MT đất hoàn chỉnh. 9 - Mặt khác, với tư cách là thành phần MT của MTST chung, thì đất lại được gọi là "môi trường thành phần". - Đất, nước, không khí, khí hậu, đa dạng sinh học cùng với con người và hoạt động con người có một mối quan hệ hữu cơ, tạo thành MTST. - Thiếu một trong các thành phần này, hay một trong các MT thành phần này bị huỷ diệt, tất yếu MTST sẽ không tồn tại. - Với nghĩa đó, "MT thành phần đất" được xem như cả địa quyền, từ đá mẹ lên mặt đất, kể cả đáy đại dương và thềm lục địa. - Trong sinh thái MT đất, các thành phần vô sinh và hữu sinh được "sống" trong một trật tự nhất định có quan hệ hữu cơ với nhau, bổ sung nhau và mỗi hình thái MT xác lập một cân bằng sinh thái nhất định trong toàn hệ. - Trong MT đất, cũng như các MTST khác, không thể thiếu được nguồn năng lượng. Năng lượng này được cung cấp từ năng lượng mặt trời, năng lượng phát ra từ các HĐ trong lòng quả đất, từ các hoạt động phun trào núi lửa… Hình1.2: Hệ môi trường sinh thái toàn cầu 10 Hình1.3: Các thành phần của môi trường đất - Trong MT đất cũng có các chuỗi thực phẩm hay dây chuyền dinh dưỡng: VSV và TV lấy các chất khoáng, nước, không khí để cung cấp cho sự sống của chúng . - ĐV ăn các sản phẩm của TV, sau đó các ĐV ăn cả ĐV ăn thức ăn. - Sau đó khi TV, ĐV và con người chết đi thì là thức ăn của VSV. 11 Hình1.4: Chuỗi thực phẩm trong MTST đất 1.4. Vai trò và chức năng của đất Về tổng thể, vai trò của đất được thể hiện qua hai mặt: - Trực tiếp: . .Là nơi sinh sống của con người và SV ở cạn. .Là nền móng, địa bàn cho mọi hoạt động sống. .Là nơi thiết đặt các hệ thống nông - lâm nghiệp để sản xuất ra lương thực, thực phẩm nuôi sống con người và muôn loài. - Gián tiếp: Là nơi tạo ra MT sống cho con người và mọi SV trên trái đất, đồng thời thông qua cơ thể điều hoà của đất, rừng và khí quyển tạo ra các điều kiện môi trường khác nhau. - Trên QĐ sinh thái và MT, Winkler (1968) đã xem đất như là một vật thể sống vì trong nó có chứa nhiều sinh vật, nấm, tảo, côn trùng đến các ĐV và TV bậc cao. Cũng chính vì bản tính "sống" của đất, mà đất được xem là nguồn tài nguyên tái tạo và làm nguồn tài nguyên vô cùng quý giá. - Đất là một vật thể sống cũng tuân thủ theo những quy luật sống, phát sinh, phát triển, thái hoá và già cỗi. - Đất luôn mang trên nó các HST, và muốn cho các HST bền vững có sức sản xuất cao thì trước hết vật mang phải bền vững. Do đó, con người tác động vào đất cũng chính là tác động vào tất cả các HST mà đất mang trên mình nó. - Đất có tính độc đáo mà không một vật thể tự nhiên nào có được, đó là độ phì nhiêu. - Xét cho cùng thì cuộc sống của con người và các sinh vật đều phụ thuộc vào tính chất "độc đáo" này của đất. - Đối với nông nghiệp, đất là "Tư liệu sản xuất đặc biệt" là "đối tượng lao động độc đáo" và hai khái niệm: đất "soil" và đất đai "land" không đồng nghĩa. Khái niệm về đất đai bao hàm nội dung mặt bằng lãnh thổ để sử dụng cho toàn bộ các ngành kinh tế quốc dân, không riêng gì sinh vật. - Việc sử dụng đất đai hiệu quả đến đâu còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như trình độ KHKT của người sử dụng, vào tính chất sở hữu cá nhân hay tập thể, vào trình độ phát triển kinh tế - xã hội và vào thể chế, chính sách. Các chức năng của đất được minh hoạ như sau: 12 Hình1.5: Các chức năng của đất * Đất có 5 chức năng cơ bản như sau: - Là môi trường để con người và sinh vật ở trên cạn sinh trưởng và phát triển. - Là địa bàn cho các quá trình biến đổi và phân huỷ các phế thải khoáng và hữu cơ. - Nơi cư trú cho các động vật và thực vật và vi sinh vật đất - Địa bàn cho các công trình xây dựng - Địa bàn để lọc nước và cung cấp nước ->> Đất có tính độc đáo mà không một vật thể tự nhiên nào có được, đó là độ phì nhiêu. - Xét cho cùng thì cuộc sống của con người và các sinh vật đều phụ thuộc vào tính chất "độc đáo" này của đất. - Sự phát triển độ phì nhiêu và sự phát sinh đất liên quan chặt chẽ với nhau. Vòng tiểu tuần hoàn sinh học là bản chất của quá trình hình thành đất, đồng thời là nguyên nhân phát sinh và phát triển độ phì nhiêu. - Nhờ nó mà các nguyên tố dinh dưỡng, khoáng được tách khỏi vòng đại tuần hoàn địa chất và được tập trung, tích luỹ trong lớp đất, đặc biệt lớp đất mặt. - Như vậy, độ phì nhiêu của đất là khả năng cung cấp cho cây về nước, thức ăn khoáng và các yếu tố cần thiết khác (không khí, nhiệt độ) để cây sinh trưởng và phát triển bình thường. Khi nghiên cứu địa tô trong nông nghiệp, Các Mác đã chia độ phì nhiêu đất thành các loại: -> Độ phì nhiêu tự nhiên: được hình thành trong QT hình thành đất do tác động của các yếu tố tự nhiên và hoàn toàn không có sự tham gia của con người. Độ phì nhiêu này phụ thuộc vào thành phần, tính chất của đá mẹ, vào khí hậu, chế độ nước, không khí và nhiệt, những quá trình lý hoá học, sinh học diễn ra một cách tự nhiên trong đất. 13 -> Độ phì nhiêu nhân tạo: được hình thành do quá trình canh tác, bón phân, cải tạo đất, áp dụng các kỹ thuật trong nông nghiệp, luân canh, xen canh của con người. -> Độ phì nhiêu hiệu lực: Là khả năng hiện thực của đất cung cấp nước, thức ăn và những điều kiện sống khác cho cây trồng. -> Độ phì nhiêu kinh tế: Đó là độ phì nhiêu tự nhiên và nhân tạo được biểu thị bằng năng suất lao động cụ thể. 14