Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Hải Dương
Bảo tồn sự đa dạng sinh học của đất
Ngày Đất Thế giới được tổ chức hàng năm vào ngày 05/12 để nhắc chúng ta nhớ đến vai trò quan trọng của môi trường này và sự đa dạng sinh học của đất đối với xã hội loài người.
Ở Pháp, cứ 7 năm một lần, các thành phần sinh học của đất biến mất dưới lớp bê-tông. Và người ta ước tính rằng hơn 40% đất nông nghiệp và 25% của tất cả các loại đất bị thoái hóa trên toàn cầu.
Đất là gì?
Đất được tạo thành từ hỗn hợp chất khoáng (cát, phù sa, đất sét) và chất hữu cơ chết (khiến màu của chúng trở nên sẫm hơn hoặc nhạt hơn). Chất khoáng sinh ra từ sự suy thoái và biến đổi của đá. Chất hữu cơ được tạo ra bởi thực vật và tất cả các sinh vật.
Hỗn hợp các chất hữu cơ và khoáng chất, đất cũng chứa đựng sự đa dạng sinh học rất phong phú và đa dạng như các chủng loài sinh vật: macrofauna (giun đất, mối, kiến, ấu trùng côn trùng, v.v.), mesofauna (bọ ve, móng giò…), microfauna (protozoa, giun tròn…) và hệ vi sinh (vi khuẩn, virus, nấm…)
Họ giun đất
Khoảng 4,000 loài giun đất đã được biết đến trên toàn thế giới, và còn 4,000 loài nữa vẫn chưa được xác định. Một gram đất chứa hơn 10,000 loài vi khuẩn. Và đất tốt có thể chứa một số loài giun đất, 20 đến 30 loài ve, 50 đến 100 loài côn trùng, hàng chục loài giun tròn. Người ta vẫn ước tính rằng một phần tư số loài được mô tả (không bao gồm hệ vi sinh) được tìm thấy trong đất.
Hiểu biết hạn hẹp về sự đa dạng sinh học của đất
Người ta biết rất ít về sự đa dạng sinh học của đất, vì các sinh vật sống ở đó rất nhỏ và ẩn. Mặt khác, việc nghiên cứu vi sinh vật đòi hỏi các phương pháp sinh học phân tử mới chỉ được phát triển trong khoảng 20 năm.
Việc nghiên cứu hoạt động của đất vẫn còn phức tạp: cần phải tính đến cả hoạt động lý hóa của chúng (chẳng hạn như sự tuần hoàn của nước hoặc sự hòa tan các chất dinh dưỡng khoáng), sự đa dạng sinh học của chúng và các tương tác sinh thái kết quả (ví dụ như những động vật nguyên sinh ăn vi khuẩn và những vi khuẩn ăn chất hữu cơ đã chết). Biết rằng những tương tác này có thể diễn ra giữa các sinh vật rất khác nhau: giun đất tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của thực vật, nấm cộng sinh với thực vật, vi khuẩn tạo ra hoocmon thực vật làm thay đổi sự phát triển của thực vật, v.v.
Sinh thái học đất, một ngành đã bùng nổ trong 15 năm qua, nghiên cứu những tương tác này và hậu quả của chúng. Do đó, chúng tôi nhận ra rằng các cơ chế cho phép thực vật tương tác với các sinh vật trong đất và hoạt động lý hóa của nó là vô cùng phức tạp; chúng vẫn đòi hỏi rất nhiều nghiên cứu.
Sự vận hành thích hợp của đất phụ thuộc vào tương tác giữa chất khoáng, chất hữu cơ, các hoạt động của sinh vật và tất cả các tương tác sinh thái cơ bản. Do đó, chức năng này phụ thuộc vào cấu trúc của các tập hợp có kích thước khác nhau (khoảng 10 mm trên cm) của đất, chúng để lại không gian trống cho phép lưu thông nước và không khí. Qua đó, đất tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của rễ cây.
Cấu trúc tốt này được thúc đẩy bởi các chất hữu cơ chết và bởi các hoạt động của các sinh vật trong đất (ví dụ như giun đất) tạo ra các tập hợp này thông qua phân của chúng hoặc giúp cố định chúng. Nó không chỉ là giun đất dưới lòng đất!
Đất là gì?
Đất được tạo thành từ hỗn hợp chất khoáng (cát, phù sa, đất sét) và chất hữu cơ chết (khiến màu của chúng trở nên sẫm hơn hoặc nhạt hơn). Chất khoáng sinh ra từ sự suy thoái và biến đổi của đá. Chất hữu cơ được tạo ra bởi thực vật và tất cả các sinh vật.
Hỗn hợp các chất hữu cơ và khoáng chất, đất cũng chứa đựng sự đa dạng sinh học rất phong phú và đa dạng như các chủng loài sinh vật: macrofauna (giun đất, mối, kiến, ấu trùng côn trùng, v.v.), mesofauna (bọ ve, móng giò…), microfauna (protozoa, giun tròn…) và hệ vi sinh (vi khuẩn, virus, nấm…)
Họ giun đất
Khoảng 4,000 loài giun đất đã được biết đến trên toàn thế giới, và còn 4,000 loài nữa vẫn chưa được xác định. Một gram đất chứa hơn 10,000 loài vi khuẩn. Và đất tốt có thể chứa một số loài giun đất, 20 đến 30 loài ve, 50 đến 100 loài côn trùng, hàng chục loài giun tròn. Người ta vẫn ước tính rằng một phần tư số loài được mô tả (không bao gồm hệ vi sinh) được tìm thấy trong đất.
Hiểu biết hạn hẹp về sự đa dạng sinh học của đất
Người ta biết rất ít về sự đa dạng sinh học của đất, vì các sinh vật sống ở đó rất nhỏ và ẩn. Mặt khác, việc nghiên cứu vi sinh vật đòi hỏi các phương pháp sinh học phân tử mới chỉ được phát triển trong khoảng 20 năm.
Việc nghiên cứu hoạt động của đất vẫn còn phức tạp: cần phải tính đến cả hoạt động lý hóa của chúng (chẳng hạn như sự tuần hoàn của nước hoặc sự hòa tan các chất dinh dưỡng khoáng), sự đa dạng sinh học của chúng và các tương tác sinh thái kết quả (ví dụ như những động vật nguyên sinh ăn vi khuẩn và những vi khuẩn ăn chất hữu cơ đã chết). Biết rằng những tương tác này có thể diễn ra giữa các sinh vật rất khác nhau: giun đất tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của thực vật, nấm cộng sinh với thực vật, vi khuẩn tạo ra hoocmon thực vật làm thay đổi sự phát triển của thực vật, v.v.
Sinh thái học đất, một ngành đã bùng nổ trong 15 năm qua, nghiên cứu những tương tác này và hậu quả của chúng. Do đó, chúng tôi nhận ra rằng các cơ chế cho phép thực vật tương tác với các sinh vật trong đất và hoạt động lý hóa của nó là vô cùng phức tạp; chúng vẫn đòi hỏi rất nhiều nghiên cứu.
Sự vận hành thích hợp của đất phụ thuộc vào tương tác giữa chất khoáng, chất hữu cơ, các hoạt động của sinh vật và tất cả các tương tác sinh thái cơ bản. Do đó, chức năng này phụ thuộc vào cấu trúc của các tập hợp có kích thước khác nhau (khoảng 10 mm trên cm) của đất, chúng để lại không gian trống cho phép lưu thông nước và không khí. Qua đó, đất tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của rễ cây.
Cấu trúc tốt này được thúc đẩy bởi các chất hữu cơ chết và bởi các hoạt động của các sinh vật trong đất (ví dụ như giun đất) tạo ra các tập hợp này thông qua phân của chúng hoặc giúp cố định chúng. Nó không chỉ là giun đất dưới lòng đất!
Tại sao đất lại cần thiết đến như vậy?
Lợi ích đầu tiên mà đất đem lại cho xã hội loài người liên quan đến việc sản xuất lương thực: đất phụ thuộc vào sự hiện diện của thực vật cung cấp chất hữu cơ cho chúng, nhưng thực vật rõ ràng cần đất. Chúng đóng vai trò như một chỗ dựa cho cây, giúp cây bén rễ và phát triển.
Đất cũng đóng vai trò như một nguồn dự trữ nước, giúp thực vật phát triển liên tục (và không chỉ trong vài giờ sau mỗi trận mưa). Thực vật sản xuất chất hữu cơ (lá, rễ) bằng cách cố định CO2 trong khí quyển và hấp thụ các chất dinh dưỡng khoáng (nitơ, phốt pho, v.v.) từ đất.
Do đó, thực vật phụ thuộc vào quá trình tái chế chất hữu cơ: các sinh vật trong đất tiêu thụ lá, rễ, gỗ và tạo ra các chất dinh dưỡng khoáng bị giữ lại ở đó, tạo nguồn dinh dưỡng cho cây. Do đó, đất giúp tái chế và lưu trữ các chất dinh dưỡng, khoáng. Vậy, đất là nguồn gốc của tất cả sản lượng thực vật trên đất liền lục địa và cuộc sống của các loài động vật.
Đất giúp chúng ta nhiều mặt khác: hấp thụ và lưu trữ nước, dễ dàng điều tiết lượng nước mưa; tạo thành một kho dự trữ cacbon rất lớn thông qua các chất hữu cơ chết mà chúng chứa (nhiều hơn cả cacbon của chất hữu cơ sống và CO2 trong khí quyển cộng lại), có thể góp phần làm giảm hàm lượng CO2 trong khí quyển và do đó làm giảm biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, một trong những ẩn số lớn là liệu các hệ thống đất-thực vật sẽ tích trữ nhiều hơn (hạn chế sự nóng lên) hay ít hơn (làm tăng tốc độ ấm lên) dưới tác động của hiện tượng ấm lên toàn cầu.
Lợi ích đầu tiên mà đất đem lại cho xã hội loài người liên quan đến việc sản xuất lương thực: đất phụ thuộc vào sự hiện diện của thực vật cung cấp chất hữu cơ cho chúng, nhưng thực vật rõ ràng cần đất. Chúng đóng vai trò như một chỗ dựa cho cây, giúp cây bén rễ và phát triển.
Đất cũng đóng vai trò như một nguồn dự trữ nước, giúp thực vật phát triển liên tục (và không chỉ trong vài giờ sau mỗi trận mưa). Thực vật sản xuất chất hữu cơ (lá, rễ) bằng cách cố định CO2 trong khí quyển và hấp thụ các chất dinh dưỡng khoáng (nitơ, phốt pho, v.v.) từ đất.
Do đó, thực vật phụ thuộc vào quá trình tái chế chất hữu cơ: các sinh vật trong đất tiêu thụ lá, rễ, gỗ và tạo ra các chất dinh dưỡng khoáng bị giữ lại ở đó, tạo nguồn dinh dưỡng cho cây. Do đó, đất giúp tái chế và lưu trữ các chất dinh dưỡng, khoáng. Vậy, đất là nguồn gốc của tất cả sản lượng thực vật trên đất liền lục địa và cuộc sống của các loài động vật.
Đất giúp chúng ta nhiều mặt khác: hấp thụ và lưu trữ nước, dễ dàng điều tiết lượng nước mưa; tạo thành một kho dự trữ cacbon rất lớn thông qua các chất hữu cơ chết mà chúng chứa (nhiều hơn cả cacbon của chất hữu cơ sống và CO2 trong khí quyển cộng lại), có thể góp phần làm giảm hàm lượng CO2 trong khí quyển và do đó làm giảm biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, một trong những ẩn số lớn là liệu các hệ thống đất-thực vật sẽ tích trữ nhiều hơn (hạn chế sự nóng lên) hay ít hơn (làm tăng tốc độ ấm lên) dưới tác động của hiện tượng ấm lên toàn cầu.
Cần bảo tồn hệ sinh thái của đất
Bất kể thực tế là sàn chống thấm (phủ bê-tông hoặc hắc ín) không còn hữu ích và là nơi mà sự đa dạng sinh học bị hạn chế (vì chúng bị giảm thành vi sinh vật), hoạt động của đất bị xáo trộn ngay khi nó bị hư hỏng. đa dạng sinh học hoặc các đặc tính hóa lý của nó bị thay đổi. Tình hình này đặt ra một vấn đề cốt yếu trong lĩnh vực nông nghiệp.
Thuốc trừ sâu và việc cày bừa có xu hướng tác động tiêu cực đến sinh vật đất: một phần quan trọng trong sản xuất nông nghiệp (thu hoạch) được xuất khẩu, do đó lượng vật chất hữu cơ chứa trong đất và giàu chất dinh dưỡng khoáng sản có xu hướng giảm giảm. Cũng cần lưu ý rằng việc cày xới làm tăng tốc độ phân hủy của vật liệu này bằng cách trộn đất bề mặt (giàu chất hữu cơ hơn trong hệ sinh thái tự nhiên) và đất sâu. Ngoài ra, trong các hệ thống cây trồng được xới đất hàng năm, không có nhiều lá trên bề mặt đất, gây bất lợi cho các sinh vật hiện diện. Máy móc nông nghiệp cũng có thể làm chật đất canh tác, khiến cây trồng khó bén rễ và thấm nước mưa. Cuối cùng, những loại đất này cũng bị xói mòn mạnh do thực vật canh tác che phủ đất kém.
Hiện nay người ta tin rằng nông nghiệp thâm canh có xu hướng sử dụng đất cho mục đích khai thác, làm suy giảm dần độ phì nhiêu của chúng. Một thực tế gần đây đã khiến Bộ trưởng Bộ Môi trường Anh thông báo rằng các loại đất ở Anh không còn có thể hỗ trợ sản xuất nông nghiệp trong khoảng 40 năm nữa.
Do đa dạng sinh học trong đất chưa được hiểu rõ nên vẫn chưa rõ liệu các loài sinh vật đất có đang bị tuyệt chủng giống như nhiều loài động vật có xương sống và không xương sống sống trên mặt đất hay không. Tuy nhiên, rõ ràng là sự phong phú của các sinh vật đất đã suy giảm, ít nhất là trong các hệ sinh thái được con người hóa, và điều này phải có tác động rất lớn đến hoạt động của đất và khả năng cung cấp dịch vụ của chúng.
Tương lai của đất và sự đa dạng sinh học của đất có vẻ ảm đạm trong thời điểm hiện tại. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều giải pháp, đặc biệt là đối với đất nông nghiệp. Điều này đặc biệt liên quan đến việc thay đổi mô hình sản xuất nông nghiệp theo tinh thần nông học, để thay thế đầu vào càng nhiều càng tốt bằng các cơ chế điều tiết sinh thái, ví dụ bằng cách dựa vào sự đa dạng của các loại cây trồng và tính liên tục của lớp phủ thực vật theo thời gian và không gian.
Âu Châu áp dụng một quy định rất quan trọng về bảo vệ đất, có thể so sánh với quy định đối với nước. Hy vọng rằng các sáng kiến trên diện rộng nhằm truyền tải loại thông điệp này sẽ gặt hái được kết quả nếu chúng ta muốn nuôi sống lượng dân cư ngày càng tăng.
Bất kể thực tế là sàn chống thấm (phủ bê-tông hoặc hắc ín) không còn hữu ích và là nơi mà sự đa dạng sinh học bị hạn chế (vì chúng bị giảm thành vi sinh vật), hoạt động của đất bị xáo trộn ngay khi nó bị hư hỏng. đa dạng sinh học hoặc các đặc tính hóa lý của nó bị thay đổi. Tình hình này đặt ra một vấn đề cốt yếu trong lĩnh vực nông nghiệp.
Thuốc trừ sâu và việc cày bừa có xu hướng tác động tiêu cực đến sinh vật đất: một phần quan trọng trong sản xuất nông nghiệp (thu hoạch) được xuất khẩu, do đó lượng vật chất hữu cơ chứa trong đất và giàu chất dinh dưỡng khoáng sản có xu hướng giảm giảm. Cũng cần lưu ý rằng việc cày xới làm tăng tốc độ phân hủy của vật liệu này bằng cách trộn đất bề mặt (giàu chất hữu cơ hơn trong hệ sinh thái tự nhiên) và đất sâu. Ngoài ra, trong các hệ thống cây trồng được xới đất hàng năm, không có nhiều lá trên bề mặt đất, gây bất lợi cho các sinh vật hiện diện. Máy móc nông nghiệp cũng có thể làm chật đất canh tác, khiến cây trồng khó bén rễ và thấm nước mưa. Cuối cùng, những loại đất này cũng bị xói mòn mạnh do thực vật canh tác che phủ đất kém.
Hiện nay người ta tin rằng nông nghiệp thâm canh có xu hướng sử dụng đất cho mục đích khai thác, làm suy giảm dần độ phì nhiêu của chúng. Một thực tế gần đây đã khiến Bộ trưởng Bộ Môi trường Anh thông báo rằng các loại đất ở Anh không còn có thể hỗ trợ sản xuất nông nghiệp trong khoảng 40 năm nữa.
Do đa dạng sinh học trong đất chưa được hiểu rõ nên vẫn chưa rõ liệu các loài sinh vật đất có đang bị tuyệt chủng giống như nhiều loài động vật có xương sống và không xương sống sống trên mặt đất hay không. Tuy nhiên, rõ ràng là sự phong phú của các sinh vật đất đã suy giảm, ít nhất là trong các hệ sinh thái được con người hóa, và điều này phải có tác động rất lớn đến hoạt động của đất và khả năng cung cấp dịch vụ của chúng.
Tương lai của đất và sự đa dạng sinh học của đất có vẻ ảm đạm trong thời điểm hiện tại. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều giải pháp, đặc biệt là đối với đất nông nghiệp. Điều này đặc biệt liên quan đến việc thay đổi mô hình sản xuất nông nghiệp theo tinh thần nông học, để thay thế đầu vào càng nhiều càng tốt bằng các cơ chế điều tiết sinh thái, ví dụ bằng cách dựa vào sự đa dạng của các loại cây trồng và tính liên tục của lớp phủ thực vật theo thời gian và không gian.
Âu Châu áp dụng một quy định rất quan trọng về bảo vệ đất, có thể so sánh với quy định đối với nước. Hy vọng rằng các sáng kiến trên diện rộng nhằm truyền tải loại thông điệp này sẽ gặt hái được kết quả nếu chúng ta muốn nuôi sống lượng dân cư ngày càng tăng.
Đặng Thị Loan
Từ khóa: ĐA DẠNG SINH HỌC, ĐẤT
Ý kiến bạn đọc
Danh mục
Thống kê truy cập
- Đang truy cập79
- Hôm nay4,671
- Tháng hiện tại100,664
- Tổng lượt truy cập2,047,678