Vai trò của vật liệu hữu cơ trong việc cải tạo đất: Một bài tổng quan

Canadian Journal of Soil Science - Tập 92 Số 1 - Trang 19-38 - 2012
Francis J. Larney1, Denis A. Angers2
1Agriculture and Agri-Food Canada, 5403 1st Avenue S., Lethbridge, Alberta, Canada T1J 4B1
2Agriculture and Agri-Food Canada, 2560 Boul. Hochelaga, Québec, Québec, Canada G1V 2J3

Tóm tắt

Larney, F. J. và Angers, D. A. 2012. Vai trò của vật liệu hữu cơ trong việc cải tạo đất: Một bài tổng quan. Can. J. Soil Sci. 92: 19–38. Một nguyên tắc cơ bản của quản lý đất bền vững là các hoạt động hiện tại của con người không gây hại cho các thế hệ tương lai. Đất đai bị suy thoái bởi các sự kiện tự nhiên (xói mòn) hoặc hoạt động công nghiệp. Một đặc điểm phổ biến của đất bị suy thoái hoặc bị xáo trộn là thiếu hụt chất hữu cơ so với các khu vực không bị xáo trộn lân cận. Các vật liệu hữu cơ, chẳng hạn như phân gia súc, bùn thải, sản phẩm phụ từ nhà máy sản xuất giấy, chất thải gỗ và phế liệu nông nghiệp, được sản xuất nhiều ở Canada và có thể được sử dụng rộng rãi trong việc cải tạo đất. Sản xuất bùn thải khoảng 0.5 Tg mỗi năm (trọng lượng khô); bùn nhà máy giấy được tạo ra ở tỉnh Quebec khoảng 2 Tg (trọng lượng ướt) vào năm 2002. Bài viết tổng quan này xem xét các cơ chế mà thông qua đó vật liệu hữu cơ ảnh hưởng đến tính chất đất (vật lý, hóa học, sinh học) và mô tả vai trò của vật liệu hữu cơ trong việc cải tạo, nhấn mạnh các loại vật liệu và tỷ lệ áp dụng cho việc cải thiện đất và sản xuất sinh khối. Việc áp dụng một lần lớn các vật liệu hữu cơ có thể thúc đẩy quá trình cải tạo ban đầu và dẫn đến năng suất sơ cấp tự duy trì. Các vật liệu hữu cơ dễ phân hủy có thể cung cấp hiệu ứng ngay lập tức, nhưng tạm thời, trong khi đó, các vật liệu ổn định, ít phân hủy hơn có thể mang lại hiệu ứng lâu dài hơn. Việc sử dụng vật liệu hữu cơ cho việc cải tạo là có lợi cho cả hai bên, trong đó các sản phẩm thải từ nông nghiệp, lâm nghiệp và đô thị giúp các lĩnh vực khác đạt được mục tiêu cải tạo đất của họ.

Từ khóa

#cải tạo đất #vật liệu hữu cơ #sinh khối #quản lý đất bền vững #phân gia súc #bùn thải #sản phẩm phụ.

Tài liệu tham khảo

Abbott J.L., 1973, Soil Sci. Soc. Am. Proc., 37, 60, 10.2136/sssaj1973.03615995003700010022x

Akala V.A., 2000, Land Degrad. Devel., 11, 289, 10.1002/1099-145X(200005/06)11:3<289::AID-LDR385>3.0.CO;2-Y

Albiach R., 2000, Bioresour. Technol., 75, 43, 10.1016/S0960-8524(00)00030-4

Anderson D.W., 1977, Geoderma, 19, 11, 10.1016/0016-7061(77)90010-6

Angers, D. A. and Chenu, C. 1997.Dynamics of soil aggregation and C sequestration. Pages 199–206inR. Lal, J. F. Kimble, R. F. Follett, and B. A. Stewart, eds. Soil processes and the carbon cycle. CRC Press, Boca Raton, FL.

Aoyama M., 1999, Can. J. Soil Sci., 79, 295, 10.4141/S98-049

Balesdent J., 2000, Soil Tillage Res., 53, 215, 10.1016/S0167-1987(99)00107-5

Bateman J.C., 2001, Can. J. Soil Sci., 81, 113, 10.4141/S00-105

Bastida F., 2008, Microbial Ecol., 55, 651, 10.1007/s00248-007-9308-0

Baumann K., 2009, Soil Biol. Biochem., 41, 1966, 10.1016/j.soilbio.2009.06.022

Bécard G., 1989, Appl. Environ. Microbiol., 55, 2320, 10.1128/AEM.55.9.2320-2325.1989

Belyaeva O.N., 2009, Bioresour. Technol., 100, 5203, 10.1016/j.biortech.2009.05.032

Bendfeldt E.S., 2001, Soil Sci. Soc. Am. J., 65, 1736, 10.2136/sssaj2001.1736

Benke M.B., 2010, Can. J. Soil Sci., 90, 685, 10.4141/cjss09112

Biederman L.A., 2008, Soil Biol. Biochem., 40, 2366, 10.1016/j.soilbio.2008.05.017

Bradshaw A., 1997, Ecol. Eng., 8, 255, 10.1016/S0925-8574(97)00022-0

Bradshaw A.D., 2001, Ecol. Eng., 17, 87, 10.1016/S0925-8574(00)00149-X

Brofas G., 2000, J. Environ. Qual., 29, 811, 10.2134/jeq2000.00472425002900030017x

Bulmer C., 2007, Can. J. For. Res., 37, 1894, 10.1139/X07-063

Büyüksönmez F., 2000, Compost Sci. Util., 8, 61, 10.1080/1065657X.2000.10701751

Camberato J.J., 2006, Can. J. Soil Sci., 86, 641, 10.4141/S05-120

Carpenter A.F., 2000, J. Environ. Qual., 29, 387, 10.2134/jeq2000.00472425002900020004x

Castillejo J.M., 2010, Arid Land Res. Manage., 24, 344, 10.1080/15324982.2010.502920

Cessna A.J., 2011, J. Environ. Qual., 40, 188, 10.2134/jeq2010.0079

Chambers B., 2002, Water Environ. J., 16, 34, 10.1111/j.1747-6593.2002.tb00365.x

Chantigny M.H., 1999, Soil Sci. Soc. Am. J., 63, 1214, 10.2136/sssaj1999.6351214x

Chantigny M. H., 2001, Can. J. Soil Sci., 81, 131, 10.4141/S00-046

Charmley E., 2006, Can. J. Soil Sci., 86, 621, 10.4141/S05-118

Cheng Z., 2009, Appl. Soil Ecol., 42, 107, 10.1016/j.apsoil.2009.02.005

Clark G.J., 2009, Aust. J. Soil Res., 47, 770, 10.1071/SR09119

Claassen V.P., 2007, Land Degrad. Devel., 18, 119, 10.1002/ldr.770

Cogger C.G., 2006, Can. J. Soil Sci., 86, 613, 10.4141/S05-117

Cooke J.A., 2002, Environ. Rev., 10, 41, 10.1139/a01-014

Curtis M.J., 2009, Restor. Ecol., 17, 24, 10.1111/j.1526-100X.2007.00329.x

Delschen T., 1999, Plant Soil, 213, 43, 10.1023/A:1004373102966

de Varennes A., 2010, Water Air Soil Pollut., 208, 91, 10.1007/s11270-009-0151-4

Dormaar J.F., 1988, Can. J. Soil Sci., 68, 669, 10.4141/cjss88-064

Dormaar J.F., 1997, Can. J. Soil Sci., 77, 271, 10.4141/S96-071

Dormaar J.F., 1997, Can. J. Soil Sci., 77, 27, 10.4141/S96-015

Eck H.V., 1987, Agron. J., 79, 1067, 10.2134/agronj1987.00021962007900060024x

Edwards, J. H. and Someshwar, A. V. 2000.Chemical, physical, and biological characteristics of agricultural and forest by-products for land application. Pages 1–62inJ. F. Power and W. A. Dick, eds. Land application of agricultural, industrial and municipal by-products. SSSA Book Series No. 6, SSSA, Madison, WI.

Eghball B., 1999, Commun. Soil Sci. Plant Anal., 30, 2563, 10.1080/00103629909370396

Ellis E.C., 2010, Global Ecol. Biogeogr., 19, 589, 10.1111/j.1466-8238.2010.00540.x

Fierro A., 1999, J. Appl. Ecol., 36, 244, 10.1046/j.1365-2664.1999.00395.x

Freeze B.S., 1993, Can. J. Soil Sci., 73, 267, 10.4141/cjss93-028

Gaillard V., 2003, Soil Biol. Biochem., 35, 93, 10.1016/S0038-0717(02)00241-9

Gaillard V., 1999, Eur. J. Soil Sci., 50, 567, 10.1046/j.1365-2389.1999.00266.x

Gardner W.C., 2010, Can. J. Soil Sci., 90, 571, 10.4141/cjss09067

Golchin A., 1994, Aust. J. Soil Res., 32, 1043, 10.1071/SR9941043

Gregorich E.G., 1994, Can. J. Soil Sci., 74, 367, 10.4141/cjss94-051

Gryndler M., 2008, Bioresour. Technol., 99, 6391, 10.1016/j.biortech.2007.11.059

Gupta S.C., 1977, Soil Sci. Soc. Am. J., 41, 601, 10.2136/sssaj1977.03615995004100030035x

Haas, C. N., Rose, J. B. and Gerba, C. P. 1999.Quantitative microbial risk assessment. John Wiley & Sons, New York, NY.

Haering, K. C., Daniels, W. L. and Feagley, S. E. 2000.Reclaiming mined lands with biosolids, manures, and papermill sludges. Pages 615–644inR. I. Barnhisel, R. G. Darmody, and W. L. Daniels, eds. Reclamation of drastically disturbed lands. Agronomy Monog. No. 41, ASA, CSSA, SSSA, Madison, WI.

Hansen N.E., 2009, Trans. ASABE, 52, 793, 10.13031/2013.27400

Haynes R.J., 2001, Nutr. Cycl. Agroecosyst., 59, 47, 10.1023/A:1009823600950

Hemstock S.S., 2010, Can. J. Soil Sci., 90, 165, 10.4141/CJSS09021

Hobbs, R. J. 1999.Restoration of disturbed ecosystems. Pages 673–688inL. R. Walker, ed. Ecosystems of disturbed ground. Elsevier Science B.V., Amsterdam, the Netherlands.

IUSS Working Group WRB. 2006.World reference base for soil resources 2006. 2nd ed. World Soil Resources Reports No. 103, FAO, Rome, Italy.

Izaurralde R.C., 2006, Agron. J., 98, 1298, 10.2134/agronj2005.0184

Janzen H.H., 1998, Soil Tillage Res., 47, 181, 10.1016/S0167-1987(98)00105-6

Kasongo R. K., 2011, Soil Use Manage., 27, 94, 10.1111/j.1475-2743.2010.00315.x

Khaleel R., 1981, J. Environ. Qual., 10, 133, 10.2134/jeq1981.00472425001000020002x

Kost D.A., 1997, J. Environ. Qual., 26, 1409, 10.2134/jeq1997.00472425002600050030x

Lal R., 2003, Land Degrad. Devel., 14, 309, 10.1002/ldr.562

Larney F.J., 2003, J. Environ. Qual., 32, 1105, 10.2134/jeq2003.1105

Larney F.J., 1996, Agron. J., 88, 921, 10.2134/agronj1996.00021962003600060012x

Larney F.J., 1997, Agric. Ecosyst. Environ., 65, 113, 10.1016/S0167-8809(97)00047-9

Larney F. J., 2006, Can. J. Soil Sci., 86, 585, 10.4141/S05-114

Larney F.J., 2003, Can. J. Soil Sci., 83, 415, 10.4141/S02-076

Larney F.J., 2005, Can. J. Soil Sci., 85, 307, 10.4141/S04-035

Larney, F. J., Hao, X. and Topp, E. 2011.Manure management. Pages 247–263inJ. L. Hatfield and T. J. Sauer, eds. Soil management: building a stable base for agriculture. ASA, SSSA, Madison, WI.

Larney F.J., 1995, J. Soil Water Conserv., 50, 87

Larney F.J., 2011, Can. J. Soil Sci., 91, 1029, 10.4141/cjss10065

Larney F.J., 1995, Can. J. Soil Sci., 75, 369, 10.4141/cjss95-053

Larney F.J., 2000, Can. J. Soil Sci., 80, 515, 10.4141/S99-100

Larney F.J., 2009, Soil Tillage Res., 103, 73, 10.1016/j.still.2008.09.008

Larney F.J., 2000, Agron. J., 92, 948, 10.2134/agronj2000.925948x

Larney F.J., 2003, J. Environ. Qual., 32, 1508, 10.2134/jeq2003.1508

Lashermes G., 2009, Eur. J. Soil Sci., 60, 297, 10.1111/j.1365-2389.2008.01110.x

Lashermes G., 2010, Bioresour. Technol., 101, 157

Leroy B.L.M., 2008, Soil Use Manage., 24, 139, 10.1111/j.1475-2743.2008.00142.x

Leroy B.L.M., 2008, Pedobiologia, 52, 139, 10.1016/j.pedobi.2008.07.001

Mabuhay J.A., 2006, Land Degrad. Devel., 17, 321, 10.1002/ldr.703

MacLeod J.A., 2006, Can. J. Soil Sci., 86, 631, 10.4141/S05-119

Martens D. A, 1992, Agron. J., 84, 707, 10.2134/agronj1992.00021962008400040032x

Martens D. A., 1992, Soil Sci., 153, 53, 10.1097/00010694-199201000-00008

Montgomery, D. R. 2007.Dirt–the erosion of civilizations. University of California Press, Berkeley, CA.

Naeth M. A., 2012, Can. J. Soil Sci., 92, 7, 10.4141/cjss2011-028

N'dayegamiye A., 1990, Can. J. Soil Sci., 70, 259, 10.4141/cjss90-027

Nicolardot B., 2007, Soil Biol. Biochem., 39, 1631, 10.1016/j.soilbio.2007.01.012

Noyd R.K., 1997, J. Environ. Qual., 26, 682, 10.2134/jeq1997.00472425002600030013x

Pagliai M., 1993, Bioresour. Technol., 43, 205, 10.1016/0960-8524(93)90032-7

Palumbo A.V., 2004, Adv. Environ. Res., 8, 425, 10.1016/S1093-0191(02)00124-7

Pascault N., 2010, Microb. Ecol., 60, 816, 10.1007/s00248-010-9705-7

Paschke M.W., 2005, Restor. Ecol., 13, 545, 10.1111/j.1526-100X.2005.00068.x

Pascual J.A., 1999, Biol. Fertil. Soils., 30, 1, 10.1007/s003740050579

Pedrol N., 2010, Soil Tillage Res., 110, 134, 10.1016/j.still.2010.07.005

Pérés G., 1998, Biol. Fertil. Soils., 27, 417, 10.1007/s003740050452

Persyn R.A., 2007, Appl. Eng. Agric., 23, 631, 10.13031/2013.23674

Pichtel J.R., 1994, J. Environ. Qual., 23, 766, 10.2134/jeq1994.00472425002300040022x

Powlson D. S., 2008, Waste Manage., 28, 741, 10.1016/j.wasman.2007.09.024

Reid N. B., 2005, Restor. Ecol., 13, 594, 10.1111/j.1526-100X.2005.00076.x

Reid N. B., 2005, Restor. Ecol., 13, 602, 10.1111/j.1526-100X.2005.00077.x

Ros M., 2003, Soil Biol. Biochem., 35, 463, 10.1016/S0038-0717(02)00298-5

Rossiter D.G., 2007, J. Soils Sediments, 7, 96, 10.1065/jss2007.02.208

Salazar M., 2009, Arid Land Res. Manage., 23, 327, 10.1080/15324980903231934

Sanborn P., 2004, West. J. Appl. For., 19, 175, 10.1093/wjaf/19.3.175

Schlesinger W.H., 1999, Science, 284, 2095, 10.1126/science.284.5423.2095

Schneider S., 2009, J. Environ. Qual., 38, 772, 10.2134/jeq2008.0098

Scullion J., 2000, Soil Biol. Biochem., 32, 119, 10.1016/S0038-0717(99)00142-X

Senesi, N. and Loffredo, E. 1999.The chemistry of soil organic matter. Pages 239–370inD. L. Sparks, ed. Soil physical chemistry. 2nd ed. CRC Press, Boca Raton, FL.

Senesi N., 2007, Clean Soil Air Water, 35, 26, 10.1002/clen.200600018

Séré G., 2010, J. Soils Sediments, 10, 1246, 10.1007/s11368-010-0206-6

Séré G., 2008, J. Soils Sediments, 8, 130, 10.1065/jss2008.03.277

Shipitalo M.J., 2008, J. Environ. Qual., 37, 2351, 10.2134/jeq2007.0648

Shrestha R.K., 2009, Soil Sci. Soc. Am. J., 73, 1004, 10.2136/sssaj2008.0216

Sims, H. P., Powter, C. B. and Campbell. J. A. 1984.Land surface reclamation: A review of the international literature. Alberta Land Conservation and Reclamation Council, Report No. RRTAC 84-1, Queen's Printer, Edmonton, AB.

Sims J.T., 1997, J. Environ. Qual., 26, 20

Six J., 2002, Plant Soil, 241, 155, 10.1023/A:1016125726789

Smith E.G., 2000, Can. J. Soil Sci., 80, 165, 10.4141/S99-015

Sopper, W. E. 1992.Reclamation of mine land using municipal sludge. Pages 351–439inR. Lal and B. A. Stewart, eds. Soil restoration. Advances in soil science. Vol. 17. Springer-Verlag, New York, NY.

Stewart, B. A., Robinson, C. A. and Parker, D. B. 2000.Examples and case studies of beneficial reuse of beef cattle byproducts. Pages 387–407inJ. F. Power and W. A. Dick, eds. Land application of agricultural, industrial and municipal byproducts. SSSA Book Series No. 6, SSSA, Madison, WI.

Sun H., 1995, Can. J. Soil Sci., 75, 319, 10.4141/cjss95-046

Tanaka D.L., 1989, Soil Sci. Soc. Am.J., 53, 228, 10.2136/sssaj1989.03615995005300010040x

Tejada M., 2006, J. Environ. Qual., 35, 1010, 10.2134/jeq2005.0460

Thorne M.E., 1998, J. Environ. Qual., 27, 1228, 10.2134/jeq1998.00472425002700050030x

Tian G., 2009, J. Environ. Qual., 38, 61, 10.2134/jeq2007.0471

Van Herk F.H., 2004, Compost Sci. Util., 12, 235, 10.1080/1065657X.2004.10702188

Vetterlein D., 1999, Plant Soil, 213, 1, 10.1023/A:1004681506901

Viaud V., 2011, Soil Use Manage., 27, 84, 10.1111/j.1475-2743.2010.00314.x

Wallace B.M., 2009, J. Environ. Qual., 38, 291, 10.2134/jeq2007.0608

Walton M., 2001, Arid Land Res. Manage., 15, 223, 10.1080/15324980152119784

Wang P., 2004, Soil Biol. Biochem., 36, 767, 10.1016/j.soilbio.2003.12.012

Werner M.R., 1989, Revue d'Ecologie et de Biologie du Sol, 26, 427

Whalen J. K., 2000, Soil Sci. Soc. Am. J., 64, 962, 10.2136/sssaj2000.643962x

Whalen J.K., 1998, Biol. Fertil. Soils, 27, 400, 10.1007/s003740050450

White C.S., 1997, J. Environ. Qual., 26, 1663, 10.2134/jeq1997.00472425002600060029x

Winter Sydnor M.E., 2002, J. Environ. Qual., 31, 1528, 10.2134/jeq2002.1528

Zanuzzi A., 2009, Geoderma, 154, 69, 10.1016/j.geoderma.2009.09.014

Zebarth B.J., 1999, Can. J. Soil Sci., 79, 501, 10.4141/S98-074

Zibilske L.M., 2000, J. Environ. Qual., 29, 1975, 10.2134/jeq2000.00472425002900060034x

Zika M., 2009, Ecol. Econ., 69, 310, 10.1016/j.ecolecon.2009.06.014

Zvomuya F., 2007, Soil Sci. Soc. Am. J., 71, 1186, 10.2136/sssaj2006.0370

Zvomuya F., 2008, Nutr. Cycl. Agroecosyst., 80, 223, 10.1007/s10705-007-9137-z

Thông tin
Thông tin xuất bản

Canadian Journal of Soil Science

Tập 92 Số 1

19-38

Thông tin tác giả