Tổng quan phương pháp thí nghiệm, thiết kế và thu thập dữ liệu. Trong (a), phương pháp ủ đất với 44CaCl2 để nâng cao lượng canxi trong đất. Trong (b), danh sách tất cả các yếu tố thử nghiệm. Trong (c), sơ đồ minh họa thời gian ủ và các mốc thời gian lấy mẫu. Trong (d), danh sách các loại dữ liệu được thu thập tại Tbeg (4 ngày) và Tend (~4 tháng). Nguồn: Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-42291-6.

Nông dân bổ sung canxi vào đất vì nhiều lý do liên quan đến việc tăng năng suất cây trồng, bao gồm điều chỉnh độ pH và cải thiện cấu trúc đất.

Tổ chức Light Source của Canada (CLS) tại Đại học Saskatchewan, các nhà khoa học từ Đại học Cornell và Đại học Purdue đã xác định được một cơ chế chưa được khám phá trước đây được kích hoạt bởi canxi khi nó được thêm vào đất. Phát hiện của họ có thể dẫn tới việc sử dụng khoáng sản trong nông nghiệp.

Canxi được biết do tác động đến cách ổn định chất hữu cơ trong đất. Điều chưa được biết là liệu canxi có ảnh hưởng đến các vi khuẩn có liên quan hay không và cách chúng hoạt động. Vi khuẩn là những sinh vật cực nhỏ sống trong không khí, đất và nước; chúng xử lý chất hữu cơ trong đất và giúp thúc đẩy sự phát triển của thực vật.

Itamar Shabtai, Trạm Thí nghiệm Nông nghiệp Connecticut, cho biết: “Chúng tôi đã chứng minh bằng cách bổ sung canxi vào đất đã thay đổi quần thể vi khuẩn trong đất và cách chúng xử lý chất hữu cơ. Chúng đã xử lý nó theo cách hiệu quả hơn - nhiều carbon được giữ lại trong đất và ít bị thất thoát vào khí quyển dưới dạng CO₂”

Shabtai cho biết: “Carbon chiếm khoảng một nửa số chất hữu cơ trong đất, cực kỳ quan trọng đối với hầu hết các đặc tính của đất. Đất chứa nhiều carbon thường màu mỡ hơn. Chúng có khả năng giữ nước tốt hơn trong điều kiện khô hạn. Đất có lượng carbon hữu cơ cao hơn cũng có khả năng cung cấp chất dinh dưỡng hiệu quả cho cây trồng và thúc đẩy sự phát triển của cây trồng và chống xói mòn. Từ quan điểm toàn cầu, đất chứa một lượng carbon đáng kể, nhiều hơn cả thực vật và bầu khí quyển cộng lại, vì vậy việc giữ lượng carbon đó có thể giúp giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu. Nếu chúng ta có thể tăng lượng carbon trong đất, có lẽ chúng ta có thể làm giảm sự gia tăng lượng CO₂ trong khí quyển. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng đường truyền tia SGM tại CLS để đo lượng vật chất thực vật bị phân hủy sau khi bổ sung canxi, trong khi đường truyền tia Mid-IR cho phép họ xác định và định lượng lượng carbon ổn định trong đất - dữ liệu không thể thu thập được bằng bất kỳ cách nào khác.​

Phát hiện của họ có thể mang lại lợi ích cho các nhà sản xuất nông nghiệp bằng cách cung cấp cho họ một công cụ khác giúp duy trì và cải thiện chất hữu cơ trong đất. Bây giờ chúng ta đã hiểu rõ hơn về cách canxi có thể tác động đến cách vi khuẩn cải thiện carbon trong đất, có lẽ chúng ta có thể sử dụng các chất cải tạo đất có chứa canxi và đã được nông dân sử dụng - chẳng hạn như vôi và thạch cao - theo cách có thể mang lại lợi ích về chất hữu cơ trong đất.

Đỗ Thị Thanh Trúc theo Phys.org