Trong đất trồng trọt bao giờ cũng có một hàm lượng chất hữu cơ nhất định. Ở đất mới khai phá tỉ lệ này khá cao sau đó giảm dần theo thời gian và thời vụ canh tác. Do thói quen chỉ sử dụng phân hóa học (cung cấp N, P, K) làm cho cây bị thiếu chất. Cứ như thế, từ vụ này đến vụ khác, cộng với lượng bị trôi rửa do dòng chảy của nước làm cho hàm lượng hữu cơ ngày càng bị cạn kiệt. Khi chất hũu cơ không còn nữa thì đất trở nên chai cứng, hoạt tính của đất mất đi, sự trao đổi chất giữa cây và môi trường thông qua đất bị hạn chế, làm cho sự phát triển của cây bị đình trệ.
Bổ sung chất hữu cơ từ phân bón có nguồn gốc hữu cơ sẽ cải thiện các tính chất vật lý, hoá học và sinh học của đất đồng thời hạn chế mức độ độc hại của các nguyên tố như nhôm (Al), sắt (Fe), nâng cao sự hoà tan lân trong đất. Bên cạnh đó việc bồi bùn vào gốc cây, bón phân chuồng, phân xanh cho cây cũng mang lại hiệu quả. Tuy nhiên, loại phân này số lượng có hạn lại có nhiều nhược điểm nên không được sử dụng rộng rải. Việc phân tích hàm lượng chất hữu cơ trong phân bón, trong đất trồng trọt giúp chúng ta biết được nhu cầu của đất trồng cũng như hàm lượng chất hữu cơ trong phân bón để có thể lựa chọn loại phân hữu cơ phù hợp với điều kiện đất và cây trồng. Qua đó giúp cải tạo đất, tăng độ phì nhiêu, tăng năng suất và tăng thu nhập cho người nông dân.
Chất hữu cơ là chất được hình thành do sự phân huỷ xác thực vật (lá, rễ, thân...), cơ thể vi sinh vật và động vật... Chúng có tác dụng cung cấp thức ăn cho thực vật, kích thích tăng trưởng, cung cấp kháng sinh, vitamin làm cho đất tơi xốp, thoáng khí, hút ẩm là điều kiện thuận lợi cho cây trồng phát triển.
Đối với lý tính đất: Chất hữu cơ có ảnh hưởng rất lớn đến tính chất vật lý của đất. Một trong những ảnh hưởng quan trọng là hình thành cấu trúc và đuy trì độ bền cấu trúc của đất (Cochrane và Aylmore, 1994; Thomas và ctv, 1996). Chất hữu cơ và mùn có tác dụng cải thiện trạng thái kết cấu của đất, các keo mùn gắn kết các hạt đất với nhau tạo thành những hạt kết tốt, bền vững từ đó ảnh hưởng toàn bộ lý tính của đất như chế độ nước (tính thấm và giữ nước tốt hơn), chế độ khí, chế độ nhiệt (sự hấp thu nhiệt và giữ nước tốt hơn), giảm tính dính dẻo, tăng cường khả năng cày xới đất. Vì vậy đất nhiều mùn thì có chế độ nước, không khí và nhiệt độ tốt phù hợp cho cây sinh trưởng phát triển và cho năng suất cao.
Đối với hóa tính đất: chất hữu cơ có vai trò quan trọng về mặt hóa học đất như: Gia tăng CEC, tăng khả năng giữ chất dinh dưỡng cho đất, tăng cường độ sự phóng thích chất dinh dưỡng từ các thành phần khoáng trong đất bị hòa tan bởi các acid hữu cơ. Theo Trần Văn Chính (2006), chất hữu cơ và mùn tham gia phản ứng hóa học của đất, cải thiện điều kiện oxy hóa, gắn liền với sự di động và kết tủa của các nguyên tố vô cơ trong đất. Nhờ có nhóm các định chức các hợp chất mùn nói riêng, chất hữu cơ nói chung làm tăng khẳ năng hấp thụ của đất, giữ được các chất dinh dưỡng, đồng thời làm tăng tính đệm của đất.
Đối với tăng trưởng cây trồng: chất hữu cơ rất quan trọng và giữ vai trò chính bởi vì nó ảnh hưởng đến đặt tính lý, hóa và sinh học đất (Son and Ramaswami, 1997). Theo Akio Ikono (1984) chất hữu cơ là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng qua quá trình khoáng hóa. Chất hữu cơ không chỉ là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng mà còn giúp duy trì chất lượng đất theo hướng bền vững nhằm đạt năng suất cao qua sự cải tạo tính chát lý, hóa và sinh học đất (Flaig, 1984).
1.1.5.2 Chất hữu cơ là kho thức ăn cho cây trồng và vi sinh vật
Chất hữu cơ và đất đều chứa một lượng khá lớn các nguyên tố dinh dưỡng N, P, K, S, Ca, Mg và các nguyên tố vi lượng, trong đó đặt biệt là N. Những nguyên tố này được giữ một thời gian dài trong các hợp chất hữu cơ, vì vậy chất hữu cơ đất vừa cung cấp thức ăn thường xuyên vừa là kho dữ trử dinh dưỡng lâu dài của cây trồng cũng như vi sinh vật đất (Trần Văn Chính, 2006).
Chất hữu cơ là nguồn thức ăn quan trọng của hệ vi sinh vật, là môi trường sống của hệ vi sinh vật đất. Mùn là chất kích thích sinh trưởng và là chất kháng sinh để chống lại bệnh hại của cây trồng (Ngô Thị Đào và Vũ Hữu Yêm, 2005).
1.1.5.3 chất hữu cơ đất có tác dụng duy trì bảo vệ đất
Theo Trần Văn Chính (2006), chất hữu cơ có chứa chất kháng sinh cho thực vật chống lại sự phát sinh sâu bệnh và là môi trường rất tốt làm tăng hoạt tính của hầu hết vi sinh vật đất.
Tăng cường sự phân giải của vi sinh vật hoặc xúc tác cho sự phân giải các thuốc bảo vệ thực vật trong đất.
Cố định các chất gây ô nhiễm trong đất, làm giảm mức đọ dễ tiêu của chất độc cho thực vật.
1.1.5.4 Phản ứng tạo phức
Theo Võ Thị Gương (2010) sự tạo phức của chất hữu cơ có vai trò quan trọng trong cải thiện độ phì nhiêu của đất. phức chất hữu cơ cũng ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến các tính chất như lý, hóa và sinh học đất.
Phức liên kết giữa vi sinh vật sống như vi khuẩn, nấm – khoáng sét- chất hữu cơ thì quan trọng rất nhiều so với quan niệm trước đây. Đó là tiến trình tạo nên môi trường không thể thiếu được cho các phản ứng sinh hóa học sảy ra, mặc dù đến nay người ta chưa hiểu nhiều về ảnh hưởng của nó đến các chu trình hữu cơ của vi sinh vật sống trong đất (Võ Thị Gương, 2010).
Trong đất trồng trọt bao giờ cũng có một hàm lượng chất hữu cơ nhất định. Ở đất mới khai phá tỉ lệ này khá cao sau đó giảm dần theo thời gian và thời vụ canh tác. Do thói quen chỉ sử dụng phân hóa học (cung cấp N, P, K) làm cho cây bị thiếu chất. Cứ như thế, từ vụ này đến vụ khác, cộng với lượng bị trôi rửa do dòng chảy của nước làm cho hàm lượng hữu cơ ngày càng bị cạn kiệt. Khi chất hũu cơ không còn nữa thì đất trở nên chai cứng, hoạt tính của đất mất đi, sự trao đổi chất giữa cây và môi trường thông qua đất bị hạn chế, làm cho sự phát triển của cây bị đình trệ.
Bổ sung chất hữu cơ từ phân bón có nguồn gốc hữu cơ sẽ cải thiện các tính chất vật lý, hoá học và sinh học của đất đồng thời hạn chế mức độ độc hại của các nguyên tố như nhôm (Al), sắt (Fe), nâng cao sự hoà tan lân trong đất. Bên cạnh đó việc bồi bùn vào gốc cây, bón phân chuồng, phân xanh cho cây cũng mang lại hiệu quả. Tuy nhiên, loại phân này số lượng có hạn lại có nhiều nhược điểm nên không được sử dụng rộng rải. Việc phân tích hàm lượng chất hữu cơ trong phân bón, trong đất trồng trọt giúp chúng ta biết được nhu cầu của đất trồng cũng như hàm lượng chất hữu cơ trong phân bón để có thể lựa chọn loại phân hữu cơ phù hợp với điều kiện đất và cây trồng. Qua đó giúp cải tạo đất, tăng độ phì nhiêu, tăng năng suất và tăng thu nhập cho người nông dân.
Chất mùn có vai trò quan trọng trong sự hình thành cấu trúc và duy trì độ bền cấu trúc đất. Chất mùn kết gắn các phần tử cơ học với nhau tạo thành các đoàn lạp có độ bền với xói mòn và các ngoại lực khác tác động vào đất.
Hàm lượng chất hữu cơ đất và độ bền cấu trúc lien quan chặt chẽ với nhau. Hằng năm có bổ sung xác hữu cơ thực vật đã duy trì có hiệu quả độ bền cấu trúc.
Trong đất thường xảy ra quá trình suy thoái chất hữu cơ nhanh hơn quá trình tích luỹ chúng. Việc duy trì độ bền cấu trúc đất đòi hỏi bổ sung chất hữu cơ cho đất, nhất là đất trồng ở các vùng nhiệt đới.
Mùn có vai trò rất to lớn trong quá trình tạo thành đất, hình thành phẫu diện đất và tạo ra cấu trúc đất. Nhờ tính chất tạo phức của mùn với các kim loại làm tăng cấu trúc đất ( humat Ca, Mg, Fe, Al), giảm độc hại của nhiều nguyên tố kim loại nặng. Đất chua nhiều Al trao đổi độc hại đối với cây trồng, chất mùn đã làm giảm rõ rệt Al linh động do cơ chế tạo phức.
Axít mùn còn có tác dụng trực tiếp trong quá trình phong hoá đá, khoáng và đối với thực vật còn là chất kích thích sinh trưởng.
Các đất có thành phần cơ giới nhẹ(đất cát, đất xám bạt màu) thì khả năng trao đổi cation từ 60 - 96% do chất mùn. Do tính chất hấp phụ và trao đổi cation lớn của chất mùn, mà tính đệm của đất cũng lớn.
Mùn có vai trò rất toàn diện đối với độ phì đất, ảnh hưởng đến mọi tính chất lý hóa và sinh học của đất.
Mùn là hợp chất chứa nguồn dinh dưỡng cho cây trồng khi chúng bị khoán hoá. Các chất dinh dưỡng trong chất mùn như nitơ, photpho, lưu huỳnh và các nguyên tố khác sẽ được cung cấp dần cho cây khi bị khoán hoá chậm. Khi phân giải chất hữu cơ và mùn đất làm tăng CO2 cho không khí đất và lớp không khí gần mặt đất tạo điều kiện cho quang hợp cây trồng.
Xác sinh vật: thực vật (rễ̉, thân, lá), vi sinh vật, động vật sống
trong đất. Lượng chất hữu cơ đi vào đất hàng năm tùy thuộc vào hệ
sinh thái. Rừng nhiệt đới 35 T/ha/năm. Đất đã canh tác (tùy thuộc vào cây trồng) khoảng 2-3 T/ha/năm. Riêng vi sinh vật, động vật 100-200 kg/ha/năm. Ngoài ra đối với đất canh tác còn có lượng phân hữu cơ được bón hàng năm.
Chuyển hóa chất hữu cơ thành các dạng hữu cơ khác. Hầu như tất
cả các chất hữu cơ vào đất đều bị xử lý bởi vi sinh vật và động vật sống
trong đất sản phẩm cuối cùng là các hợp chất vô cơ. Tuy nhiên trong
quá trình chuyển hóa hình thành nên rất nhiều các sản phẩm hữu cơ
phức tạp và bền khác.
Trên các loại đất khác nhau thì đặc điểm phân bố chất hữu cơ trong
phẫu diện cũng khác nhau. Trên đất rừng thì phần lớn chất hữu cơ vào
đất đi theo phần rơi rụng của lá, cành cây. Trong khi đó khi lớp phủ
thực vật là hòa thảo thì phần hữu cơ vào đất
chủ yếu từ rễ. Điều đó đóng vai trò rất quan trọng trong sự chuyển hóa
chất hữu cơ trong đất và quá trình hình thành đất.