Giáo trình đào tạo canh tác hữu cơ ( P5) - Giữ cân bằng dinh dưỡng cây trồng

17/Jul/2022 Lượt xem:158

^{Các phần trước:}^{Phần 1. Phần 2. Phần 3. Phần 4.}

Phương pháp cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng trong nông nghiệp hữu cơ khác một cách cơ bản so với nông nghiệp thông thường. Trong khi nông nghiệp thông thường tập trung vào cung cấp dinh dưỡng trực tiếp cho cây trồng bằng cách sử dụng hầu hết các phân khoáng dễ hòa tan thì canh tác hữu cơ nuôi cây trồng gián tiếp bằng cách nuôi các sinh vật đất cùng các vật chất hữu cơ.

5.1 Dinh dưỡng chính của cây trồng và đảm bảo cung cấp chúng thế nào

Các dinh dưỡng đa lượng và vi lượng
Cây trồng cần một số chất dinh dưỡng để chúng phát triển mạnh khỏe. Nhìn chung, các dinh dưỡng được đưa vào nhóm đa lượng có nghĩa nó được yêu cầu số lượng đáng kể (như đạm, lân, kali, canxi vv...) và nhóm vi lượng được yêu cầu chỉ một lượng rất nhỏ bé nhưng không kém phần quan trọng, (như kẽm, mangan, sắt vv...). Phân bón hữu cơ luôn chứa đầy đủ số lượng của tất cả các dinh dưỡng được yêu cầu và chúng ở trong một kết cấu cân bằng. Do đó, các trường hợp có sự thiếu hụt chất dinh dưỡng riêng lẻ hầu hết có thể được ngăn chặn bằng cách bón phân ủ, phân động vật và các nguồn hữu cơ khác.

Đạm
Một trong số dinh dưỡng quan trọng nhất làm hạn chế sự phát triển của cây trồng là nguyên tố đạm (ký hiệu hóa học: N). Đạm được yêu cầu để xây dựng lên chất diệp lục mà nhờ nó lá có màu xanh và giúp cây trồng có đủ năng lượng để hút dinh dưỡng nuôi cây phát triển. Nó cũng còn là thành phần của các axitamin, một khuôn đúc sẵn để hình thành nên các chất proteins. Đạm có thể bị mất một cách dễ dàng từ sự lọc qua đất (sự rửa trôi) hoặc sự bay hơi (nó "bốc hơi"), nếu nó không được giới hạn vào vật chất hữu cơ.

Một nguồn đạm quan trọng là sự cố định nguyên tố từ khí quyển thông qua hoạt động của vi khuẩn (vi khuẩn rhizobia) được cộng tác với các loài cây đang trồng nào đó (đặc biệt là cây họ đậu. (Xem chương 4.5). Vì có khả năng cung cấp đạm cho các cây trồng khác của chúng, cây họ đậu đóng một vai trò quan trọng trong canh tác hữu cơ, và thường trồng ởdạng cây lấy hột, cây che phủ, cây phân xanh, cây làm hàng rào hoặc cây thân gỗ lớn.

Để đạt được khả năng cố định đạm ở mức cao nhất, cây họ đậu cần phát triển trong nhữngđiều kiện thích hợp.

Đảm bảo cung cấp đạm hiệu quả thế nào?

• Cuốc xới cải thiện độ thông thoáng đất và khuyến khích các vi sinh vật đất hoạt động để huy động đạm từ chất hữu cơ trong đất

• Tưới nước để phục hồi hoạt động của vi khuẩn ở những nơi đất khô

• Kết hợp đưa vào đất vật liệu hữu cơ dễ phân hủy có thể tạo ra một lượng lớn đạm phóng thích vào trong đất.

Lân

Lân đóng một vai trò thiết yếu trong toàn bộ tiến trình trao đổi chất của cây trồng mà ở đó có xảy ra sự vận chuyển năng lượng. Lân cải thiện sự phát triển của rễ và khuyến khích sựra hoa và sự chín của hạt. Nó cũng là dinh dưỡng rất cần thiết trong chăn nuôi cho quá trình trao đổi chất và sự phát triển của xương. Thiếu lân, làm cây phát triển không tốt do rễ phát triển kém và làm cây chậm ra hoa và chín. Cây cứng (không dễ uốn), lúc đầu các lá già có màu xanh tối và sau đó chuyển màu hơi đỏ (huyết dụ) trước khi chết.

Hầu hết các đất bón phân hóa học đều thiếu lân. Lân sẵn có cho cây trồng sử dụng thườngđược kết tụ lại phía trên vật chất hữu cơ đất hoặc được liên kết lại trong các vi sinh vật đất, trong khi đó dung dịch đất hòa tan chỉ chứa một lượng lân nhỏ. Khi lân được bám vào bềmặt các hạt đất, chỉ một lượng rất nhỏ có thể được phân hủy và trở thành lân có thể dùngđược sẵn cho cây (gọi là lân dễ tiêu). Sự chiếm hữu của rễ cây cùng với vi khuẩn mycorrhiza, bất kể thế nào cũng có thể cải thiện sự hấp thụ lân của cây trồng. (Xem chương 3.1.2).

Có thể cải thiện hiệu lực của lân thế nào?

• Lân di chuyển tốt nhất trong đất có độ pH từ 6.0 đến 6.5.

• Lân dạng đá đưa vào thêm cho đất lượng lưu huỳnh cơ bản và vi khuẩn Thiobacillus một cách lý tưởng. Nó tốt nhất được trộn vào trong phân ủ hoặc phân động vật đểtránh bị gắn lại bởi các hạt khoáng và hầu hết trở thành khó sử dụng cho cây trồng (lân khó tiêu)

• Khuyến khích rễ phát triển để cải thiện sự hấp thụ lân. Làm tăng nhanh sự phát triển của rễ bằng cách làm tăng mức độ vật chất hữu cơ trong đất. Ví dụ, che phủ đất cùng với các vật liệu che phủ, (trong điều kiện khí hậu khô).

• Trồng các cây có rễ ăn sâu

• Ẩm độ đất là yếu tố thiết yếu để tạo ra phân dễ tiêu cho cây trồng.

• Tốt nhất là trồng các cây họ đậu mà nó đã thích ứng với các điều kiện của địa phương.

• Cải thiện điều kiện phát triển cho vi khuẩn mycorrhiza.

Kali

Kali cần thiết cho sự tổng hợp các axitamin, tham gia vào quá trình quang hợp và năng lực cây trồng làm tăng cường khả năng chống lại bệnh tật của nó. Bón đủ kali trong thời kỳcây phát triển cũng cải thiện khả năng tích lũy dinh dưỡng của cây. Cây chứa một luợng kali và đạm trong một tỉ lệ lý tưởng là 1:1. Kali cũng là yếu tố thiết yếu đối với động vật. Nó thường được cung cấp một lượng đầy đủ cho động vật bởi các cây trồng làm thức ăn khô.

Phần lớn kali trong đất được liên kết trong các hạt khoáng và vì thế nó không sẵn sàng đểcây trồng có thể sử dụng được. Một số kali được hấp thụ trên bề mặt các hạt khoáng và cây trồng sử dụng nó dễ dàng hơn. Đất sét và bùn giàu kali.

Vì kali được đòi hỏi nhiều nhất trong các mô mới và di chuyển rất nhiều trong cây trồng, nên kết quả của việc thiếu hụt kali làm chết yểu những phần cây già trước. Đất có lượngđạm và kali thấp làm cây trồng bị còi cọc, lá nhỏ, quả ít và nhỏ. Nhìn chung, cung cấp kali có thể được thỏa mãn qua sự tan rã của chất khoáng dưới mặt đất. Nhu cầu kali liên kết chặt chẽ với loại cây trồng đang được canh tác. Các loại cây ăn củ đặc biệt mẫn cảm với sự thiếu hụt kali.

Có thể cải thiện việc cung cấp kali thế nào?

• Bằng cách đảm bảo tái sinh các tàn dư cây trồng (đặc biệt là rơm) và phân động vật có chứa hàm lượng kali.

• Bằng cách ngăn chặn quá trình lọc của đất qua việc sử dụng trồng cây che phủ thường xuyên và nâng cao lượng mùn trong đất.

• Bằng việc che phủ đất cùng với lớp phủ

5.2 Cung cấp dinh dưỡng bằng cách quản lý vật chất hữu cơ

Nuôi dưỡng cây trồng trong canh tác hữu cơ tập trung vào việc quản lý cẩn thận vật chất hữu cơ trong đất mà nó là bể dinh dưỡng chính cho cây trồng (bên cạnh lượng đạm từ cố định cộng sinh).

Nông dân hữu cơ sử dụng ba phương pháp chính để đảm bảo cung cấp dinh dưỡng liên tục từ vật chất hữu cơ trong đất.

• Vật liệu hữu cơ đầu vào khác nhau: Số lượng và chất lượng của vật chất hữu cơ được bón vào đất ảnh hưởng tới hàm lượng chất hữu cơ trong đất. Cung cấp vật chất hữu cơ đều đặn tạo điều kiện tốt nhất cho dinh dưỡng cây trồng được cân bằng.

• Luân canh cây trồng phù hợp: Các cây đang trồng quyết định lượng dinh dưỡng đất cần để bảo toàn độ màu mỡ của nó. Nông dân sắp xếp luân canh theo cách cung và cầu của dinh dưỡng (ví như đạm từ cây họ đậu, dinh dưỡng từ cây phân xanh thích hợp với cách tốt nhất có thể (xem chi tiết mục 5.3).

• Khuyến khích sự tác động của dinh dưỡng: Làm đất canh tác cải thiện sự thông thoáng và làm tăng hoạt động của các vi sinh vật đất. Nông dân có thể tác động tới quá trình phóng thích dinh dưỡng từ mùn bằng việc làm đất vào những thời điểm thích hợp, tới độ sâu thích hợp, cường độ làm đất và mức độ thường xuyên thích hợp. (xem chương 3.2.2). Hoạt động của vi sinh vật đất rất quan trọng cho việc đảm bảo một sựcung cấp dinh dưỡng hiệu quả tới cây trồng. Nếu vi sinh vật tìm thấy những điều kiện phù hợp cho sự phát triển của chúng, chúng có thể rất có hiệu lực trong quá trình hòa tan dinh dưỡng và làm chúng trở nên dễ dàng cho cây sử dụng. Vì thế trong nông nghiệp hữu cơ, khuyến khích cây trồng khỏe qua việc tạo cho đất một môi trường hoạtđộng sinh học là rất quan trọng. Mặc dù nếu kiểm tra đất thấy hàm lượng dinh dưỡng sẵn có thấp, đất được quản lý theo cách hữu cơ vẫn có thể chiếm một vị trí cung cấp dinh dưỡng đầy đủ cho cây trồng.

Trong phần cuối chương này, chúng tôi sẽ đưa ra xem xét chặt chẽ hơn về việc nông dân có thể tác động tới sự tái sinh dinh dưỡng giữa các bộ phận khác nhau của trại thế nào. Nó bao gồm những vấn đề sau:

• Lựa chọn các cây trồng (Các cây trồng kết hợp và luân canh)

• Cây phân xanh

• Ủ phân

• Quản lý phân chuồng

5.3 Lựa chọn cây trồng

Việc lựa chọn cây trồng nào để trồng trong trang trại của bạn là nhân tố chính để nó có thểtham gia vào sự tái sinh dinh dưỡng trong trại của bạn. Các cây có sự khác nhau đáng kể về:

• Nhu cầu dinh dưỡng

• Độ dài các pha sinh trưởng dinh dưỡng (ở pha mà chúng cần dinh dưỡng)

• Thời kì phát triển cần nhiều dinh dưỡng nhất

• Độ sâu ở đó xuất hiện sự hấp thu dinh dưỡng

• Lượng dinh dưỡng trong tàn dư cây trồng sau thu hoạch

• Thời gian phân hủy tàn dư cây trồng

Nhu cầu khác nhau của cây trồng khác nhau

Các cây trồng khác nhau yêu cầu tổng lượng dinh dưỡng khác nhau để tạo ra một năng suất tốt. Nhu cầu dinh dưỡng cũng có thể thay đổi trong từng thời kỳ phát triển của cây. Một số loại có nhu cầu đặc biệt cao đối với một số dinh dưỡng cụ thể. Trong khi một sốcây thích ánh sáng đầy đủ, thì có những cây thích ánh sáng chập chờn và số khác lại sinh trưởng tốt nhất trong bóng mát. Một số cây gần như dửng dưng với điều kiện ánh sáng mặc dù tất cả các cây đều cần ánh sáng. Nếu điều kiện ánh sáng không lý tưởng, cây trồng sẽ bị căng thẳng và không phát triển một cách thích đáng. Trong nhiều trường hợp, nhu cầu ánh sáng của cây trồng liên quan mật thiết với dinh dưỡng của chúng. Cây trồng đang sinh trưởng trong điều kiện đất xấu thì thích được che bóng hơn cây đang phát triển trongđiều kiện đất lý tưởng.

Loài cây trồng khác nhau có hệ rễ khác nhau
Nhìn chung một số loài cây rễ cái phát triển có thể vươn sâu trong khi những cây khác có hệ thống rễ phát triển ngang bằng hơn. Bên cạnh việc hình thành hệ thống rễ điển hình, chúng còn hưởng ứng lại những đặc tính của đất. Nó phụ thuộc vào nước có sẵn ở đâu mà dinh dưỡng được phóng thích từ vật chất hữu cơ hoặc phân bón, liệu các tầng đất chặt hoặc tầng đá có gây trở ngại cho rễ phát triển, rễ cây sẽ thể hiện một kiểu đặc trưng tươngứng với điều kiện đất khác nhau. Nông dân cũng có thể ảnh hưởng tới cách chiếm ngự của rễ trong đất ở một chừng mực nào đó, (như qua sự liên kết của một loài sinh vật cụ thể, qua tập quán canh tác như làm đất, lên luống và vun đất)

Để có khả năng đưa ra quyết định loại cây trồng nào được phát triển tốt trong mối liên kết với nhau và chúng tiếp nối nhau thích hợp nhất, cần phải biết rễ của cây trồng khác nhau khám phá đất khác nhau thế nào.

5.4 Cây trồng kết hợp

Các cây kết hợp được xác định bởi sự sinh trưởng của hai hay nhiều cây trồng trên cùng một cánh đồng tại cùng một thời điểm. Nếu các cây trồng thích hợp được phối hợp với nhau, canh tác hỗn hợp có thể cho một tổng năng suất cao hơn trên một đơn vị diện tích. Nó cơ bản là do biết cách sử dụng các khoảng trống có hiệu quả hơn (bên trên và bên dưới mặt đất) và vì mối tuơng tác có lợi giữa các cây trồng lẫn với nhau . Xem minh họa 9

Minh họa 9 - Sử dụng tốt hơn những chỗ trống không có rễ trong các cây được trồng kết hợp

Kết luận chung:

• Nên hạn chế sự cạnh tranh của rễ (đặc biệt trong thời kì cây trồng đòi hỏi dinh dưỡng

cao nhất).

• Các rễ nên chiếm thể tích đất trong phạm vi tốt nhất có thể.
Kết luận cụ thể:

• Các cây trồng có rễ mọc khỏe nên được kết hợp hoặc được trồng luân phiên xen kẽ với các cây có rễ phát triển yếu.

• Khoảng cách cây nên phù hợp để hạn chế tới mức tối đa cạnh tranh dinh dưỡng giữa các cây trồng.

• Các cây có rễ ăn sâu tốt nhất được trồng cùng với những loại cây có rễ ăn nông.

• Các cây lâu năm có thể được kết hợp tốt với các cây theo mùa vụ.

• Các cây họ đậu có thể được trồng kết hợp cùng hoặc trước các cây yêu cầu đạm cao

• Các loài được trồng kết hợp nên khác nhau về tập quán sinh trưởng và nhu cầu ánh sáng.

• Các thời kỳ hoạt động cây đòi hỏi dinh dưỡng cao nhất trong các cây được trồng kết hợp không nên trùng nhau.

Những ích lợi xa hơn của cây trồng kết hợp:

• Sự đa dạng hóa: Trồng cây kết hợp tạo tính đa dạng cao cho các cây được trồng trên đồng. Nó giúp cho nông dân không bị phụ thuộc vào chỉ một loại cây trồng, và có thể cung cấp liên tục các sản phẩm từ đồng ruộng một cách lý tưởng

• Làm giảm sự tấn công của sâu bệnh hại: Một số loài cây có tác dụng ngăn chặn hay thu hút côn trùng giúp ngăn ngừa sâu hại tấn công các cây trồng khác. Đa dạng làm tăng tính kháng bệnh cho cây và gây cản trở sâu hại và mầm bệnh có thể tìm thấy cây trồng để tồn tại

• Quản lý và cải thiện độ màu mỡ đất: Trồng hỗn hợp với các cây họ đậu, như các loạiđỗ, cải thiện việc bón đạm cho các cây khác họ đậu trồng sau đó.

• Kiểm soát cỏ dại: Các cây trồng kết hợp che phủ đất một cách lý tưởng, nó mọc nhanh hơn và phát triển một cách rậm rạp vì thế ngăn cản cỏ dại một cách hiệu quả.

Những khả năng khác của cây kết hợp

• Trồng cây hỗn hợp: Hai hay nhiều loại cây được gieo trồng tại cùng một thời điểm, cùng chia sẻ khoảng không gian hoặc được gieo trồng trong các hàng bên cạnh. Một loại cây cũng có thể được gieo trồng trong một luống.

• Trồng theo hàng: Hai hay nhiều loại cây có thể được gieo trồng cùng lúc trong các hàng cạnh nhau với khoảng cách rộng.

• Trồng cây từng phần: Một loại cây thứ hai được trồng kế tiếp trước khi thu hoạch cây đầu tiên

• Phối hợp canh tác các loại cây thân gỗ và các cây hàng năm.

5.5 Luân canh cây trồng

Những vấn đề của độc canh
Nếu cùng một loại cây được trồng liên tiếp trên cùng mảnh đất trong vài năm, thông thường, năng suất sẽ bị suy giảm (hoặc phải bón nhiều phân hơn để đạt năng suất như banđầu) và sẽ tăng các vấn đề về sức khỏe của cây trồng hoặc đồng ruộng. Việc bòn rút liên tục các dinh dưỡng cụ thể theo nhu cầu của một loại cây làm cho đất bị kiệt quệ.

Đất bịnhiễm các mầm bệnh cây cụ thể và sâu hại cũng có thể phát triển. Cỏ dại cũng thích ứng với các điều kiện do cây trồng tạo ra và có thể phát triển tràn lan (như điều kiện đủ ánh sáng, cách làm đất điển hình), vì thế những nỗ lực trong kiểm soát sâu bệnh hại ngày một tăng thêm.

Lợi ích của luân canh
Khi những cây trồng khác nhau được trồng nối tiếp trên cùng một cánh đồng, mỗi cây trồng sử dụng đất theo cách của riêng nó và vì thế làm giảm rủi ro bị cạn kiệt dinh dưỡng cho đất. Luân phiên các loại cây trồng đúng mực cũng ngăn cản sự phát triển các mầm bệnh trong đất. Vì thế, việc tạm ngừng canh tác cần được chú ý khi canh tác cùng loại cây và trong các cây cùng họ.

Để ngăn cản sự phát triển của các loại cỏ có sức sống bền bỉ, sau khi thu hoạch, nên trồng các loại cây có thời gian sinh trưởng dinh dưỡng chậm sẽ ngăn chặn cỏ tốt. Sự thay đổi giữa các cây trồng có rễ ăn sâu với rễ nông và loại cây cho thân cao với loại cho sinh khối lá lớn che phủ mặt đất nhanh cũng giúp ngăn chặn các loại cỏ dại phát triển.

Vai trò chính của luân canh cây trồng trong canh tác hữu cơ được giải thích rõ hơn trong chương XX.
5.6 Cây phân xanh

Lợi ích quan trọng của cây che phủ và cây phân xanh
"Cây phân xanh” bao gồm sự phối trộn các thành phần khác nhau của bất kỳ cánh đồng hoặc cây làm thức ăn cho gia súc thành thể hợp nhất trong đất với mục đích là cải tạo đất khi nó còn xanh hoặc ngay sau khi chúng ra hoa. Cây che phủ là bất kỳ loại cây nào được trồng để đáp ứng sự che phủ cho đất mà không cần quan tâm tới liệu sau này nó có được hợp nhất vào trong đất hay không. Các cây che phủ được trồng trước hết để ngăn xói mònđất gây ra bởi gió và nước. Cây che phủ và cây phân xanh có thể là cây thảo mộc hàng năm, hai năm hoặc lâu năm được trồng thuần hoặc trồng hỗn hợp trong suốt hoặc từng thời kỳ trong năm. Ngoài việc đáp ứng che phủ đất, trong trường hợp chúng là những cây họ đậu, cây cố định đạm cũng giúp ngăn cản cỏ dại và giảm sâu bệnh hại. Khi cây che phủ được trồng tiếp sau cây trồng chính để giảm sự lọc dinh dưỡng, chúng thường được gọi là "cây trồng phụ."
Tiềm năng và hạn chế của cây phân xanh

Cây phân xanh có một

số lợi ích :

Những khía cạnh sau đây phải được xem xét trước khi trồng cây phân xanh:

• Rễ của chúng xâm nhập vào đất, làm đất tơi hơn và gắn kết dinh dưỡng trong đất giúp chúng không bị rửa trôi.

• Chúng ngăn cản cỏ dại, bảo vệ đất khỏi xói mòn và ánh nắng trực xạ.

• Nếu sử dụng các cây họ đậu, nó giúp cố định đạm từ khí quyển vào trong đất

• Một số cây phân xanh có thể được sửdụng như các cây làm thức ăn khô cho gia súc hoặc thậm chí cung cấp thực phẩm tiêu dùng cho con người (nhưquả, hạt đậu đỗ)

• Bởi sự phân hủy, cây phân xanh phóng thích tất cả các loại dinh duỡng trong một hỗn hợp thích đáng cho các cây trồng chính sử dụng vì thế làm cải thiện năng suất của chúng.

• Các vật liệu thực vật được hợp nhất lại với nhau làm tăng hoạt động của các sinh vật đất, xây dựng nên vật chất hữu cơ trong đất. Vì thế làm cải thiện cấu trúc đất và khả năng giữ nước của chúng.

• Nhu cầu nhân lực để làm đất, gieo hạt, cắt cây và hợp nhất chúng vào đất. Ở đâu có số thiết bị giúp đỡ sẵn có ít nhất thì ở đó nhu cầu nhân lực cao nhất.

• Nếu cây phân xanh được trồng xen với cây trồng chính, chúng cạnh tranh dinh dưỡng, nước và ánh sáng.

• Khi vật liệu thực vật già hoặc thô được phối trộn vào đất, đạm có thể bị thu hồi lại tạm thời và vì thế cây trồng không thể sử dụng được (sự thu hồi đạm, xem chương 3.6.2).

• Nếu thức ăn và khoảng cách không đápứng đủ nó có thể trồng như cây lương thực thích hợp hơn là trồng như cây phân xanh và tái sinh các tàn dư cây trồng hoặc trồng xen canh một loại cây phân xanh với cây trồng chính.

• Lợi ích của cây phân xanh có thể thấy suốt cả một thời gian dài và không phải lúc nào cũng nhìn thấy lợi ích của nó ngay lập tức.

Nhìn chung, trồng cây phân xanh là cách cải thiện màu mỡ cho đất và dinh duỡng cho cây trồng chính rẻ tiền. Hầu hết các cây phân xanh được sử dụng trên toàn thế giới thuộc họ đậu vì rễ của những cây thuộc họ này có khả năng cố định đạm từ khí quyển và phóng thích vào trong đất. Trong mục tiếp theo, chúng tôi sẽ giải thích tiến trình cố định đạm diễn ra như thế nào. Những mục sau đó sẽ mô tả cách lựa chọn những loại cây phân xanh thích hợp nhất cho điều kiện địa phương và trồng chúng thế nào.

5.7 Tiến trình cố định đạm

Cây cố định đạm là một trong những phần quan trọng của canh tác hữu cơ. Gần như tất cả lượngđạm trong trại, nơi sản xuất được lấy trực tiếp từkhí quyển. Khi sản xuất phân khoáng, đạm cũngđược lấy từ khí quyển nhưng nó được biến đổi hầu hết sang NH4+ hoặc NO3- với một nguồn năng lượng là dầu hoặc than đá giúp cho quá trình biến đổi này. Cứ một cân đạm được sản xuất ra tiêu tốn khoảng một lít dầu!

Minh họa 7 – Các nốt Rhizobium trên rễ đậu

Sự hợp tác nghiêm túc
Quá trình cố định đạm từ khí quyển là một ví dụ hoàn hảo cho sự hợp tác nghiêm túc giữa vi khuẩn và rễ cây. Vi khuẩn này có tên gọi là Rhizobium sống trong rễ của cây họ đậu, ở đó chúng tạo ra các nốt sần đặc trưng. Bên trong các nốt sần, vi khuẩn Rhizobium có thể hấp thu khí nitơ tự do (N2) từ không khí trong đất và biến đổi nó

sang dạng ammoni (NH4+). Vi khuẩn sửdụng một số hydratcacbon của cây như một nguồn năng lượng. Ngược lại, cây trồng tiến hành sử dụng một số đạm được cố định bởi vi khuẩn. Khi cây chủ chết, các nốt sầnở rễ được phân hủy và cây trồng tiếp theo có thể sử dụng đạm trong các nốt sần này.

Minh họa 8 - Sự cố định đạm diễn ra hàng ngày xuyên suôt mùa vụ Đường đứt chỉ một cây trồng bị cắt hoặc bị độngvật ăn

Một số vi khuẩn trở nên ngủ nghỉ (không hoạt động), và vì thế có thể tồn tại trong đất trong nhiều năm. Tuy nhiên, nếu các loại cây chủ không được trồng trên cùng cánh đồng trong một thời gian dài, phải cấy những vi khuẩn này vào hạt giống. Một số loài Rhizobium hình thành các bào tử có thể lan truyền nhờ gió vì thế chúng luôn có đủ trongđất. Bởi vậy, những cánh đồng trồng cỏ ba lá, các loại đậu đỗ không cần phải cấy vi khuẩn trước khi hình thành hạt.

Nhịp điệu sinh truởng của cây trồng
Sự cố định đạm của cây họ đậu trong vụ lúc đầu chậm chạp. Lúc đầu rễ cây phải được vi khuẩn Rhizobium nhiễm vào, các nốt sần được hình thành và vi khuẩn phải nhân lên. Sựcố định đạm đạt tột điểm vào khoảng thời gian khi cây trồng ra hoa. Tỉ lệ cố định đạm sauđó giảm xuống cho đến khi cây chín. Nếu cây trồng được thu hoạch hoặc bị gia súc ăn, một thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng mới bắt đầu, và cố định đạm lại tăng lên. (Xem minh họa 8)

Đạm dễ dàng có sẵn trong đất
Nếu có đạm sẵn trong đất dễ dàng (còn được gọi là đạm vô cơ) việc cố định đạm bị giảm xuống. Nó không quan trọng nếu đạm vô cơ này đến từ quá trình phân hủy vật chất hữu cơhay được đưa vào như phân bón. Cây họ đậu thích hút đạm vô cơ từ đất hơn là tự chúng cố định đạm từ không khí.

Bao nhiêu đạm có thể được cố định?
Lượng đạm được cố định giữa các loại cây họ đậu khác nhau đáng kể. Một số cây họ đậu cố định đạm tốt hơn một số khác cùng họ. Ví dụ như các loại đậu thông thường và đậu ăn hạt cố định đạm kém hơn và được ít đạm hơn nhu cầu đạm của bản thân chúng trong khiđậu đũa, đậu tằm, đậu tương cố định đạm tốt và sẽ cố định toàn bộ lượng đạm chúng cần nhiều hơn là hút từ đất.
Khó để ước tính chính xác lượng đạm được cố định hàng năm trên một ha là bao nhiêu.

Nhưng điều quan trọng là phải hiểu và làm quen với một số vấn đề thiết yếu liên quan tới sự cố định đạm:

• Loài cây trồng

• Nhịp điệu sinh trưởng của cây trồng

• Các điều kiện phát triển trong năm cụ thể và trên đồng ruộng cụ thể

• Lượng đạm dễ dàng có sẵn trong đất

5.8 Sử dụng cây phân xanh như thế nào

Cây phân xanh là những cây được trồng để tích góp dinh dưỡng cho cây trồng chính. Khi hình thành một lượng sinh khối tối đa, chúng được đưa vào hoạt động trong đất. Vì chúng luôn được cắt trước khi ra hoa, vì thế trồng cây họ đậu trong luân canh khác với trồng làm phân xanh. Khi được đưa vào hoạt động trong đất, vật liệu thực vật tươi phóng thích dinh dưỡng nhanh và sẽ được phân hủy trong một thời gian ngắn. Những vật liệu già hoặc thô cứng (như rơm, cành nhánh) sẽ phân hủy chậm hơn những vật liệu non, thanh mảnh và vì thế nó đóng góp cho việc hình thành vật chất hữu cơ trong đất tốt hơn là bón phân cho cây trồng.

Một cách khác ngoài cách gieo trồng cây phân xanh trên đồng là thu nhặt những vật liệu còn tươi từ những nơi khác và đưa nó vào trong đất. Ví dụ những cây dạng thân gỗ hoặc cây bụi đang mọc bên cạnh các cây trong hệ canh tác nông lâm kết hợp có thể cung cấp một lượng lớn vật liệu xanh có thể được sử dụng như cây phân xanh hoặc để che phủ.

Nông dân biết lợi ích của cây phân xanh nhưng phần nhiều họ không biết sử dụng loại nào và kết hợp chúng như thế nào trong hệ thống canh tác của riêng họ. Vì thế quan trọng là phải lập kế hoạch trước nên trồng cây phân xanh khi nào và ở đâu.

Cây phân xanh trong luân canh cây trồng

Một bộ phận quan trọng trong một hệ canh tác hữu cơ là trồng cây phân xanh như một phần trong cơ cấu luân canh cây trồng. Chúng giúp xây dựng độ màu mỡ trong đất và chúngđặc biệt hữu ích khi được trồng trước những cây trồng cần nhiều dinh dưỡng.

Cây phân xanh có thể được sử dụng luân canh:

• Vào bất cứ khi nào không có cây trồng trên mặt đất, còn hơn là để đất trọc cho phép cỏ phát triển và để dinh dưỡng lọc đi

• Như các cây “chặn” khi thời gian giữa các cây trồng chính chỉ cách nhau ngắn

Minh họa 9 – Cây phân xanh (họ đậu) trong 4 kỳluân canh cây trồng

Cây phân xanh gieo trồng dưới tán (gối vụ)

Gieo trồng dưới tán là cùng một lúc trồng một loại cây phân xanh vào trong giữa các cây trồng chính như một cây trồng xen. Đôi khi cây phân xanh được gieo cùng với cây trồng chính hoặc chậm hơn một chút khi cây trồng chính đã lớn. Cách làm này giảm sự cạnh tranh giữa cây phân xanh và cây trồng chính.

Ví dụ, gieo dưới tán đôi khi được làm với trồng ngô ở đó cây phân xanh được gieo dưới các cây ngô non. Hạt giống cây phân xanh được gieo vãi sau khi ngô được tiến hành làm cỏ lần hai. Theo cách này, khi ngô được thu hoạch thì cây phân xanh đã được thiết lập và sẵn sàng để phát triển nhanh chóng. Phương pháp này có nghĩa là không cần phải mất thêm thời gian làm đất và gieo hạt phân xanh.

Trước khi lựa chọn một cây phân xanh phù hợp với cây che phủ mà nó phụ thuộc, bạn nên tìm hiểu cả về điều kiện sinh trưởng của loại cây che phủ và tính cạnh tranh của nó (loạiđất, mức độ cung cấp dinh dưỡng, vv...). Lựa chọn cách gieo cây phân xanh dưới tán phảiđảm bảo rằng nó phát triển tốt ở dưới cây che phủ mà không cạnh tranh nghiêm trọng với nó. Mối cân bằng này được kiểm soát bởi sự lựa chọn loại cây, tỉ lệ hạt giống và có thể cảngày gieo hạt. Tính cạnh tranh của cây phân xanh còn có thể được kiểm soát bằng cách gieo hạt muộn hơn cây trồng chính một vài tuần. Với cách này cũng có thể làm cho cỏkhông phát triển được trong cây trồng chính. Tính không chắc chắn thiết lập một sinh quần của cây phân xanh là điều bất lợi (so với cách gieo trên luống đất làm tơi và khô)

Che phủ bằng vật liệu sống

Che phủ bằng vật liệu sống là trồng xen một loại cây che phủ với một cây hàng năm hoặc cây lâu năm để thu hoa lợi. Các vật liệu che phủ sống ngăn cản cỏ dại, làm giảm xói mòn, tăng màu mỡ cho đất và cải thiện độ thấm nước của nó. Ví dụ che phủ bằng vật liệu sống trong hệ canh tác cây hàng năm như đưa cây họ đậu vào trong ngô vụ trước kể cả suốt trong thời kỳ cây phun râu hình thành hạt, không gieo rau vào gần các hàng cỏ ba lá, cỏ ba lá được gieo thành hàng vào trong các khoảng nhỏ của ngũ cốc và rơm rạ của cây hàng năm được trải vào trong các cây rau.

Che phủ vật liệu sống trong hệ canh tác cây lâu nămđơn giản là các loại cỏ hoặc cây họ đậu được trồng xen giữa các hàng trong vườn quả, vườn nho, cây noel, các cây quả mọng (như quả trứng cá), hàng rào chắn gió và các cánhđồng ươm cây giống để kiểm soát xói mòn và cung cấp sức kéo.

Cây phụ
Một cây phụ là một cây che phủ đuợc thiết lập sau khi thu hoạch cây trồng chính và được sử dụng chủ yếu để làm giảm quá trình lọc dinh dưỡng từ đất. Ví dụ, trồng lúa mạch đen sau khi thu hoạch ngô để giúp dọn sạch lượng đạm còn dư lại và vì thế làm giảm khả năng làm ô nhiễm nguồn nước ngầm. Trong ví dụ này, lúa mạch đen còn có chức năng như một cây che phủ qua đông. Những cây che phủ ngắn ngày được trồng để lấp kín khoảng thời gian trống trong luân canh cây trồng cũng thường được xem như là các cây chặn.

Cây làm thức ăn cho gia súc
Những cây luân canh ngắn làm thức ăn cho gia súc có chức năng vừa là cây che phủ khi chúng cư ngụ trên đất cho sự chăn thả gia súc hoặc làm cỏ khô lại vừa là cây phân xanh khi cuối cùng chúng được tổng hợp lại trong đất hoặc bị phá hủy để không còn là che phủ nữa. Ví dụ, gồm các loại cỏ thảm như linh lăng họ đậu, cỏ ngọt ba lá, cỏ ba lá đỏ, trắng cũng như cỏ họ đậu khác như cỏ đuôi trâu. Để có hiệu quả cải tạo đất tối đa, không nên chăn thả súc vật hay bị cắt làm thức ăn khô trong thời kỳ phát triển cuối của nó để có thời gian tích góp lượng sinh khối trước khi nó bị cắt.

Cây phân xanh dài hạn

Cây phân xanh có thể được trồng dài hơn một mùa vụ và được sử dụng theo các cách sau:

• Cây phân xanh dài hạn cải tạo lại đất nghèo dinh dưỡng. Sử dụng chúng trong một thời kỳ dài rất có lợi cho sự màu mỡ và cấu trúc của đất nghèo dinh dưỡng.

• Cây phân xanh dài ngày có thể được sử dụng khi đất mới được đưa vào sử dụng đặc biệt trong việc kiểm soát các cỏ dại lâu năm.

• Cây phân xanh được sử dụng cải tạo cho những vùng đất có một thời kỳ dài bỏ hoang. Chúng có thể được gieo thành một hệ thống cây dạng bụi vào lúc bắt đầu không canh tác. Chúng giúp xây dựng nhanh chóng độ màu mỡ của đất và làm rút ngắn khoảng thời gian trước khi đất có thể được đưa vào sử dụng để canh tác lại.

• Cây phân xanh dài hạn cung cấp vật liệu xanh mà nó có thể được cắt và đưa sang những cánh đồng khác. Vật liệu xanh có thể được thu hoạch từ các loài lâu năm như cỏlinh lăng để che phủ, ủ phân, vùi vào trong đất hoặc nuôi gia súc.
Sử dụng cây phân xanh làm vật liệu che phủ
Các cây phân xanh có thể được cắt và để lại trên mặt đất như một lớp che phủ. Cách che phủ này sẽ phóng thích dinh dưỡng một cách chậm chạp nhưng có một số thuận lợi:

• Ngăn cản cỏ dại phát triển

• Bảo vệ đất khỏi xói mòn

• Giữ ẩm độ đất do làm giảm sự bốc hơi nước của đất

Cây phân xanh trong nông lâm kết hợp

Nông lâm kết hợp là một phương pháp trồng cây thân gỗ/hoặc các cây dạng bụi kết hợp với các cây trồng /hoặc các động vật nuôi với nhau. Các cây thân gỗ/cây bụi có chức năng như cây phân xanh dài hạn và lá của chúng có thể được sử dụng để vùi vào trong đất hoặc như một lớp che phủ.

Cắt tỉa thường xuyên các cây trong nông lâm kết hợp trong qúa trình phát triển của cây như cây keo dậu (Leucaena leucocephala), muồng hoa pháo (Calliandra calothyrsus) và muồng cọc rào (Gliricidia sepium), cung cấp một lượng lớn vật liệu xanh để vùi vào trongđất và làm giảm sự cạnh tranh của chúng với các cây trồng chính. Vật liệu cắt tỉa cũng có thể được sử dụng như một lớp phủ bồi. Lớp phủ này trải lên trên mặt đất, luôn ở giữa các hàng cây hoặc trước khi cây được trồng.

Ngoài các cách cải tạo đất được mô tả ở trên, các cây thân gỗ và cây bụi còn cung cấp thực phẩm, thức ăn khô, củi đun, kiểm soát xói mòn và các lợi ích khác.

Gieo cây phân xanh:

• Nếu cây phân xanh được trồng trong một công thức luân canh, phải lựa chọn thời gian gieo hạt để cây phân xanh có thể được cắt vùi và phân hủy trong đất trước khi cây tiếp theo được gieo trồng. Tính toán thời gian gieo hạt rất quan trọng. Cây phân xanh phảiđược sẵn sàng để vùi trong đất trước khi gieo trồng cây kế tiếp. Khoảng thời gian giữa vùi cây phân xanh và trồng cây tiếp theo không nên quá dài. Nó ngăn chặn sự lọc dinh dưỡng từ cây phân xanh của đất trước khi nó được hấp thụ bởi cây trồng tiếp theo.

• Cây phân xanh cũng cần nước cho sự nảy mầm và phát triển của nó

• Mật độ gieo hạt lý tưởng phải được kiểm tra cho từng hoàn cảnh riêng. Nó phụ thuộc vào loại cây được lựa chọn

• Nhìn chung không cần bón phân thêm. Nếu cây họ đậu được trồng lần đầu tiên trên ruộng, việc cấy vi khuẩn rhizobia vào hạt giống có thể là cần thiết để cây đậu cố định đạm tốt.

• Nếu gieo dưới tán, hạt phân xanh được gieo cùng lúc với cây trồng chính. Nếu nó sinh trưởng nhanh hơn và cạnh tranh quá cao với cây trồng chính, nó có thể được gieo muộn hơn khi cây trồng chính đã được thiết lập. Gieo muộn hơn có thể được kết hợp với làm cỏ.

Sự hoạt động của phân xanh trong đất:

• Lựa chọn thời điểm: Khoảng thời gian cách quãng giữa vùi phân xanh và trồng cây kếtiếp không nên dài quá 2 đến 3 tuần để ngăn cản dinh dưỡng từ sự phân hủy phân xanh bị mất đi

• Sự phân rã: Phân xanh bị phân rã dễ dàng nhất khi cây còn non và tươi. Nếu cây phân xanh cao hoặc chứa những phần cây to lớn và cứng, tốt hơn nên cắt chúng ra thành những mẩu nhỏ để chúng dễ dàng phân hủy. Cây càng già càng phân hủy lâu. Thời gian tốt nhất để vùi cây phân xanh vào đất là trước khi chúng ra hoa.

• Độ sâu hợp nhất trong đất (độ vùi sâu): Phân xanh không nên bị cày lật sâu vào trongđất. Thay vì thế, chúng chỉ nên được vùi và phân hủy trong tầng đất mặt (trong đất thịt nặng ở độ sâu chỉ từ 5 đến 15 cm, trong đất thịt nhẹ độ sâu từ 10 tới tối đa là 20 cm). Trong điều kiện khí hậu nóng ẩm vật liệu còn có thể được để lại trên mặt đất như một tầng phủ.

Chọn đúng loài cây thế nào?
Có rất nhiều giống cây để chọn, đặc biệt là cây họ đậu có thể được sử dụng như các cây phân xanh. Quan trọng là lựa chọn được loài phù hợp. Điều quan trọng nhất là chúng được thích nghi với các điều kiện canh tác của địa phương, đặc biệt là lượng mưa và đất, thích hợp trong cơ cấu luân canh và không mang theo rủi ro lan truyền sâu bệnh sang các cây trồng khác.

Phụ lục 1 giới thiệu chi tiết và hướng dẫn cách ứng dụng các loài cây phân xanh phổ biến.

Những khía cạnh xem xét thêm có thể có ích cho việc lập kế hoạch trồng cây phân xanh:

• Cây phân xanh có thể gieo được dưới tán cây trồng chính không?

• Có thời gian nào trong năm cây phân xanh không cạnh tranh với cây trồng chính

không?

• Có đủ nước cho cả cây phân xanh và cây trồng chính phát triển không?

• Có loài cây nào thích hợp, phát triển nhanh, rễ ăn sâu nhưng không lan quá nhanh để trở thành như một loài cỏ dại không?

• Chúng có thể được trồng mà không cần quá nhiều nhân công không? (làm đất gieo hạt ít nhất, khả năng để lớp phủ trên ruộng)?

5.9 Phân ủ

Ủ phân là tiến trình biến đổi vật liệu hữu cơ có nguồn gốc thực vật hay động vật thành mùn trong các đống hoặc hố. So sánh với sự phân huỷ vật liệu hữu cơ không được kiểm soát, sự phân hủy trong tiến trình ủ phân xảy ra với tốc độ nhanh hơn, đạt nhiệt độ cao hơn và tạo ra các sản phẩm có chất lượng cao hơn.

Lợi ích của phân ủ

Trong tiến trình ủ phân, một số vật liệu hữu cơ được biến đổi sang chất mùn mà nó chịuđựng được tương đối với vi khuẩn phân hủy. Phân ủ vì thế giúp duy trì hoặc làm tăng hàm lượng vật chất hữu cơ trong đất. Các thành phần khác của phân ủ cung cấp các dinh dưỡng và vi dinh dưỡng tương xứng hợp lý cho cây trồng sử dụng (vì phân ủ hình thành từ các vật liệu thực vật). Phân ủ có cả hiệu quả dài hạn và ngắn hạn tới dinh dưỡng cây trồng vì dinh dưỡng của nó được phóng thích thường xuyên. Nhờ độ pH trung tính của nó, phân ủcải thiện làm cho các dinh dưỡng trong đất chua trở nên sẵn có để cây trồng sử dụng. Khiđược trộn vào trong đất, phân ủ có thể chặn đứng các mầm bệnh trong đất. Phân ủ kỹ càng giúp cây sử dụng tốt và không cản trở rễ cây và các vi sinh vật đất cũng như các vật chấtđược phóng thích trong quá trình thối rữa.

Ủ phân chắc chắn có nhiều ích lợi. Tuy nhiên có một số điểm nông dân nên chú ý trước khi bắt đầu làm phân ủ. Trong tiến trình phân hủy một số chất hữu cơ và dinh dưỡng sẽ bịmất đi. Làm phân ủ cũng cần nhiều nhân công và yêu cầu thường xuyên chú ý.

Các pha của tiến trình ủ phân
Có 3 pha chính có thể được phân biệt trong tiến trình ủ phân: pha nóng, pha nguội và pha hoàn thiện. Tuy nhiên, các giai đoạn này không thể tách biệt nhau một cách rõ ràng. Xem minh họa 11 dưới đây.

Minh họa 11 - Tiến trình ủ phân – Các vật thải trở thành mùn như thế nào

Pha nóng:

• Trong vòng 3 ngày tạo đống ủ, nhiệt độ trong đống ủ tăng lên tới 60 đến 700 C và luôn duy trì ở mức nhiệt độ này trong vòng 2–3 tuần. Hầu hết sự phân hủy xảy ra trong pha nóng.

• Trong pha này, vi khuẩn hoạt động là chủ yếu. Nhiệt độ cao là kết quả của năng lượngđược giải phóng ra trong quá trình chuyển đổi các vật liệu dễ bị phân hủy bởi vi khuẩn. Nhiệt độ nóng là phần quan trọng và điển hình của quá trình ủ phân. Sức nóng tiêu diệt sâu bệnh, rễ và các hạt cỏ.

• Trong pha đầu tiên của quá trình ủ phân này, vi khuẩn đòi hỏi lượng ôxy rất cao đểphát triển nhanh chóng quần thể của chúng. Nhiệt độ cao trong đống ủ là dấu hiệu cho thấy có sự cung cấp ôxy đầy đủ cho vi khuẩn. Nếu không có đủ không khí trong đốngủ, sự phát triển của vi khuẩn sẽ bị cản trở và đống ủ sẽ ngày càng có mùi khó chịu.

• Ẩm độ cũng là yếu tố thiết yếu cho tiến trình ủ phân vì vi khuẩn yêu cầu điều kiện ẩm cho các hoạt động của chúng. Nhu cầu về nước là lớn nhất trong pha nóng vì hoạtđộng sinh học cao và sự bốc hơi mạnh mẽ xảy ra trong pha này.

• Vì nhiệt độ tăng nên độ pH của đống ủ tăng lên (nghĩa là độ axit giảm).

Pha nguội:

• Khi vật liệu được vi khuẩn đồng hóa dễ dàng, nó đã được biến đổi, nhiệt độ trong đống ủ

giảm dần xuống một cách từ từ và sẽ duy trì ở 25–45 °C.

• Cùng với sự giảm nhiệt, nấm ổn định lại và bắt đầu phân hủy rơm, sợi và vật liệu gỗ. Vì tiến trình phân hủy này chậm hơn nên nhiệt độ của đống ủ không tăng.

• Khi nhiệt độ hạ xuống, độ pH của vật liệu ủ giảm xuống (nghĩa là độ axit tăng lên

Bài viết liên quan

Chó nhà bạn sẽ thay đổi như thế nào sau khi thiến? Thiến chó ở đâu

Những điều cần biết khi nuôi ếch pacman

Các loại phân vi lượng

Tổng hợp 11 loài côn trùng, sâu hại chuyên phá hoại cây trồng, hoa trái

Giới thiệu và phân loại các loại phân đạm vô cơ

Phân hữu cơ là gì ? hữu cơ truyền thống và hữu cơ công nghiệp

Xem thêm

Bảng giá phân bón

NPK 20-20-15 SÔNG GIANH	20400-21000 đ
URE PHÚ MỸ	17800-18000 đ
URE CÀ MAU	17800-18000 đ
DAP HỒNG HÀ	26800-27800 đ
DAP ĐÌNH VŨ	22000-22800 đ
KALI MIỄNG CÀ MAU	19400-19600 đ
NPK 16-16-8 PHÚ MỸ	16800-17200 đ
NPK 16-16-8 VIỆT NHẬT	16400-16800 đ
NPK 16-16-8 CÀ MAU	16800-17200 đ

Xem thêm

Giáo trình đào tạo canh tác hữu cơ ( P5) - Giữ cân bằng dinh dưỡng cây trồng

Bài viết liên quan

Bảng giá phân bón

NÔNG NGHIỆP HỮU CƠ

Chính sách chung

Thông tin bổ sung

Mạng xã hội