Làm đất và giảm luân chuyển đầu vào ảnh hưởng đến rò rỉ dinh dưỡng từ các cánh đồng canh tác

Trong khi người nông dân đang tìm cách để tránh sử dụng thuốc diệt cỏ thường xuyên, họ phải đối phó với cỏ dại bằng phương pháp làm đất – phương pháp gây xói mòn. Với sự cân bằng của các hệ thống quản lý khác nhau, người trồng trọt nên sử dụng hệ thống nào? Để trả lời câu hỏi đó, các nhà nghiên cứu từ Cơ quan Nghiên cứu nông nghiệp của USDA đã so sánh thất thoát chất dinh dưỡng và chất lắng từ biện pháp làm đất thông thường không cày, và từ lưu vực nước giảm luân chuyển đầu vào trong một nghiên cứu được đăng tải trực tuyến trên tạp chí Soil Science Society of America Journal.

Bằng cách giữ một lớp bảo vệ của thực vật trên mặt đất, biện pháp canh tác không cày làm giảm mất đất và mất phốt pho (P) dính với các hạt đất. Nhưng biện pháp không cày đòi hỏi sử dụng thuốc diệt cỏ để kiểm soát cỏ dại, và thậm chí sau khi nhiều nông dân áp dụng biện pháp này, hiện tượng tảo nở hoa gây hại vẫn xảy ra ở các vùng nước bề mặt.

Thông thường, khi sử dụng phân bón có chứa P, bạn sẽ đưa chúng vào trong đất, Martin Shipitalo - tác giả chính của nghiên cứu cho biết. Với biện pháp không cày, bạn chỉ cần phát tán chúng trên bề mặt đất để có hàm lượng P cao trên bề mặt. Thậm chí nếu lượng hạt bị mất ít hơn thì dòng chảy rò rỉ sẽ thu nhận P hòa tan tập trung cao ở trên bề mặt đất.

Shipitalo và nhóm của ông đã quyết định nghiên cứu dữ liệu từ một thử nghiệm 16 năm để so sánh đất và dòng chảy chất dinh dưỡng trong lưu vực sông được quản lý theo ba phương pháp khác nhau - đất không cày, làm đất thông thường (chisel-till), và giảm luân chuyển đầu vào. Ý tưởng này cùng với biện pháp giảm luân chuyển đầu vào là để có được một biện pháp bảo toàn cho người nông dân áp dụng. Người nông dân không muốn sử dụng thuốc diệt cỏ hoặc một lượng lớn phân khoáng, Shipitalo giải thích.

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã cung cấp hầu hết các chất dinh dưỡng cho cây trồng trong các lưu vực sông thực hiện giảm đầu vào bằng cách trồng cỏ ba lá đỏ và sử dụng phân chuồng trên diện rộng thay cho phân bón. Họ đã giảm thiểu được số lượng đất trồng nghèo dinh dưỡng. Trong khi chất diệt cỏ được sử dụng trong thử nghiệm, nhưng cũng không cần thiết bởi biện pháp cày xới và trồng theo hàng được áp dụng để đưa cỏ dại vào vòng kiểm soát.

Giảm luân chuyển đầu vào là biện pháp trung gian giữa làm đất thông thường và không cày xới, Shipitalo cho biết.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng, mất đất đạt tỉ lệ cao nhất tại các lưu vực sông không thực hiện cày xới. Tuy nhiên, các cánh đồng thực hiện giảm luân chuyển đầu vào có tỉ lệ mất đất cao nhất. Mặc dù các tỉ lệ vẫn ở dưới mức giá trị mất đất hàng năm, biện pháp giảm đầu vào dẫn đến tỉ lệ mất đất cao hơn gấp hai lần ở những cánh đồng không cày xới.

Để giải quyết những quan ngại về mất P hòa tan từ các cánh đồng không cày xới, các nhà nghiên cứu đã so sánh dòng chảy rò rỉ từ cánh đồng thực hiện làm đất theo biện pháp thông thường và lưu vực sông áp dụng biện pháp không cày. Trong khi lượng thất thoát trung bình của tổng P hòa tan từ biện pháp không cày cao hơn so với biện pháp cày xới thông thường, tổn thất này vẫn còn ở mức khá nhỏ. Tổng số trung bình P hòa tan mất tại lưu vực không cày xới thực sự thấp hơn so với lưu vực thực hiện làm đất thông thường.

Thiếu sự khác biệt lớn về thất thoát P trong hai phương thức quản lý này một phần có thể được giải thích bởi sự có mặt của giun đất. Đặc tính sinh học của đất thay đổi trong thời gian dài không cày xới. Bằng cách để lại tồn dư bao quanh, bạn có thể tăng tăng vật chất hữu cơ, và bạn sẽ có thể tăng số lượng giun đất.

Nhưng làm thế nào mà giun đất lại có ảnh hưởng đến chu chuyển của P? Giun đất có thể ăn và phân phối lại đất, và chúng giúp cải thiện cấu trúc đất tạo ra nhiều khối ổn định hơn và cho phép nước di chuyển nhanh hơn vào trong đất.

Biện pháp không cày không dẫn đến tăng rò rỉ P hòa tan trong nghiên cứu này, nhưng đòi hỏi phải sử dụng thuốc diệt cỏ. Giảm luân chuyển đầu vào không cần sử dụng thuốc diệt cỏ, nhưng đã dẫn tới tỉ lệ mất đất cao hơn.

Nghiên cứu mang lại những hiểu biết về các biện pháp thực hành canh tác khác nhau và sự cân bằng cung cấp cho người nông dân một cơ sở để lựa chọn một hệ thống quản lý cây trồng tốt nhất cho họ, cho cây trồng của họ, và cho đất trồng của họ.

Viện KHKT NN Miền Nam