Giáo trình sinh thái học đồng ruộng - Phần 2

C huơn^ / / / S ự V Ạ N Đ Ộ N G C Ủ A C Ủ A H Ệ S IN H T H Á I Đ Ồ N G R U Ộ N G Nội dung I rồng trọt việc trừ cò đồng ruộng, thúc đẩy vơ hố chất hữu đất Như có nghĩa đồng ruộng luôn giừ giai đoạn ban đầu cùa hàng loạt diễn biến thiên nhiên, đồng thời, chất hữu mà thảm thực vật thiên nhiên tích luỹ hàng chục năm, hàng trăm năm đaníỉ q trình bị tiêu hao Chương bàn đặc trưng cùa diễn biến đồim ruộne, thay đổi hình thức sản xuất để trì khả sán xuất đồng ruộnq quan hệ suất trồng với vùng thích ứng sinh thái Các nội (lung sau ditợc đê cập trtmg chương này: Diễn biến đồng ruộng Sự biến đồi hình thức sản xuất nơng nghiệp ý nghĩa sinh thái Trồng thích hợp với vùng đất trồng a N ghiên cứu ngô nếp lai vụ thu đông 2004 b Nghiên cứu cải tiến giống đậu tirơng c Sinh viên làm th í nghiệm tro n g nhà lư i A nh 1.3 Một số nghiên cứii tiến giổng trồng cùa khoa Nông học, trường Dại học Nông nghiệp (Nguồn; http://w uw haul edu.vn/khoa/nonghoc/images/khoa_hoc) Mục tiêu Sau học xong chương này, sinh viên cần: Hiểu dược diễn biến đồng ruộng dinh dưỡng đất, thành phần trồng cỏ dại Nắm thích ứng trồng với vùng đất trồng Nẳm số phương pháp điều khiển dinh dưỡng, thành phần trồng cỏ dại đồng ruộng 85 Diễn biến đồng ruộng 1.1 S ự biến đổi đạm tồng số đất đồng ruộng cân vi sinh vật Cùng với diễn sinh thái thảm thực vật tự nhiên, lượng đạm tổng số đất tăng lên Người ta thấy ràng, đất trờ nên màu mỡ rõ rệt diễn thảm thực vật tự nhiên chất phun từ núi lửa,từ đấttrồng đến quần thể thực vật ổn định (climax), rừng rộng thường xanh Trong quần thể rừng ổn định tích luỹ đạm nhiều đến kg/m^ Do khai khẩn rừng đồng cỏ làm cho trạng thái cân thảm thực vật thiên nhiên đất bị phá vỡ, diễn biến đất theo chiều ngược lại, dẫn đến phân giải tiêu hao chất hữu cơ, điều kiện tác động người chuyển sang trạng thái cân Hình 1.3 cho thấy biến đổi hàm lượng đạm đất đồng cò khác sau khai khẩn qua canh tác Lượng đạm tổng số đất giảm xuống nhanh từ bắt đầu canh tác đến năm thứ 10, sau có xu chậm dần sau 40 nàm đến trạng thái ổn định Đất ẩm thấp qua cải tạo biến thành đất cạn 0,25 có xu biến đổi giống Đất lúa nước sau thoát nước, lượng đạm tổng số, hiệu phân 0,20 giải chất hữu đất cạn tỷ lệ amôn hoá 0,15 giảm dần năm, qua - năm gần bàng 0,10 Coỉhy trị số cùa đất cạn Thời gian đầu ruộng nước cải tạo Garden City 0,03 thành đất cạn, nhiều chất hữu dễ phân giải 10 20 30 40 50 tích luỹ đất ướt phân giải thành chất vô mà hiệu đạm đổi với lúa rõ ràng Sô năm canh tác (Harada, 1963) Từ đất hoang biến thành đồng ruộng, hay trình từ đất ướt biến thành đất H ình 1.3 Biến đồi N cạn, chất hữii đất giảm đặc trưng đồng ruộng qua nhiều năm diễn biến đồng ruộng, điều kiện bón Ghi chú: Hays, Colby, Graden, City phân khơng thể nói định dẫn đến giảm địa danh cúa bang Kanzat suất Trong đất ướt có nhiều chất hữu chưa mục nát, gặp độ nhiệt cao phân giải nhanh,, khử oxi cùa đất thường thường gây nên mục rễ tạo thành nhiều NH3- N, hút chất dinh dưỡng không cân đối bị đổ Sau cải tạo thành đất cạn, chất hữu dễ phân giải giảm đi, tình trạng dao động suất đo thời tiết thất thường giảm tương ứng, suất ổn định Nhưng giảm chất hữu đất vượt giới hạn định, thưòmg dẫn đến giảm suất, chất hữu đất nguồn cung cấp loại chất dinh dưỡng vô cần thiết cho trồng sinh trưởng; điều kiện thơng thống khí, độ chua lượng nước phù hợp hiệu phân đặc biệt rõ rệt Mặt khác, thủy canh thu suất cao, nên có nhìn nhận khác ý nghĩa cùa chất hữu đất Tập đoàn sinh vật đất gồm vô số vi khuẩn, sợi nấm động vật nguyên sinh Nguồn dinh dưỡng lượng vi sinh vật chất hữu đất, 86 chất lượng chất hữu đất đủ để làm thay đổi vi sinh vật Sự giảm nhanh chất hữu diễn biến đồng ruộng việc bù đấp lại bàng cách sử dụng nhiều phân hố học phá vỡ loại cân vi sinh vật, khiến cho sâu, bệnh lây lan đất cỏ xu tăng lên Trong đất có nhiều tuyến trùng nấm bệnh lan truyền, có nhiều lồi vi sinh vật chống lại chúng Nhữnụ loài trực tiếp ký sinh nấm gây bệnh diệt chết chúng, biết có: Coni(>thyriiim minitan Slerotinìa, Trichoderma lignorum, Papulospora; Penicilỉium veímicuỉatum Rhiĩỏctnia solani; Trichoderma Armiìỉaria mellea, loại nấm dạng tuyến đổi với tuyến trùng Khi trồng loại liên tục suất giảm rõ rệt nguyên nhân phá hại tuyến trùng nấm bệnh lan triiyền đất Thí dụ, trồng lúa cạn liên tục có lồi tuyến trùng phá hoại, qua luân canh tránh phá hại Nhưng có nơi trồng liên tục loại Đất vùng quen trồng liên tục tường có tầng dày, phần nhiều có hàm lượng nước cao; chất hữu đất, kể phân chuồng bón vào có tác dụng tránh làm giảm nhẹ tác hại việc trồng liên tục Hiệu cung cấp dinh dưỡng vơ ổn định cho trồng, ngồi tác dụng sinh vật - phát triển loài vi sinh vật động vật nhỏ có tác dụng tiêu diệt hạn chế phát triển cùa tuyến trùng Ngồi ra, bón phân hữu cịn phịng trừ có hiệu đổi với Rhizoctonia solani, phát triển khuẩn Fumarium làm tan chất vỏ cứng Fusarium oxisporum (nấm bệnh héo rũ vàng), mà có tác dụng ức chế nấm bệnh Các vấn đề nói lợi dụng tác dụng kháng sinh cạnh tranh lẫn vi sinh vật lấy chất hữu làm mơi giới Từ cho thấy, ý nghĩa cùa chất hữu cùa đất đồng ruộng không chi chỗ nguồn dinh dưỡng trực tiếp cùa trồng, đứng quan điểm cân sinh vật, cần nghiên cứu nhiều 1.2 Diễn biến trồng Như nói, đạm tổng số đất biến thiên theo thời gian - diễn biến đất, biêu mặt diễn biến trồng Trong trường hợp này, diễn biến cùa trồng lựa chọn cùa người tạo nên Diễn biến trồng dẫn đến diễn biến đất Trong trình biến đất hoang thành đất thuộc, tính chất lý hố học đất phát sinh biến đổi, từ dẫn đến diễn biến trồng Đất khai hoang thời gian đầu khai khẩn nhiều chất hữu vơ hố hiệu ứng đất cạn, dễ dẫn đến đất thiếu ôxi, nên trước hết trồng lúa cạn, khoai sọ mạch đen chịu tình trạng thiếu oxi; đợi đất thuộc dần, phân giải chất hữu giảm đi, trồng cần tương đối nhiều oxi ngô đại mạch, cỏ ba khoai tây Neu thời gian đầu khai khẩn bón nhiều phân chuồng phân lân, tiến hành cài tạo đất, biến đổi cùa trồng định yếu thay đổi qua năm vơ hố chất hữu đất Bảng 1.3 tình hình bien dơi suất trồng sau dùng nhiều phân lân phân chuồng đất xám núi lửa trung tính Thí dụ, năm đầu sau khai khẩn đất 87 thời kỳ đạm phân giải tương đối trồng thích ứng khoai tây Thời kỳ chất hưu cùa đất vô hoả tăng lên trồng thích hợp đậu tương Thời kỳ cung cấp chất dinh dưỡng tốt trồng ngơ có tính chống đổ kh Bảng 1.3 Quan hệ suất trồng (kg/a) thục đất qua năm — C â ỵ^ồ n g Đậu tương K hoai tây N gô \s N ă m Ám 4 17,1 26,7 25,1 27,0 82,5 63,3 70,3 86,0 56,6 50,1 58,1 69.0 23,6 31,8 30,1 27,0 96,7 81.3 65,8 84,0 61,7 61,8 65,8 69.0 26,9 29,4 28,5 28,0 106,1 85,5 75,1 86,0 56,7 58,0 67.7 70.0 32,2 29,0 31,7 32,0 109,3 74,5 68,8 89,0 62,2 64,0 71,6 70.0 Phân bón Phân tiêu chuẩn Phân tiêu chuẩn + Phân chuồng Phân lân lần Phân lân lần + Phân chuồng Tình trạng chất dinh dưỡng đất thay đổi lớn lượng phân bón, dẫn đến thay đổi giống trồng tương ứng Lượng phân bón, phân hố học qua năm, tăng lên rõ rệt Như lượng phân hoá học dùng Nhật Bản, phân đạm năm 1928 36.2 kg/ha, đến năm 1975 tăng lên tới 124,6 kg/ha Hiện tiếp tục tăng lên Tình hinh Việt Nam tương tự Thích ứng với lượng phân cao vậy, số giống chịu phân, chống đổ chống bệnh khoẻ tạo Qua thời kỳ, khuynh hướng chọn bồi dục giống lúa nước tỷ lệ thóc/rơm rạ hệ số kinh tế cao (hình 2.3) Đáng ý trọng lượng thóc tăng lên qua năm, cịn trọng lượng rơm rạ khơng thay đổi Phân liều cao làm tăng diện tích cường độ quang hợp, dó nâng cao suất chất khô, mặt khác dễ lốp đổ Đe khac phục mâu thuẫn sinh phân liều cao, người ta tiến hành cải tiến giống, kết xuất số giống có tỷ lệ thóc/rơm rạ lớn, chống lốp chống đổ tốt %I 140 Khối luợng riêng thóc % / 140 - % 140 - 130 - 130 - 120 - 120 - 110 - 110- 100 100 ^ 90 _1 _1 1.— J 90 - 130 X^ 120 110 t // Khối ỉượnịị rơm rạ / 100 ,1 i ._J _J _ 90 ỉ II III ỈV Thời kỳ V I 11 lỉ ! IV Thời kỳ V I Tỹ Ịệ thóc / rơm rạ t I I II 111 IV Th('ri kỳ Hình 2.3 Sự biến đổi tính chất giống trồng qua thời kỳ 88 I V Ngoài ra, chất tiết từ rễ trồng, chất phân giải cùa xác hữu sâu bệnh lây lan đất có thé uây diễn biến trồng, nói thêm tác dung tương hồ hố học (allelopathy) rác dụng tương hỗ hoá học tức chất sinh trình trao đổi chẳt cùa thực vật có ảnh hưởng tới nẩy mầin hay sinh trường phát triển cùa thục vật khác, quan hệ tương hồ thực vật với gọi Allelopathy Đó nguyên nhân dẫn đến diễn biến trồng Thí dụ điển hình đại mạch Overland (1966) trồng lẫn đại mạch Stellaria media, phát chất 100 tiế t t b ộ rễ đ i m c h c ó tác d ụ n c ứ c 60 chế rõ rệ t đ ổ i v i s ự s in h trư n g 40 Síellaria media (hình 3.3) Tác dụng 20 cùa ch ất n ày kh c đ ố i v i từ n g loại Như ức chế rõ rệt Stellaria media ức chế nhẹ thc lá, hồn tồn khơng ảnh hưởng , , đôi với lúa mi Chât lâv đươc lừ câv ^ i ^ , ' / sơng rê sơng có hiệu ức chê lớn lấy từ chêt Theo số tài liệu, chất từ rễ hay thân bò chết cúa cò máo gà s.niedia 80 ^ Thuốc ' —• Thụộc lả + Đ ại mạch s.m edia + Đ ại mạch _ I I 10 - Slellaria midia - Thc lủ ^ Síeỉlaria m idia + , 1418!^gày ^ ^ Lháí láy từ ré đại mạch , , Thuỏc + Chát láy từ ré đại mạch Hình 3.3 Ành hưởng chất lấy từ rễ đại mạch nẩy mầm thuốc Sre/tarto »,