TÀI LIỆU HỌC TẬP BẢO TỒN ĐẤT VÀ NƯỚC (SOIL AND WATER CONSERVATION)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TÀI LIỆU HỌC TẬP BẢO TỒN ĐẤT VÀ NƯỚC (SOIL AND WATER CONSERVATION) LÊ VĂN DŨ Khoa Nông Học Năm 2009 Chương GIỚI THIỆU MƠN HỌC Bài 1&2 Giới thiệu mơn học bảo tồn đất nước nông nghiệp Nội dung môn học: Khả sản xuất đất, nguyên nhân làm giảm khả sản xuất đất, ý nghĩa nguyên lý bảo tồn đất, nước nơng nghiệp Xói mòn đất: ngun nhân, chế biện pháp kiểm sóat Các nguyên lý kỹ thuật bảo tồn đất, nước nông nghiệp Mục tiêu tổng quát môn học: nguyên nhân gây suy thóai khả sản xuất đất Vai trò ý nghĩa việc bảo tồn đất nước Cơ chế, tác động xói mòn đất đến sản xuất nơng nghiệp Các biện pháp ứng dụng: biện pháp học (cơng trình), biện pháp nông học, biện pháp tổng hợp 3.Mục tiêu cụ thể: nhận biết nguyên nhân làm giảm khả sản xuất đất, nhận biết tượng, nguyên nhân, chế xói mòn đất Diễn tả, phân tích ngun nhân chế xói mòn đất Phân tích tính tóan đất xói mòn trường hợp cụ thể Thiết kế mơ hình canh tác kiểm sóat xói mòn đất Năng lực đạt được: nhận diện, xác định nguyên nhân gây giảm khả sản xuất đất, tác động xói mòn đất Vận dụng kỹ thuật thích hợp sử dụng đất sản xuất trồng bền vững cho trường hợp cụ thể Khả sản xuất đất Giới thiệu Mục tiêu chương trình quản lý đất trồng trì khả sản xuất bền vững lợi ích cao Một nơng nghiệp mạnh lâu dài phụ thuộc vào khả sản xuất chúng Nông nghiệp bền vững bao gồm khả sản xuất đất trồng, hiệu kinh tế cải thiện môi trường, định nghĩa tổng hợp kỹ thuật quản lý nông nghiệp nhằm sản xuất nơng sản có suất, chất lượng cao, đồng thời trì hay gia tăng khả sản xuất đất, tăng lợi nhuận cho nông dân, bảo đảm chất lượng mơi trường Có nhiều tiêu chuẩn dùng để đánh giá hệ thống nông nghiệp bền vững như: - Duy trì tính hiệu trước mắt và lâu dài - Duy trì hay tăng cường khả sản xuất đất - Cải thiện chất lượng môi trường - Sử dụng nguồn tài nguyên với hiệu tối đa - Bảo đảm an toàn lương thực, chất lượng sống cộng đồng Khả sản xuất đất định nghĩa khả đất góp phần vào hình thành suất trồng hệ thống trồng đơn vị diện tích hệ thống quản lý định Có nghĩa đất sản xuất thời gian dài có tính ổn định, chất lượng trì, tác động xấu đến mơi trường, phải đáp ứng yêu cầu tính bền vững sản xuất nông nghiệp Trên quan điểm khả sản xuất đất độ phì nhiêu đất đai, việc bảo tồn đất nước vấn đề tối quan trọng cho tính bền vững sản xuất nơng nghiệp Bảo tồn đất, nước kỹ thuật làm gia tăng hay kiểm sốt thối hóa đất, làm giảm tăng/duy trì khả sản xuất đất, tùy thuộc vào mức độ thích hợp kỹ thuật áp dụng Các tiến trình ảnh hưởng đến khả sản xuất đất 2.1.Các tiến trình thối hóa làm giảm khả sản xuất đất Xói mòn đất Mất dinh dưỡng chảy tràn Ngập nước Sa mạc hóa Chua hóa, phèn hóa Đất bị nén chặt Đóng váng mặt đất Mất chất hữu Mặn hóa 10 Kiệt quệ dinh dưỡng rửa trơi 11 Ô nhiễm độc chất 2.2.Các kỹ thuật bảo tồn đất nước nhằm trì nâng cao khả sản xuất đất Làm đất bảo tồn Luân canh trồng Cải thiện khả tiêu nước đất Quản lý dư thừa trồng/thực vật Bảo tồn nước Thiết lập ruộng bậc thang Canh tác theo đường đồng mức Sử dụng phân bón hóa học hữu Cải thiện chu kỳ luân chuyển dinh dưỡng 10 Cải thiện hệ thống canh tác phù hợp với điều kiện đất đai, khí hậu, giống trồng Như phân tích, khả sản xuất đất bị giảm nghiêm trọng tiến trình liên quan đến đất nước, xói mòn, chảy tràn, nhiễm…, biện pháp kỹ thuật để cải thiện khả sản xuất chất nội dung bảo tồn đất nước Năng suất trồng khả sản xuất đất Mặc dù có nhiều tiến trình xảy tự nhiên hay tác động người ảnh hưởng đến khả sản xuất đất, tiến trình có nguy làm giảm khả sản xuất đất lớn xói mòn đất Đó tiến trình làm lớp đất mặt giàu chất hữu cơ, dinh dưỡng, chất hữu bị oxi hóa nhanh làm đất Khi xói mòn, tầng đất sâu phơi bày, khả sản xuất giảm (1) tính chất vật lý khơng thích hợp cho trồng, (2) khả giữ nước kém, (3) khả cung cấp dinh dưỡng thấp (2) nhiều tính chất bất lợi khác trường hợp cụ thể đóng ván, chảy tràn… Nhiều người nhận biết thị xói mòn đất họ, họ khơng quan tâm nhiều thực tế suất trồng tăng lên đáng kể thập niên vừa qua Nhưng không nên lầm lẫn tăng suất trồng tăng khả sản xuất đất, suất trồng tăng chủ yếu tiến kỹ thuật di truyền chọn giống, phân bón quản lý phân bón, thuốc bảo vệ thực vật quản lý sâu bệnh, kỹ thuật nông học khác Bảo tồn đất nước quản lý thích hợp bao hàm ý nghĩa lớn kiểm soát đất nước Xói mòn đất dấu hiệu chương trình quản lý đất khơng thích hợp, cung cấp dinh dưỡng không đầy đủ cho trồng, hệ thống trồng không hợp lý Trong lịch sử sản xuất nông nghiệp, khoảng kỷ 20 khoảng kỷ 20, tốc độ tăng suất trồng có chậm lại khả sản xuất đất giảm 40%, khả sản xuất giảm liên quan đến độ phì nhiêu đất bị thối hóa Hàm lượng chất hữu cơ, chất dinh dưỡng N giảm Lượng chất dinh dưỡng lấy nhiều lượng bổ sung từ phân bón vơ hữu Nông dân áp dụng nhiều tiến kỹ thuật nông học làm tăng suất trồng Việc tăng suất trồng chủ yếu tăng lượng phân bón, phân N, cải thiện giống, kiểm soát cỏ dại, kỹ thuật canh tác khác Ngược lại, việc giảm sử dụng chất hữu phân chuồng, dư thừa trồng, tăng giới hóa làm đất…đã làm giảm hàm lượng chất hữu đất đáng kể, tăng tốc độ thối hóa đất, điều góp phần vào việc kéo giảm suất thực tế trồng Đánh giá toàn yếu tố làm tăng giảm suất trồng cho thấy, kiểm soát yếu tố làm giảm khả sản xuất đất (các yếu tố làm suy thoái đất), suất trồng tăng thêm đến 10-50% so với suất thực tế Vì vậy, nơng dân không cần phải nắm rõ tiến kỹ thuật làm tăng suất trồng trước mắt, mà phải hiểu kỹ thuật làm giảm khả sản xuất trồng thời gian dài, khả sản xuất đất Giảm bón phân hóa học làm giảm 40-90% suất, tùy loại trồng, đất đai khí hậu vùng Vì khơng sử dụng phân bón, cần khai thác nhiều 30-40% diện tích đất canh tác để giữ vững sản lượng nơng sản có Điều có nghĩa phải đưa loại đất thích hợp vào sản xuất trồng Khả sản xuất trồng kiểm sốt cải thiện giống, phân bón kỹ thuật khác, đất canh tác liên tục bị xói mòn, nước chảy tràn, chất hữu cơ, khả sản xuất trồng đất giảm nghiêm trọng theo thời gian Một ví dụ đơn giản, đưa họ đậu vào hệ thống luân canh, suất trồng tăng dần, mức độ xói mòn đất giảm, nên khả sản xuất đất tăng Hơn 1/3 diện tích đất canh tác bị xói mòn với mức độ trung bình đến nghiêm trọng, đ rút ngắn khả sản xuất đất đáng kể Sự cần thiết bảo tồn đất nước Như phân tích trên, để trì tính bền vững sản xuất nơng nghiệp, việc trì cải thiện khả sản xuất đất cần thiết Để trì khả sản xuất đất, bảo tồn đất nước công việc then chốt sản xuất nông nghiệp bền vững Câu hỏi nghiên cứu Tham khảo tài liệu định nghĩa: nông nghiệp bền vững, khả sản xuất trồng, khả sản xuất đất Các tiến trình làm giảm khả sản xuất đất Các kỹ thuật canh tác nhằm trì/cải thiện khả sản xuất đất Chương XĨI MỊN ĐẤT Bài Ngun nhân chế Giới thiệu Xói mòn tiến trình tự nhiên xảy bề mặt đất hàng triệu năm Tuy nhiên từ thay đổi sử dụng đất người hũy hoại thảm phủ thực vật tự nhiên nguyên nhân làm tăng nhanh tốc độ xói mòn đất diện tích ngày àng rộng giới Trung bình, Việt Nam, hàng triệu đất nông nghiệp bị hàng năm xói mòn Nếu tính tốc độ hình thành đất trung bình khoảng 1mm đất/năm, tốc độ xói mòn lớn 3-4 lần, đất vận chuyển đất xói mòn thử thách lớn người sản xuất trồng quản lý đất Xói mòn đất thập kỷ qua có ảnh hưởng xấu đến khả sản xuất chất lượng đất chất dinh dưỡng chất hữu chủ yếu giữ lại tầng đất mặt, tầng đất chịu ảnh hưởng lớn xói mòn Trong đưa giải pháp tạm thời tăng lượng phân bón, bù đất lại phần ảnh hưởng xói mòn đến khả sản xuất, khơng thể thay tồn tầng đất mặt bị xói mòn Xói mòn có tác động xấu đến mơi trường bên ngồi trang trại Nước chảy tràn mang theo hạt phù sa mịn, chất dinh dưỡng chất nhiễm khác vào nguồn nước, làm thối hóa chất lượng nước Bồi lắng nguyên nhân làm bồi lấp ao hồ, rạch, sông suối…làm xáo trộn hệ sinh thái thủy sinh Kiểm sốt xói mòn đất biện pháp có tầm quan trọng lớn bảo tồn đất nước Các nguyên nhân gây xói mòn đất cân nước 2.1 Du canh, đốt rừng làm rẩy Hũy hoại thảm thực vật rừng tự nhiên 2.2 Khai thác gỗ không hợp lý Bao gồm phá rừng, xây dựng đường sá 2.3 Khai thác đòng cỏ chăn thả tự Làm giảm thảm phủ thực vật tự nhiên, tăng mức độ nén chặt đất, dẫn đến kết gia tăng nước chảy tràn, tăng xói mòn đất, nhiều nước 2.4 Khai thác hầm mỏ 2.5 Xây dựng đường sá 2.6 Kỹ thuật canh tác không thoi1ch hợp Ý nghĩa bảo tồn đất 3.1 Tác động chổ xói mòn đất Bao gồm việc chất hữu cơ, chất dinh dưỡng thiết yếu, dẫn đến suất trồng thấp, nhu cầu phân bón tăng 3.2 Tác động ngoại vi xói mòn đất Bồi lắng kênh mương, ao hồ làm giảm nguồn nước chất lượng nước mặt Hũy hoại môi trường nước, kể môi trường biển Ý nghĩa bảo tồn nước 4.1 Tác động chổ Mất cân nước vùng đất cao nước chảy tràn, thiếu nước cho trồng, chủ yếu dựa vào mưa, nên cần chi phí cho việc giữ nước 4.2 Tác động ngoại vi Lũ lụt mùa mưa, hạn hán mùa khô, thiếu nước cho nông nghiệp sinh hoạt, thủy điện… Tác động chổ ngoại vi xói mòn đất Ảnh hưởng xói mòn đến khả sản xuất đất 5.1 Mất dần tầng đất mặt tầng đất rễ phát triển tốt 5.2 Giảm khả giữ nước hữu dụng, tính thấm kém, nước chảy tràn 5.3 Mất chất dinh dưỡng chủ yếu, chất hữu cơ, chất hữu chủ yếu tích lũy tầng đất mặt 5.4 Canh tác tầng đất sâu, tính chất vật lý, hóa học, sinh học tầng khơng thích hợp với trồng 5.5 Giảm giá trị đất canh tác, tăng chi phí san mặt ruộng Các tiến trình xói mòn đất Xói mòn đất vận chuyển hạt đất từ nơi đến nơi khác, chủ yếu lực nước hay gió Ba giai đoạn xói mòn đất va đập làm vỡ hạt, vận chuyển tích tụ Mức độ nghiêm trọng xói mòn phụ thuộc vào lực va đập lực mang nước hay gió Do lực va đập vận chuyển yêu cầu lượng (sự tích tụ diễn khơng lượng), khả xói mòn đất phụ thuộc vào khả chống chịu hay “nhạy cảm” đất lực Các kiểu xói mòn, chế yếu tố ảnh hưởng đến kiểu mô tả sau Tác nhân gây xói mòn đất gió, nước cày đất Trong xói mòn gió nước nghiêm trọng, điều kiện khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều, nước tác nhân gây xói mòn đất lớn 5.1.Xói mòn đất gió 5.1.1.Cơ chế Năng lượng khơng khí di chuyển làm tách rời hạt đất Sự tách rời hạt xảy lượng tác động gió vượt qua lực giữ hạt đất trọng lượng, lực kết dính Sự tách vỡ xảy a thơng qua tác động hạt vận chuyển Một bị tách vỡ ra, hạt đất vận chuyển theo ba cách: lơ lững khơng khí, nhảy vọt, lăn mặt đất…Lơ lững di chuyển hạt mịn, chủ yếu hạt sét hay chất hữu cơ, bay lên cao lơ lững khơng khí vận chuyển với khoảng cách xa Hạt lơ lững ln chiếm 40% tổng hạt vận chuyển gió, phần lớn chất dinh dưỡng có liên quan đến hạt mịn này, nên ảnh hưởng lớn đến độ phì nhiêu đất Nhảy vọt đoạn chủ yếu liên quan đến hạt có kích thước trung bình (thịt, cát mịn) Sự nhảy vọt hạt tác động lên bề mặt làm tách hạt khác (như tuyết lở), chiếm 55-70% tổng đất vận chuyển gió Hạt tích lũy chỗ (gốc cây, luống cày, dọc theo hàng rào…) Các hạt to cát, cụm đất lăn dài bề mặt chiếm 10-25% đất vận chuyển gió Khi vận chuyển, cụm đất tiếp tục bị vỡ thành hạt nhỏ vận chuyển nhảy vọt hay bay lên khơng khí 5.1.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn gió Xói mòn gió thường nghiêm trọng vùng khơ hạn, thảm phủ thực vật nghèo nàn đất khô làm giảm tính liên kết đất gia tăng khả di chuyển gió Các yếu tố khác bao gồm tính chất gió (tốc độ hướng gió), bề mặt đất, tính chất đất, chiều dài cánh đồng số kỹ thuật canh tác khác Tốc độ gió tính chất quan trọng ảnh hưởng đến xói mòn Tốc độ gió cao, có nghĩa lượng gió lớn, khả xói mòn cao Tuy nhiên khơng phải tất gió gây xói mòn, ngưỡng tối thiểu tốc độ gió gây xói mòn 8-30mile/giờ phụ thuộc vào điều kiện đất bề mặt, tốc độ thấp sát mặt đất độ gồ ghề mặt đất tăng mạnh theo độ cao Vì đất có bề mặt láng xói mòn mạnh mặt đất gồ ghề tốc độ gió thấp tốc độ gió giảm đáng kể bề mặt có thảm phủ thực vật, thực vật hấp thu nhiều lượng gió nâng khí động học lên cao khoảng 70% chiều cao cây, xói mòn gió khơng xảy mặt đất thành phần khác góp phần làm tăng độ gồ ghề đoàn lạp (cụm) luống cày Các tính chất đất ảnh hưởng đến xói mòn gió sa cấu, ẩm độ cấu trúc Thịt cát mịn thành phần dễ bị xói mòn kích thước nhỏ khơng có tính kết dính Ẩm độ làm tăng lực kết dính thành phần hạt, làm chúng khó bị đanh bật Đất có cấu trúc tốt, chặt hạn chế xói mòn hạt liên kết với thành cụm to, bị tách vỡ vận chuyển Khả bền vững đoán lạp ảnh hưởng đến khả chống chịu xói mòn có liên quan đến tính chất hóa học hợp chất hữu đất Đất có hàm lượng chất hữu lớn 2% có khả chống chịu xói mòn cao đất có hàm lượng < 2%, cấu trúc đất bền Kích thước chiều dài cánh đồng đóng vai trò định đến lượng đất xói mòn Cánh đồng rộng lớn, chạy dài cho phép vật liệu dễ bị tách vỡ vận chuyển so với ruộng có vật cản để ngăn cản tốc độ gió giữ hạt di chuyển Những vật cản là: hàng chắn gió (shelterbelt), phủ đất (cover crops) , dư thừa thực vật (crop residues) mặt đất, canh tác theo băng Cuối cùng, kỹ thuật làm đất ảnh hưởng đến xói mòn gió, lớp đất mặt bị xới trộn làm cho thành phần đất bị tách rời, dễ bị gió Xói mòn đất gió làm đất nghiêm trọng ẩm độ đất thấp, đất có sa cấu sét ngheo chất hữu Ngồi đất dốc, đất xói mòn gió đáng kể Các yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn gió: - Mức độ vón cục đất - Dư thừa thực vật - Tính chất đất Chủ yếu hàm lượng chất hữu cơ, hàm lượng Carbonate, hàm lượng sét 10 Chuẩn bị đất cho gieo trồng hệ thống không làm đất bao gồm việc băm nát cỏ dại, dư thừa trồng vụ trước hay che phủ; phun thuốc trừ cỏ, gieo trực tiếp xuyên qua thảm phủ Dư thừa trồng giữ lại toàn hay phần thích hợp để đảm bảo đất che phủ hồn tồn, phân bón bón vãi mặt đất hay hay bón lúc gieo hạt Gieo hạt, bón phân xuyên qua thảm phủ 2.2.Che phủ đất thường xuyên 2.2.1.Tầm quan trọng che phủ nông nghiệp Giữ mặt đất che phủ nguyên lý nông nghiệp bảo tồn Dư thừa trồng bỏ lại mặt đất, trồng che phủ cần thiết trì đất thời gian giai đoạn thu hoạch vụ trước chuẩn bị gieo trồng vụ sau cho phép Cây trồng che phủ cải thiện tính bền vững hệ thống nơng nghiệp, khơng cải thiện tính chất đất, mà cải thiện tính đa dạng sinh học hệ sinh thái nơng nghiệp Khi trồng có giá thị trường, che phủ trồng chủ yếu cải thiện độ phì đất hay làm thức ăn gia súc Trong vùng nơi thảm phủ thực vật thấp, vùng bán khơ hạn hay diện tích bị xói mòn, thối hóa, che phủ có lợi ích sau: - Bảo vệ đất thời gian bỏ hóa - Luân chuyển chất dinh dưỡng - Cải thiện cấu trúc đất phá vỡ tầng đất sâu bị nén chặt - Cho phép luân canh hệ thống độc canh - Có thể sử dụng biện pháp kiểm soát cỏ dại, sâu bệnh Cây che phủ trồng giai đoạn bỏ hóa, vụ trồng, sử dụng ẩm độ lại đất Quản lý che phủ trước sau gieo trồng vụ kế tiếp, trước có cạnh tranh loại trồng 41 Cơ hội thử thách trồng che phủ Cơ hội Thử thách Bảo vệ đất Yêu cầu trình độ quản lý cao Duy trì N dạng hữu (-NH2), hạn Sự phân giải chất hữu từ chế rửa trơi che phủ trồng bị Hạn chế cỏ dại thiếu N giai đoạn đầu sinh Xua đuổi côn trùng gây hại trưởng Bổ sung chất hữu cho đất cải thiện độ phì Phà vỡ độ nén chặt đất Tăng độ rỗng, khả tiêu nước, giam hội ngập nước Cây họ đậu, tăng N đất 2.2.2 Ảnh hưởng che phủ - Bảo vệ đất khơng có trồng - Cung cấp chất hữu để cải thiện cấu trúc đất - Luân chuyển dinh dưỡng (nhất N K) tăng tính di động chúng phẩu diện đất nhằm dễ hữu dụng cho - Làm đất “sinh học”, rễ che phủ có khả xuyên phá qua tầng đất nén chặt, làm tăng khả thấm đất - Sử dụng dễ dàng chất dinh dưỡng bị rửa trôi xuống tầng sâu (nhất N) 42 Rễ che phủ xuyên qua tầng đất cứng Do che phủ có hệ thống rễ khác nhau, khả hấp thu chất dinh dưỡng tồn phẩu diện có hiệu hơn, đồng thời rễ tiết acid hữu khác vào đất, có lợi cho đất sinh vật đất Sự diện thảm phủ rơm rạ, dư thừa nông nghiệp bảo tồn hạn chế bốc nước, nên tăng lượng nước thấm vào đất Tỉ lệ nước mưa thấm vào đất phụ thuộc vào lượng thảm phủ mặt Thảm phủ tốt (>4 tấn/ha) ngăn cản cỏ nảy mầm, tăng tính thấm ban đầu đất giảm xói mòn Hành trồng thảm phủ dư thừa thân bắp Cây che phủ có suất sinh khối khác nhau, nên độ dày thảm phủ khác nhau, khả tăng tốc độ thấm ban đầu khác 43 Cây trồng che phủ dày (đậu lông) che phủ đất tốt Đây tiêu chuẩn quan trọng cần ý việc chọn trồng che phủ Thảm phủ thực vật quan trọng nông nghiệp bảo tồn việc bảo vệ đất chống lại tác động hạt mưa; để giữ đất che chắn; trì ẩm độ cao Chúng ta biết vai trò quan trọng che phủ luân chuyển dinh dưỡng; chúng ảnh hưởng đến cỏ dại, hiệu sử dụng nông dược…, có ảnh hưởng đến chi phí sản xuất Rơm rạ có tác dụng lớp đệm, làm giảm tác động giới, nên giảm nén chặt đất Cắt che phủ trước gieo trồng 2.2.3.Kỹ thuật trồng che phủ: - Sử dụng hạt giống thích hợp cho suất cao, cho suất dư thừa cao rễ phát triển tốt - Quản lý tổng hợp giảm cạnh tranh với thức ăn gia súc hay sử dụng khác thông qua luân canh với thức ăn gia súc - Sử dụng che phủ khác nhau, đặc biệt loại trồng đa mục đích, cố định đạm, tăng độ rỗng đất, xua đuổi dịch bệnh,… 44 - Tối ưu hóa luân canh theo không gian, thời gian kinh tế - “mục tiêu” sử dụng thuốc diệt cỏ cho kiểm soát che phủ phát triển cỏ 2.2.4 Một số lồi che phủ sử dụng phổ biến Có nhiều loại trồng dùng làm che phủ, lấy hạt, họ đậu, lấy củ, lấy dầu Tất có ích cho đất, nhiên có số loại có số thuộc tính cần ý đưa vào hệ thống luân canh Điều quan trọng bắt đầu năm áp dụng nông nghiệp bảo tồn với trồng che phủ phủ toàn dư thừa mặt đất, dư thừa phân giải chậm (do tỉ số C/N cao) Cỏ lấy hạt thích hợp cho giai đoạn này, rễ trồng phát triển dày đặc đất, nên thời gian cải thiện đất rút ngắn Những năm tiếp theo, đất cho thấy có thay đổi, họ đậu đưa vào hệ thống luân canh Cây họ đậu làm giàu N đất phân giải nhanh (C/N thấp) Sau đó, hệ thống ổn định, trồng che phủ trồng kinh tế, thức ăn gia súc Khi sử dụng che phủ, điều quan trọng cần lưu ý: - Cây che phủ có làm tăng lợi ích khơng (ví dụ lấy hạt, giá trị chăn ni) - Những che phủ có sẳn thích hợp - Gieo kiểm sốt che phủ lúc - Cây che phủ có cần nhiều nước khơng, cần, có đủ nước tưới khơng - Cây che phủ kiểm sốt khơng, không chúng thành cỏ dại - Cây che phủ có mang lại lợi ích với ln canh với trồng khơng (ví dụ, sau trồng ngũ cốc, trồng đậu nành/đậu phộng…) Để đưa che phủ vào hệ thống sản xuất nơng nghiệp, cần chọn loại che phủ thích hợp loại đất khí hậu định có đặc tính sinh trưởng phù hợp với lịch luân canh Với điều này, không cần thiết cho che phủ phát triển tốt mặt nông học, mà phải thích hợp với lịch canh tác mục tiêu định trước điều kiện kinh tế xã hội nơng dân 45 Các lồi che phủ đưa vào sử dụng cần trồng thử đánh giá người nơng dân đất học để học hiểu biết với kỹ thuật trồng Việc chọn trồng che phủ cần dựa vào tiêu chuẩn sau: - Lồi có hàm lượng lignin acid phenolic cao, với lồi dư thừa phân giải chậm thời gian bảo vệ đất kéo dài - Thời gian gieo sạ Nhiều lồi có tính miên trạng hay ảnh hưởng quang kỳ Điều có nghĩa khả sản xuất sinh khối phụ thuộc vào mùa vụ Nên sạ vào mùa vụ thích hợp để khơng ảnh hưởng đến trồng - Mật độ, khoảng cách gieo thích hợp để tốc độ che phủ nhanh nhằm bảo vệ đất lấn át cỏ dại - Quản lý đất: không cần làm đất gieo trồng che phủ - Cây che phủ sạ thẳng hay vãi gốc rạ/dư thừa trồng vụ trước, dùng dụng cụ gieo tay Một số loại che phủ tái sinh hạt đậu lơng - Chất lượng hạt: chất lượng tốt không chứa mầm bệnh Các loài che phủ sử dụng phỏ biến phần lớn họ đậu Sesbania, Arachis pintoi, Indigofera endecaphylla, Leucaena endecaphylla, Calopogonium mucunoides Calopogonium mucunoides, Crotalaria juncea, Centrosema spp., Centrosema pubescens, Phaseolus mungo, Pueraria phaseoloides, Stylosanthes 2.3.Luân canh trồng 2.3.1 Ý nghĩa Luân canh trồng không làm đa dạng nguồn thức ăn cho sinh vật đất, mà rễ chúng có khả ăn sâu vào đất với mức độ khác nhau, nên có khả hấp thu chất dinh dưỡng tầng đất khác Các chất dinh dưỡng bị rữa trơi sâu, khơng hữu ích cho trồng chính, “ln chuyển” trồng khác luân canh Điều này, trồng ln canh có vai trò bơm sinh học Hơn nữa, đa dạng trồng luân canh dẫn đến đa dạng hệ sinh vật đất, rễ tiết chất khác thu hút loại vi khuẩn, nấm khác nhau, từ góp phần quan trọng chuyển hóa chất thành chất dinh dưỡng hữu 46 dụng cho trồng Ln canh trồng đóng vai trò quan trọng việc cắt đứt nguồn bệnh số loại bệnh lưu giữ trồng trồng liên tục 2.3.2.Ảnh hưởng luân canh: - Tính đa dạng cao sản xuất trồng, nên đa dạng dinh dưỡng vật nuôi người - Giảm thiểu giảm nguy truyền bệnh lấn át cỏ dại - Phân bố tế khổng sinh học nhiều đất rễ đa dạng (dạng, kích thước độ sâu) - Nước dinh dưỡng phân bố tốt toàn phẩu diện đất - Sử dụng nước, dinh dưỡng hiệu tính đa dạng trồng - Tăng cố định đạm thơng qua số trồng có khả cộng sinh cải thiện cân dinh dưỡng N/P/K từ nguồn hữu vơ - Tăng cường tốc độ hình thành mùn đất 2.3.3.Các thiết bị kỹ thuật luân canh Thiết kế áp dụng việc luân canh trồng theo mục tiêu khác nhau: sản xuất lương thực, thực phẩm thức ăn gia súc (hạt, lá, thân); sản xuất dư thừa; kiểm soát sâu bệnh, cỏ dại; hấp thu dinh dưỡng xáo trộn sinh học tầng đất sâu, vv… Sử dụng hạt giống thích hợp, suất cao khả sản xuất dư thừa lớn phần mặt đất, nhằm cải thiện điều kiện đất khí hậu 3.Quản lý che phủ dư thừa trồng Hệ thống nông nghiệp bảo tồn bắt đầu năm với việc sản xuất phân bố dư thừa trồng hay bổ sung trồng che phủ Một quan niệm sai lầm cho nông nghiệp bảo tồn thành công có sử dụng thuốc diệt cỏ Nhiều nghiên cứu thực tiển cho thấy, có thiết bị đơn giản quản lý che phủ KHƠNG CẦN SỬ DỤNG THUỐC DIỆT CỎ Thảm phủ quản lý tốt: - Bổ sung chất hữu cơ, cải thiện chất lượng đất tăng khả thấm nước giữ nước đất - Cố định C giữ lại đất - Thúc đẩy chu kỳ C đất 47 - Giữ nước mưa, làm tăng ẩm độ đất - Bảo vệ đất chống xói mòn - Giảm bốc nước Nếu quản lý không tốt: - Ẩm độ cao ảnh hưởng đến khả nảy mầm trồng - Trở ngại gieo sạ bón phân - Che lấp mầm Trong nông nghiệp bảo tồn, dư thừa cần quản lý từ lúc thu hoạch trồng Phụ thuộc vào loại che phủ gieo trồng Cần phân bố dư thừa tồn mặt đất Nếu khơng: - Hạt giống nảy mầm khơng - Ẩm độ cao, phát triển nguồn bệnh - Cỏ dại Việc chọn thời điểm xác việc kiểm sốt che phủ quan trọng, nhiều lồi tái sinh trước chúng thục Hạt che phủ nảy mầm để đến chín, phần lớn họ đậu Tuy nhiên có số lồi hệ thống ln canh nơi che phủ để chín để giữ giống, hạt tự nảy mầm sau thu hoạch trồng Thảm phủ hạn chế nảy mầm cỏ dại 48 Thời điểm tốt để kiểm soát che phủ giai đoạn kết thúc hoa, thời điểm sinh khối tích lũy tối đa Trong trường hợp họ đậu, giai đoạn hình thành quả, khơng nên để chín Một số loại che phủ cần kiểm sốt trước giai đọan hoa khả tái sinh cao hóa gỗ nhanh Việc quản lý trồng che phủ phụ thuộc vào mục tiêu trồng che phủ khả nơng dân Nếu yêu cầu phải phủ dư thừa mặt đất thời gian dài, cách tốt để quản lý sinh khối cắt hay sử dụng thuốc diệt cỏ Giai đoạn cắt che phủ gieo hạt trồng (bắp, đậu…) ảnh hưởng đến mức độ sản xuất trồng Điều liên quan đến số hợp chất giải phóng trình phân giải trồng che phủ Các chất gây hại cho nảy mầm hạt, hay làm chậm tiến trình phát triển Hiện tượng gọi “allelopathy” Thường che phủ họ đậu, nên cắt 10 ngáy trước gieo trồng đạt suất cao Trong trường hợp gieo hạt trực tiếp che phủ, nên thực 8-12 ngày sau cắt che phủ che phủ có tỉ số C/N trung bình (12-22) 12-20 ngày C/N cao (>24) Thiết bị sử dụng nông nghiệp bảo tồn 4.1 Thiết bị làm đất Là hoạt động thường xuyên hầu hết hệ thống nông nghiệp Trong nông nghiệp truyền thống, thường việc làm đất bắt đầu việc đốt dư thừa thực vật hay dư thừa trồng vụ trước để vệ sinh đồng ruộng Người nông dân không làm sách đất, mà làm “túi tiền” ơng ta đốt cháy tiềm độ phì nhiêu đất Sau đốt dư thừa thực vật, đất cày xới Phụ thuộc vào điều kiện nông dân, làm đất sơ sài hay cày sâu, bừa nhuyển Nhưng nông dân cày đất? 49 Đầu tiên để chuẩn bị đủ cho liếp gieo trồng, cho phép hạt nảy mầm tốt Nông dân nghĩ đất phải làm kỹ, tơi xốp, san nhuyển nhằm thích hợp cho tiếp xúc hạt giống đất, dẫn đến việc gieo hạt sâu vừa đủ Thứ hai, cày đất để kiểm soát cỏ dại Các lý khác làm đất bao gồm tăng cường khả giữ nước đất • Mục đích việc làm đất - Chuẩn bị luống gieo trồng - Quản lý dư thừa trồng - Vùi phân bón nơng dược vào đất - Kiểm sốt cỏ dại - Phá vỡ tầng đất nén chặt - Tăng tính thấm nước ban đầu - San mặt ruộng Các phương pháp sử dụng để đạt mục tiêu bên mâu thuẩn với mục tiêu khác Mỗi việc làm đất để diệt cỏ chơn vùi dư thừa tầng đất ẩm bên phơi bày lên trên, nên nước nhanh Các khâu làm đất tăng, đoàn lạp đất giảm, đất có nguy xói mòn mạnh Theo cách này, làm đất cuối có ảnh hưởng xấu đến khả sản xuất đất hiệu kinh tế sản xuất trồng Làm đất phá hũy câu trúc đất dư thừa trồng, ảnh hưởng đến nước dinh dưỡng hữu dụng đất Làm đất, chi phí phát sinh: - Tăng xói mòn độ phì - Tăng bốc nước ẩm độ - Giảm khả giữ nước đất Đất bị xói mòn mang đến nơi khác, kênh mương, ao hồ, hay cánh đồng khác…cùng với chất hữu cơ, dinh dưỡng, dư lượng nơng dược…Phương pháp kiểm sốt xói mòn thường khó khăn, chi phí cao thiết lập ruộng bậc thang, áp dụng làm đất bảo tồn, phủ dư thừa thực vật kiềm sốt xói mòn hiệu rẻ nhiều • Các kiểu làm đất - Cày lật đất Đất cày lật, lớp đất mặt lật xuống lớp sâu mang lên mặt Có tranh cải cày lật kiểm sốt cỏ khơng có giá trị thực hàng năm, có lượng hạt cỏ lật lên mặt 50 - Xới trộn đất Các vật liệu nhiều đồng trộn lẫn độ sâu định, thường 10cm - Xới đất Làm đất tơi xốp, không di chuyển cục đất, cày không lật - Bừa Làm tơi nhuyển đất, làm liếp ươm Cả hai phương pháp cày lật đất xới trộn đất ảnh hưởng đến hàm lượng dư thừa phủ mặt đất Có kiều làm đất phân biệt phân biệt làm đất truyền thống: - Làm khơng cò dư thừa thực vật phủ mặt đất, bao gồm việc đốt dư thừa - Cày, bừa nhiều lần (2 lần) - Các hoạt độg quản lý trồng, làm cỏ, lên luống, phá váng… Nhưng làm đất sâu cần thiết để phà vỡ tầng đất sâu bị nén chặt phẩu diện • Các ảnh hưởng xấu việc làm đất Hệ thống làm đất: giảm thực vật che phủ, phá hũy cấu trúc tầng đất mặt, nén chặt tầng đất sâu Tầng mặt bị vỡ vụn: xói mòn gió, giảm tốc độ thấm ban đầu Tầng sâu bị nén chặt: giảm tính thấm, rễ phát triển kém, suất thấp Thảm phủ giảm, giảm tính thấm: tăng chảy tràn Xói mòn tăng, giảm hiệu sử dụng nước phân bón Chi phí sản xuất cao, nhiễm tăng Trong vùng nhiệt đới cận nhiệt đới, nơi nguy xói mòn mưa cao, đất ln nghèo xói mòn nhiệt độ cao nên phân giải chất hữu nhanh, hệ thống làm đất chọn lựa kỹ với mục đích chuẩn bị lớp đất mặt để lên luống tơi xốp cho gieo hạt Và thực với mục đích này, hệ thống làm đất làm tăng tiến trình thối hóa đất Phương pháp số lần làm đất định hàm lượng dư thừa bỏ lại mặt đất Ví dụ, cày lật để lại 15% mặt, sử dụng máy thủ công, 50-70% Phương pháp làm đất dư thừa thực vật bỏ lại mặt đất Phương pháp làm đất Dư thừa khó phân hũy Dư thừa dễ phân hũy Dư thừa sau thu hoạch 80-90 70-80 Cày lật 0-15 0-10 Cày lật, bừa 0-10 0-5 Cày không lật 30-40 20-30 51 Gieo trực tiếp 80-95 60-80 Tóm lại, nhược điểm làm đất - Mất ẩm độ đất - Hạn chế tốc độ thấm ban đầu đóng váng bề mặt - Phá hũy cấu trúc đất - Tăng nguy xói mòn - Tăng chi phí làm đất - Yêu cầu thời gian, thiết bị, lao động Vì việc chọn kỹ thuật làm đất quan trọng việc bảo vệ nguồn tài nguyên tự nhiên đòng thời cải thiện khả sản xuất đất giảm chi phí sản xuất trồng Kỹ thuật khơng làm đất việc gieo trồng thực điều kiện đất bị xáo trộn Điều có nghĩa hay hạt gieo trồng dư thừa trồng vụ trước hay cỏ dại Vì ngồi việc cần thiết phải có nhũng thiết bị cho việc gieo trồng này, phải có thiết bị quản lý dư thừa trồng che phủ Các thiết bị gồm nhóm : Làm đất tay, Làm đất sức kéo gia súc, thiết bị có lắp động Nhược điểm cày lật: - Tập trung làm đất đầu mùa mưa, cần nhiều sức kéo - Cày với độ sâu định liên tục hình thành tầng đế cày hay tầng bị nén chặt - Lật đất dễ ẩm 52 - Vùi hạt cỏ mới, lật hạt cỏ vùi vụ trước lên mặt, thời gian dài, cỏ dại lấn át đồng ruộng Có thể dùng loại lưỡi cày thích hợp để phá vỡ lớp đất nén chặt - Kiểm soát cỏ dại hiệu - Tình trạng đất thích hợp đủ ẩm - Dư thừa vào thiết bị - Đá sỏi lên mặt 4.2 Thiết bị quản lý che phủ, dư thừa trồng cỏ dại Mục đích việc quản lý che phủ, dư thừa trồng cỏ dại chuẩn bị đất để gieo trồng trồng quản lý cỏ dại để chúng khơng ảnh hưởng đến phát triền trồng Trong hệ thống nông nghiệp bảo tồn, quản lý phải dễ dàng cho thiết bị gieo trồng xuyên vào đất tạo điều kiện thích hợp cho hạt mầm, không trở ngại sử dụng thiết bị Dạng dư thừa che phủ tốt chống lại tác động mưa giải phóng chất độc hạn chế nảy mầm cỏ Sự giải phóng chất cần chậm từ từ, trồng có khả cạnh tranh với cỏ Một yếu tố ảnh hưởng đến giải phóng chất phân giải chất hữu 4.2.1.Quản lý phương pháp giới - Dao, liềm Dư thừa bỏ mặt đất gieo trồng trực tiếp Ưu điểm Đơn giản, dễ thực hiện, rẻ, dụng cụ phổ biến 53 Nhược điểm Tốn thời gian, Cỏ tái sinh -Máy cắt 4.2.2 Quản lý biện pháp hóa học Câu hỏi nghiên cứu Ý nghĩa kỹ thuật canh tác không làm đất Ưu nhược điểm kỹ thuật Ý nghĩa kỹ thuật trồng che phủ Các trồng che phủ phổ biến Khi áp dụng kỹ thuật canh tác không làm đất trồng che phủ, điểm cần ý chọn trồng che phủ 54 Tài liệu tham khảo Brady N.C and Weil R.R., The nature and properties of soil 5th Edition Prentice Hall, Upper Saddle River New Jersey Morgan, R.P.C 1995 Soil erosion and conservation 2nd Edition Longman Group Unlimited London, U.K 198p Troeh, F.R., J.A Hobbs, and R.L Donahue 1999 Soil and water conservation: Productivityand Environmental protection 3rd Edition Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey 610p 55 ... nước hay gió Ba giai đoạn xói mòn đất va đập làm vỡ hạt, vận chuyển tích tụ Mức độ nghiêm trọng xói mòn phụ thuộc vào lực va đập lực mang nước hay gió Do lực va đập vận chuyển yêu cầu lượng (sự... lợi ích cao Một nơng nghiệp mạnh lâu dài phụ thuộc vào khả sản xuất chúng Nông nghiệp bền vững bao gồm khả sản xuất đất trồng, hiệu kinh tế cải thiện môi trường, định nghĩa tổng hợp kỹ thuật... thuốc bảo vệ thực vật quản lý sâu bệnh, kỹ thuật nông học khác Bảo tồn đất nước quản lý thích hợp bao hàm ý nghĩa lớn kiểm soát đất nước Xói mòn đất dấu hiệu chương trình quản lý đất khơng thích