IX. CƠ SỞ VI SINH HỌC CỦA SỰ NÂNG CAO ĐỘ PHÌ NHIÊU CỦA ĐẤT TRỒNG TRỌT:
1. SỰ LUÂN CANH VÀ ĐỘ PHÌ NHIÊU CỦA ĐẤT:
Độ phì nhiêu của đất là tính chất căn bản quan trọng nhất của đất trong việc trồng trọt. Độ phì nhiêu của đất phụ thuộc rất nhiều yếu tố: thành phần hĩa học, cấu trúc của đất, các hoạt động của vi sinh vật trong đất, khí hậu, vùng địa lý... Ngồi ra cịn phụ thuộc vào các yếu tố xã hội, tập quán canh tác của cư dân ở đĩ nữa. Tất cả các yếu tố trên tác động một cách tổng hợp và đồng thời để tạo nên độ phí nhiêu của đất.
Ở phần này đề cập đến sự luân canh và độ phì nhiêu của đất định hướng đúng đắn đến sự luân canh là một trong những khả năng cĩ hiệu quả để nâng cao sản lượng thu hoạch cây trồng. Dưới đây là một thí dụ về luân canh và độc canh.
*Sản lượng thu hoạch trung bình của hạt thu hoạch ở đất đen của luân canh và độc canh (tấn/ha) Phương thức canh tác Lúa mạch Kiều mạch Khơng bĩn phân Bĩn phân Khơng bĩn phân Bĩn phân Luân canh 1.620 2.680 1.390 1.85
Qua kết quả trên cho thấy là sự luân canh ở hai trường hợp bĩn phân và khơng bĩn phân đều cho sản lượng mùa màng cao hơn sự khơng luân canh. Để nâng cao sản lượng thu hoạch cây trồng thì luân canh là một biện pháp cần thiết quan trọng nhưng khái niệm luân canh bao gồm nhiều vấn đề:
*Loại cây trồng: Chọn cây trồng mùa tới và mùa sau sao cho hợp lý nghĩa là loại cây trồng
mùa trước cĩ ảnh hưỡng tốt đẹp đến mùa sau
*Biện pháp xử lý đất: Phải chọn biện pháp sao cho hợp với đối tượng cây trồng chứ khơng
giữ mãi một biện pháp.
*Phân bĩn: Tùy đối tượng cây trồng mà chọn đối tượng sao cho phù hợp, khơng nên chỉ bĩn
phân hĩa học mãi chpo các loại cây trồng cho tất cả các mùa vì đất được bĩn phân hĩa học nhiều sẽ làm giảm lượng vi sinh vật trong đất dẩn đến sản lượng giảm.
Một phương pháp đặt ra là mối quan hệ giữa luân canh và độ phì nhiêu của đất và cơ sở khoa học của mối quan hệ đĩ ra sao. Đĩ là vấn đề được các nhà khoa học cơ bản để tâm ngiên cứu nhưng đa số các cơng trình cơng bố tập trung nhiều vấn đề về luân canh giống cây trồng.
Ở những loại cây trồng sau thu hoạch chỉ cần lấy hạt hoặc thân của cây đã bị chặt bĩ lại trong đất như các loại lúa thì hiện tượng: Trong đất đĩ số lượng vi sinh vật làm thối rửa rễ tăng lên rất nhiều, trong đĩ cĩ nhiều loại vi sinh vật hoại sinh và cũng cĩ những loại ký sinh tùy ý, chúng sinh sản nhanh và sống tới mùa sau bằng cơ chất là hệ rễ thực vật bị cắt bỏ lại trong đất. Trong những lồi ký sinh tùy ý, cĩ lồi bất loại cho cây trồng như Fusarium, qua vụ mùa tới chúng sẽ theo rễ cây non xâm nhập vào gây bệnh cho cây trồng. Nghiên cứu vấn đề này các nhà khoa học đề ngị một hướng trong luân canh giống cây trồng là chọn những giống cây trồng ở mùa sau sao cho hệ rễ của nĩ khơng dung nạp đa số vi sinh vật đã phân giải hệ rễ thực vật của vụ trước. Đĩ là mối quan hệ giữa giống và hệ vi sinh vật đất trong phạm vi luân canh giống cây trồng.
Một mối quan hệ khác là giữa các giống cây trồng ở vụ trước và vụ sau trên cùng mảnh đất canh tác. Mối quan hệ này đã được các nhà khoa học đức G.Molish và cộng sự nghiên cứu rất nhiầu và họ đã đề ra một khái niệm về sự cảm nhiễm lẫn nhau giữa giữa các loại cây trồng. Dùng khái niệm này để chỉ tác dụng sinh và hĩa học giữa các loại thực vật đối với nhau. Đa số các loại thực vật cĩ khả năng tổng hợp chất này hay chất khác cĩ tính độc, trong đĩ các Alcaloides. Các chất này được tích chứa trong mơ thực vật và một phần đáng kể được tiết ra đất. Các chất độc đĩ đối với các lồi thực vật khác và vi sinh vật là bất lợi, là độc nhưng đối với chính nĩ là chất tự vệ. Một số loại thực vật tiết chất độc qua hệ rễ như lúa kiều mạch tiết ra chất scofolethin, cây đang tiết ra một số hợp chất thơm và củ cải đường tiết ra mội số hợp chất vịng coi như chất tự vệ…
Về sau nhiều cơng trình nghiên cứu khác đã xác định tác dụng cảm nhiễm cũa nhiều lồi thực vật, chủ yếu do các hợp chất dễ bay hơi, do thực vật tổng hợp trong đĩ cĩ các aldehyde, terpen, etylen... nhưng tác dụng cảm nhiễm mạnh nhất là các quinon. Trong xác bả thực vật chưa bị phân hũy hồn tồn cũng cĩ một lượng lớn các chất cảm nhiễm. Nĩi chung các chất tác dụng cảm nhiễm được tiết ta từ rễ hoặc trong xác bả thực vật đều cĩ tác dụng ức chế hoặc ngăn cản sự nảy mầm của hạt và sự phát triển tiếp theo của cây con. Do đĩ trong thực tế trồng trọt cần chọn những giống cây trồng luân canh sao cho tránh được tương đối sự cảm nhiễm đối kháng giữa các lồi thực vật, khơng nên bĩn xác bả thực vật chưa bị phân hủy hết.
Chất độc đối với thực vật cĩ trong đất cịn từ một nguồn khác đĩ là sự tổng hợp các chất ấy do vi sinh vật đất. Những vi sinh vật này ỏ quanh vùng rễ của thực vật như Pseudomonas tổng hợp Fenazin. Vi nấm cá Asp.fumigatus tạo thành ac.helvolic, Penicillium tạo ra patulin, Trichodema tạo ra Viridin...
Từ những kết quả nghiên cứu nêu trên các nhà khoa học đề nghị: Việc luân canh giống cây trồng phải dựa trên khái niệm cảm nhiễm.
Khái niệm đĩ được chứng minh trong thực tế trồng trọt. Ghi nhận bằng trồng sau vụ thu hoạch củ cải đường thì sản lượng rất thấp; sau vụ thu kiều mạch trồng lúa mạch thì sản lượng khơng đáng kể, vì sự nẩy mầm của lúa mạch bị ức chế ngay từ đầu, và nếu trồng đại mạch sau kiều mạch thì sản lượng cũng thấp so với đối chứng, cịn bắp và khoai tây khơng cĩ sự cảm nhiễm đối kháng nên khơng bị ảnh hưởng.