II. Các loại phân hữu cơ.
1. Phân chuồng Phân chuồng là nguồn cung cấp dinh dưỡng tự nhiên cĩ khối lượng
rất lớn và là nguồn tăng cường hàm lượng chất hữu cơ trong đất rất cĩ giá trị. Khi bĩn phân chuồng hợp lý, cấu trúc đất sẽ được cải thiện, tăng khả năng giữ nước hữu dụng và giảm xĩi mịn đất.
Nhưng ngịai những lợi ích của việc sử dụng phân chuồng, cĩ thể dẫn đến sự mất cân bằng dinh dưỡng trong đất (hoặc ơ nhiễm) nếu sử dụng khơng hợp lý, ảnh hưởng đến chất lượng nước.
Để hiểu rõ các lợi ích của phân chuồng, đồng thời phải tránh vấn đề ơ nhiễm, phương pháp quản lý cĩ vai trị rất quan trọng.
Mục đích cuối cùng của việc thiết lập kế họach quản lý phân chuồng là sử dụng các chất dinh dưỡng trong phần chuồng 1 cách hiệu quả nhất, hạn chế tối đa các tác động xấu đến mơi trường. Trong đĩ cần chú ý đến việc xử lý/chế biến, tồn trử và bĩn phân chuồng.
1.1.Sự cần thiết phải ủ phân chuồng.
Cơ sở khoa học của việc ủ phân chuồng.
- Ủ phân là 1 phần của chu kỳ sinh học của sự sinh trưởng và phân giải trên bề mặt quả đất. Cây trồng tổng hợp chất hữu cơ từ CO2 nhận từ khí quyển, các chất dinh dưỡng, nước từ đất, và năng lượng mặt trời tổng hợp chất hữu cơ.
- Khi cây trồng (hay động vật sử dụng cây trồng như là nguồn thức ăn) chết, chúng sẽ trở thành nguồn nguyên liệu thơ cho tiến trình phân giải chất hữu cơ.
- Các vi sinh vật, nấm, cơn trùng, giun đất, mối và các sinh vật đất khác sẽ chuyển đổi C từ xác bã thực vật thành năng lượng của chúng, giải phĩng CO2 vào khí quyển trở lại. Tương tự, sinh vật luân chuyển các chất dinh dưỡng từ sự phân giải dư thừa cây trồng vào cơ thể chúng và cuối cuối chất dinh dưỡng này đi vào trong đất.
- Cây trồng và các vi sinh vật khác sử dụng C và các chất dinh dưỡng đuợc giải phĩng bởi tiến trình phân giải này, và chu kỳ mới lại bắt đầu.
- Vật liệu cịn lại trong tiến trình phân giải tương tự như tiến trình phân giải chất hữu cơ trong đất. Sản phẩm cuối cùng của sự phân giải là mùn tồn tại trong đất, và các chất dinh dưỡng được giải phĩng vào dung dịch đất.
- Mùn cĩ khả năng giữ nước, chất dinh dưỡng lại trong đất, và làm cho đất tơi xốp, dễ làm đất hơn.
1.2.Các phương pháp ủ phân chuồng.
1.2.1.Ủ nĩng (ủ nhanh). Chúng ta cĩ thể kiểm sĩat tiến trình ủ phân bằng cách làm tăng tốc độ phân giải chất hữu cơ bằng cách:
- Cân bằng lượng thức ăn, nước và khơng khí trong đống phân ủ, tạo điều kiện thích hợp cho họat động của các vi sinh vật ưa nhiệt độ cao. Một sản phẩm trung gian ảnh hưởng đến tiến trình họat động của vi sinh vật là nhiệt.
- Khi điều kiện thích hợp cho vi sinh vật ưa nhiệt cao, nhiệt độ đống phân sẽ nhanh chĩng tăng lên từ 45-65oC. Với nhiệt độ này hạt cỏ dại và các mầm mĩng bệnh sẽ tiêu diệt, nhưng nấm mycorrhizae (là lọai nấm cĩ ích giúp cây trồng hấp thu dinh dưỡng) khơng bị giết chết, do nấm mycorhizae chịu được điều kiện nhiệt độ cao.
- Khi tiến trình phân giải chất hữu cơ với nhiệt độ cao hịan thành, các vi sinh vật ưa nhiệt trung bình, giun, cơn trùng, và các động vật khác sẽ tiếp tục tiến trình phân giải. 1.2.2.Ủ nguội (ủ chậm). Nếu chúng ta khơng thể duy trì điều kiện tối hảo cho phương pháp ủ nĩng, sự phân giải chất hữu cơ vẫn được tiến hành do các vi sinh vật yếm khí, ưa nhiệt độ thấp. Nhưng tốc độ phân giải chậm, nhiệt độ khơng cao và khơng diệt được hạt cỏ dại, mầm bệnh.
- Để phân giải nhanh, nguyên liệu ban đầu phải cĩ ẩm độ và độ thống thích hợp, nguyên liệu hữu cơ phải giàu năng lượng cung cấp cho vi khuẩn. Một số vật liệu sau được sử dụng phổ biến trong ủ phân chuồng. Chúng được chia thành 3 nhĩm:
n vật liệu cung cấp “năng lượng”,
n "vật liệu tạo khối lượng phân,"
n và vật liệu "cân bằng". Bảng 6.1.Các loại vật liệu thơ
Vật liệu tạo Vật liệu cung cấp Vật liệu thơ
khối lượng năng lượng cân bằng
ẩm độ thấp ẩm độ cao ẩm độ thấp-trung bình độ rỗng cao độ rỗng thấp độ rỗng trung bình nồng độ N thấp nồng độ N cao nồng độ N trung bình mùn cưa, mụn dừa phân xanh lá khơ
cỏ khơ phân chuồng tươi phân chuồng, rác độn chuồng rơm rạ phế phẩm rau quả lá cây
cùi bắp vỏ cà phê cỏ họ đậu
1.3.1.Vật liệu cung cấp năng lượng. Các hợp chất hữu cơ chứa C năng lượng cao và hàm lượng N cao nhằm thúc đẩy tốc độ phát triển mật số vi sinh vật. Nhưng nếu đống phân khơng cĩ vật liệu tạo khối lượng, đống phân thường sẽ thiếu khơng khí. Khi đão đống phân, sẽ cĩ mùi hơi thối.
1.3.2. Vật liệu tạo khối lượng. Phải khơ, nên khi trộn vật liệu này, khơng khí sẽ dễ dàng khuếch tán vào bên trong đống phân ủ và do ẩm độ và hàm lượng dinh dưỡng thấp nên vật liệu này phân giải chậm.
1.3.3. Vật liệu cân bằng. Nhiều vật liệu thơ cĩ thành phần cung cấp năng lượng và tạo khối lượng cân bằng. Như phân chuồng trộn với đất mặt, dư thừa cỏ khơ, lá cây gỗ. Các vật liệu này sẽ làm tăng tốc độ hoai mục của phân (tăng nhiệt độ) đồng thời tăng khối lượng đống phân ủ.
1.4. Tỉ lệ các vật liệu ủ. Các vật liệu ủ cần trộn với tỉ lệ để cần bằng các yếu tố: độ ẩm, khơng khí, dinh dưỡng trong đống phân nhằm làm cho phân nhanh chĩng hoai mục.
Một hỗn hợp bao gồm 1 phần vật liệu cung cấp năng lượng với 2 phần vật liệu tạo khối lượng (tính theo thể tích) thường làm cho phân hoai mục nhanh.
1.5. Kích thước vật liệu ủ. Kích thước càng nhỏ diện tích bề mặt vi sinh vật tấn cơng sẽ lớn hơn và vật liệu nhanh phân giải hơn. Ủ nĩng cần vật liệu cĩ kích thước 2-5cm. Nếu độn cành cây, gỗ vụn, các vật liệu này rất khĩ đão trộn đống phân và tốc độ hoai mục rất chậm. Nên cần phải xay nghiền vụn, hoặc cần phải ủ riêng.
1.6. Đão trộn đống phân. Ngược lại với các khuyến cáo thơng thường, nếu ủ các vật liệu theo từng lớp thì tốc độ phân giải sẽ chậm. Nên cần phải đão trộn đống phân nhiều lần. Nếu tiếp tục ủ, nên cho vật liệu mới vào giữa đống phân.
1.7. Kích thước đống phân ủ. Kích thước cần đủ lớn để tăng khả năng giữ nhiệt đống phân. Nhiệt độ cao tốc độ phân giải nhanh hơn. Đống phân nhỏ sẽ thĩat nhiệt nhanh và sẽ nhanh khơ hơn. Kích thước khỏang 1-2m3, đủ để ủ các vật liệu (phân chuồng, rơm rạ, chất thải khác) trong vịng 1 năm cho 1 hộ nơng dân.
1.8. Ẩm độ và độ thống đống phân ủ. Đống phân cần đủ ẩm, khơng khơ, nhưng khơng quá ẩm trong quá trình ủ. Cần kiểm tra ẩm độ ngay sau khi đão trộn đống phân. Vi sinh vật phân giải nhanh chất hữu cơ phần lớn là sinh vật cần oxygen (hảo khí). Nên vi sinh vật trong đống phân luơn tiêu thụ O2. Do đĩ, đống phân phải tơi xốp để O2 dễ dàng xâm nhập vào. Nên cần bổ sung vật liệu tạo khối lượng.
Khi phân đã hoai mục, nên hạn chế độ thĩang.
1.9. Vi sinh vật và dinh dưỡng. Khi ủ, đống phân luơn cần một mật số vi sinh vật nhất định để tăng tốc độ phân giải. Do đĩ cần thêm vào đống phân các lọai vi sinh “chuyên biệt”.
Vi sinh vật cần nhiều chất dinh dưỡng (như N, P, S) để phát triển mật số. Các chất dinh dưỡng này cĩ chứa trong các vật liệu thơ, nhưng do hàm lượng khơng cao, nên cần bổ sung thêm bằng phân bĩn (vơ cơ hoặc hữu cơ). Thường bổ sung phân bĩn bằng cách pha lõang và tưới vào đống phân (vừa cung cấp nước vừa cung cấp dinh dưỡng). 1.10. Phân chuồng sau khi ủ. Sau thời gian ủ (nhanh hay chậm tùy thuộc vào tỉ lệ các vật liệu ủ và phương pháp ủ), trọng lượng và thể tích đống phân giảm đáng kể (chỉ cịn khoảng 50% so với ban đầu), do mất CO2 và H2O. Các chất dinh dưỡng cĩ thể mất 1 phần do rửa trơi, bay hơi, nhưng phần lớn được vi sinh vật trong phân hấp thu sinh học. Nhưng tỉ lệ C:N của chất hữu cơ giảm rất nhiều so với ban đầu.
Sơ đồ 6.1.Sơ đồ tổng quát của tiến trình ủ phân.
2.Phân xanh.
Là loại phân bĩn được sử dụng từ sinh khối tươi của thực vật, được vùi trực tiếp vào trong đất, hay được ủ với các vật liệu khác như là 1 loại phân ủ hữu cơ.
2.1.Tác dụng của phân xanh trong sản xuất nơng nghiệp.
2.1.1.Cải thiện độ phì nhiêu của đất. Đa số cây phân xanh là cây học đậu nên cĩ khả năng cố định N sinh học, cĩ hệ rễ ăn sâu nên hấp thu các chất dinh dưỡng từ các tầng đất bên dưới và làm tơi xốp tầng đất này. Do hàm lượng N cao và các chất dinh dưỡng khác được hấp thu từ các tầng đất sâu, sau khi vùi vào đất sẽ phân giải nhanh và trả lại chất dinh dưỡng cho đất.
2.1.2.Cải thiện lý hĩa tính của đất. Do khả năng tạo sinh khối cao, nên phân xanh là nguồn cung cấp chất hữu cơ quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến các tính chất vật lý của đất như cấu trúc, dung trọng…và hoạt động của vi sinh vật đất.
2.1.3.Che phủ đất. Do thường cĩ khả năng sinh trưởng nhanh, mạnh, chụi được các điều kiện bất lợi nên phân xanh cĩ tác dụng tốt trong việc che phủ đất, hạn chế cỏ dại, xĩi mịn đất.
2.2.Các loại thực vật sử dụng làm phân xanh.
2.2.1.Các cây hoang dại. Tất cả thực vật hoang dại đều cĩ thể sử dụng làm phân xanh. Tùy từng vùng, các loại cây được sử dụng phổ biến như cỏ lào (Eupatorium laonensis), quì dại (Tithinia divercifolia), muồng dại (Cassia tora L.), cúc tần (Pluchea indica)… 2.2.2. Các cây trồng làm phân xanh. Tùy theo điều kiện sinh thái, các loại cây sau cĩ thể phát triển. Chất hữu cơ C, N, H2O, các chất dinh dưỡng khác C:N ≈ 40:1 Nước, CO2, nhiệt Chất hữu cơ <C, N, <H2O, chất dinh dưỡng khác C:N ≈ 20:1 Vi sinh vật O2 Đống phân ủ
-Bèo hoa dâu (Azolla pinnata). Phát triển trên ruộng lúa nước. Các tác dụng chính: tạo sinh khối nhanh, lớn, điều hịa nhiệt độ nước, hạn chế cĩ dại, cải thện tính chất đất. Các tính chất chính của bèo hoa dâu: cĩ thể sinh sản hữu tính và vơ tính, cĩ nhu cầu P, Ca cao, pH 6,5-7, khơng chịu được mặn, phèn, nhiệt độ nước thích hợp 20-25oC, cần nhiều ánh sáng.
-Điền thanh (Sesbania). Gồm nhiều lồi, lồi thích hợp trên vùng ngập nước như điền thanh tía (điên điển-Sesbania aegyptiaca), điền thanh Ấn độ (S. rostrata), các loại phát triển tốt trên đất khơng ngập nước như điền thanh hoa vàng (S. cannabina), điền thanh hạt trịn (S. paludosa), so đủa (S. grandiflora).
Đặc điểm chung của điền thanh là ưa sáng, nhiệt, ẩm, nhu cầu P cao. Các tác dụng chính của điền thanh cũng như các cây họ đậu khác là cải thiện lý hĩa tính đất, hàm lượng N cao.
-Cốt khí (Tephrosia). Là cây lâu năm, chịu hạn, chua. Hiện thường sử dụng làm hàng rào kiểm sốt xĩi mịn trên đất dốc và tận dụng cành lá làm phân xanh.
-Muồng (Crotalaria). Tương tự cốt khí, dùng làm hàng rào kiểm sốt xĩi mịn, phủ đất, cây che bĩng, phân xanh. Các lồi muồng thường được sử dụng: muồng lá trịn (C. striata), lá dài (C. usaramoensis), lá ổi (C. spectabilis), mũi mác (C. anagyroides), muồng sợi (C. juncea).
Là loại cây chịu được nĩng, hạn, nhưng khơng chịu được ngập úng. 1.3.Các vấn đề cần chú khi phát triển cây phân xanh.
Tất cả thực vật hoang dại cĩ thể sử dụng để làm phân xanh, nhưng nếu trồng cần chú ý các yêu cầu sau:
-Năng suất chất xanh (sinh khối) cao, tỉ lệ C:N trong thân lá thấp (<15). -Hàm lượng dinh dưỡng cao, nhất là N,
-Dễ gieo trồng, thích ứng được điều kiện bất lợi của mơi trường, -Hệ số nhân giống cao.
2.4.Sử dụng.
2.4.1.Khi vùi trực tiếp vào đất yêu cầu cây phân xanh phải non (tỉ số C:N thấp).
2.4.2.Dùng ủ với các vật liệu khác cĩ thể xem như là vật liệu cung cấp năng lượng hay vật liệu cân bằng.
3.Phân vi sinh.
Là loại phân bĩn chứa các vi sinh vật hữu ích với mật số cao. Khi bĩn vào đất vi sinh vật sẽ phát triển và chuyển hĩa các chất dinh dưỡng trong đất theo chiều hướng cĩ lợi cho sự hấp thu của cây trồng. Các loại phân vi sinh phổ biến hiện nay chủ yếu là các
-Phân Azotobacterin. Vi khuẩn cố định N Azotobacter.
-Phosphobacterin. Vi khuẩn chuyển hĩa P hữu cơ thành P vơ cơ.