1.4. Tình hình nghiên cứu về phân bón hữu cơ và các kĩ thuật canh tác ở nước ta
1.4.1. Ảnh hưởng của phân bón hữu cơ đến sự biến động của vi sinh vật có ích
1.4.1.1. Phân hữu cơ và sự biến động của vi sinh vật có ích trong đất
Nghiên cứu sử dụng phân bón hữu cơ/phân hữu cơ vi sinh trong sản xuất nông nghiệp nhằm nâng cao năng suất cây trồng và cải thiện đặc tính lý hoá của đất đã được thực hiện ở nước ta. Sử dụng phân hữu cơ/phân hữu cơ vi sinh giúp tăng năng suất nhiều loại cây trồng khác nhau như lúa [11], [36], lạc [5], [24], đậu tương [13], chè [2], [35], [50] và cải thiện đặc tính lý, hóa của một số loại đất như đất xám bạc màu [38], đất vườn trồng chôm chôm [4], [47], đất trồng lạc [169].
Võ Văn Bình và Cs đã tiến hành nghiên cứu đánh giá hiệu quả dài hạn (6 vụ canh tác) của các dạng phân hữu cơ (bã bùn mía, cặn hầm ủ biogas, phân trùn quế) trong cải thiện đặc tính đất liếp vườn và năng suất trái chôm chôm. Kết quả phân tích đất sau 6 vụ bón phân hữu cơ cho thấy pH đất, chất hữu cơ, đạm, lân, kali, độ bền cấu trúc đất, hô hấp đất được cải thiện tốt, khác biệt có ý nghĩa so với nghiệm thức đối chứng. Sau 6 vụ bón phân hữu cơ, năng suất trái chôm chôm tăng từ 60 - 136% so với nghiệm thức chỉ sử dụng phân vô cơ. Từ kết quả thu được, nhóm tác giả kết luận rằng bón phân hữu cơ giúp tăng cường độ phì nhiêu đất liếp vườn chôm chôm [4].
Theo Lê Vĩnh Thúc và Nguyễn Bảo Vệ, khi bón kết hợp 4 tấn/ha phân hữu cơ vi sinh và 50% lượng phân hóa học đối chứng thì cây đậu phộng sinh trưởng và
cho năng suất không có khác biệt so với đối chứng. Tuy nhiên, ở các nghiệm thức có sử dụng phân hữu cơ vi sinh, tính chất hóa học cũng như độ phì của đất có cải thiện hơn so với đối chứng so với thời điểm trước khi trồng [169].
Nguyễn Ngọc Thanh và Cs đã nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến dinh dưỡng của đất vườn cam sành. Kết quả cho thấy việc bón phân hữu cơ vi sinh kết hợp nấm Trichoderma giúp nâng cao tổng mật số vi sinh vật (3,7 x 107 CFU/g) trong đất vườn cam sành, đồng thời kiểm soát giảm mật độ nấm Fusarium spp. trong đất thấp nhất [40].
Khi đánh giá tác động của việc sử dụng phân bón hữu cơ và vô cơ đến việc cải tạo độ phì nhiêu đất vườn dừa trồng xen ca cao thông qua việc đánh giá tổng vi sinh vật, vi sinh vật phân hủy xenlulo và hoạt động của catalase, các tác giả Tất Anh Thư và Cs thấy rằng bón phân hữu cơ vi sinh (kết hợp vô cơ lượng thấp) giúp gia tăng hoạt độ catalase, quần thể vi sinh vật phân huỷ xenlulo trong đất gia tăng, tăng tổng số vi sinh vật trong đất, đưa đến tăng khả năng khoáng hoá chất hữu cơ trong đất, tăng khả năng cung cấp dinh dưỡng từ đất. Các tác giả cũng khuyến cáo lượng phân hữu cơ vi sinh (Trichoderma) cần bón ở mức 24 kg/cây (kết hợp với lượng phân vô cơ thấp) sẽ cho kết quả tốt nhất sau 90 ngày áp dụng [46].
Với mục tiêu cải thiện đất trồng chè bằng việc sử dụng các loại phân bón khác nhau để nâng cao năng suất chè, nhiều nghiên cứu nhằm xác định loại phân bón và chế độ bón phân phù hợp đã được tiến hành ở nước ta trong vài thập kỉ qua.
Năm 1960 - 1964 kết quả nghiên cứu ở Phú Hộ cho thấy, phân hữu cơ (phân ủ, cành lá chè già đốn hàng năm) có hiệu lực tăng năng suất chè đáng kể và cải thiện lý hóa tính của đất. Cành lá chè đốn tốt hơn cây phân xanh trồng xen giữa hàng chè [35].
Theo Đỗ Ngọc Quỹ và Nguyễn Kim Phong, giai đoạn từ 1966 - 1969, nghiên cứu tác dụng của phân ủ 3 năm bón phân một lần (phân ủ gồm: phân bò, rác thải và tế), với lượng bón 20-25 tấn/ha được thực hiện. Kết quả cho thấy năng suất chè búp tươi là 5-6 tấn/ha, so với không bón chỉ đạt 1,8-2 tấn/ha [35].
Trong các năm 1970- 1971, năng suất chè tăng 6- 12% trên nền phân bón 100 kg N + 50 kg K20, bón ép xanh 13 tấn lá chè đốn cuối năm + lá muồng dùi đục.
Năm 1988 phân hữu cơ vi sinh Komix (bổ sung một số chủng vi sinh vật như Trichoderma, Azotobacter, Aspergillus) được dùng để bón cho chè trung du đã tăng
năng suất chè từ 13,4- 16,9%, đối với chè PH1 tăng 5,0- 6,0%, đồi chè có bộ lá xanh đậm, lá dày, tán dày, mật độ búp tăng 9,5% [35].
Các kết quả nghiên cứu kỹ thuật sản xuất chè an toàn của tác giả Nguyễn Văn Toàn và Cs (giai đoạn 2004-2006) đã cho thấy: Tủ gốc cho chè 20 tấn/ ha bằng cây tế (guột) và cỏ TD58 (cỏ ghi-nê), với chu kỳ 3 - 4 năm, làm tăng năng suất chè 20,54% (không tưới), 37,87% (có tưới). Bón thêm phân hữu cơ sinh học, hay thay thế một phần (30 - 50%, qui giá trị) phân khoáng bón cho chè bằng phân hữu cơ sinh học, làm tăng chất lượng chè, năng suất giữ nguyên hoặc tăng. Đặc biệt bón phân hữu cơ sinh học có thêm chế phẩm phân giải xenlulo Phytobacterin làm tăng năng suất và chất lượng chè. Thay thế phân khoáng khoảng 40% (qui giá trị) bằng phân hữu cơ sinh học có thể làm tăng năng suất từ 10,83% đến 14,81%, chất lượng và hiệu quả sản xuất chè tăng.
Theo các tác giả Nguyễn Văn Toàn và Nguyễn Thị Ngọc Bình, bón phân lân hữu cơ vi sinh Sông Gianh cho cây chè Trung Du trồng tại Tân Cương, Thái Nguyên làm tăng mật độ búp so với đối chứng (không bón phân hữu cơ vi sinh). Sử dụng phân bón hữu cơ này cũng ảnh hưởng đến năng suất búp tươi chè xanh Tân Cương giai đoạn kinh doanh khi so sánh với đối chứng [50].
Dương Trung Dũng và Trần Xuân Hoàng đã nghiên cứu ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh đến sinh trưởng, phát triển của giống chè Shan tại Sơn La. Kết quả cho thấy khi bón bổ sung phân hữu cơ vi sinh đã tăng lứa hái, mật độ búp, khối lượng búp và năng suất chè [9].
Trong một nghiên cứu khác, Nguyễn Thị Ngọc Bình và Cs cho biết độ xốp của đất sau thí nghiệm đã tăng từ 6-8% khi sử dụng phân hữu cơ vi sinh. Trái lại, ở nghiệm thức bón phân vô cơ độ xốp đất sau thí nghiệm chỉ tăng 1,06-1,3%.
Ngoài ra, hoạt động của vi sinh vật đất, số lượng vi sinh vật phân giải lân và chất hữu cơ ở các nghiệm thức bón bổ sung phân hữu cơ vi sinh hoặc thay thế một phần phân vô cơ bằng phân hữu cơ vi sinh đều cao hơn so với nghiệm thức chỉ bón phân vô cơ [2].
1.4.1.2. Bón phân hữu cơ làm thay đổi khả năng chống chịu bệnh của cây trồng
Nghiên cứu về ảnh hưởng của phân hữu cơ đến sự biến động của côn trùng gây hại cũng đã được tiến hành trên một số loại cây trồng ở nước ta. Đối với cây lúa, các tác giả Lương Minh Châu và Heong đã sử dụng phân hữu cơ ở các liều lượng khác nhau và phân bón tổng hợp NPK trong nghiên cứu phản ứng của cây lúa đối với một số sinh vật hại chính. Kết quả cho thấy, phân bón hữu cơ có ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây lúa và giảm thiểu sự bùng phát của côn trùng gây hại và bệnh hại lúa như rầy nâu, sâu đục thân, sâu cuốn lá, cháy lá (hay đạo ôn) và bệnh khô vằn lúa. Theo các tác giả, cơ chế bảo vệ chủ yếu ở các giống lúa là do hàm lượng nitơ, phốt phát thấp và hàm lượng kali trong cây lúa cao [103].
Theo Võ Thị Gương và Cs, bón phân hữu cơ vi sinh BBM-Trico (phân hữu cơ vi sinh bả bùn mía, kết hợp nấm Trichoderma) giúp giảm đáng kể bệnh héo dây trên dưa leo (Cucumis sativus). Kết quả cho thấy ở các nghiệm thức có sử dụng phân hữu cơ vi sinh BBM-Trico tỉ lệ dây dưa leo bị bệnh ở các giai đoạn 40, 45 và 50 ngày sau khi gieo giảm đáng kể so với các nghiệm thức chỉ sử dụng phân hóa học. Mật độ Trichoderma trong đất sau thí nghiệm tại các nghiệm thức sử dụng phân hữu cơ vi sinh BBM-Trico cũng cao hơn. Bệnh héo rũ trên dưa leo do Pythium sp. gây ra là bệnh gây thiệt hại nghiêm trọng trong nông nghiệp. Việc bổ sung nấm Trichoderma vào phân hữu cơ vi sinh giúp hỗ trợ bộ rễ trong cơ chế chống lại tác nhân gây bệnh cho dưa leo [164].
Phân bón hữu cơ cũng có những tác động tích cực đến quần thể sinh vật hại trên cây chè. Theo Nguyễn Thị Ngọc Bình và Cs, ở các nghiệm thức sử dụng phân hữu cơ vi sinh (15 tấn/ha) kết hợp với NPK (trong đó lượng N giảm từ 1/4 đến 1/2 theo quy trình của Bộ Nông Nghiệp) mật độ rầy xanh thấp hơn so với đối chứng.
Mật độ bọ cánh tơ thấp nhất ở nghiệm thức bón phân hữu cơ vi sinh kết hợp với 1/2 NPK (5,42 con/búp) so với đối chứng (6,82 con/búp). Tương tự, tỉ lệ hại của bọ xít muỗi cũng thấp hơn so với đối chứng. Tuy nhiên, mật độ nhện đỏ ở các nghiệm thức bón phân hữu cơ vi sinh và ở đối chứng không khác biệt. Từ những kết quả này, nhóm tác giả kết luận rằng yếu tố phân bón có tác động rất lớn đến sâu bệnh gây hại trên chè. Nếu dinh dưỡng được đảm bảo đầy đủ, kịp thời cho từng thời kỳ sinh trưởng của cây chè sẽ giúp giảm tình trạng sâu bệnh hại trên chè [2].
Tóm lại, những nghiên cứu về ảnh hưởng của phân bón đến tính chất hóa học cũng như độ phì của đất, năng suất và chất lượng cây trồng đã được thực hiện ở nước ta. Tuy nhiên, nghiên cứu sâu về ảnh hưởng của phân bón hữu cơ đến quần thể vi sinh vật đất vẫn còn rất hạn chế. Những tác động tích cực của phân hữu cơ, đặc biệt là phân hữu cơ vi sinh, đến khả năng chống chịu bệnh của cây trồng cũng được ghi nhận. Sử dụng phân hữu cơ vi sinh giúp tăng hiệu quả phòng bệnh cho cây trồng, góp phần giảm sử dụng hoá chất bảo vệ thực vật.