Chương 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Cơ sở lý luận
2.1.2 Các hình thức xử lý rơm
2.1.2.1 Hình thức truyền thống vùi, đốt rơm
Rơm chứa khoảng 0,6% N là nguồn cung cấp đạm quan trọng nếu trả lại cho đất, giả sử tỉ lệ hạt trên rơm là 2/3 thì tổng lƣợng rơm là trên 6 triệu tấn, khi đó lƣợng rơm này chứa khoảng 36 tấn N. Đốt rơm là một giải pháp dễ thực hiện và để diệt trừ các dịch bệnh có thể gây hại. Tuy nhiên, có nhiều nghiên cứu cho rằng, việc đốt rơm này đã làm cho môi trường sinh thái mất cân bằng và mất đi một số lƣợng đáng kể N, P, và C trên đồng ruộng, tăng lƣợng CO2 gây ô nhiễm môi trường. Đốt rơm nhiệt độ lên đến 7000C, ở nhiệt độ này tất cả carbon và đạm, 25% P và 21% K. Nếu vụ mùa có lƣợng rơm là 5 tấn/ha thì dƣỡng chất sẽ bị mất vào khoảng 45kg N, 2kg P, 25kg K và 2kg S (Ponnamperuma, 1984).
Theo nghiên cứu của Võ Thị Gương và cộng sự (2009); Nguyễn Văn Nguyền (2007) cho thấy đốt rơm làm giảm chất hữu cơ trong đất nhƣng lại làm tăng hàm lƣợng lân hữu dụng và theo Hội Khoa học Đất Việt Nam (2000), khi đốt rơm sẽ cung cấp cho đất khoảng 8 - 12kg P2O5/ha ở mỗi vụ canh tác.
Vùi rơm ở đất ngập lũ kéo dài đƣa đến các tiến trình sinh hóa trong đất nhƣ: thay đổi điện hóa học làm giảm sự liên kết trong đất, sự cố định đạm và bất động đạm, sản xuất ra nhiều acid hữu cơ đồng thời phóng thích ra các khí nhƣ: CO2, H2S, CH4, NH3 (Yoshida, 1985). Đồng thời, trở ngại lớn nhất của việc phân hủy rơm là lignin, là một trong những thành phần cản trở việc phân giải của các vi sinh vật trong điều kiện yếm khí, trong đó hàm lƣợng rơm lúa chiếm 15% lignin (Nguyễn Đỗ Châu Giang, 2001). Chính xác quá trình này ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự hấp thu dưỡng chất của lúa.
Nhiều nghiên cứu cho thấy, vùi rơm vào đất ở đầu vụ Hè - Thu làm giảm hàm lƣợng N hữu dụng ở 1 hoặc 2 tuần sau khi sạ so với loại bỏ rơm rạ và đốt rơm rạ. Rơm rạ vùi vào đất có ảnh hưởng đến sinh trưởng, dinh dưỡng N của cây lúa, làm giảm năng suất lúa so với loại bỏ rơm và đốt rơm (Vũ Tiến Khang và cộng sự, 2005), nguyên nhân là rơm rạ vùi chƣa đƣợc hoai. Vì thế việc chôn vùi rơm rạ chưa được phân hủy cũng ảnh hưởng đến cây trồng như gây ngộ độc hữu cơ của bộ rễ, làm giảm hiệu quả hấp thu dinh dƣỡng nên làm giảm sự sinh trưởng và giảm năng suất lúa (Nguyễn Thành Hối, 2008). Kết quả sử dụng phân rơm hữu cơ phân hủy bởi nấm Trichoderma sp. và phân sinh học kết hợp N hóa học ở mức 25kg N/ha cho cây lúa ở An Giang, Cần Thơ và Long An cho thấy thành phần năng suất và năng suất gia tăng, giảm lƣợng phân hóa học, các vi sinh vật có lợi trong đất, các thành phần dinh dƣỡng trong đất nhƣ chất hữu cơ, N, P và K hữu dụng đều tăng so với canh tác theo nông dân (Trần Thị Ngọc Sơn và cộng sự, 2009).
Vì vậy, nếu sau khi thu hoạch lúa phần rơm đƣợc giữ lại và có biện pháp xử lý thích hợp thì lƣợng dinh dƣỡng từ rơm sẽ góp phần cung cấp thêm chất dinh dƣỡng cho đất từ 22,8 đến 33,5kg N/ha; 10 đến 11,8kg P2O5/ha; 38,5 đến 49,3kg K2O/ha (Huỳnh Đào Nguyên, 2008).
2.1.2.2 Sử dụng máy cuốn rơm
Theo Nguyễn Văn Liêm (2014), nếu sản xuất 3 vụ trong năm thì mỗi hec – ta đất lúa cao sản ở ĐBSCL sẽ cho ra một lƣợng rơm rạ khá lớn, từ 15 – 20 tấn, nếu trừ phần rạ khoảng 30% thì sẽ còn lại phần rơm từ 10 – 14 tấn/ha. Khi thu hoạch lúa bằng 3 công đoạn: cắt, gom, và tuốt thì lượng rơm này thường đƣợc tập trung tại một nơi, thuận tiện cho việc lấy rơm để tận dụng cho các mục đích khác dễ dàng. Tuy nhiên, khi sử dụng máy GĐLH thì lƣợng rơm này đƣợc
rải đều trên ruộng và trong thời gian qua, do nhiều nguyên nhân chủ quan và khách quan khác nhau mà nguồn phụ phẩm nông nghiệp này đã không đƣợc sử dụng triệt để, dẫn đến lãng phí, gây ngộ độc hữu cơ cho cây lúa vừa làm gia tăng tình trạng ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu.
Vì vậy, việc đƣa máy cuốn rơm vào đồng ruộng để thu gom lƣợng rơm trên đồng là giải pháp mang lại nhiều hiệu quả từ nguồn lợi có giá trị kinh tế này, đồng thời còn hạn chế đƣợc tình trạng ngộ độc hữu cơ trong canh tác lúa và tận dụng nguồn rơm này để chăn nuôi trâu, bò, để phủ gốc vườn cây ăn trái hoặc để trồng nấm rơm tăng thêm thu nhập cho nông dân.
Thấy đƣợc lợi ích của việc thu gom rơm bằng máy tiện lợi nên hiện nay tại Vĩnh Long (Long Hồ, Mang Thít) và các tỉnh thuộc ĐBSCL đã có một số nông dân đầu tƣ mua máy cuốn rơm để làm dịch vụ cuốn rơm thuê hoặc mua rơm trên đồng rồi sử dụng máy cuốn rơm cuộn lại thành cuộn với trọng lƣợng từ 15 – 20kg vừa gọn nhẹ, dễ chuyên chở và đem đi bán lại cho nông dân trồng nấm rơm hoặc bán ra cho nông dân ở tỉnh Bình Thuận để phủ gốc cho vườn cây thanh long, đó là trong mùa rơm bị ƣớt, còn trong mùa nắng chất lƣợng rơm khô thì có thể đem trữ lại để chăn nuôi bò.
2.1.2.3 Xử lý bằng chế phẩm sinh học – Phân hữu cơ
Ngoài Trichoderma, nông dân cũng được giới thiệu và hướng dẫn sử dụng chế phẩm Fito – Biomix RR để xử lý rơm thành phân hữu cơ trên đồng ruộng từ năm 2008. Theo Lê Văn Trí (2011) thì Fito – Biomix RR là chế phẩm sinh học bao gồm hỗn hợp các chủng vi sinh vật phân giải hữu cơ, vi sinh vật kháng bệnh cho cây trồng, các nguyên tố khoáng, vi lƣợng; có tác dụng: phân giải nhanh và triệt để rơm sau thu hoạch thành phân bón hữu cơ vi sinh giàu dinh dƣỡng phục vụ sản xuất nông nghiệp. Quy trình biến rơm thành phân bón hữu cơ được thực hiện thông qua các bước, rơm tươi sau thu hoạch được chất đống với chiều rộng 2m, cứ mỗi lớp 30cm tưới một lượt dung dịch chế phẩm Fito - Biomix RR, bổ sung thêm NPK và phân chuồng nếu có. Sau đó, tiến hành ủ rơm bằng cách sử dụng nilon, bạt, tải rách, bùn che đậy kín đảm bảo nhiệt độ ủ từ 45 - 50 độ C. Sau 10 đến 15 ngày tiến hành ngày kiểm tra và đảo trộn. Điều này làm cho rơm vụn thêm do tác động cơ học, đảm bảo độ ẩm cũng nhƣ nhiệt độ của đống ủ luôn trong mức tối ƣu, tạo điều kiện cho quá trình phân hủy rơm diễn ra nhanh chóng và triệt để. Trong quá trình ủ phát hiện chổ nào chƣa đảm bảo độ ẩm thì tưới bổ sung thêm để cho nguyên liệu hoại hoàn toàn. Sau 25 đến 30 ngày rơm phân hủ y tốt thành phân ủ hƣ̃u cơ.
Theo tác giả, chất lƣợng rơm sau 30 ngày ủ với chế phẩm Fito - Biomix RR đã phân hủy tốt, đã chuyển sang màu nâu, vi khuẩn, nấm mốc phát triển tốt,
rơm phân hủy đƣợc khoảng 80 - 85%. Đống ủ rơm đƣợc bổ sung men vi sinh vật và dinh dƣỡng, sau 30 ngày, hàm lƣợng cacbon tổng số giảm, hàm lƣợng đạm, lân hữu hiệu, mật độ các vi sinh vật đều tăng. Sau quá trình ủ, phân hữu cơ từ rơm rạ đƣợc sử dụng bón ngay cho vụ kế tiếp hoặc bảo quản để sử dụng cho vụ sau. Bên cạnh lợi ích kinh tế đem lại, việc sử dụng các chế phẩm sinh học nhƣ Fito - Biomix RR để xử lý rơm thành phân ủ hữu cơ bón cho cây trồng sẽ tận dụng sản phẩm dƣ thừa sau thu hoạch nhằm bổ sung phân hữu cơ tại chỗ, tiết kiệm chi phí và tạo thói quen cho người dân không đốt rơm sau thu hoạch, bảo vệ môi trường, tăng độ phì cho đất và nâng cao năng suất, chất lượng cây trồng.
Nhiều địa phương đã có chính sách áp dụng Fito – Biomix RR trên đồng ruộng như ở Bắc Giang (2013), Ninh Bình (2014), Hải Dương (2014), Thanh Hóa (2013). Những lợi ích và hiệu quả của chế phẩm này tạo ra một hướng mới cho xử lý rơm và khả năng áp dụng rộng rãi trên toàn quốc.