3. VAI TRÒ CỦA THÀNH PHẦN CÂY LÂU NĂM TRONG CÁC HỆ THỐNG NÔNG LÂM KẾT HỢP
3.1.1.2. Ảnh hưởng đến hóa tính của đất
-Giữ gìn được chất hữu cơ trong đất: Cây lâu năm thường được đánh giá là làm
gia tăng hay ít nhất là giữ gìn được hàm lượng chất hữu cơ trong đất (Young, 1986 được chú dẫn bởi Sanchez, 1987). Một sự gia tăng hàm lượng chất hữu cơ trong đất sẽ là nền tảng cho sự cải tạo độ phì đất trong kỹ thuật nông lâm kết hợp (Avery, 1988). Hiện tượng này được giải thích chủ yếu đo lượng vật rụng trên không và sự rã mục của hệ rễ cây dưới đất (Young, 1987). Một thí nghiệm của Kellman (1979) vềảnh hưởng của các loài cây lâu năm ở vùng trảng khô Savanna ở Belize trên đất litisols bị phong hóa mạnh và nghèo chất dinh dưỡng đã chứng tỏảnh hưởng này của cây đối với hóa tính của đất. Bảng dưới đây đã chứng tỏ rằng đất dưới cây trồng Byrsohima sp. có hàm lượng chất hữu cơ cao hơn so với ngoài trảng trống. Một thí nghiệm tương tự khác được tiến hành ở India đã phát hiện rằng hàm lượng carbon hữu cơ ở đất dưới tán cây Prosopis sp. cao hơn so với vùng kế cận không có cây (Singh và Lal, 1969).
-Tăng thêm các chất dinh dưỡng vào đất: điều này giải thích tại sao cần lưu ý
vai trò của các cây họ Đậu cố định đạm. Một cách tổng quát, cây lâu năm đã hoàn trả các chất dinh dưỡng vào đất thông qua vật rụng của chúng (Nair, 1984). Trong một thí nghiệm so sánh đất dưới rừng cây Byrsohima sp. và đất ở trảng bụi, kết quả phân tích cho thấy do sựđóng góp của vật rụng mà đất dưới rừng cây trên có hàm lượng các chất Ca, K, Mg, Na, và phần trăm lượng bazơ gia tăng cao hơn so với đất trảng cỏ bụi. Kellman (1978) cũng đã chứng tỏ rằng các dinh dưỡng Ca, Mg, K, Na, PO4 và N gia
tăng khi khảo sát đất ở vùng dưới tán rừng từ các vùng trống trải xung quanh. Tương tự như vậy Singh và Lal, 1969 cũng đã có kết quả về tổng số N, P, và K cao hơn ở dưới tán cây so với các vùng trống trải xung quanh.
Juo và Lal (1977) được trích bởi Sanchez (1987) đã so sánh các ảnh hưởng của hệ thống hưu canh dùng cây keo dậu so với cây bụi hoang dã trên đất Alfisol ở Tây Nigeria về một số chỉ tiêu hóa tính của đất. Sau 3 năm, trong đó cây keo dậu được cắt xén hàng năm để làm chất tủ và bồi dưỡng cho đất, đất hưu canh với cây keo dậu cho khả năng hoán chuyển cũng như mức độ trao đổi của các chuồn Ca++ và K+ cao khi so sánh với đất hưu canh bằng cây cỏ bụi hoang dại.
Nhiều khả năng khác của cây lâu năm bổ sung chất dinh dưỡng cho đất đã được nghiên cứu và tổng hợp thành tài liệu bao gồm sự cố định đạm của các cây họ Đậu và cộng sinh của nấm mycorrhizae với rễ cây (Young, 1987). Thí dụ, một rừng thuần loại cây Leucaena leucocephala ở Philippin được cắt tỉa liên tục sau thời gian từ 8 đến 12 tuần có thể cho 10 đến 24 tấn/ha phân xanh tương đương với 70 đến 500 kg Nhìn (Vergara, 1982).
Các loài cây họ Đậu thường được các nhà khoa học nông lâm lưu tâm như là một loài cây phù hợp để trồng trong hệ thống. Điều này do vai trò cố định đạm của cây (Nair, 1984). Felker (1978) cũng đã xác định rằng cây Acacia albida trồng với mè (vừng) và đậu phụng (lạc) tại Tây Phi đã cố định 21 kg N/ha/năm, trong khi cây Prosopis tamarugo ở Chi Lê trên đất phù sa mặn cố định đến 198 kg N/ha/năm (Pak và cộng sự 1977). Trong thí nghiệm của Kellman đã được dẫn chứng trên, tác giảđã quan sát thấy rằng mức độ chất dinh dưỡng ở đất quanh gốc cây (Byrsohima sp) có thể đạt được bằng và ngay cả cao hơn mức độ của các vùng rừng trảng khô kế cận. Do các cây mọc ở trảng thường không có hệ rễ sâu, nên nhiều giả thuyết giải thích rằng hấp thu chất dinh dưỡng hòa tan trong lượng nước mưa là nguồn chính cung cấp chất dinh dưỡng cho cây sinh trưởng. Liên hệ với điều này, Buông và Sander (1984) cũng đã cho rằng ở những lập địa đất nghèo chất dinh dưỡng các nhập lượng chất dinh dưỡng từ nước mưa trở nên rất ý nghĩa cho cây.
-Làm cho chu trình chất dinh dưỡng trở nên hữu hiệu hơn qua các hiện tượng
cộng sinh của vi khuẩn Rhizobium với rễ cây họ Đậu, bơm chất dinh dưỡng ở tầng sâu lên đất mặt, và sản xuất phân xanh. Một giả thuyết khác về lợi ích của kỹ thuật nông lâm đối với sự cải tạo đất là chu trình chuyển hóa hữu hiệu của các chất dinh dưỡng trong hệ thống. Các cơ chế quan trọng cần chú ý là sự sử dụng các cây cố định đạm họ Đậu, hiện tượng "bơm" chất dinh dưỡng ở tầng đất sâu lên lớp đất mặt của cây lâu năm và việc dùng phân xanh trong canh tác.
Vai trò của các cây họ Đậu cố định đạm đã được nghiên cứu từ lâu và sự sử dụng các cây họ Đậu làm gia tăng độ phì nhiêu của đất đã được chứng tỏ bởi nhiều thí nghiệm của Young, 1987; Vergara, 1982. Nhiều tác giả cũng nhấn mạnh đến tiềm năng
của các loài cây này trong các hệ thống nông lâm kết hợp. Đạm tự do trong không khí được cố định thành đạm hữu dụng nhờ các loài cây họ Đậu và các loài vi khuẩn và nấm cố định đạm. Các chất đạm này sẽ cấu tạo sinh khối của thực vật và sẽ trả lại cho đất qua vật rụng và rễ bị phân hủy để cung cấp dinh dưỡng lại cho các loài thực vật khác.
Cơ chế quan trọng khác là hiện tượng "bơm chất dinh dưỡng lên" hay di chuyển chất dinh dưỡng từ tầng đất sâu lên lớp đất mặt (Avery, 1987; Young, 1987. Hiện tượng này giải thích rằng cây có hệ rễ sâu có thể hấp thu chất dinh dưỡng bị rửa trôi xuống sâu và chuyển chúng thành hữu hiệu ở tầng đất mặt thông qua vật rụng cho các loài hoa màu có rễ cạn (nông). Tuy vậy, cần lưu ý rằng chưa có đủ kết quả thí nghiệm để giải thích cặn kẽ hiện tượng này một cách khoa học (1987). Một số hoài nghi đã được Avery, 1987 tổng kết như sau:
Không phải tất cả các cây lâu năm đều có rễ sâu hơn các loài cỏ hay cây tầng thấp,
Điều kiện ở rừng tự nhiên và rừng trồng có thể khác so với từng cá thề cây, Hiện tượng này có thể có ý nghĩa khi cây được trồng sau một thời gian dài Cơ chế sau cùng về phân xanh được đề cập nhiều trong các hệ thống trồng xen hoa màu với cây bụi họ Đậu hay kỹ thuật SALT sẽ được giới thiệu chi tiết trong các chương sau.