4. QUẢN LÝ NƯỚC & ĐỘ PHÌ ĐẤT Quản lý nước
6.1 Sự suy giảm độ phì của đất
Độ phì của đất bị suy giảm do các nguyên nhân sau:
a. Mất mát dinh dưỡng do thu hoạch cây trồng - cây hút dinh dưỡng khoáng từ trong đất, nhưng chỉ có các bộ phận không thu hoạch (tàn dư thực vật) được để lại trên ruộng đồng và được trả lại dinh dưỡng cho đất, như là các lá cây rụng trước khi thu hoạch, hệ thống rễ trong đất (trừ các cây lấy củ). Còn thường thì ngoài hạt, quả... đã được thu hoạch, phần thân lá cũng được sử dụng làm thức ăn gia súc hay chất đốt (như rơm, rạ, thân cây bắp, dây đậu phộng, dây khoai lang,...), hoặc bị đốt bỏ tại ruộng.
Lượng dưỡng chất trong đất và tỷ lệ các dưỡng chất bị các cây trồng lấy đi thay đổi tuỳ theo loại cây trồng, năng suất và bộ phận thu hoạch (bảng 4.4)
Bảng 4.4 Lượng dưỡng chất bị các cây trồng khác nhau lấy đi từ đất (theo Cooke, 1985 - tài liệu Phan Liêu, 1997; và Agron. Depart., UPLB, 1994).
Cây trồng Lượng dinh dưỡng bị lấy đi (kg /ha) Năng suất trên ha
N P2O5 K2O
Lúa 65 20 75 5.0 tấn hạt
Bắp 128 48 140 3.5 tấn hạt
Mía 160 100 340 100 taán mía caây
Khoai lang 70 20 110 15 taán cuû
Chuối 64 19 164 30 tấn quả
Dứa (Thơm) 110 30 275 40 tấn quả
Dừa 35 15 86 15 tấn quả
Đậu phộng 49 5 27 1.0 tấn quả
Thuốc lá 116 14 202 1.0 tấn lá khô
Khoai mì 124 104 217 60.0 taán cuû
Bắp cải 250 90 320 70.0 tấn bắp
Dưa leo 50 40 80 30.0 tấn quả
Cà chua 110 30 150 40.0 tấn quả
b/ Xói mòn đất canh tác: đất bị xói mòn và rửa trôi cũng mang theo một lượng dinh dưỡng đáng kể. Nguyễn Quang Mỹ (1992) cho biết trên đất xám trồng đậu phộng có độ dốc 30 mất đi 54 tấn đất /ha/năm tức là khoảng 700 kg chất hữu cơ, 30 kg N, 10 kg P2O5 và 10 kg K2O.
c/ Sự chuyển đổi các dưỡng chất thành các dạng khó tiêu (cây trồng không hấp thu được). Hiện tượng này chủ yếu xảy ra với nguyên tố P và một số nguyên tố vi lượng.
d/ Sự bay hơi, đặc biệt là đối với chất đạm (N) có thể mất đến 50% ở ruộng lúa trong điều kiện pH và nhiệt độ cao.
e/ Thấm xuống các lớp đất sâu khỏi vùng rễ, do các dưỡng chất hòa tàn và di chuyển theo nước xuống sâu. Thường xảy ra đối với các nguyên tố K, Mg, Ca, có khi cả B và N.
Do hiện tượng suy giảm độ phì đất xảy ra thường xuyên, cần phải bổ sung phân bón cho đất để duy trì sức sản xuất của đất và năng suất cây trồng.
6.2. Xác định nhu cầu và lượng phân bón cần bón cho cây trồng.
Để xác định nhu cầu dinh dưỡng và lượng phân bón cho cây trồng, có thể dựa vào lượng dinh dưỡng cây trồng lấy đi từ đất, và khả năng cung cấp dinh dưỡng của đất canh tác (rất khác nhau tùy theo tình trạng độ phì đất). Trong thực tế, việc xác định lượng và loại phân cần bón cho cây có thể qua các phương pháp sau:
6.21. Chẩn đoán qua triệu chứng thiếu hụt dinh dưỡng - dễ thực hiện (quan sát bằng mắt), thuận tiện, nhanh, không tốn kém, nhưng có bất lợi là thường khi trên cây xuất hiện triệu chứng thì tình trạng đã trở nên nghiêm trọng, có bón phân cũng sẽ ảnh hưởng ít nhiều đến năng suất cuối cùng của cây trồng. Ngoài ra, các triệu chứng có thể bị ảnh hưởng bởi yếu tố khí hậu, sâu bệnh,...
Thí dụ như triệu chứng thiếu N (đạm) thường là màu vàng của tán lá - nhất là các lá trưởng thành, cây bị còi cọc, kém phát triển. Thiếu P (lân) thể hiện qua lá màu xanh đậm, và có các vệt rộng màu tím sậm. Thiếu K (kali) cho thấy các lá
mất màu chuyển sang xanh nhạt rồi vàng, các điểm khô màu nâu xuất hiện từ chóp và rìa lá dẫn đến khô bìa lá.
6.22. Phân tích đất - nhằm đánh gía độ phì của đất. Đất được lấy mẫu, đem phân tích và kết quả được xếp hạng - đánh gía: cao, trung bình, thấp đối với mỗi loại nguyên tố dinh dưỡng, từ đó khuyến cáo sử dụng phân bón như thế nào.
Bảng 4.5 Tổng hợp đánh gía tình trạng các chất dinh dưỡng trong đất căn cứ vào kết quả phân tích đất (tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu).
Chỉ tiêu Xếp hạng đánh gía
⇔
pH đất < 4.5 4.5 - 5.5 5.5 - 6.5 6.5 - 7.5 > 7.5
Chất hữu cơ (%) < 2 2 - 4 > 4
N toồng soỏ (%) - PP Kjendahl < 0.2 0.2 - 0.5 > 0.5 P2O5 deã tieâu(ppm)- PP Olsen < 5 5 - 15 > 15
K tr. đổi (meq/100 g đất) - * <0.1 0.1 - 0.2 0.2 - 0.4 0.4 - 0.8 > 0.8 Ca tr. đổi (meq/100 g đất) - * < 1.0 1 - 2.3 2.3 - 3.5 3.5 - 7.0 > 7.0 Mg tr. đổi (meq/100 g đất) - * < 0.4 0.4 - 1.0 1.0 - 1.5 1.5 - 3.0 > 3.0 CEC (meq/100 g đất) < 5 5 - 15 15 - 25 25 - 40 > 40 Ghi chú: : rất thấp / nghèo; : thấp / nghèo, rất cần bón phân; ⇔ : trung bình,
cần bón phân để duy trì; : cao, giàu, không cần bón phân; :rất cao, rất giàu.
(*) PP acetat amon.
6.23. Phân tích cây trồng - phân tích toàn bộ hay một bộ phận của cây (như mô lá). Kết quả phân tích sẽ được đối chiếu với các mức độ tới hạn (critical level) của mỗi nguyên tố dinh dưỡng để quyết định yêu cầu phân bón cho cây.
Được sử dụng phổ biến trên một số cây trồng như cây họ cam quít, dừa, cao su,...
Thí dụ: đối với cây dừa: phân tích lá thứ 14 kể từ ngọn, cây mía: phân tích lá thứ ba khi mía được 4 tháng tuổi, cây lúa: phân tích lá đòng,....
6.24. Thí nghiệm đồng ruộng - các thí nghiệm đồng ruộng được tiến hành với các loại cây trồng khác nhau, và với các nghiệm thức phân bón đơn lẽ hay tổ hợp từ thấp đến cao, nhằm tìm ra công thức phân tối ưu cho một loại cây trồng nào đó tại địa điểm cụ thể. Từ nhiều thí nghiệm tiến hành trong nhiều năm, tại các địa
điểm với điều kiện đất đai và khí hậu khác nhau trên mỗi loại cây trồng, từ đó rút ra qui luật chung. Đặc điểm tốn thời gian và nhân sự, tốn tiền rất lớn.
Thí dụ: thí nghiệm bón phân N cho bắp với mức từ 0-50-100-150-200-250 kg N/ha, thí nghiệm phối hợp NPK,v.v...
6.3. Các loại phân bón.
6.31. Phân vô cơ - chúng có thể là các loại phân đơn (cung cấp một loại dinh dưỡng) như urea, sulphate amon (SA), chlorua kali (KCl); hay phân hỗn hợp (cung cấp ít nhất hai trong ba loại nguyên tố đa lượng NPK) như ammonium phosphate (DAP), potassium nitrate (KNO3), phaân NPK (16-16-8, 20-15-10, v.v).
Bảng 4.6. Thành phần hóa học và công thức của một số loại phân vô cơ thường gặp
Loại phân N (%) P2O5 (%) K2O (%) Công thức
Urea 46 0 0 CO(NH2)2
Amonium sulphate (SA) 21 0 0 (NH4)2SO4
Superphosphate (super laân) 0 20 0 1/3Ca(H2PO4)2
+ 2/3CaSO4
Chlorua kali 0 0 60 KCl
Sulphate kali 0 0 50 K2SO4
Diamonium phosphate (DAP) 18 46 0 (NH4)2HPO4
NPK 16 16 8 Hỗn hợp
20 20 0
20 20 15
@ Ưu khuyết điểm của phân hỗn hợp:
- phân hỗn hợp thường không bị đóng cục.
- phân hỗn hợp thường khô, có cấu tạo hạt nhỏ và được trộn đều, do đó dễ bón bằng tay.
- phân hỗn hợp thường chứa tất cả các dinh dưỡng chủ yếu với tỷ lệ phù hợp.
- giúp nông dân tiết kiệm công trộn phân đơn.
- nhưng phân hỗn hợp thường mắc hơn phân đơn.
- có thể không phù hợp đối với một số đất canh tác: thí dụ như đối với đất chỉ thiếu N nhưng đủ K, thì lượng K trong phân hỗn hợp là không cần thiết.
@ Khuyến cáo phân bón Các yếu tố cần lưu ý:
- loại cây trồng: một số cây trồng cần lượng phân của một nguyên tố dinh dưỡng cụ thể nào đó hơn các loại khác. Td: rau ăn lá cần bón nhiều phân đạm (N), các loại cây lấy củ như khoai mì, lang cần lượng kali cao.
- đặc tính đất: đất thay đổi từ nơi này qua nơi khác, và độ phì đất luôn bị suy giảm nếu không được bón.
- điều kiện khí hậu: đất trong vùng ít mưa bị mất ít dưỡng chất do rửa trôi hay trực di hơn đất trong vùng mưa nhiều.
- yếu tố kinh tế: lượng phân bón được sử dụng thường tăng giảm với giá phân bón cao hay thấp. Giá nông sản cao sẽ cho hiệu suất đầu tư phân bón cao hôn.
- yếu tố quản lý: các biện pháp đầu tư thâm canh, hay mong muốn đạt năng suất cao thường đều đòi hỏi phải tăng cường lượng phân bón.
Bảng 4.7. Mức độ khuyến cáo bón phân trên một số loại cây trồng.
@ Phương pháp bón phân
# Nguyên tắc bón phân: phân bón phải được đặt trong vùng rễ, càng gần các rễ hấp thu năng động của cây trồng càng tốt. Lý do là các dưỡng chất hòa tan phân tán chủ yếu theo chiều thẳng đứng (lên-xuống) và rất ít theo chiều ngang.
a/ bón vãi (broadcasting) - thuận tiện, tốn ít công lao động, nhưng hiệu suất sử dụng phân bón kém. Thường áp dụng cho ruộng lúa, hoặc đối với các cây trồng có rễ cây mọc cạn, cây trồng không theo hàng - như đậu xanh sạ, mè...
Một nghiên cứu tại Trung Quốc cho thấy khi bón vãi trên mặt đất, SA chỉ đạt hiệu suất 45.4 %, urea đạt 34.8 %, calcium superphosphate từ 7.0 - 14 %.
Trong khi đó sử dụng phân vo viên và đặt sâu vào vùng rễ cây lúa có thể giúp tăng năng suất khoảng 13.7 % so với bón vãi phân trên mặt đất.
b/ bón theo hàng - hốc (band application) - phân bón được bón trên hoặc giữa các hàng trồng, hoặc theo hốc trên hàng. Thường áp dụng cho các cây trồng hàng năm được trồng theo hàng như bắp, đậu, rau cải.
c/ bón qua lá (foliar application) - phân bón được hòa tan vào trong nước, sau đó được xịt lên cây. Thường được áp dụng khi cần giải quyết triệu chứng thiếu hụt dưỡng chất hoặc nguyên tố vi lượng trong các thời kỳ quyết định đến sinh trưởng và năng suất cây trồng.
d/ bón quanh gốc (ring application) - thường được áp dụng cho các cây trồng đa niên, phân được bón vào hố hoặc rãnh đào hình tròn và cách gốc cây một khoảng cách nơi rìa tán lá chiếu thẳng xuống, là nơi tập trung cao các rễ hút.
Thí dụ: cách gốc 0.6-0.9 m đối với cam quít, cacao; 0.3 m đối với đu đủ, 1.2-2.0 m đối với dừa; hoặc ít nhất cũng cách gốc cây 0.5 m.
# Nếu tính theo thời gian bón, có 2 cách bón chính:
• Bón lót (base application): bón trước khi gieo hạt - sau lần bừa cuối, hoặc cùng lúc với gieo hạt.
• Bón thúc (top-dressing): bón khi cây đã phát triển, bằng cách rải theo hàng, hốc, vãi đều hoặc xịt trên lá. Thường các lần bón thúc được kết hợp với làm cỏ, xới xáo tạo điều kiện cho đất tơi xốp, rễ phát triển và diệt cỏ dại cạnh tranh với cây trồng.
6.32. Phân hữu cơ
Nói chung, các loại phân hữu cơ là nguồn cung cấp và tăng cường lượng chất hữu cơ cho đất, giúp gia tăng lượng mùn và CEC của đất, cải thiện kết cấu và sự thấm nước của đất. Các loại phân hữu cơ không có tác dụng tức thời đến sinh trưởng và năng suất cây trồng, nhất là trong điều kiện nhiệt độ và ẩm độ cao như ở Việt nam - nó sẽ bị phân giải và khoáng hóa rất nhanh, nhưng sẽ có tác dụng lâu dài trong việc duy trì và cải tạo độ phì và các tính chất vật lý tốt của đất.
Các loại phân hữu cơ thường được bón ngay trước khi được cày vùi vào trong đất. Chúng có các dạng chính sau:
a/ Phân chuồng (farm manure) - bao gồm tất cả các chất thải của gia súc. Đó là một phụ phẩm bao gồm 2 phần rắn và lỏng với tỷ lệ 3:1. Trung bình, phân chuồng chứa 2 - 5% N, 1.5 - 3% P2O5 và 1 - 2% K2O trọng lượng khô. Phân chuồng có các đặc tính sau:
- thành phần rát biến động.
- lượng dưỡng chất thấp.
- chứa nhiều nước.
- không cân bằng về dinh dưỡng (có lượng P thấp).
- có hiệu quả chậm.
- chóng lên men
- thành phần thay đổi tùy theo loại gia súc, thực phẩm, cách bảo quản phân.
- chứa lượng chất hữu cơ cao.
Phân chuồng cải thiện đặc tính lý học của đất qua việc gia tăng lượng mùn và khả năng giữ nước của đất, cũng như cải thiện cơ cấu đất nhiều sét.
b/ Phân xanh (green manure) - bao gồm các loại cây và cỏ họ đậu hoặc có khả năng cố định đạm, được trồng để sản xuất lượng sinh khối xanh lớn, được cày vùi hay chôn vào đất trước khi ra hoa nhằm gia tăng lượng chất mùn, cải thiện cấu trúc đất và cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng tiếp sau.
Các cây phân xanh thường được sử dụng là: điền thanh (Sesbania rostrata), sục sạc (Crotalaria juncea), bèo hoa dâu (Anabaena azollae),…
c/ Phân ủ (compost) - bao gồm tất cả các tàn dư hữu cơ hoặc hỗn hợp các chất, như than bùn, phân chuồng, tàn dư thực vật, được đặt trong một hố ủ, được tưới ẩm, và để cho hoai mục. Độ ẩm và thoáng khí của khối ủ được kiểm soát để mức độ hoai mục diễn ra tối đa. Trong kỹ thuật ủ phân, một tiến bộ kỹ thuật gần đây là việc bổ sung Trichoderma, một loại vi sinh vật giúp thúc đẩy sự hoai mục xảy ra chỉ trong khoảng 4 tuần thay vì 2 tháng như trước đây.
6.33. Bón vôi.
Mục đích chính là điều chỉnh độ chua của đất khi đất quá chua (có pH thấp).
Do pH lý tưởng cho đa số cây trồng nằm trong khoảng 6.0 - 6.5, nói chung cần bón vôi khi pH đất có pH < 5.
Lượng vôi cần bón để nâng pH lên tới giá trị mong muốn phụ thuộc vào pH khởi điểm của đất (trước khi bón) và sa cấu đất. Đất có pH ban đầu càng thấp và có lượng sét càng cao thì lượng vôi cần thiết để bón càng cao. Bảng 4. _ cho thấy mức độ vôi cần bón cho các loại đất khác nhau.
Bảng 4.7. Lượng phân cần bón để mang pH đất lên giá trị bằng 6 (A.D - UPLB, 1994, tài liệu đã dẫn chứng).
pH đất Lượng đá vôi nghiền t.bình để mang pH đất lên giá trị 6 (tấn/ha) ban đầu Đất cát Đất cát pha thịt Đất thịt Đất thịt pha sét Đất sét
4.0 2.0 3.5 4.5 6.0 7.5
4.5 1.5 2.5 3.2 4.2 5.2
5.0 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
Ngoài ra, bón vôi còn nhằm gia tăng độ hòa tan và hữu dụng của các nguyên tố dinh dưỡng khác cho cây trồng, giúp tập đoàn vi sinh vật đất hoạt động hữu hiệu hơn, và cung cấp nguyên tố Ca cho cây trồng (mục đích thứ yếu).
Các vật liệu cung cấp vôi có thể bón bao gồm: đá vôi (Calcium carbonate - CaCO3), vôi tôi (Calcium hydroxide - Ca (OH)2), vôi bột (Calcium oxide - CaO), và đá dolomite nghiền (CaCO3. MgCO3).
Vôi bón cần được trộn đều với lớp đất cày qua việc cày - bừa đất, do đó cần được áp dụng khoảng ít nhất 1 tháng trước khi trồng / gieo hạt.