2.3. Một số biện pháp nâng cao hiệu suất sử dụng đạm hiện nay
2.3.4. Biện pháp che phủ đất
Che phủ là một biện pháp nông học che bề mặt đất để bảo tồn đất và nước và tạo điều kiện tốt cho sự sinh trưởng của cây trồng. Thuật ngữ “che phủ” có nghĩa là bất kỳ loại vật liệu nào không phải là đất hoặc thảm thực vật sống có chức năng bảo vệ đất lâu dài hoặc bán lâu dài khi che phủ bề mặt đất (Jordán et al., 2011). Như vậy, các vật liệu khác nhau có thể được sử dụng như tàn dư thực vật, các vật liệu của may mặc, sỏi, đá dăm… để che phủ đất (Blavet et al., 2009;
Xu et al., 2012; Mandal and Sharda, 2013).
Ở Việt Nam việc sử dụng vật liệu che phủ để che phủ đất đã được ứng dụng từ lâu. Người nông dân đã sử dụng rơm rạ để che phủ mặt đất khi canh tác hành tỏi, cà chua, rau thơm, lạc, ngô... Ngoài biện pháp sử dụng tàn dư cây trồng nông dân còn sử dụng những thực vật sống (cây che phủ) để che phủ đất, sử dụng các biện pháp sinh học như trỗng xen, trồng gối, luân canh cây trồng. Các biện pháp che phủ đã có tác dụng tốt trong việc giữ ẩm, chống xói mòn, bảo vệ và cải tạo đất tốt, chi phí thấp, hiệu quả lại cao nên được nhiều nông dân chấp nhận.
Các kết quả nghiên cứu tác dụng của che phủ cho thấy: Che phủ đất có tác dụng hạn chế xói mòn rửa trôi đất, giữ ẩm cho đất, khống chế cỏ dại, cải thiện độ phì của đất, tăng cường hoạt tính sinh học đất, tăng năng suất cây trồng, tăng hiệu quả kinh tế cho người sản xuất (Hà Đình Tuấn và cs., 2011). Trong số các lợi ích do che phủ mang lại, giữ ẩm cho đất và hạn chế xói mòn là một trong những tác dụng có ý nghĩa nhất của che phủ (Adekalu et al., 2007; Liu et al., 2012; Sadeghi et al., 2015; Prosdocimi et al., 2016a).
Khi nghiên cứu về các biện pháp kỹ thuật canh tác bền vững trên đất dốc vùng Tây Bắc của tác giả Hà Đình Tuấn và cs. (2011) cho biết: Khi sử dụng biện pháp che phủ cho cây ngô đã làm tăng tăng năng suất ngô 62,6%, giảm mức độ xói mòn đất 73 - 94%, đất được che phủ có độ ẩm cao hơn từ 117 - 282%, mật độ vi sinh vật tổng số 118,2 - 136,4%, giảm chi phí công lao động 35 - 40% so với không che phủ.
Khi nghiên cứu đánh giá tác động của hạn hán và vai trò một số biện pháp giữ ẩm đối với ngô vụ Đông tại vùng Trung du Bắc Bộ, các tác giả Đoàn Văn Điếm, Trần Danh Thìn cho biết, các biện pháp giữ ẩm (sử dụng nilon che phủ giữ ẩm, sử dụng vật liệu giữ ẩm Aronzap RS - 2 với lượng 3 kg/sào, sử dụng rơm rạ che phủ giữ ẩm) đã phát huy tác dụng tốt, làm tăng độ ẩm đất trong thời kỳ hạn nghiêm trọng, giúp cây ngô phân hóa hoa, thụ phấn và vận chuyển dinh dưỡng về hạt khá tốt, qua đó cho năng suất thu hoạch cao. Trong khi công thức đối chứng (không sử dụng biện pháp giữ ẩm) chỉ đạt năng suất 25,5 tạ/ha thì các công thức sử dụng biện pháp giữ ẩm cho năng suất từ 40,9 - 48,3 tạ/ha (vượt từ 162,3 - 191,7% so với đối chứng) (Đoàn Văn Điếm và Trần Danh Thìn, 2007).
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp làm đất và che phủ đất bằng tàn dư thực vật đến một số đặc tính của đất dốc canh tác ngô ở huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La, tác giả Trịnh Duy Nam và cs. (2013) cho biết: Biện pháp kỹ thuật chọc lỗ bỏ hạt kết hợp với che phủ bằng tàn dư thực vật và biện pháp cày rạch hàng kết hợp với che phủ đất bằng tàn dư thực vật đã có tác động làm giảm lượng đất xói mòn từ 55,2 - 58,4%, năng suất đạt 57,1 - 60,5 tạ/ha, tăng 5,3 - 8,7 tạ/ha (10,1 - 17,0%), hiệu quả kinh tế tăng 4,6 - 5,6 triệu đồng/ha (55,4 - 68,6%) so với phương thức canh tác truyền thống của nông dân (cày vỡ và đốt toàn bộ tàn dư cây trồng trên đồng ruộng).
Kết quả thí nghiệm được tiến hành ở vùng đồi của Italia và Tây Ban Nha của tác giả Prosdocimi et al. (2016b) cho biết, trong điều kiện che phủ thì lượng đất bị mất đi là 186,67 g/m2 trong khi không che phủ thì lượng đất bị mất đi lên tới 431,19 g/m2. Việc che phủ bằng trấu của đại mạch với lượng 75 g/m2, làm giảm lượng xói mòn bề mặt từ 52,59% xuống còn 39,27%, lượng huyền phù trong nước chảy bề mặt giảm từ 9,8 xuống còn 3,0 g/lít, lượng đất bị mất giảm từ 2,81 xuống còn 0,63 mg/ha/h sau khi che phủ.
Kết quả nghiên cứu ở vùng bán khô hạn tại Kenya của tác giả Mo et al.
(2016) đã tiến hành bố trí thí nghiệm với 4 công thức: (1) sử dụng vật liệu che phủ màng poly eylen trong suốt (RFT), (2) sử dụng vật liệu che phủ màng poly etylen màu đen (RFB); (3) sử dụng vật liệu che phủ rơm rạ (RFS) và (4) không che phủ (đối chứng). Kết quả thí nghiệm đã chỉ ra rằng cả công thức thí nghiệm RFT và RFB đề làm tăng đáng kể lượng nước trữ trong đất ở độ sâu 0-60cm.
Năng suất hạt và hiệu suất sử dụng nước (WUE) trong cả hai công thức thí nghiệm tăng lên từ 66,5 đến 349,9% và 72,9 đến 382% so với công thức không che phủ trong cả hai vụ thí nghiệm. Ngoài ra, năng suất hạt và WUE trong công thức RFS chỉ tăng từ 4,2 lên 127,1% so với công thức không che phủ. Đặc biệt hai công thức che phủ nilon đã ảnh hưởng rõ rệt đến nhiệt độ lớp đất mặt. Che phủ nilon trắng trong đã làm tăng đáng kể nhiệt độ lớp đất mặt khoảng 1,3oC cao hơn so với không che phủ, thúc đẩy sự sinh trưởng của ngô trong mùa lạnh.
Ngược lại che phủ bằng nilon đen làm giảm nhiệt độ 0,3oC so với không che phủ.
Kết quả nghiên cứu của tác giả Zhu et al. (2015) cho biết, so với công thức không che phủ cả công thức che phủ bằng sỏi (GM) và che phủ bằng nilon (FM) đều làm tăng khá lớn lượng nước trữ trong đất trong thời kỳ sinh trưởng của ngô. Nhìn chung, bốc thoát hơi nước (ET) không có sự sai khác đáng kể trong cả 3 công thức, nhưng ở công thức che phủ làm tăng một cách đáng kể tỷ lệ bốc thoát hơi nước trước và sau trỗ cờ. Thông qua đó đã giúp năng suất hạt ngô tăng lên đáng kể trong các năm 2010, 2011 và 2012 tương ứng là 17,1%; 70,3%
và 16,7% đối với công thức che phủ bằng sỏi; 28,3%; 87,6% và 38,2% đối với công thức che phủ bằng nilon so với công thức không che phủ. Che phủ bằng sỏi, nilon là biện pháp có hiệu quả để làm giảm ảnh hưởng của việc thiếu nước và làm tăng năng suất ngô ở vùng bán khô hạn.
Có thể nói, trong số các biện pháp bảo tồn đất thì che phủ là biện pháp được đánh giá là có hiệu quả nhất để giảm lượng đất và nước mất do xói mòn.
2.3.5. Quản lý dinh dưỡng theo vùng chuyên biệt (Site - Specific Nutrient Management - SSNM)
Sự tiếp cận về quản lý dinh dưỡng theo vùng chuyên biệt nhằm mục đích đồng hóa việc cung cấp đạm cho đất với nhu cầu đạm của cây trồng đã được phát triển đối với các loại cây lương thực khác ở khu vực châu Á (Dobermann et al., 2002; Khurana et al., 2008).
Quản lý dinh dưỡng theo vùng chuyên biệt (SSNM) sử dụng lần đầu tiên trong quản lí bón phân cho lúa; đây là kĩ thuật quản lí dinh dưỡng đạm trên cơ sở sử dụng SPAD để hướng dẫn sử dụng phân bón. Giá trị SPAD thu được thông qua việc đo sự thay đổi màu sắc lá ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau được so
với màu chuẩn ứng với mức độ yêu cầu bón phân và lượng phân cần bón là bao nhiêu (Peng et al., 1996). Theo phương pháp này việc bổ sung các chất dinh dưỡng đạm, lân và kali vào trong đất, năng suất và các chất dinh dưỡng trong thân lá, điều kiện thời tiết là những thông số cần thiết để phân tích trong việc đưa ra quyết định bón phân (Peng et al., 1996; Liu et al., 2006). Thuận lợi nhất của phương pháp này là thời gian xác định rất nhanh và lượng phân bón khá phù hợp với nhu cầu thực tế của cây. Điểm quan trọng nhất của phương pháp này là giảm thiểu được lượng đạm bón và nâng cao được hiệu quả sử dụng phân bón. Hiện tại phương pháp này đang được sử dụng rộng rãi cho lúa, lúa mì, ngô và một số cây khác (Peng et al., 1993; Li et al., 2005).
Kết quả nghiên cứu về hiệu quả sử dụng phân bón trong xây dựng phương pháp bón phân chuyên dùng cho cây ngô của tác giả Nguyễn Mỹ Hoa và cộng sự cho biết, trên cơ sở xác định các thông số như: khả năng cung cấp đạm (INS), khả năng cung cấp lân (IPS), khả năng cung cấp kali (IKS) từ đất, hệ số sử dụng phân bón, năng suất ngô…có thể dụng phương pháp SSNM để nghiên cứu và tính toán lượng phân bón thích hợp cho cây ngô (Nguyễn Mỹ Hoa và cs., 2008).
Áp dụng biện pháp quản lý dinh dưỡng theo vùng chuyên biệt (SSNM) có thể giảm lượng phân bón từ 38,7 - 41,3%, năng suất tăng 2,5 đến 3,5 % và nâng cao được hiệu quả sử dụng phân đạm so với bón phân theo phương pháp truyền thống (Liu et al., 2006).
Mặc dù có nhiều thuận lợi so với bón phân theo phương pháp truyền thống, SSNM cũng có những hạn chế nhất định. Trong đó, quan trọng nhất là phương pháp này chỉ có thể thực hiện trên diện tích nhỏ vì số lượng mẫu đo nhiều. Do vậy hàm lượng đạm được đo bằng phương pháp này dựa vào số lượng điểm đo hạn chế (Yan et al., 2008).