Mối quan hệ giữa Đất – Cây trồng – Phân bón
Chúng ta biết quá trình hình thành đất không thể thiếu yếu tố sinh học, mà vai trò của thực vật đã đóng góp không nhỏ. Ban đầu trong quá trình sinh trưởng, phát triển các loài thực vật hút nước và chất khoáng từ mẫu chất (sản phẩm trung gian giữa đá mẹ và đất), kết hợp quá trình quang hợp để tạo thành các chất hữu cơ trong cơ thể thực vật. Sau khi chết, xác của chúng bị phân hủy, trả lại cho môi trường các chất khoáng đã lấy đi từ mẫu chất và bổ sung thêm cacbon, nitơ, oxy… làm tăng thành phần chất hữu cơ trong mẫu chất. Sự tích luỹ chất hữu cơ làm cho mẫu chất xuất hiện độ phì và chuyển thành đất. Chu kỳ Đất – Cây trồng – Đất diễn ra liên tục trong tự nhiên làm cho độ phì đất tăng dần và trở nên ngày một thành thục. Như vậy, có thể nói mối quan hệ Đất – Cây trồng là mối quan hệ cộng sinh. Đất đai cung cấp dinh dưỡng khoáng cho thực vật và thực vật cung cấp chất hữu cơ (nguồn năng lượng sống) cho đất, giúp mọi hoạt động sống trong đất diễn ra một cách tích cực.
Trong thực tế người ta thấy:
1/ Tuổi rừng càng già đất càng màu mỡ, tại sao? Vì tuổi rừng càng già quá trình tích lũy sinh học càng cao;
2/ Dưới các kiểu rừng khác nhau các loại đất cũng có độ phì khác nhau, tại sao? Vì các kiểu rừng khác nhau quá trình tích lũy sinh học khác nhau. Ví dụ: đất dưới rừng tre, nứa hoặc trảng cỏ có độ phì thấp hơn đất dưới rừng cây lá rộng;
3/ Năng suất và chất lượng cây trồng giảm dần sau khi chuyển từ đất rừng tự nhiên sang đất nông nghiệp, tại sao? Vì khi chuyển từ đất rừng tự nhiên sang đất nông nghiệp quá trình tích lũy sinh học tại chỗ giảm.
Như vậy, trong sản xuất nông nghiệp ngày nay mối quan hệ cộng sinh Đất – Cây trồng trong tự nhiên bị phá vỡ bởi mục đích kinh tế của con người thông qua việc thu hái nông sản. Việc thu hái nông sản của con người đã làm giảm đi quá trình tích lũy sinh học tại chỗ và làm các chất dinh dưỡng khoáng trong đất cũng mất dần theo, dẫn đến đất đai ngày một mất đi độ màu mỡ. Vì vậy, mối quan hệ Đất – Cây trồng trong tự nhiên đã trở thành mối quan hệ Đất – Cây trồng – Phân bón. Mối quan hệ này mở đường cho các định luật về phân bón và dinh dưỡng cây trồng phát triển. Thực tế đã chứng minh nhiều vùng đất trù phú đã bị suy thoái do quá trình canh tác nông nghiệp quá mức.
Bón phân là để bù đắp lượng dinh dưỡng khoáng cho đất giúp cây trồng hút được nhiều chất dinh dưỡng hơn, phát triển tốt hơn, bộ rễ cây trồng ăn sâu hơn, các chất dinh dưỡng từ tầng sâu được huy động nhiều hơn, sinh khối và sinh khối rễ được tạo thành nhiều hơn. Việc để lại một khối lượng rễ cây và quá trình tích lũy sinh học khác lớn hơn trong đất hàng năm, giúp cung cấp nhiều mùn cho đất, làm đất tơi xốp hơn, dung tích hấp thu và độ hoãn sung của đất tốt hơn. Nhà nông có thể tiết kiệm phân bón hơn không phải chỉ vì chất dinh dưỡng từ chất hữu cơ được trả lại đất mà còn vì hệ số sử dụng phân bón được tăng lên.
Bón phân là bón cho cây nhưng thông qua đất, nên khi bón phân phải hiểu đầy đủ tính chất đất đai. Đất có thành phần cơ giới nặng (nhiều sét), hoặc nhẹ (nhiều cát) đều phải được ưu tiên bón phân hữu cơ. Bón phân hữu cơ cho đất có thành phần cơ giới nặng thì vùi nông, còn cho đất có thành phần cơ giới nhẹ thì phải vùi sâu và đất nặng thì có thể bón nhiều, bón tập trung, trong khi đất nhẹ phải bón ít một, bón rải làm nhiều lần và bón sát yêu cầu của cây.
Bón phân cho cây nên phải bón theo nhu cầu của cây. Cây trồng có loại cần nhiều đạm (cây lấy lá), có loại cần nhiều kali (cây lấy củ, cây ăn quả, cây lấy đường). Thóc giống được bón nhiều lân thì hạt sáng, chất lượng hạt giống tốt, mạ gieo bằng hạt giống có nhiều lân sức sống khỏe hơn, năng suất cao hơn. Những cây lấy dầu, cây họ đậu, cây gia vị lại cần được cung cấp đủ lưu huỳnh.
Không chỉ yêu cầu chung khác nhau mà từng giai đoạn sinh trưởng của mỗi cây cũng có yêu cầu khác nhau. Giai đoạn đầu cây cần nhiều lân và đạm, giai đoạn sau cây lại cần nhiều đạm, kali và các nguyên tố vi lượng…
Giai đoạn nào cũng không được bón quá mức nhu cầu của cây và giai đoạn nào cũng phải cung cấp chất dinh dưỡng một cách cân đối.
Bón phân cho cây, mà sự phát triển của cây lại chịu ảnh hưởng trực tiếp của điều kiện thời tiết, khí hậu nên có thể phải điều chỉnh việc bón phân cho phù hợp với tình hình thời tiết. Cây gặp gió mùa đông bắc ngừng phát triển thì không được bón đạm vì có thể làm giảm tính chịu rét của cây, nên có thể định bón mà phải lùi lại và lại có khi phải bón sớm hơn do cây phát triển sớm. Trên đất dốc, việc bón phân phải dựa vào điều kiện thời tiết (mưa gió) đôi khi phải đợi trời quang mây tạnh mới bón để tránh rửa trôi phân bón, nhưng đôi khi cũng phải chờ những giọt mưa để hòa tan phân giúp đưa phân tới tầng sâu của rễ được thuận lợi hơn.
Nên khi sử dụng phân bón phải hiểu nguyên lý chung để vận dụng sát, đúng cho từng trường hợp cụ thể. Vì vậy, trong công việc đồng áng đòi hỏi phải được theo dõi, ghi chép và rút kinh nghiệm thường xuyên.
Tóm lại Trong sản xuất nông nghiệp, việc sử dụng phân bón phải hướng tới tối đa hóa hiệu quả sử dụng của phân bón, phải làm cho cây trồng có thể hấp thu được nhiều nhất lượng dinh dưỡng từ phân bón. Việc xác định đúng loại dinh dưỡng cây cần là điều được đề cập trước tiên, tiếp theo là lượng cây cần, tiếp nữa là thời điểm cây cần cung cấp và một điều không thể không đề cập đó là bón thế nào để có thể đảm bảo thuận lợi nhất cho việc hấp thụ dinh dưỡng của cây và giảm tối đa sự thất thoát dinh dưỡng của phân.
Do vậy, có 4 nguyên tắc cần phải áp dụng khi sử dụng phân bón: 1/ Bón đúng loại; 2/ Bón đúng lượng; 3/ Bón đúng thời điểm; 4/ Bón đúng cách.
1/ Đúng loại: là sử dụng đúng loại phân mà cây cần, khi cây cần đạm thì không thể dùng lân hay kali để thay thế, hoặc khi cây cần kali cũng không thể dùng đạm hay lân để thay thế và ngược lại. Đất chua phèn không nên sử dụng phân bón có chứa lưu huỳnh và có tính chua cao, đất kiềm lại nên sử dụng phân bón có tính chua. Vì vậy, cần phải bón đúng loại phân cây cần, việc bón không đúng loại không những không giúp cây trồng phát triển mà còn gây hại cho cây.
2/ Đúng lượng: là bón đúng lượng phân bón cây cần cho quá trình sinh trưởng, phát triển theo mỗi giai đoạn. Mỗi một thời kỳ sinh trưởng, phát triển khác nhau cây cần một lượng dinh dưỡng khác nhau cho mỗi yếu tố. Do vậy, việc bón đúng lượng còn được gắn thêm với đúng tỷ lệ. Không thể dùng lượng và tỷ lệ phân bón lót để bón thúc và ngược lại. Việc xác định đúng lượng và tỷ lệ phân bón cho cây phụ thuộc vào nồng độ chất khoáng tối thích mà cây hấp thụ cũng như tổng sinh khối của cây được hình thành thời kỳ đó trên nền tảng hiệu suất sử dụng của phân.
3/ Đúng lúc: quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng được chia làm 2 thời kỳ. Thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng và thời kỳ sinh trưởng sinh thực và ở mỗi thời kỳ lại được chia làm 2 hay nhiêu hơn các giai đoạn. Tùy thuộc vào mỗi loại cây trồng mà có yêu cầu chế độ dinh dưỡng khác nhau cho mỗi giai đoạn. Không thể bón thúc hoa mà lại để có trái mới bón hay không thể bón thúc đẻ nhánh cho lúa mà lại để đến khi làm đòng mới bón … Vì vậy, cần phải bón đúng lúc, đúng thời điểm thì việc bón đúng loại, đúng lượng mới có ý nghĩa và mới phát huy được hiệu quả cũng như ý nghĩa của việc bón phân.
4/ Đúng cách: là bón như thế nào để cây trồng có thể hấp thu dinh dưỡng được hiệu quả nhất, hạn chế tối đa sự thất thoát phân bón. Đất dốc, cây hàng năm nên nặng bón lót. Đất cát, cát pha, thịt nhẹ bón phân nên chia làm nhiều lần, đất thịt và đất sét có thể chia ít lần hơn. Không nên bón sát gốc cây, nên bón cách gốc 2/3 bán kính vùng rễ. Bón phân kết hợp xới xáo, làm cỏ và vùi lấp để hạn chế bay hơi (mất đạm) và rửa trôi dinh dưỡng. Khi đã xác định được đúng phân, đúng liều lượng và đúng thời điểm bón thì việc bón không đúng cách sẽ làm giảm đáng kể hiệu suất sử dụng của phân.
Tuy nhiên, không phải tất cả nhà nông chúng ta có thể dễ dàng áp dụng được 4 đúng trong sử dụng phân bón. Bởi để có cơ sở thực hiện 4 đúng, cần có 4 phải:
1/ Phải hiểu cây, để biết nhu cầu cây cần gì, cần bao nhiêu;
2/ Phải hiểu đất, để biết khả năng cung cấp của đất;
3/ Phải hiểu phân, để biết khả năng đáp ứng của phân;
4/ Phải có trang thiết bị máy móc, để hỗ trợ quá trình định lượng và đây là hạn chế mà không phải ai trong số nhà nông chúng ta cũng có thể đáp ứng được.
Cơ sở khoa học của sản phẩm phân bón chuyên dùng đó là các định luật về sử dụng phân bón
1. Định luật trả lại
Tổng kết các kết quả thực nghiệm về dinh dưỡng khoáng của cây trồng vào cuối thế kỷ XIX các nhà khoa học Pháp (Boussingault, Deheran) và Đức (Liebig), những người được xem là các nhà tiên phong về hóa học nông nghiệp đã phát biểu định luật:
Để cho đất khỏi bị kiệt quệ, cần trả lại cho đất tất cả những nguyên tố cây trồng lấy đi theo sản phẩm thu hoạch.
Định luật là căn cứ để xây dựng kế hoạch phân bón theo kế hoạch năng suất nếu tính đầy đủ đến hệ số sử dụng phân bón của cây. Định luật mở đường cho phân hóa học phát triển khiến cho năng suất tăng lên rất nhanh.
Song định luật này chưa đầy đủ, vì trong đất luôn có quá trình chuyển hóa về lý, hóa, sinh phong phú và phức tạp. Nếu chỉ đơn thuần trả lại các chất khoáng bị cây trồng lấy đi là chưa đủ, mà còn phải chú ý đến quá trình khoáng hóa chất hữu cơ và quá trình mùn hóa trong đất sau canh tác. Ngoài việc duy trì chất khoáng còn phải duy trì hàm lượng mùn cho đất. Nếu các quá trình lý, hóa, sinh không được cải thiện thông qua việc duy trì mùn cho đất một cách hợp lý, thì dù có trả lại đầy đủ chất khoáng cây trồng cũng khó sử dụng một cách có hiệu quả.
Định luật cần được mở rộng: Ngoài việc trả lại những yếu tố do cây trồng lấy đi còn phải trả lại lượng chất dinh dưỡng bị rửa trôi, bay hơi và cả các chất mất đi do hậu quả của quá trình canh tác.
2. Định luật yếu tố hạn chế thiếu
Việc thiếu một nguyên tố dinh dưỡng dễ tiêu đối với cây trồng trong đất (yếu tố hạn chế thiếu) hạn chế hiệu lực của các nguyên tố khác và do vậy làm giảm năng suất cây trồng.
Trong thực tế, khi hàm lượng một nguyên tố nào đó trong đất vượt quá nhu cầu của cây, không cân đối với các nguyên tố khác thì chính nguyên tố đó lại hạn chế tác dụng của các nguyên tố khác. Do vậy, định luật yếu tố hạn chế thiếu được mở rộng thành định luật về yếu tố hạn chế như sau:
Đất thiếu hay thừa một nguyên tố dinh dưỡng dễ tiêu nào đó so với yêu cầu của cây cũng đều làm giảm hiệu quả của các nguyên tố khác và do đó làm giảm năng suất của cây trồng.
Việc xác định một tỷ lệ cân đối các chất dinh dưỡng cho cây là nền tảng làm gia tăng hiệu suất sử dụng phân bón.
3. Định luật tương tác giữa các nguyên tố dinh dưỡng và việc bón phân cân đối
Để phát triển được bình thường, cây trồng cần có một tỷ lệ xác định các nguyên tố cần thiết cho quá trình sống. Các công trình nghiên cứu về sinh lý thực vật đã chứng minh, khi tỷ lệ các nguyên tố dinh dưỡng đạt mức cân bằng tối thích thì cây trồng có năng suất cao nhất. Cây trồng hút dinh dưỡng từ đất cho nên mọi sự mất cân đối trong đất sẽ phản ảnh vào nồng độ các chất khoáng trong dịch bào của cây.
Do mối tương tác giữa các nguyên tố dinh dưỡng, việc cung cấp nguyên tố này sẽ ảnh hưởng đến một hay một số nguyên tố khác. Khi bón nguyên tố này làm cây hút các nguyên tố khác nhiều lên và năng suất tăng, đó là mối tương tác dương hay giữa các nguyên tố đó có mối quan hệ tương hỗ. Ngược lại khi việc cung cấp nguyên tố này làm cho cây hút nguyên tố kia ít đi và làm năng suất giảm xuống người ta gọi đó là mối tương tác âm hay giữa hai nguyên tố đó có mối quan hệ đối kháng.
Thí dụ, mối tương tác lân – kẽm (P – Zn), Takkar và ctv (1976) cho thấy khi tăng lượng lân bón cho ngô lên quá 44 kg/ha thì rễ, thân, lá và năng suất hạt của ngô đều giảm một cách đáng kể. Người ta nói giữa lân và kẽm có mối tương tác đối kháng. Muốn khắc phục hiệu ứng này thì phải bón kẽm cho ngô. Tiwan và Pathak , 1978 thấy ở lúa cũng có hiện tượng tương tự.
Người ta đưa ra những lý do sau đây để giải thích việc thiếu kẽm do lân:
(1) Lân làm giảm kẽm dễ tiêu trong đất;
(2) Lân làm giảm việc hút kẽm của bộ rễ do vậy làm chậm việc chuyển kẽm từ rễ lên thân;
(3) Xuất hiện hiệu ứng hòa loãng đối với kẽm trên ngọn cây do lân làm tăng cường sinh trưởng của cây;
(4) P – Zn không cân bằng làm trao đổi chất trong cây bị rối loạn;
(5) Lân làm nhiễu loạn chức năng của kẽm ( Olssen, 1972 và Katyal, 1992).
Sơ đồ: Sự tương hỗ và đối kháng giữa các yếu tố dinh dưỡng cây trồng
- Ghi chú:
- Antagonism (đối kháng): Nếu tăng hàm lượng của chất này sẽ làm hạn chế sự dễ tiêu của chất khác và ngược lại.
- Synerism (tương hỗ): Nếu tăng hàm lượng của chất này sẽ làm tăng sự dễ tiêu của chất khác và ngược lại.
Sản phẩm phân bón chuyên dùng, hay phân bón hỗn hợp nói chung, khi sản xuất đều được tính đến mối quan hệ tương hỗ và sự đối kháng của các chất dinh dưỡng có đề cập đến đặc điểm chung của mỗi nhóm đất.
4. Định luật bội thu không hẳn tỷ lệ thuận với lượng phân bón cho cây (Mitscherlich)
Bội thu không hẳn tỉ lệ thuận với việc bón thêm phân bón. Khi tăng lượng phân bón lên gấp đôi, bội thu không tăng gấp đôi, mà tỷ suất lợi nhuận theo phân bón của nhà nông giảm dần. Đây chính là cơ sở khoa học của việc hướng dẫn liều lượng bón phân cho cây trồng.
Ví dụ: Trong một thí nghiệm phân bón cho ngô, khi tăng dần lượng phân bón và ghi lại năng suất ở mỗi mức bón tương ứng, thì thấy như sau:
– Công thức không bón, năng suất được 40,9 tạ/ha
– Công thức bón 40 N/ha năng suất đạt 56,5 tạ/ha, tăng 15,6 tạ/ha so với không bón
– Công thức bón 80 N/ha năng suất đạt 70,8 tạ/ha, tăng 29,9 tạ/ha so với không bón
– Công thức bón 120 N/ha năng suất đạt 76,2 tạ/ha, tăng 35,3 tạ/ha so với không bón
– Công thức bón 160 N/ha năng suất đạt 79,9 tạ/ha, tăng 39,0 tạ/ha so với không bón
+ Nếu tính hiệu suất chung:
– Bón mức 40 kg N/ha hiệu suất đạm bón là 39 kg ngô/1 kg đạm bón
– Bón mức 80 kg N/ha hiệu suất đạm bón là 37,37 kg ngô/1 kg N bón
– Bón mức 120 kg N/ha hiệu suất đạm bón là 29,41 kg ngô/1 kg N bón
– Bón mức 160 kg N/ha hiệu suất đạm bón là 24,37 kg ngô /1 kg N bón
+ Nếu tính hiệu suất phân khoảng từng 40 kg N bón một thì thấy:
– 40 kg N đầu tiên hiệu suất là 39 kg ngô/1 kg N bón
– 40 kg N thứ hai hiệu suất là 35,76 kg ngô/1 kg N bón
– 40 kg N thứ ba hiệu suất là 13,50 kg ngô/1 kg N bón
– 40 kg N thứ tư hiệu suất là 9,25 kg ngô/1 kg N bón
Rõ ràng, khi tăng lượng bón phân thì năng suất tăng, nhưng hiệu xuất phân bón giảm và trong sản xuất nông nghiệp hàng hóa, việc đầu tư phân bón để có năng suất cao không phải là chỉ tiêu quan tâm hàng đầu, mà chính là chỉ tiêu tỷ suất lợi nhuận trên mỗi đồng phân bón đầu tư mới thực sự cần thiết phải quan tâm.
Bón phân là bón cho cây nhưng thông qua đất, nên cần thiết phải hiểu cơ bản về đất.
Nguồn: vnscience.com
