Nguồn: YANG Yali.
“Sức khỏe đất” chính là năng lực không ngừng của đất để hoạt động như một hệ sinh thái sống quan trọng giúp duy trì thực vật, động vật và con người và là nền tảng của nền nông nghiệp sản xuất bền vững. Phương pháp làm đất, chẳng hạn như không cày xới đất và giữ lại tàn dư thực vật sau thu hoạch, đã được thực hiện rộng rãi trong các hệ sinh thái nông nghiệp toàn cầu để duy trì sức khỏe của đất.
Tuy nhiên, phụ phẩm cây trồng cũng được sử dụng để sản xuất năng lượng sinh học và thức ăn cho gia súc. Do đó, điều quan trọng là phải xác định được loại hình nào có thể quản lý phụ phẩm nông nghiệp sau thu hoạch để có thể đảm bảo sức khỏe của đất và đáp ứng nhu cầu của con người đối với năng suất cây trồng. Vẫn chưa rõ số lượng và ảnh hưởng của phụ phẩm nông nghiệp đến hệ sinh thái đất như thế nào. Người ta hy vọng rằng sự kết hợp tối ưu giữa số lượng và tần suất tái sử dụng lại phụ phẩm nông nghiệp sẽ giúp đạt được sự cân bằng đôi bên cùng có lợi giữa việc trả lại chất hữu cơ từ phụ phẩm đến sức khỏe đất và lợi ích kinh tế.
Một nhóm nghiên cứu do Liang Chao và Bao Xuelian dẫn đầu từ Viện Sinh thái Ứng dụng của Học viện Khoa học Trung Quốc (CAS) gần đây đã tiến hành một thí nghiệm 10 năm tại Mollisol Trung Quốc để đánh giá tần suất và số lượng lớp phủ phụ phẩm thực vật ảnh hưởng đến quần thể vi sinh vật, sức khỏe đất và năng suất cây trồng như thế nào. Thí nghiệm bao gồm tần suất 2 cấp (two-level frequencies) (đó là tần suất cao với lớp phủ phụ phẩm liên tục mỗi năm và tần suất thấp với lớp phủ cách quãng 3 năm một lần) và số lượng phủ 2 cấp (two-level quantities) (đó là số lượng phủ ít chiếm 33% và số lượng phủ cao chiếm 67%) của phụ phẩm cây ngô sau thu hoạch.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng không phải lượng phụ phẩm phủ mà tần suất phủ có ảnh hưởng đáng kể đến cấu trúc và chức năng hoạt động của các cộng đồng vi sinh vật và năng suất ngô trong sản xuất nông nghiệp.
Tần suất phủ đất cao dẫn đến sự đa dạng của cộng đồng vi sinh vật cao, mà trước giờ vốn bị chi phối bởi sinh vật copiotroph (sinh vật được tìm thấy trong môi trường giàu chất dinh dưỡng), liên kết với các mạng lưới phức tạp kèm với nhiều chức năng tiềm năng trao đổi chất hơn. Tần suất phủ đất thấp sẽ cho thấy sự hiện diện của cộng đồng vi khuẩn oligotroph (sinh vật được tìm thấy trong môi trường nghèo chất dinh dưỡng), có liên quan đến các mạng lưới đơn giản kèm với các chức năng liên quan đến các quá trình tế bào.
Bên cạnh đó, tần suất phủ phụ phẩm cao đã cải thiện độ phì nhiêu và năng suất của đất bằng cách cung cấp chất dinh dưỡng cao và duy trì hoạt động của các quần thể vi sinh vật.
Theo các nhà nghiên cứu, khi số lượng lớp phủ đất bị hạn chế, ta có thể phủ một lượng nhỏ nhưng bổ sung nhiều lần có thể giúp cho quần thể vi sinh vật hoạt động và ổn định hơn, do đó cải thiện độ phì nhiêu của đất.
Những phát hiện này làm nổi bật tần suất phủ lại tàn dư thực vật trong quản lý nông nghiệp, điều này có thể cải thiện hiệu quả sử dụng phụ phẩm nông nghiệp. Và chúng cung cấp cơ sở lý thuyết để thực hiện các biện pháp canh tác đất bền vững cho thế hệ sau.
Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Agriculture, Ecosystems and Environment.
Mai Thanh Trúc theo Phys.org
