Theo cách nào đó nông nghiệp giống như nấu ăn. Nấu ăn sẽ dễ dàng hơn nhiều nếu chúng ta có thể rời khỏi bếp sau khi ăn và không quay lại cho đến khi chúng ta làm bữa ăn tiếp theo. Nhưng ai đó cần phải loại bỏ thức ăn thừa, làm các món ăn và dọn sạch bàn ăn.
 

Tương tự, có một công việc khác để làm trong các trang trại sau khi thu hoạch và trước khi trồng vào mùa xuân tới.

Josh Lofton và các sinh viên theo dõi quá trình đốt rơm rạ lúa mì. Ảnh: Beatrix Haggard.

Sau khi thu hoạch vào mùa thu, người nông dân lấy các sản phẩm thu hoạch để bán hoặc  bảo quản chúng trên trang trại của họ. Mặc dù vậy, họ không lấy toàn bộ cây từ cánh đồng.
 

Các bộ phận còn sót lại của cây, như thân và lá bắp, vẫn còn trên cánh đồng. Các bộ phận sót lại này được gọi là tàn dư thực vật.
 

Sử dụng biện pháp đốt tàn dư thực vật theo hướng dẫn và không làm đất là hai biện pháp tiềm năng để quản lý tàn dư thực vật. Cả hai biện pháp này giúp giữ chất hữu cơ và đạm trong đất. Tuy nhiên, để hiểu cách thức hai biện pháp này có thể ảnh hưởng đến sức khỏe đất lâu dài cần có nghiên cứu.
 

Nông dân để lại tàn dư thực vật trên cánh đồng sau khi thu hoạch và trồng trực tiếp vào tàn dư thực vật này vào mùa xuân. Điều này được gọi là biện pháp không làm đất. Ảnh: Rachel Schutte.
 

Lisa Fultz và nhóm của cô muốn giúp người nông dân xác định biện pháp tốt nhất để quản lý tàn dư thực vật của họ giữa các mùa vụ. Để làm điều này, nhóm của cô đã quyết định tìm hiểu thêm về biện pháp đốt tàn dư thực vật và không cày đất ảnh hưởng đến các chất dinh dưỡng và vi sinh vật trong đất. Fultz là nhà nghiên cứu tại AgCenter thuộc Đại học bang Louisiana.
 

Không làm đất là biện pháp mà người nông dân trồng cây trực tiếp vào các tàn dư thực vật của năm trước. Đốt tàn dư thực vật là đốt cháy tàn dư thực vật của vụ trước đó với lửa được kiểm soát. Fultz nói rằng “Cả hai biện pháp này tối thiểu đều làm xáo trộn lý tính đất”.

Cả hai biện pháp này đều có nhược điểm. Không làm đất có thể gây ra các điều kiện không thuận lợi cho cây phát triển như nhiệt độ mùa xuân thấp và độ ẩm cao, điều này tạo thuận lợi cho bệnh hại phát triển. Biện pháp đốt tàn dư thực vật có khả năng làm đất trống dễ bị xâm hại trước xói mòn.
 

Nhóm nghiên cứu tập trung nghiên cứu về luân canh lúa mì và đậu tương và hệ thống canh tác bắp liên tục. Fultz giải thích “Đây là những tập quán phổ biến không chỉ ở miền trung nam, mà trên nhiều khu vực trên thế giới”.
 

Cô nói “Sản xuất lúa mì và bắp để lại tàn dư thực vật”. Các biện pháp phổ biến như làm đất thông thường thì làm xáo trộn đất rất nhiều. Nhu cầu để xác định các biện pháp bảo tồn đất khả thi đang ngày càng trở nên quan trọng.
 

Đốt tàn dư thực vật được áp dụng để lấy đi tàn dư thực vật từ các cánh đồng nông trại giữa các mùa vụ. Ảnh: Rachel Schutte.
 

Tàn dư thực vật và sự phân giải của nó bởi các vi sinh vật trong đất là một phần quan trọng của chu trình carbon. Thực vật lưu trữ carbon trong mùa sinh trưởng, sau đó vi sinh vật sử dụng tàn dư thực vật để làm thức ăn. Carbon sau đó được lưu trữ ở dạng bền vững hóa học trong đất.
 

Fultz cho biết “Vật liệu xanh, tươi trong các cánh đồng không làm đất rất dễ phân hủy và cung cấp chất dinh dưỡng dồi dào cho các vi sinh vật trong đất”. “Tro từ đốt tàn dư thực vật thì bền vững hơn về mặt hóa học, nhưng nó không cung cấp nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật”.
 

Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng ảnh hưởng từ những biện pháp quản lý cây trồng, như luân canh hoặc bón phân, có nhiều ảnh hưởng hơn sự ảnh hưởng của biện pháp đốt tàn dư thực vật để quản lý tàn dư thực vật. Các nhà nghiên cứu nhận thấy một số hoạt động của vi sinh vật bị giảm sút sau khi dùng biện pháp đốt tàn dư thực vật hàng năm.

Các phát hiện cho thấy đốt tàn dư thực vật có một số lợi ích ngắn hạn đối với độ hữu dụng dinh dưỡng trong đất. Việc đốt tàn dư thực vật của lúa mì cung cấp sự tăng đạm trong khoảng 7 ngày. Những lợi ích này nên được cân nhắc với các tác động có thể có khác như tạo ra carbon dioxide và năng suất cây trồng.
 

Fultz nói “Chúng ta vẫn cần tìm hiểu ảnh hưởng lâu dài của biện pháp đốt tàn dư thực vật đối với cộng đồng vi sinh vật trong đất. Trong khi các tác động ngắn hạn được xác định, ảnh hưởng lâu dài đến chất dinh dưỡng trong đất, chu kỳ sinh học và sức khỏe của đất chưa được biết đến”.
 

Không có hai hệ thống quản lý trang trại nào giống nhau và thành công của chúng được xác định bởi người dùng. Các nhà khoa học tiếp tục kiểm tra các kịch bản có thể xảy ra để cung cấp các khuyến cáo chính xác và bền vững cho người nông dân.
 

Fultz cho biết “Tôi luôn quan tâm đến việc bảo tồn đất và tiềm năng nó tác động đến nhiều khía cạnh của cuộc sống”. “Bằng cách cải thiện sức khỏe của đất, chúng ta có thể cải thiện chất lượng không khí và nước, lưu trữ carbon và cung cấp nguồn tài nguyên bền vững cho sản xuất thực phẩm”.

Nguyễn tiến Hải theo Agronomy.