Biện pháp canh tác hữu cơ ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe đất

Kết quả nghiên cứu mới của trường Đại học Cornell cho thấy, các biện pháp canh tác hữu cơ trước đây có thể mang lại kết quả lâu dài cho sức khỏe đất, cỏ dại và năng suất cây trồng trong tương lai.

"Với sự quan tâm ngày càng tăng của nông dân trong việc khai thác sức khỏe của đất, nghiên cứu này thực sự giúp ích chúng tôi nhận ra được nhiều vấn đề" Kyle Wickings, phó giáo sư côn trùng học và đồng tác giả của nghiên cứu cho biết.

Ngoài ra, nghiên cứu củng cố sự hiểu biết rằng động vật trong đất, như ve và các sinh vật nhỏ bé khác sống trong đất, đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe của đất và năng suất cây trồng.

Động vật trong đất được biết như tác nhân phân hủy tàn dư thực vật trong khi nó cũng ảnh hưởng gián tiếp đến các cộng đồng vi sinh vật trong đất. Những phát hiện mới của các nhà nghiên cứu cho thấy rằng các phép đo động vật không xương sống trong đất có thể cung cấp các đánh giá về sức khỏe của đất.

"Khi tôi nghĩ về quản lý cây trồng, điều chỉnh chất dinh dưỡng không phải là yếu tố hạn chế [năng suất cây trồng] đối với những nông dân Hoa Kỳ" Ashley Jernigan, một sinh viên tốt nghiệp làm việc trong phòng thí nghiệm của Wickings và tác giả đầu tiên của bài báo nói. "Thực sự, chúng ta cần phải tối ưu hóa các quá trình sinh học trong đất và tập trung nhiều hơn vào các phép đo sinh học".

Nghiên cứu này rất quan trọng vì các biện pháp canh tác không bền vững đang làm cạn kiệt các hoạt động sinh học và chất dinh dưỡng, dẫn đến mối quan tâm về khả năng của nông dân trong việc cung cấp đủ lương thực theo kịp sự tăng trưởng dân số toàn cầu.

Năm 2005, các nhà nghiên cứu đã bắt đầu Thí nghiệm hệ thống trồng ngũ cốc hữu cơ tại một trang trại nghiên cứu Cornell ở Aurora, New York. Thí nghiệm đã so sánh bốn hệ thống cây trồng với sự khác biệt đầu vào phân bón, thực hành làm đất và kiểm soát cỏ dại. Sau đó, vào tháng 6 năm 2017, toàn bộ vị trí bao gồm các lối nhỏ giữa các lô đất đã được cày xới và gieo hạt lúa miến, để hiểu được những ảnh hưởng lâu dài của các hoạt động quản lý trước đây. Đến tháng 9 năm đó, các nhà nghiên cứu đã thu thập dữ liệu về những thứ như sự phong phú của động vật không xương sống trong đất, cấu trúc cộng đồng và sinh khối cỏ dại và lúa miến.

"Nghiên cứu nhấn mạnh những thay đổi trong quần thể cỏ dại, đặc tính lý, hóa và sinh học và năng suất cây trồng sau 12 năm áp dụng trồng trọt hữu cơ và quản lý đất khác nhau", Matthew Ryan, phó giáo sư khoa học đất và cây trồng, nghiên cứu viên chính của thí nghiệm hệ thống cây trồng và đồng tác giả bài báo.

Nhìn chung, họ phát hiện ra các chất dinh dưỡng cung cấp trong quá khứ, xáo trộn đất, quản lý cỏ dại và cây trồng trước đó đều tạo ra hiệu quả lâu dài. Ví dụ, các ô đất được quản lý với hệ thống cày tối thiểu thường có sức khỏe đất tốt hơn, đặc biệt là khi xem xét hoạt động của vi sinh vật. Và các lô dưới một hệ thống quản lý cỏ dại tăng cường, có sức khỏe đất kém ấn tượng hơn, nhưng kiểm soát cỏ tốt hơn.

"Nếu cỏ dại bị ức chế đầy đủ, giảm việc làm đất trong hệ thống cây trồng hữu cơ có thể tái tạo sức khỏe của đất và tăng sản lượng cây trồng", Ryan nói. Họ cũng nhìn vào các lối nhỏ giữa các mảnh đất, nơi sức khỏe của đất rất tốt do thiếu sự xáo trộn đất. Điều đó dẫn đến sự đa dạng rất cao của động vật không xương sống trong đất.

Jernigan đã phát triển và chạy các mô hình thống kê để kiểm tra các mối quan hệ thúc đẩy năng suất cây trồng trong tương lai qua tất cả các hệ thống cây trồng. Mặc dù khoa học hiện đại có thể thông tin cho nông dân về mức độ dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng, nhưng kết quả mô hình cho thấy trồng trọt bị hạn chế bởi các yếu tố như hoạt động của vi sinh vật và sự ổn định của đất (khả năng các hạt đất kết tụ lại với nhau để giữ không khí và nước), và mô hình cho thấy động vật không xương sống trong đất đóng vai trò quan trọng trong việc kích thích hoạt động của vi sinh vật trong đất.

Nguyễn Bình Duy theo Phys.org