Làm dịu nhiệt độ của đất

Rễ của cây cỏ chè vè (miscanthus) làm đất vỡ vụn, giữ cho đất không bị nén chặt. Photo credit Timothy Reinbott.

Các đặc tính đất như hàm lượng chất hữu cơ và độ ẩm đóng một vai trò quan trọng trong việc giúp cây trồng phát triển. Nó chỉ ra rằng nhiệt độ đất cũng quan trọng. Mỗi cây cần nhiệt độ đất nhất định để phát triển. Nếu nhiệt độ thay đổi quá nhanh, cây sẽ không phát triển tốt. Hạt của chúng sẽ không nẩy mầm hoặc rễ của chúng sẽ chết.

Samuel Haruna, nhà nghiên cứu thuộc Đại học Middle Tennessee cho biết: "Hầu hết các cây trồng đều nhạy cảm cực độ với sự thay đổi nhiệt độ đất. "Bạn không muốn nó thay đổi quá nhanh bởi vì cây trồng không thể đối phó với điều này."

Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng đệm của đất chống lại sự thay đổi nhiệt độ. Ví dụ, khi đất bị nén, nhiệt độ đất có thể thay đổi nhanh chóng. Đó là vì các hạt đất chuyển nhiệt độ nhanh hơn khi chúng được trộn với nhau. Khi nông dân kéo máy móc nặng trên đất thì các hạt đất bị nén lại. Nhiệt độ đất cũng chịu ảnh hưởng bởi độ ẩm: độ ẩm càng cao càng làm cho đất bị nóng nhanh.

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng cả cây trồng che phủ và cây trồng nhiên liệu sinh học lâu năm có thể làm giảm độ nén chặt của đất. Cây che phủ thường được trồng giữa các loại cây  trồng thu hoa lợi như bắp và đậu nành để bảo vệ đất trống. Chúng che mát cho đất và giúp giảm bốc hơi nước. Rễ của chúng cũng thêm chất hữu cơ vào đất và ngăn ngừa xói mòn đất. Điều này cũng giữ cho đất tơi xốp, giúp đất giữ nước.

Nhưng Haruna muốn biết liệu cây trồng nhiên liệu sinh học lâu năm và cây che phủ cũng có thể giúp đất tự bảo vệ chúng khỏi những biến động nhiệt độ. Haruna và một nhóm các nhà nghiên cứu đã trồng một số loại cây che phủ và cây trồng nhiên liệu sinh học lâu năm ở ngoài đồng. Sau đó, họ kiểm tra đất trong phòng thí nghiệm về khả năng điều chỉnh nhiệt độ của chúng.

Nhà khoa học đất Samuel Haruna lấy mẫu đất để xác định cách thức cây che phủ và cây nhiên liệu sinh học lâu năm ảnh hưởng đến nhiệt độ đất. Photo credit Samuel Haruna.

"Tôi rất ngạc nhiên trước kết quả", Haruna nói. Ông tìm thấy cả cây nhiên liệu sinh học lâu năm và cây che phủ đất giúp đất che chắn chống lại nhiệt độ khắc nghiệt. Chúng làm điều này bằng cách làm chậm tốc độ của nhiệt độ lan truyền nhanh qua đất. Rễ của chúng làm đất vỡ vụn, ngăn các phân tử đất bám vào nhau và làm nóng hoặc làm mát một cách nhanh chóng. Rễ của cả hai loại cây trồng cũng thêm chất hữu cơ vào đất, giúp điều hòa nhiệt độ.

Ngoài ra, cây trồng nhiên liệu sinh học lâu năm và cây che phủ giúp đất giữ được độ ẩm. "Nước nói chung có khả năng bảo vệ tốt chống lại sự thay đổi nhiệt độ", Haruna nói. "Vì vậy, nếu đất có hàm lượng nước cao, nó có khả năng bảo vệ đất tốt hơn".

Mặc dù Haruna ủng hộ việc sử dụng các loại cây che phủ, ông nói không phải lúc nào cũng dễ dàng đưa chúng vào các cánh đồng. Ông nói: "Những cây trồng này này đòi hỏi nhiều việc hơn, nhiều chi phí đầu tư hơn và nhiều kiến thức hơn”. "Nhưng chúng có thể làm cho đất khỏe hơn" như là việc bảo vệ cây trồng khỏi sự thay đổi nhiệt độ cực đoan, theo nghiên cứu của Haruna.

Ông bộc bạch: "Thay đổi khí hậu có thể gây ra biến động nhiệt độ và nếu không giảm, có thể ảnh hưởng đến năng suất cây trồng trong tương lai. "Và chúng ta cần làm để bảo vệ chống lại những thay đổi nhiệt độ cực đoan này trong đất".

Haruna hy vọng sẽ dùng kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của mình rồi áp dụng ngoài đồng ruộng. Ông nói rằng một cuộc thí nghiệm ngoài thực địa sẽ giúp ông và nhóm của ông thu thập thêm nhiều dữ liệu và bổ sung thêm cho nghiên cứu của ông.

Nguyễn Tiến Hải theo America Society of Agronomy.