Chu kỳ của sự sống và đạm đang diễn ra ở các trang trại trên khắp Hoa Kỳ và các nhà nghiên cứu đang cố gắng để đạt kết quả tốt.

Taylor Sievers, bây giờ đã tốt nghiệp thạc sĩ từ Đại học bang Southern Illinois, Carbondale, lấy mẩu đất và  rễ từ các ô trồng đậu nành với cây che phủ là lúa mạch đen cho thí nghiệm phân hủy của cô. Photo credit Rusty Bailey, SIU College of Agricultural Sciences.

Một số cây trồng che phủ, chẳng hạn như cây đậu lăng lông (hairy vetch) hoặc lúa mạch đen (cereal rye) không được trồng để ăn. Thay vào đó, chúng giữ dinh dưỡng bao gồm đạm từ các vụ mùa trước, không khí và đất. Khi cây che phủ phân hủy, các chất dinh dưỡng này được phóng thích. Cây trồng thương mại chẳng hạn như bắp hoặc đậu nành được trồng sau đó có thể sử dụng các chất dinh dưỡng này để phát triển và tăng trưởng.
 

Những cây trồng thương mại cần lượng dinh dưỡng khác nhau ở các giai đoạn phát triển khác nhau. Một nghiên cứu mới đánh giá mức độ phóng thích nhanh như thế nào của chất dinh dưỡng từ hai loại cây trồng che phủ khác nhau. Theo đồng tác giả Rachel Cook mục đích nghiên cứu  là xác định thời gian các chất dinh dưỡng phóng thích từ cây che phủ để đáp ứng tốt hơn nhu cầu dinh dưỡng của cây các trồng thương mại đặc trưng.
 

“Nó giống như việc cố gắng để thức ăn ra khỏi lò một cách đúng lúc khi tất cả những khách ăn tối đói bụng đến”, Cook, hiện là một nhà nghiên cứu thuộc Đại học bang North Carolina State University cho biết.
 

Các nhà nghiên cứu tập trung vào đạm bởi vì nó “thường là yếu tố dinh dưỡng hạn chế nhất cho sản lượng cây trồng và có nhiều tiềm năng nhất tác động tới môi trường từ mất mát đạm”. Hai loại cây che phủ gồm cây đậu lăng lông và lúa mạch đen được trồng phổ biến nhất ở miền Trung Tây (MidWest) của Mỹ.
 

Họ nhận thấy rằng cây đậu lăng lông và lúa mạch đen có sự khác biệt đáng kể trong việc phóng thích đạm.
 

Các mẫu đất có rễ cây đậu lăng lông nằm bên trong, sẵn sàng để được chôn ngoài đồng ruộng. Sau khi được lấy lên mặt đất, mẫu đất sẽ được rửa sạch và sinh khối rễ được đo để xem tỷ lệ phân hủy. Ảnh của Taylor Sievers.
 

Cook chia sẻ: “Bây giờ chúng ta hiểu rõ hơn về tỷ lệ và lượng đạm giải phóng từ hai loại cây che phủ phổ biến hiện đang được sử dụng. Thông tin này có thể giúp nông dân ước lượng được bao nhiêu đạm mà họ có thể lấy từ cây che phủ và thời điểm đạm sẽ hữu dụng”.

Nghiên cứu cho thấy nhìn chung cây đậu lăng long phóng thích đạm nhiều hơn so với lúa mạch đen. Sự phóng thích đạm cũng nhanh hơn từ các cây đậu lăng long sau khi chết.

Cook cho biết: "Cây đậu lăng lông phóng thích gần như tất cả lượng đạm hữu dụng trong bốn tuần đầu sau khi nó chết. Đó là trước thời điểm hấp thụ đạm chủ yếu của bắp, khoảng tám tuần sau khi trồng. Vì vậy, cây đậu lăng lông chết quá sớm có thể gây ra thất thoát đạm trước khi cây bắp có thể hấp thu được đạm của nó".

Khác với cây đậu lăng lông , lúa mạch đen phóng thích đạm từ từ trong nhiều tuần. Cook nói: "Điều này sẽ có lợi hơn cho cây trồng thương mại có nhu cầu đạm thấp”.

Nghiên cứu được thực hiện tại các địa điểm thử nghiệm tại Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Carbondale, Illinois. Các lô nghiên cứu được trồng bằng lúa mạch đen hoặc cây đậu lăng lông. Sau khi dùng thuốc trừ cỏ tiêu diệt cây che phủ, các nhà nghiên cứu đã trồng đậu nành hoặc bắp tương ứng.

Các nhà nghiên cứu đã đo được sự tăng trưởng của 2 cây che phủ, tốc độ phân hủy nhanh ra sao ngay khi các cây che phủ chết, lượng và tỷ lệ đạm phóng thích sau đó.
 

Các sinh viên lấy mẫu đất và rễ từ ô trồng đậu nành với cây che phủ là lúa mạch đen.

Photo credit Rusty Bailey, SIU College of Agricultural Sciences.

Nhìn chung, các cây đậu lăng lông hầu như phóng thích lượng đạm gấp 3 lần so với lúa mạch đen. Hơn 70% đạm tổng số được phóng thích bởi cây đậu lăng lông trong vòng hai tuần đầu sau khi chết. Ngược lại, sự phóng thích đạm từ lúa mạch đen xảy ra chậm hơn, hầu như không có sự phóng thích đạm trong bốn tuần đầu sau khi chết.
 

Cook mong muốn có thêm thông tin về việc các loại cây trồng che phủ khác nhau sẽ giải phóng chất dinh dưỡng như thế nào sẽ giúp nông dân đưa ra các quyết định sáng suốt hơn. “Họ sẽ có thể chọn loại cây che phủ nào tốt nhất cho những cây trồng thương mại mà họ trồng", cô nói. Họ cũng sẽ biết chọn thời điểm phù hợp cho cây che phủ chết trước khi trồng cây thương mại”.

Cây che phủ cũng phóng thích nhiều chất dinh dưỡng hơn sau khi chúng chết. Chẳng hạn chúng có thể giúp quản lý chất lượng đất và chống xói mòn.

Cook nói: “Các nghiên cứu dài hạn với cây che phủ thực sự quan trọng. Những nghiên cứu này có thể giúp chúng ta hiểu được làm thế nào cây trồng che phủ cải thiện được đặc tính đất theo thời gian và làm thế nào để có thể cải thiện năng suất cây trồng thương mại".
 

Nguyễn Tiến Hải theo Argonomy.