Vấn đề nghiêm trọng và không thể tránh khỏi đối với bất kỳ người làm vườn nào là sự suy giảm dần độ phì nhiêu và xói mòn đất. Điều này không chỉ liên quan đến việc đất mất các khoáng chất, mà chúng ta có thể bổ sung bằng phân bón, mà còn mất đi chất mùn và sự phá hủy hệ vi sinh vật tự nhiên trong đất. Khi thu hoạch, nhổ bỏ rễ và cỏ dại, chúng ta làm mất đi nguồn dinh dưỡng của các vi sinh vật trong đất, nếu không bổ sung phân ủ hoặc phân chuồng. Tuy nhiên, có một phương pháp khác để tạo nền đất khỏe mạnh mà ai cũng có thể thực hiện – đó là sử dụng cây siderat hay còn gọi là phân xanh. Vậy siderat là gì?
Cánh đồng cỏ ba lá đỏ thẫm, một trong những cây họ đậu làm siderat tốt nhất.
Siderat và phân xanh là những loài thực vật được trồng nhằm mục đích cải thiện và phục hồi đất. Chúng đóng vai trò như một người bạn đồng hành, đôi khi là giải pháp thay thế cho phân chuồng, phân ủ, hay các chất bổ sung khoáng chất. Việc thường xuyên trồng các giống cỏ siderat và cây họ đậu giúp giảm nhu cầu sử dụng phân hóa học và cân bằng tự nhiên trong đất, vốn luôn bị cạn kiện bởi cây trồng.
Cách cải thiện đất bằng siderat
Cải thiện cấu trúc đất là một trong những nhiệm vụ chính của cây siderat. Quá trình này diễn ra thông qua sự phân hủy khối xanh và các chất bài tiết từ rễ cây.
Đất là gì? Các nhà khoa học về đất tranh luận về việc phân loại các thành phần hữu cơ của đất, nhưng phần lớn đồng ý rằng cần chia thành hai nhóm chính: phần “hoạt động” (chất hữu cơ, vi khuẩn, protein đơn giản và đường) và phần “ổn định” – chất mùn.
Trong phần hoạt động, nitơ được giải phóng, cùng một chút kali và phốt pho. Phần ổn định, hay mùn, là sản phẩm của quá trình phân rã xenlulo và lignin, tạo ra đất sẫm màu và tơi xốp. Nếu đất không có sự hiện diện của chất hữu cơ để nuôi dưỡng các vi khuẩn và sinh vật trong đất, chất mùn sẽ không được hình thành. Tuy nhiên, chúng ta thường xuyên nhổ sạch các luống cây và hàng rãnh, cuối mùa lại đốt bỏ phần thân cây vì lo ngại cây trồng mắc bệnh. Vậy nguyên liệu để tạo nên cấu trúc đất sẽ đến từ đâu?
Các vi sinh vật trong đất cũng góp phần tạo ra hạt đất thông qua việc tiêu hóa nguyên liệu thực vật. Chúng sản xuất “keo” từ polysaccharid, tạo thành các hạt đất tơi xốp. Cây họ đậu làm siderat là lựa chọn tốt nhất để sản xuất polysaccharid, nhưng chúng cần vài tháng để phân hủy và tác dụng của chúng sẽ thể hiện rõ vào mùa tiếp theo.
Vi sinh vật trong đất giúp cải thiện độ phì nhiêu của đất.
Cỏ, đặc biệt là các loại ngũ cốc, có cơ chế tác động tích cực đến đất thông qua hệ thống rễ phân nhánh, tiết ra các hợp chất dinh dưỡng hoạt động như lớp keo polysaccharid cho vi sinh vật trong đất.
Siderat bảo vệ đất khỏi xói mòn
Một lợi ích rõ ràng và quan trọng từ việc sử dụng siderat là bảo vệ đất khỏi xói mòn. Lớp đất bề mặt chứa mùn là phần quan trọng nhất, nhưng cũng là phần dễ bị tổn thương nhất. Khi đất để trống, nước tưới và mưa có thể rửa trôi và nén chặt lớp đất này, trong khi cây siderat che phủ tạo thành lớp “đệm” bảo vệ cho đất, điều này đặc biệt quan trọng vào mùa mưa thu. Không chỉ vậy, khả năng giữ nước và hấp thụ ẩm của đất cũng tăng đáng kể, rất quan trọng trong mùa khô hạn mùa hè.
Giữ lại khoáng chất và ổn định vi sinh vật đất
Cây siderat cải thiện việc tuần hoàn dưỡng chất trong đất bằng cách tích tụ các khoáng chất, mà nếu không có chúng, khoáng sẽ bị rửa trôi khi tưới nước. Hiệu quả nhất trong việc này là các loại ngũ cốc – những loại cây có hệ thống rễ phát triển nhanh và rộng.
Siderat cũng giúp ổn định và phục hồi hệ vi sinh vật đất. Hầu hết các loài cây tạo ra mối quan hệ cộng sinh với hệ rễ của chúng cùng các loại nấm và vi khuẩn. Các vi sinh vật hỗ trợ cây lấy dinh dưỡng, đồng thời lấy đường từ rễ cây để tồn tại. Số lượng cây được gieo càng nhiều, mối quan hệ cộng sinh càng phát triển, từ đó giúp cây trồng chính dễ dàng thiết lập các mối liên kết này.
Vi khuẩn cố định đạm Rhizobium tạo thành các nốt sần trên rễ cây họ đậu.
Việc sử dụng siderat giúp tăng sự đa dạng của vi sinh vật và sinh vật trong đất. Khi có nhiều chất hữu cơ phân hủy, giun đất sẽ xuất hiện, dân số vi khuẩn cũng tăng lên, từ đó giúp cây trồng dễ hấp thụ dinh dưỡng và hình thành mùn cùng cấu trúc đất.
Bổ sung nitơ trở lại đất
Nitơ hoàn toàn có thể được bổ sung vào đất mà không cần gieo trồng siderat – như nhiều người nhận xét hoàn toàn chính xác. Tuy nhiên, nitơ từ khối xanh phân hủy được giải phóng từ từ, cung cấp dưỡng chất dần dần cho cây trồng trong suốt thời kỳ sinh trưởng. Tôi sẽ viết thêm một bài riêng về vai trò của nitơ và vi khuẩn cố định đạm trong nốt sần rễ cây họ đậu, vì có khá nhiều tài liệu hay về chủ đề này.
Siderat giúp giải quyết vấn đề nén đất
Không phải loại đất nào hoặc bề mặt trống cũng có thể được cày xới bằng tay. Tuy nhiên, cây củ cải trắng Nhật Bản (daikon) có thể xuyên sâu tới 40 cm và làm tơi các tầng đất cứng như một chiếc cày sống. Các loại ngũ cốc làm siderat với hệ rễ mạnh mẽ cũng rất hiệu quả trong việc giảm thiểu sự nén đất.
Một nông dân cầm trên tay bụi cây lúa mì lâu năm.
Kiểm soát sâu bệnh và dịch bệnh
Việc sử dụng cây phân xanh không chỉ giúp cải thiện cấu trúc đất mà còn giúp chống lại sâu bệnh nhờ tăng cường hệ miễn dịch tổng thể của cây trồng. Nhưng không dừng lại ở đó, tiết dịch từ rễ của một số cây phân xanh còn có tác dụng như thuốc trừ sâu và fumigant tự nhiên, nhờ quá trình tiến hóa lâu dài nhằm tự bảo vệ khỏi côn trùng phá hoại.
Lúa mạch đen có khả năng chống lại tuyến trùng và bọ trĩ. Dây thép, rệp, và nhiều loại nấm mốc không thể chịu đựng được cây cải dầu. Cỏ ba lá làm sạch đất trồng khỏi nấm và vi khuẩn gây hại đến cây họ cà. Một số loại cây phân xanh như sorghum, cỏ Sudan, cải dầu, cải mù tạt và cải dầu hạt đã thể hiện khả năng kiểm soát tuyến trùng. Theo các nghiên cứu mới đây, một giống đậu nành đã phát triển khả năng chống lại bệnh mốc sương, và giống đó đang được nghiên cứu và phát triển.
Tuyến trùng đất trên bắp.
Trong tự nhiên, côn trùng được kiểm soát bởi các loài thiên địch như ong ký sinh, chim, virus và vi khuẩn đặc thù. Côn trùng gây hại sẽ tụ tập trên phần dư của cây phân xanh, từ đó cung cấp nguồn thức ăn và nơi ở cho các thiên địch. Một số cây phân xanh còn thu hút các thiên địch như ong ký sinh, định cư trong cỏ ba lá, các cây họ cải và vicia. Chúng sống nhờ vào mật hoa, phấn hoa, rệp hại và bọ trĩ trong giai đoạn đầu, chờ đợi thức ăn lớn hơn xuất hiện. Điều này có nghĩa là các thiên địch tự nhiên sẽ có mặt trong vườn trước khi côn trùng gây hại đến, và sẵn sàng đối phó chúng. Cây trồng có khả năng phát tán các tín hiệu mùi, thu hút thiên địch khi bị tấn công bởi sâu bệnh. Càng có nhiều cây trồng, việc kiểm soát côn trùng càng hiệu quả.
Ong ký sinh là một trong những thiên địch hiệu quả nhất mà cây phân xanh thu hút vào vườn của chúng ta.
Bằng cách giữ lại một số hàng cây phân xanh không cắt, bạn đã tạo môi trường ổn định và nguồn thức ăn thường xuyên cho các côn trùng hữu ích.
Trong nhiều thập kỷ qua, nông dân đã thực hành việc xử lý cánh đồng và luống rau bằng cách thu gom và đốt tàn dư thực vật để ngăn ngừa bệnh cho mùa sau. Kết quả là đất trơ đã bị làm sạch sâu. Phân bón thường chỉ được thêm với một lượng nhỏ, cùng với các loại phân bón khoáng chất tối thiểu. Tuy nhiên, các mầm bệnh luôn hiện diện, bất kể bạn đã thực hiện biện pháp khử trùng đến đâu – bào tử nấm luôn trôi nổi trên bề mặt vườn của bạn mà không có rào cản. Vì vậy, việc bảo vệ khỏi mốc sương hay thối rễ không đạt được hiệu quả cao. Để xâm nhập vào cây trồng, mầm bệnh phải vượt qua các rào cản như rễ, thân và lá, vốn được bảo vệ tự nhiên. Cây phân xanh có thể hỗ trợ cây trồng gia tăng khả năng phòng thủ này.
Cây phân xanh chống cỏ dại
Các loại cây bao phủ ngăn ngừa sự phát triển của cỏ dại nhờ mật độ gieo dày, tốc độ nảy mầm nhanh, và tiết dịch từ rễ. Ví dụ, lớp phủ từ lúa mạch đen thu hoạch không chỉ ngăn cản cỏ dại mọc lên về mặt vật lý mà còn bằng cách phát tán hóa chất làm ức chế sự phát triển của nhiều loại cỏ dại một năm thuộc họ lá rộng. Lớp phủ sống cũng cản nguồn sáng và dinh dưỡng của cỏ dại. Hiện tượng ảnh hưởng qua lại của các loài thực vật này được gọi là allelopathy.
Giảm nhiệt độ đất
Các cây bao phủ bảo vệ đất khỏi mất nước và quá nhiệt trong những ngày nóng nhất của năm. Tuy nhiên, cây phủ đông như lúa mạch đen có thể làm chậm quá trình tan tuyết và làm ấm đất, gây ảnh hưởng nhẹ đến việc trồng cây sớm. Mặt khác, các loại cây phân xanh bị chôn vùi vào mùa thu có thể làm tăng nhẹ nhiệt độ của lớp đất màu mỡ nhờ vào các phản ứng phân hủy.
Nguồn tài liệu cho bài viết
Tôi muốn kết thúc bài viết bằng danh sách các nguồn tài liệu mà tôi đã sử dụng, bởi vì cá nhân tôi chưa có kinh nghiệm thực tế trong việc sử dụng cây phân xanh. Tôi rất cẩn thận khi chọn nguồn tài liệu (nhận thức được rằng “cẩn thận” có tính chất chủ quan). Các tài liệu hữu ích nhất dưới góc độ khoa học đất bao gồm:
- Довбан К.И. Зеленое удобрение в современном земледелии. Вопросы теории и практики;
- Managing Cover Crops Profitably, 3rd Edition, U.S. Department of Agriculture; Northeast Cover Crop Марианна Саррантонио, Институт Родале, 1994.
Các tài liệu phổ biến hơn còn chứa nhiều thông tin mâu thuẫn. Vì vậy, tôi đã cố gắng tổng hợp những nội dung phổ biến nhất từ mọi tác giả.
Danh sách sách tham khảo tôi đã đọc để chuẩn bị tài liệu:
- B. Bublik, V. Gridchin “Манна с небес”;
- Sepp Holzer “Аграрий-революционер”;
- B. Bublik “Меланжевый огород”;
- Sally Jean Cunningham “Верные друзья огородника”;
- “Cuộc cách mạng một cọng rơm” của Masanobu Fukuoka;
- “Sự điên rồ của người cày cấy” của Faulkner.
Tôi đã nảy sinh ý tưởng viết cả một loạt bài về cây phân xanh. Khi chỉnh sửa, tôi sẽ tiếp tục thêm các bài viết đó vào chuyên mục “Vườn từ đầu”.
Loại cây phân xanh nào tốt nhất và cách chọn?
Các cách khác nhau để trồng cây phân xanh
Cách gieo, khi nào gieo và khi nào thu hoạch cây phân xanh Những loại cây trồng che phủ đất nào tốt nhất. Đánh giá các loại cỏ ngũ cốc và họ cải tốt nhất.
