Sản xuất nông nghiệp nước ta thâm canh dựa trên cơ sở hóa học là chính. Phương thức sản xuất đó diễn ra trong nhiều năm, dần dẫn đến lạm dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật. Bên cạnh mặt tích cực, nền nông nghiệp hóa học tồn tại trong thời gian dài đã dẫn đến hệ lụy nặng nề: Đất đai bị thoái hóa nghiêm trọng, kém đa dạng sinh học, nhất là trong đất; Cây trồng ngày càng nhiều sâu bệnh, việc quản lý dịch hại ngày càng kém hiệu quả; Chất lượng nông sản thấp, không sạch (không an toàn). Việc lạm dụng hóa học đã làm cho sản xuất nông nghiệp nước ta kém bền vững, hiệu quả kinh tế thấp, nhất là đất đai ngày càng thoái hóa, cạn kiệt.
Cách khắc phục hiện nay, không có con đường nào khác, phải thay đổi tập quán, không lạm dụng hóa học, canh tác tập trung theo hướng hữu cơ và sinh học.
Đương nhiên, sản xuất nông nghiệp vẫn còn phải sử dụng hóa học, nhưng phải sử dụng hữu cơ là chính (organic based). Tùy theo điều kiện đất đai của từng vùng, việc tăng cường sử dụng phân hữu cơ và sinh học nhằm mục đích cải tạo đất, quản lý dịch hại có hiệu quả và sản xuất nông sản có chất lượng sạch, an toàn. Đây là vấn để có tầm ảnh hưởng rất quan trọng trên ba mặt:
– Cải tạo, làm tăng độ phì của đất, trong tình hình hiện nay đất đang bị thoái hóa nghiêm trọng.
– Quản lý dịch hại hiệu quả và bền vững.
– Sản xuất nông sản sạch (nông sản an toàn), có chất lượng cao.
Dưới đây, chúng tôi trao đổi một số vấn đề về mối quan hệ giữa hữu cơ, vi sinh vật, sức khỏe của đất và sức khỏe cây trồng.
Thực trạng đất đai và dịch hại cây trồng có nguồn từ trong đất (Soil born disease).
Theo kết quả điều tra cho thấy, sản xuất của cả nước đã bón bình quân trên 1 tấn phân hóa học cho một hecta (chủ yếu là phân đạm). Trong trường hợp thâm canh cao, như sản xuất hồ tiêu, cây ăn trái, lượng phân bón còn cao hơn nhiều. Ngoài lượng phân bón quá lớn, với quan điểm sai lầm: diệt sạch sâu bệnh hại và cỏ dại, người sản xuất sử dụng số lượng lớn thuốc hóa học bảo vệ thực vật, nhất là thuốc trừ cỏ. Tình hình lạm dụng hóa học trong nông nghiệp như trên đã và đang diễn ra trong thời gian dài đã đem lại hậu quả nghiêm trọng:
– Nhiều vùng đất bị ngộ độc, nguồn nước, môi trường sống nhiều vùng nông thôn bị ô nhiễm do dư lượng hóa chất.
– Đất bị thoái hóa nghiêm trọng vì rửa trôi. Tính chất của đất: chua, độ mùn thấp, không có cấu tượng, yếm khí.
– Đất kém đa dạng sinh học, nghèo vi sinh vật có ích (Lợi khuẩn – Probiotic), số lượng vi sinh vật gây bệnh hại cho cây trồng cao.
Từ tình hình đó, hàm lượng hữu cơ trong đất ngày càng nghèo kiệt, đất thoái hóa, giảm đa dạng hóa sinh hoc nghiêm trọng. Các loại ví sinh vật (VSV) gây bệnh tích lũy trong đất như: nấm, vi khuẩn, tuyến trùng gây bệnh cho cây trồng có nguồn từ trong đất ngày càng phổ biến. Chúng gây ra nhiều bệnh quan trọng trên nhiều cây trồng như hồ tiêu, cà phê, ca cao và cây ăn quả, rất khó phòng trị. Các cây ngắn ngày như rau, đậu cũng bị bệnh nặng bởi các VSV có nguồn bệnh từ trong đất. Ngoài ra, cũng có nhiều loại VSV đất tạo độc tố (Mycotoxin) trong nông sản. Trong đó, nặng nhất có độc tố vi nấm trên hạt đậu phộng do nấm Aspergillus, và độc tố trên trái cây do nấm Alternaria gây ra.
Đối với những loại bệnh nói trên, việc phun thuốc lên cây để phòng trừ rất kém hiệu quả vì nguồn bệnh chủ yếu nằm trong đất. Việc đổ thuốc vào đất để trừ bệnh càng nguy hại, vì không biết ổ bệnh nằm ở đâu, nên phải đổ thuốc tràn lan, làm ô nhiễm môi trường đất.
Những tồn tại về thoái hóa đất, dịch hại ngày càng tăng, ngày càng sinh ra nhiều vấn đề nan giải, làm cho hiệu quả của các biện pháp đầu tư thâm canh ngày càng thấp và tốn kém. Do chạy theo lợi nhuận tối đa, người sản xuất càng phải đầu tư lớn hơn theo kiểu “khát nước” tác hại ngày càng lớn, nếu không kịp thời sửa chửa sẽ đi đến bế tắt trong sản xuất bền vững.
Tây Nguyên là một trong những vùng đất tốt nhất của Việt Nam. Đất rất màu mỡ nhưng hiện nay đất bị chua, nghèo dinh dưỡng, kèm theo các loại nấm, tuyến trùng gây bệnh phát triển rất mạnh. Nhiều loại dịch hại ngày càng trở nên nặng nề cho cây trồng có giá trị kinh tế cao như: cà phê, hồ tiêu, cây ăn quả, cây dược liệu.
Như phân tích, thực trạng đất càng thoái hóa, cây trồng bị dịch hại ngày càng nặng. Sức sống của đất chủ yếu phụ thuộc vào sự hoạt động của quần thể VSV. làm gì để VSV hoạt động được tốt trong đất. Vấn đề này có thể trao đổi như sau.
Sự tác động của quần thể VSV trong đất:
Đất là cơ thể sống. Cuộc sống của đất chủ yếu phụ thuộc vào hoạt động của quần thể VSV.
VSV đất có thể chia ra làm 4 loại chính:
– VSV có hại, chủ yếu là VSV gây bệnh cho cây trồng.
– VSV có ích (tạo dinh dưỡng cho đất cho cây trồng, chung sống và bảo vệ cây trồng).
– VSV đối kháng, diệt trừ VSV gây bệnh cho cây trồng.
– VSV trung tính (không có lợi, không gây hại).
Sau đây, chúng ta trao đổi một số tính chất của từng loại VSV.
Đặc điểm của VSV có hại, tác nhân gây bệnh cho cây trồng có nguồn từ trong đất.
– Tác nhân gây bệnh cho cây trồng là do các vi sinh vật (VSV) có hại. Hầu hết các VSV (nấm, vi khuẩn) và tuyến trùng gây bệnh hại cây trồng có nguồn từ trong đất đều có khả năng sống theo kiểu vừa hoại sinh (saprophyte) vừa ký sinh (parasite). Vì vậy nguồn thức ăn của chúng rất phong phú, có thể lấy cả từ đất và từ cây trồng. Khi đất bị thoái hóa, nghèo dinh dưỡng chúng chuyển sang sống và lấy thức ăn từ cây trồng.
– Sự phát triển của các loại VSV gây bệnh cho cây trồng có nhiều dạng cơ thể như: bào tử, quả thể, dạng sợi tồn tại trong xác thực vật rất bền vững, có tính chống chịu rất cao. Vì vậy VSV gây bệnh cây trồng có thể tích lũy, tồn tại lâu đài trong đất. khi trên vườn cây đã có bệnh cây trồng chết hết, thì chúng tiếp tục tồn tại trong đất.
– Các VSV có hại trong đất, thường phối hợp với nhau gây bệnh cho cây trồng cùng một lúc, cho nên thường gây cho cây bệnh lúc đầu nhẹ sau nặng dần rồi chết.
– VSV, tuyến trùng trong đất thường gây bệnh phá hại bộ rễ là chính, rất khó thấy sớm triệu chứng, khi thấy biểu hiện bệnh trên cây (vàng lá, héo, chết cây) thì bệnh đã nặng, rất khó phòng trị.
Từ những đặc điểm nói trên, việc trừ bệnh cho cây trồng có nguồn từ trong đất là chậm và rất khó khăn.
Đặc điểm của VSV có ích, VSV đối kháng và VSV trung tính:
Một điều rất may mắn cho tụ nhiên là số lượng của VSV có ích, VSV đối kháng và VSV trung tính trong đất là rất lớn, chúng được gọi là lợi khuẩn (probiotic).
Những hoạt động sinh trưởng, và phát triển của cây trồng đều liên quan chặt chẽ với hoạt động của VSV có ích và đối kháng, nhiều điều trong mối quam hệ đó chúng ta chưa hiểu hết. Một số hiểu biết cụ thể của lợi khuẩn có thể như sau:
Những hoạt động thường thấy của VSV có ích:
– Tất cả xác bã động thực vật trên trái đất đều được phân hủy đến sản phẩm cuối cùng là acid hữu cơ và các chất khoáng, từ đó tạo ra độ phì của đất và là thức ăn cho sinh vật đất và cây trồng.
– VSV có ích làm công việc cố định đạm, phân giải lân dễ tiêu, tạo những hợp chất hocmon, kháng sinh, các vitamin làm thức ăn và bảo vệ cho cây trồng.
– Nhiều loại VSV có ích cộng sinh và trực tiếp nuôi và bảo vệ cây trồng.
VSV đối kháng:
– Trong chuỗi thức ăn của tự nhiên, VSV đối kháng luôn sử dụng VSV có hại làm thức ăn, chúng giết chết VSV gây bệnh và bảo vệ cây trồng.
– Mặc khác, VSV đối kháng còn tạo ra những hợp chất kháng sinh, enzymes để khống chế sâu bệnh hại cây trồng.
– Nhiều trường hợp VSV đối kháng còn kích thích cho cây có khả năng kháng bệnh.
VSV trung tính:
– Trong đất còn có một số lượng lớn VSV không có lợi nhưng cũng cũng không gây hại gì cho cây trồng, thường gọi đó là những VSV trung tính.
– Nhưng VSV trung tính có đặc điểm thay đổi tính chất rất mạnh. Nếu môi trường đất tốt (có độ phì) chúng chuyển thành VSV có ích, ngược lại đất nghèo cạn kiệt chúng chuyển thành VSV có hại.
Sự đa dạng sinh học đất, phong phú nhất là quần thể VSV. Như trên đã nêu, nếu đảm bảo sự cân bằng sinh thái tốt thì quần thể VSV có ích, trung tính và đối kháng bao giờ cũng lớn hơn gấp nhiều lần áp đảo số lượng VSV có hại. Trong điều kiện đó, sẽ luôn có lợi cho cây trồng:
– Các VSV có ích chế biến thức ăn, tạo dinh dưỡng nuôi cây trồng.
– Quần thể VSV có ích, trung tính và đối kháng sẽ đủ sức khống chế VSV có hại. Đồng thời chúng kích thích cho cây trồng có tính kháng sâu bệnh, sinh trưởng khỏe mạnh, tạo năng suất cao và chất lượng tốt.
Để có được sự đa dạng sinh học có lợi, quần thể VSV phát triễn phong phú, đất phải tốt. Nghĩa là đất phải có độ phì, hay nói cách khác đất phải giàu hữu cơ.
Mối quan hệ của hữu cơ (độ phì) trong đất với VSV đất và sức khỏe của cây trồng.
Đất có độ phì, phải có nhiều mùn, thành phần chính của mùn là acid hữu cơ, sản phẩm được VSV có ích phân giải cuối cùng tử xác bã động thực vật.
Vai trò của hữu cơ trong đất, tóm tắt như sau:
– Mùn sẽ làm cho đất có cấu tượng (structure), đất sẽ thoáng, háo khí
thoát nước tốt. Hạn chế rữa trôi, đất không bị chua, dinh dưỡng cân đối. Đó là điều kiện quan trọng cho VSV và cây trồng phát triển.
– Cấu tượng đất là nơi cư trú lý tưởng của VSV và là điều kiện sống
tốt cho cây trồng.
– Các acid hữu cơ, protein, enzyme, vitamin, vi lượng được phân giải
ra từ xác bã động thực vật là thức ăn quan trọng của VSV và cây trồng.
Sau đây, có thể tham khảo một ví dụ về đa dạng sinh học của đất giàu hữu cơ của rừng nguyên sinh.
Theo Juan Jose Hernandez Seg(2011),(www.youtube.com/watch?v=p-k_aU_AHj8). Trong môi trường đất rừng nguyên sinh, sinh thái tự nhiên chưa bị phá vỡ, giàu hữu cơ, sự đa dạng sinh học rất phong phú. Khối lượng của các loài sinh vật sống và chết trên một ha đất với chiều sâu 20 cm có:
1) Các loại động vật sống (không phải vi sinh vật) và rễ cây có 15.000 kg/ha
2) Côn trùng (insectos): 1000 kg/ha
3) Trùn đất (Lombriceos): 500 kg/ha
4) Tuyến trùng (Nematodeos): 50 kg/ha
5) Động vật giáp xác (crustaceos): 40 kg/ha
6) Loài gặm nhấm và rắn (roedores y culebras): 20 kg/ha
7) Xác động vật chết: 4000 kg/ha
8) Những vi sinh vật sống (microorganismos vivos) như:
+ Vi khuẩn (bacterias): 3000 kg/ha
+ Nấm (Hongos): 3000 kg/ha
+ Xạ khuẩn (Actinomicetos): 1500 kg/ha
+ Nguyên sinh động vật (Protozoos): 100 kg/ha
+Rong tảo (algas): 100 kg/ha
+Chất hữu cơ đã phân hủy (materiales organicos muertos): 150 kg/ha
Tổng cộng: 178.330 kg/ha (những số liệu trên đây chỉ mang tính tham khảo)
Từ tài liệu trên cho thấy sự sống trong đất tự nhiên là rất phong phú và đa dạng. Chính sự đa dạng sinh học trong đất đã bảo vệ và giúp cho cây trồng khỏe mạnh, kháng lại dịch hại có hiệu quả. Ngoài ra, với khối lượng sinh vật 178 tấn/ha, sau khi chúng chết đi, sẽ để lại lượng phân bón hữu cơ sinh học khổng lồ có chất lượng rất cao, là một điều kiện rất tốt cho cây trồng phát triển, đâu cần đến kílogram phân hóa học nào. Đây là bài học quý giá của tự nhiên cho con người.
Trong sự đa dạng sinh học của đất, quan trọng nhất là sự phong phú của VSV, có tính quyết định cho sự sống của đất. Ta hãy phân tích vài khía cạnh hoạt động quan trọng của VSV đất.
Arden B. Andersen (1992, 2000) VSV có vai trò rất quan trọng trong đời sống của đất. Quần thể VSV chính của đất có các loại: Vi nấm, vi khuẩn, virus, tảo và tuyến trùng. Trong đó phần lớn chúng là những VSV có ích (VSV tạo dinh dưỡng để nuôi cây), VSV trung tính (VSV không có lợi và cũng không có hại) và VSV đối kháng (VSV tiêu diệt những VSV gây bệnh cây trồng) . Trong đất chỉ có một số rất ít là VSV có hại, gây bệnh cho cây trồng, một số VSV khác, chúng tạo ra độc tố trong nông sản, gây bệnh cho người và gia súc. Nếu VSV có ích phát triển mạnh, chúng sẽ nuôi cây khỏe, làm tăng sức đề kháng sâu bệnh. Các VSV đối kháng sẽ khống chế nguồn VSV gây bệnh và VSV sinh ra độc tố trong đất.
VSV có ích và đối kháng, thích sống trong đất tốt, có nhiều hữu cơ, đất có pH trung tính và háo khí. Đặc biệt, hợp chất hữu cơ là nguồn thức ăn quan trọng cho VSV có ích và đối kháng. Trong điều kiện đất tốt, VSV trung tính sẽ biến đổi thành VSV có ích và ngược lại. Mặc khác, kết quả nhiều nghiên cứu cho thấy, trên một hecta đất có đến hàng tấn VSV, đời sống của chúng rất ngắn, sinh sản và chết đi liên tục. Khi chết chúng để lại nguồn thức ăn hữu cơ cực kỳ lớn cho cây trồng, đấy là một kiểu sản xuất phân hữu cơ tại chỗ.
Khi đất suy thoái, nghèo hữu cơ, thừa đạm hóa học (có lúc vì bón quá liều lượng trong nhiều ngày gây cho đất bị ngộ độc hóa học), dư lượng hóa chất độc hại, pH thấp, quần thể VSV có ích và đối kháng kém phát triển, VSV trung tính sẽ biến đổi thành VSV gây hại. Vì vậy, VSV gây bệnh sẽ phát triển tự do vì chúng không còn bị khống chế hữu hiệu của VSV có ích. Mặc khác, đất xấu làm cây kém phát triển, sức đề kháng kém.
Trong lúc đó VSV gây bệnh lại sinh sống và lấy thức ăn từ cây trồng. Cho nên, khi đất bị thoái hóa, không ảnh hưởng gì đến đời sống của VSV có hại. Trái lại, đất càng cằn cổi thì chúng phá hại cây trồng nặng thêm.
Đó là nguyên nhân làm cho dịch hại trên cây trồng ngày càng nặng, mặc dầu hiện nay không thiếu thuốc BVTV hóa học.
Theo kinh nghiệm cho thấy, khi chúng ta sử dụng VSV đối kháng, ví dụ như nấm Trichoderma đưa vào đất để trừ bệnh, thì đồng thời phải bón đầy đủ phân hữu cơ (làm thức ăn cho nấm Trichoderma) thì chúng mới hoạt động và phòng trừ bệnh có hiệu quả.
Nói đến độ phì của đất, nông dân đã có kinh nghiệm “Đất có giun (trùn) là đất tốt”. Sau đây, tham khảo một số nhận xét.
Loài giun (trùn) (earthworm) và độ phì của đất:
Theo Russell, đất có được bón phân hữu cơ từ nguồn phân bò, nguồn phế thải của cây trồng, có tác dụng chi phối đến sự sống sinh vật đất, nhất là loài giun đất. Giun phát triễn được trong đất nhờ có hữu cơ, đất có độ phì. Tác giả đã tính, trong đất không bón phân chuồng có 32.000 cá thể giun/ha, nếu đất có bón phân chuồng đầy đủ thì lượng giun đạt tới 2.240.000 con/ha.
Lutz và Chandler cho biết, trong đất bình thường số lượng giun dao động từ 617.000 đến 2.240.000 giun/ha. Theo tính toán của Russell, giả sử mỗi con giun có trọng lượng bằng 0,5g, tương ứng khoảng 16kg và 1120kg sinh khối giun/ha.
Giun di chuyển trong đất sẽ làm cho đất tơi xốp, háo khí. Nông dân thường gọi “Con giun là trai cày của đất”. Đất có nhiều giun là đất tốt, có nhiều mùn, chắc chắn sẽ có nhiều VSV. Đất có nhiều giun, trên mặt đất sẽ có nhiều phân giun (nhất là sau trời mưa). Vì thế, nông dân thường dễ nhận biết, đất có nhiều phân giun là đất tốt. Ở khía cạnh khác, có thể xác định: Giun là sinh vật chỉ thị cho đất tốt.
Theo Saburo Matsui (2018), để đất tốt, trong đất phải có nhiều xác bã hữu cơ, làm nguyên liệu cho vi sinh vất phân hủy thành tập hợp acid humid, đó là thành phần cơ bản để tạo thành mùn trong đất. Trong tập hợp mùn phải gồm có cát, hạt limon (hạt cát có kích thước rất mịn) được kết dính lại bởi acd humid. Trong mùn có tập hợp vi sinh vật gồm vi khuẩn, nấm, tuyến trùng và giun (trùn). Trong đất tốt phải có khoản 5 tỷ vi khuẩn có ích trên một gam đất.
Với những quan điểm như đã nói trên, các hợp chất hữu cơ có vai trò quan trọng cho đời sống của VSV đất. Mối quan hệ hũu cơ – vi sinh vật đất là cơ sở hoạt động sống của đất, từ đó tạo dựng nuôi dưỡng cây trồng khỏe mạnh, hay còn gọi “Đất khỏe, Cây trồng khỏe”. Vai trò hữu cơ trong đất là rất quan trong, vậy bằng biện pháp nào để có nhiều hữu cơ bón cho đất.
G.S Nguyễn Thơ
