1. Định luật trả lại
khoa học Pháp (Boussingault, Deheran) và Đức (Liebig), những người được xem là các nhà tiên phong về hóa học nông nghiệp đã phát biểu định luật:
- Để cho đất khỏi bị kiệt quệ, cần trả lại cho đất tất cả những nguyên tố cây trồng lấy đi theo sản phẩm thu hoạch.
- Định luật cho phép xây dựng kế hoạch năng suất theo kế hoạch phân bón nếu tính đầy đủ đến hệ số sử dụng phân bón của cây.
- Định luật có thể dùng làm cơ sở cho việc tính toán lượng phân bón để duy trì độ phì nhiêu của đất.
- Định luật mở đường cho phân hóa học phát triển khiến cho năng suất ruộng đất tăng lên rất nhanh.
Hiện nay trong việc vận dụng biện pháp sinh học cải tạo đất người ta đã cải tạo đất mặn bằng cách trồng cây chịu mặn, có khả năng đồng hóa natri cao, để rút nhanh Na+ ra khỏi dung tích hấp thu trước khi trồng các cây trồng khác.
Như vậy là có những nguyên tố không cần trả lại. Trả lại một cách máy móc có thể khiến cho đất mãi mãi mất cân đối.
Song định luật này chưa đầy đủ. Đất được xem là một vật chết, là giá đỡ của cây trồng. Trong đất có một quá trình chuyển hóa lý, hóa, sinh phong phú và phức tạp, nên nếu chỉ đơn thuần trả lại các chất khoáng bị cây trồng lấy đi là chưa đủ, mà còn phải chú ý đến quá trình phá hủy mùn trong đất sau canh tác. Ngoài việc duy trì chất khoáng còn phải duy trì hàm lượng mùn cho đất. Nếu các quá trình lí, hóa, sinh không được cải thiện qua việc duy trì mùn cho đất một cách hợp lý thì dù có trả lại đầy đủ chất khoáng cây trồng cũng khó sử dụng một cách có hiệu quả. Mùn trong đất có tác dụng rất rõ đến hệ số sử dụng phân bón của cây trồng.
Định luật cần được mở rộng: Ngoài việc trả lại những yếu tố do cây trồng lấy đi còn phải trả lại lượng chất dinh dưỡng bị rửa trôi, các chất mất đi do hậu quả của quá trình trao đổi ion. Thí dụ: trả lại Magiê cho đất sau khi bón nhiều kali...
2. Định luật tối thiểu
Năm 1843 Liebig đã phát biểu định luật tối thiểu như sau:
Năng suất cây trồng phụ thuộc vào nguyên tố phân bón có tỷ lệ thấp nhất so với yêu cầu của cây trồng.Theo định luật này người ta xem năng suất cây trồng như mức nước trong thùng được cấu tạo bằng nhiều thanh gỗ.
+ Thùng a năng suất phụ thuộc hàm lượng N
+ Thùng b năng suất phụ thuộc vào hàm lượng K, sau khi nâng được hàm lượng N trong đất.
Mỗi thanh gỗ đại diện cho một nguyên tố phân bón. Năng suất cây trồng phụ thuộc vào thanh gỗ thấp nhất.
Theo định luật này thì yếu tố tối thiểu cứ luân phiên nhau xuất hiện.
Thật ra định luật tối thiểu là kết quả tất nhiên của phương pháp nghiên cứu cô lập từng yếu tố, không nghiên cứu quan hệ giữa đất và cây trong một mối quan hệ tương tác lẫn nhau trong một hệ cân bằng toàn cục. Bón phân chạy theo qui luật tối thiểu sẽ không bao giờ giải quyết được sự mất cân đối dinh dưỡng nên yếu tố tối thiểu sẽ cứ luân phiên xuất hiện.
Định luật này hiện nay được xem là định luật Yếu tố hạn chế Thiếu được phát biểu như sau:
Việc thiếu một nguyên tố dinh dưỡng dễ tiêu đối với cây trồng trong đất (yếu tố hạn chế Thiếu) hạn chế hiệu lực của các nguyên tố khác và do vậy làm giảm năng suất cây trồng
Trong thực tế, khi hàm lượng một nguyên tố nào đó trong đất vượt quá nhu cầu của cây, không cân đối với các nguyên tố khác thì chính nguyên tố đó lại hạn chế tác dụng của các nguyên tố khác. Định luật tối thiểu của Liebig có thể mở rộng thành định luật về yếu tố hạn chế như sau: Đất thiếu hay thừa một nguyên tố dinh dưỡng dễ tiêu (nào đó) so với yêu cầu của cây cũng đều làm giảm hiệu quả của các nguyên tố khác và do đó làm giảm năng suất của cây.
Có tác giả tách thành luật tối thiểu (ứng với việc thiếu) và luật tối đa (ứng với việc thừa).
3. Định luật bội thu không hẳn tỷ lệ thuận với lượng phân bón cho cây (Mitscherlich)
Trong một thí nghiệm phân bón, cho ngô chẳng hạn, người ta tăng dần lượng phân bón và ghi lại năng suất ở mỗi mức bón tương ứng, thì thấy như sau:
+ Công thức không bón, năng suất được 40,9 tạ/ha
+ Công thức bón 40 N/ha năng suất đạt 56,5 tạ/ha tăng 15,6 tạ/ha so với không bón
+ Công thức bón 80 N/ha năng suất đạt 70,8 tạ/ha tăng 29,9 tạ/ha so với không bón
+ Công thức bón 120 N/ha năng suất đạt 76,2 tạ/ha tăng 35,3 tạ/ha so với không bón
+ Công thức bón 160 N/ha năng suất đạt 79,9 tạ/ha tăng 39,0 tạ/ha so với không bón
Tính hiệu suất chung :
+ Bón mức 40 kg N/ha hiệu suất đạm bón là 39 kg ngô/1 kg đạm bón
+ Bón mức 80 kg N/ha hiệu suất đạm bón là 37,37 kg ngô/1 kg N bón
+ Bón mức 120 kg N/ha hiệu suất đạm bón là 29,41 kg ngô/1 kg N bón
+ Bón mức 160 kg N/ha hiệu suất đạm bón là 24,37 kg ngô /1 kg N bón Tính hiệu suất phân khoảng từng 40 kg N bón một thì thấy:
- 40 kgN đầu tiên hiệu suất là 39 kg ngô/1 kg N bón.
- 40 kg N thứ hai hiệu suất là 35,76 kg ngô/1 kg N bón.
- 40 kg N thứ ba hiệu suất là13,5 0 kg ngô/1 kg N bón
- 40 kg N thứ tư hiệu suất là 9,25 kg ngô/1 kg N bón.
Bội thu không hẳn tỉ lệ thuận với việc bón thêm vì tăng lượng phân bón lên gấp đôi mà bội thu không tăng gấp 2, mà về mặt hiệu suất lại giảm dần. Lợi nhuận của nhà nông giảm dần.
4. Định luật ưu tiên chất lượng sản phẩm
Chất lượng sản phẩm là toàn bộ các chỉ tiêu sinh học (hàm lượng prôtêin, các chất khoáng, chất đường bột, chất kích thích, chất men, các chất vitamin,...) có trong cây bảo đảm cho con người và vật nuôi khi sử dụng các sản phẩm của cây làm thức ăn vẫn trao đổi chất được bình thường, phát triển (kể cả cá thể và bầy đàn) tốt đẹp, cân bằng, không bị hại.
Để đánh giá chất lượng sản phẩm có thể phân tích trong phòng thí nghiệm. Song cũng có thể dùng biện pháp sinh học: Dùng sản phẩm trồng trọt nuôi động vật thí nghiệm rồi theo rõi sự tăng trọng cũng như bệnh tật và các phản ứng sống của động vật, từng con riêng rẽ hoặc trong bầy đàn của chúng. Khả năng sinh sản biểu thị bằng sự tăng trưởng của từng cá thể và cả bầy đàn, vì nhiều khi việc đánh giá tăng trọng của cá thể không phát hiện được.
Việc bón thừa đạm dẫn đến tích lũy nitrat, làm giảm chỉ số axit amin (A.A.I: amin acid index) trong rau. Bón quá nhiều kali làm giảm hàm lượng Mg và Na trong cỏ làm động vật bị bệnh co cơ đồng cỏ (grass tetanie), bón quá nhiều đạm cũng làm giảm tỷ lệ Cu trong huyết thanh gia súc, làm giảm khả năng sinh sản của đàn, do vậy mà làm giảm trọng lượng tổng đàn. Thức ăn thiếu vitamin người ăn thức ăn ấy sẽ mắc bệnh thiếu vitamin.
Bón phân không thích hợp còn làm hình thành các chất chống chuyển hóa trong cây có thể gây hại ngay trước mắt mà cũng có thể lũy tích trong cơ thể gây hại lâu dài. Thí dụ các yếu tố chống hoạt động của tuyến giáp trạng, một số oestrogen, một số glucôzit gây xanh xao, các chất sapônin...
Thí dụ đất thiếu lân khiến cho một số cây như cỏ ba lá mầm (trifolium subterranium) hình thành quá nhiều isoflavon đến mức độc đối với động vật. Phân đạm lại có thể biến đổi hàm lượng chất chống hoạt động của tuyến giáp, chất ấy qua cỏ đi vào sữa của bò sữa ăn cỏ, bón nhiều đạm làm hại cho người ăn sữa. Bón nhiều đạm làm giảm hàm lượng vitamin B2 (riboflavin) - tác nhân chống ung thư cho người...
Đáng tiếc là chất lượng sản phẩm lại không luôn tăng cùng năng suất mà nhiều khi lại đi theo chiều ngược lại, nhất là trong trường hợp bón nhiều phân để đạt năng suất cao.
Năng suất của cải bắp trắng không ngừng tăng khi tăng lượng đạm bón nhưng quá một ngưỡng đạm tối thích thì chất lượng sinh học của protêin giảm xuống.
5. Luật tương tác giữa các nguyên tố dinh dưỡng và việc bón phân cân đối
Để phát triển được bình thường cây trồng cần có một tỷ lệ xác định các nguyên tố cần thiết cho quá trình sống. Các công trình nghiên cứu về sinh lý thực vật đã chứng minh khi tỷ lệ các nguyên tố dinh dưỡng đạt mức cân bằng tối thích thì cây trồng có năng suất cao nhất. Cây trồng hút thức ăn từ đất cho nên mọi sự mất cân đối trong đất sẽ phản ảnh vào nồng độ các chất dinh dưỡng trong dịch bào.
Do mối tương tác giữa các nguyên tố dinh dưỡng việc cung cấp nguyên tố này sẽ ảnh hưởng đến một hay một số nguyên tố khác. Khi bón nguyên tố này làm cây hút các nguyên tố khác nhiều lên và năng suất tăng người ta bảo đó là mối tương tác dương hay giữa các nguyên tố có mối quan hệ hỗ tương. Khi việc cung cấp nguyên tố này làm cho cây hút nguyên tố kia ít đi và làm năng suất giảm xuống người ta bảo đó là mối tương tác âm hay giữa hai nguyên tố đó có môi quan hệ đối kháng.
Ranh giới phân biệt giữa đối kháng và hỗ tương cũng rất mong manh vì chính do điều kiện thổ nhưỡng mà không ít trường hợp đang là hỗ tương lại chuyển sang đối kháng và ngược lại, tùy theo nguyên tố dinh dưỡng nghiên cứu có nầm trong vùng tối thích đối với cây trồng hay không.
Xem đầy đủ bài viết tại đây
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét