Làm thế nào để tăng cường hàm lượng nước trong đất và độ màu mỡ của đất mà không cần tưới? Một nghiên cứu mới kết luận tốt nhất là che phủ gốc cây trồng bằng một lớp rơm.

Nông dân ở Cao nguyên Loess của Trung Quốc đã nhiều thập kỷ sử dụng cả nhựa và rơm làm lớp phủ đất giữa các vụ mùa. Phần lớn đất nông nghiệp của khu vực, trong đó cây ngô chiếm một phần lớn, là đất khô; các loại cây trồng chỉ phụ thuộc vào lượng mưa theo mùa. Các đợt khô hạn có thể gây ảnh hưởng đến tăng trưởng và năng suất cây trồng. Vì vậy, lớp che phủ không tốn kém và có sẵn được sử dụng để ngăn chặn mất nước từ quá trình bốc hơi và giữ ấm đất.

Ông Upendra M. Sainju, một nhà khoa học đất tại Phòng thí nghiệm nghiên cứu nông nghiệp vùng đồng bằng phía Bắc thuộc Bộ Nông nghiệp Mỹ ở Montana cho biết: Mặc dù lớp che phủ cây trồng đã được sử dụng từ những năm 1970, không có nghiên cứu được thực hiện về tác động của việc sử dụng lớp che phủ đối với chất lượng đất và sự lưu giữ các-bon của đất.

Để nghiên cứu về điều này, cũng như các tác động của lớp che phủ đối với năng suất ngô, các nhà khoa học đã thiết kế một thí nghiệm kéo dài 5 năm, trong đó họ so sánh việc sử dụng lớp che phủ từ rơm, từ nhựa và không có lớp che phủ. Tại các lô thử nghiệm của họ tại Trạm Sinh thái Nông nghiệp Changwu, họ bao phủ đất vào tháng 5 và loại bỏ các lớp che phủ khi ngô được thu hoạch vào tháng 10. Họ lấy mẫu đất vào cuối mỗi mùa để phân tích các-bon. Các nhà khoa học cũng so sánh năng suất ngô giữa các lô đất khác nhau.

Trung bình, năng suất ngô cao nhất trong các lô đất sử dụng lớp phủ bằng nhựa, cao hơn từ 21 đến 25%. Lớp phủ bằng rơm cũng tăng năng suất so với đất trống, nhưng chỉ tăng 5%.

Tuy nhiên, các-bon hữu cơ trong đất là cao nhất trong các lô sử dụng lớp che phủ bằng rơm. Sainju cho biết: Điều này rất tốt vì đất giàu các-bon tốt hơn trong việc loại bỏ khí nhà kính từ không khí. Các loại đất có hàm lượng các-bon cao cũng chứa nhiều chất dinh dưỡng hơn và có cấu trúc giống như bánh quy. Cả hai đặc điểm này đều có lợi cho cây trồng.

Trong các lớp che phủ bằng nhựa, nước tăng cường hoạt động của vi sinh vật. Các vi khuẩn tiêu thụ chất hữu cơ trong đất, chuyển hóa nó thành các-bon đi-ô-xít trong quá trình này. Việc sử dụng hết các-bon trong đất này nhanh chóng làm giảm khả năng của đất hoạt động như một bồn chứa các-bon.

Việc lưu trữ các-bon trong đất là một mục tiêu quan trọng lâu dài trên toàn thế giới, đặc biệt là ở Trung Quốc. Nông dân ở Trung Quốc có thể kiếm tiền khi họ cải thiện khả năng lưu trữ các-bon của đất. Điều này làm cho rơm trở thành nguyên liệu tối ưu. Mặc dù rơm làm tăng hoạt tính của vi khuẩn sử dụng nitơ, người trồng có thể điều chỉnh việc sử dụng phân bón nitơ để giúp cân bằng các quá trình. Điều này sẽ làm tăng lượng các-bon trong đất và tạo ra sản lượng cao.