Cây phủ đất với nghĩa hẹp chỉ bao gồm các cây phân xanh trồng xen giữa hàng rộng của các cây thương phẩm như chè, cà phê, cao su... để làm tốt đất, chống cỏ dại chứ không quan tâm đến việc làm thức ăn gia súc hay lấy hạt để ăn như nông dân nghèo.
Cây phủ đất với nghĩa rộng là bao gồm tất cả những cây có chức năng bảo vệ quĩ đất (phục hồi đất thoái hóa, phủ xanh đất trống đồi trọc, bảo vệ các vùng đất bị xói lở, khai hoang lấn biển, chống cát bay và sa mạc hóa...), đa dạng sinh học và tôn tạo cảnh quan môi trường sống của con người.
Vai trò của cây che phủ đất
Những nghiên cứu gần đây đã khẳng định vai trò to lớn của biện pháp sinh học trong canh tác đất dốc bền vững là cắt dòng chảy, giảm xói mòn và rửa trôi. Nguyên nhân gây ra hiện tượng xói mòn rửa trôi trên đất dốc chính là động năng của các hạt mưa rơi đã phá vỡ cấu trúc đất và dòng chảy bề mặt cuốn đất đi. Nước ta nằm trên một đại địa hình mở với khoảng 4/5 diện tích lãnh thổ bị bóc mòn do mưa, dòng chảy bề mặt và lũ bão. Sản phẩm của trượt đất, xói mòn và rửa trôi phần lớn bị cuốn đi một chiều, ít được lắng đọng do các thung lũng bồi tụ hẹp. Hàng năm, hàng tỷ mét khối phù sa bị cốn trôi ra sông biển.
Bảng 1: Tác động của các biện pháp khác nhau đến dòng chảy bề mặt
Nước | Lượng mưa (mm) | Biện pháp canh tác | Dòng chảy bề mặt (mm) | ||
1989 | 1990 | 1991 | |||
Malaysia | 1399 1490 1054 | Cao su không trồng xen Cao su xen dứa Cao su xen ngô/lạc+dứa | 122 633 295 | 205 318 122 | 83 56 69 |
Thái Lan | 1648 1733 1906 | Không băng phân xanh Cây ngắn ngày có băng phân xanh Cây ngắn ngày có băng cỏ | 150 81 77 | 73 36 46 | 194 129 111 |
Việt Nam | 999 1143 | Sắn không băng phân xanh Sắn có băng cốt khí | 157 285 | 227 305 | |
Thảm cây phủ đã giữ lại nước mưa, tích tụ lại thành nguồn và nhả dần ra cung cấp cho đất quanh năm. Dưới tác dụng của tầng lá, sức công phá của các hạt mưa rơi đã bị giảm đi rõ rệt. Dòng nước lọc qua tán cây, chạy theo cành, thân, rễ khi tiếp xúc với mặt đất lại bị cản bởi lớp cành lá rụng làm chậm tốc độ, tạo lên nguồn nước mặt và nước ngầm rất phong phú và hữu hiệu.
Bảng 2: Ảnh hưởng của biện pháp sinh học đến lượng đất mất đi
Địa điểm | Lượng đất bị xói mòn bình quân (tấn/ha/năm) | Giảm % so đối chứng không băng | |
Không băng phân xanh | Có băng phân xanh | ||
Trung Quốc | 80,2 | 27,8 | 65,3 |
Indonesia | 204,7 | 31,8 | 84,5 |
Philippin | 60,1 | 5,2 | 91,3 |
Thái Lan | 129,7 | 44,2 | 6,9 |
Việt Nam | 30,0 | 5,0 | 83,3 |
-Cải tạo đất và điều hòa dinh dưỡng
Nhiều thí nghiệm ở Việt Nam cho thấy, biện pháp sinh học cải thiện độ phì nhiêu của đất là toàn diện và không gây ra bất cứ hệ quả tiêu cực nào. Về bản chất, suy thoái đất là sự suy giảm mức năng lượng hàm chứa trong chất hữu cơ đất và được chuyển hóa bởi quần thể vi sinh vật đất. Vì vậy, tốc độ phục hồi độ phì nhiêu đất phụ thuộc rất lớn vào việc sản xuất liên tục sinh khối và cung cấp cho đất lượng chất hữu cơ đủ lớn để bù lại lượng chất hữu cơ bị mất do khoáng hóa và rửa trôi. Chỉ khi có sự cân bằng dương về mùn thì độ phì nhiêu của đất mới có thể duy trì lâu bền và cải thiện thêm, khi đó các biện pháp nông học như giống, phân bón, tưới nước... mới phát huy tác dụng.
Các quan trắc về cây phủ đất đều cho thấy, đất sau khi trồng cây che phủ trở nên tơi xốp, khả năng thấm và giữ nước tốt hơn. Độ ẩm đất dưới lớp cây phủ luôn cao hơn trên đất trống hoặc đất bỏ hóa.
Tính chất đất | Đất trống | Đất sau 3 năm trồng và vùi cốt khí |
Độ xốp (%) | 46,4 | 55,7 |
Sức chứa ẩm tối đa (%) | 35,8 | 41,1 |
Độ ẩm đất (%) | 29,6 | 35,5 |
Chất hữu cơ là nguồn dinh dưỡng thực vật quan trọng trên đất dốc, phần lớn dự trữ đạm trong đất đồi núi là lấy từ nguồn hữu cơ vì dạng đạm khoáng trong đất là rất hạn chế. Trong khi đó, khối lượng dinh dưỡng mà cây phân xanh mang lại là rất đáng kể, đặc biệt là lượng đạm và kali. Trung bình một ha cây phân xanh trồng dày đặc có thể cho 500kg N và 500kg K.
Bảng 4: Lượng dinh dưỡng của cây phân xanh (kg/ha)
Cây phân xanh | N | P | K | Ca | Mg |
Cốt khí | 498,0 | 34,0 | 448,0 | 113,1 | 90,3 |
Cỏ Stylo | 295,3 | 25,8 | 69,0 | 115,2 | 83,0 |
Muồng sợi | 295,3 | 19,0 | 338,8 | 62,3 | 47,2 |
Hồng đáo | 199,0 | 20,0 | 80,6 | 44,0 | 28,0 |
Một khả năng khác của cây che phủ là kiểm soát cỏ dại. Trong điều kiện nhiệt đới ẩm, cỏ dại nhất là cỏ tranh có thân ngầm là mối đe dọa thường xuyên đối với canh tác đất dốc. Việc diệt trừ chúng bằng thuốc hóa học chỉ là biện pháp tình thế, khá tốn kém và gây ô nhiễm. Một số loại cây phủ đất thân bò, lá rộng có thể kiểm soát cỏ dại hữu hiệu lại tránh được những vấn đề trên như đậu mèo, đậu ván dại, cỏ stylo...
Bảng 5: Khả năng kiểm soát cỏ dại của đậu mèo Thái Lan
Cỏ dại | Dưới đậu mèo | Đất trống |
Cỏ tranh (cây/m2) Cỏ dại (kg/m2) | 3 0,11 | 11 0,34 |
-Điều hòa tiểu khí hậu
Nơi tập trung bộ rễ cây và cường độ hoạt động mạnh nhất của vi sinh vật đất lại là nơi có biên độ tiểu khí hậu dao động mạnh nhất, đó là lớp đất mặt. Theo quan trắc nhiều năm cho thấy thảm cây phân xanh là một lớp đệm tốt điều chỉnh chế độ nhiệt và ẩm của tầng canh tác. Do vậy, dưới thảm cây che phủ đất, ẩm độ thường cao hơn khoảng 5% so với tầng đất mặt và ở độ sâu tới 60cm độ ẩm vẫn ca hơn so với đất trống.
Bảng 6: Nhiệt độ dưới các tầng đất dưới các cây che phủ (nhiệt độ không khí: 32,10C)
Trạng thái mặt đất | 0 cm | 5 cm | 10 cm |
Đất trống Thảm cây Stylo Thảm cây cốt khí | 53,7 32,5 27,0 | 37,1 30,2 29,0 | 29,4 25,0 24,0 |
-Góp phần xóa đói, giảm nghèo
Nhiều loại cây che phủ đất có thể cho thân, lá, củ, quả, hạt ăn được, bổ sung đáng kể lương thực hiếu hụt, đặt biệt ở vùng núi. Sản phẩm của cây họ đậu rất giàu protein là nguồn đạm quan trọng trong bữa ăn đạm bạc thiếu dinh dưỡng của người dân nghèo. Vùng dân nghèo thường là nơi chăn nuôi kém phát triển, ở MNPB khi hộ nghèo được vay vốn, họ đã sử dụng đến 75% số tiền đó cho chăn nuôi. Khi đó, cây phủ đất vừa dùng để che phủ đất, vừa làm thức ăn cho chăn nuôi (cỏ Ghinê, cỏ stylo, đậu mèo...).
Ngoài ra, củi đun và sưởi ấm cũng là vấn đề khó khăn đối với những vùng đất trống. Việc trồng một số loại cây che phủ thân gỗ cho sinh khối cao và nhanh như keo, muồng... là vô cùng ý nghĩa và thiết thực.
-Góp phần tôn tạo cảnh quan văn hóa
Môi trường xanh, sạch, đẹp luôn là chủ đề thời sự ở tất cả các quốc gia. Cảnh quan đẹp cũng là nguồn lợi kinh tế rất đáng kể cho đất nước vốn có lợi thế về du lịch sinh thái. Do vậy, việc phát triển cây phủ đất không chỉ nhằm vào mục đích kinh tế trực tiếp mà còn phải tôn tạo cho cảnh quan đất nước to đẹp hơn. Trồng cây phủ đất góp phần tạo ra thảm cây xanh với các loài hoa trái muôn màu nơi đô thị, bản làng, trường học, công sở... có một ý nghĩa nhân văn sâu rộng hơn là so với mục đích đa dạng sinh học thuần túy.