Thực hành Quản lý Tốt nhất (BMPs) để tăng Hiệu quả phân bón và giảm thất thoát

24T 122021

Cập nhật

Định nghĩa Thực hành Quản lý tốt nhất BMPs: BMPs là từ viết tắt của Best Management Practices tạm dịch Thực hành Quản lý tốt nhất, là một bộ hướng dẫn về quản lý, không phải là tiêu chuẩn. BMPs luôn tiến triển, không hạn chế việc thay đổi theo hướng tích cực và cải thiện những nội dung cần thiết theo sự phát triển của người sử dụng.

Nitrat và phốt phát từ phân bón là những nguy cơ tiềm ẩn đối với môi trường nếu chúng xâm nhập vào nguồn nước ngầm hoặc nước bề mặt theo dòng chảy hoặc rửa trôi. Một số hoạt động trồng trọt trong nhà kính hoặc các vật liệu phổ biến được sử dụng trong trồng trọt có thể dẫn đến việc dẫn tới việc nước thải “giàu chất dinh dưỡng”. Đầu tiên, hầu hết các bầu giống có ít khả năng cung cấp hoặc giữ lại các chất dinh dưỡng với số lượng để duy trì cây trồng mà không cần bón phân. Thứ hai, nhiều phương pháp tưới, đặc biệt là tưới bằng vòi, rất kém hiệu quả về mặt thất thoát nước và chất dinh dưỡng. Thứ ba, phân bón tan trong nước thường được sử dụng với tỷ lệ vượt quá nhu cầu của cây trồng mà không quan tâm đến lượng bón và tần suất bón.

May mắn thay, hầu hết sự chú ý của các cơ quan quản lý hiện tập trung vào mối đe dọa lớn hơn từ thuốc trừ sâu đối với nước. Tình hình này cho phép người trồng và các nhà nghiên cứu có thời gian phát triển và thử nghiệm các "thực hành quản lý tốt nhất" (BMPs) khác nhau để giảm thất thoát chất dinh dưỡng ra môi trường từ nhà kính.

Quản lý chất dinh dưỡng BMPs nên thúc đẩy việc sử dụng hiệu quả phân bón và giảm thất thoát chất dinh dưỡng bằng cách tối đa hóa lượng chất dinh dưỡng mà cây sử dụng hoặc giữ lại trong trong cây để sử dụng dần. Người trồng nên cố gắng đáp ứng ba mục tiêu trong việc phát triển chương trình BMPs dinh dưỡng, đó là:

Mục tiêu 1. Bón phân phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng của cây khi cây phát triển.
Mục tiêu 2. Ngăn chặn hoặc hạn chế sự mất chất dinh dưỡng từ cây thông qua quá trình tưới nước trong hệ thống mở.
Mục tiêu 3. Ngăn chặn hoặc hạn chế thất thoát chất dinh dưỡng và nước do tưới hoặc rửa trôi bằng cách giữ lại nước thải ở đầu ra.

Mục tiêu 1. Kết hợp việc bón phân với nhu cầu dinh dưỡng của cây.

Sẽ rất hữu ích khi phát triển các chương trình phân bón theo nhu cầu dinh dưỡng cụ thể của cây trồng trong nhà kính, cả về lượng và thời gian. Người nông dân rất may mắn vì họ có nhiều thông tin về lượng N, P, hoặc K cần thiết để trồng trọt trên đồng ruộng và bón phân vào thời điểm nào trong quá trình phát triển của cây trồng sẽ có lợi nhất; Thật không may, thông tin về loại này rất hạn chế đối với cây trồng trong nhà kính.

Bảng cân đối chất dinh dưỡng. Một cách tiếp cận để nghiên cứu nhu cầu dinh dưỡng là xây dựng "bảng cân đối chất dinh dưỡng" cho thấy (các) nguyên tố được bón đi đến đâu và có thể cải thiện hiệu quả phân bón ở đâu. Các loại phân bón hoặc chương trình bón phân có thể được so sánh như trong ví dụ về hạt cây phong lữ thảo 10cm (Bảng 1).

Tại đây, các cây nhận được cùng một lượng N và nước khi chúng lớn lên và ở đó số phận của N được theo dõi cho đến khi ra hoa. Bảng cân đối cho thấy lượng N lớn nhất được thu hồi bởi các cây được bón bằng amoni nitrat; Quá trình rửa trôi N là lớn nhất với amoni sulfat và canxi nitrat; N Không hấp thu (có thể bị mất dưới dạng khí amoniac) là cao nhất đối với amoni sunfat và urê; và lượng được giữ lại bởi hỗn hợp bầu là như nhau đối với tất cả N cơ bản.

Bảng cân đối cho thấy rõ mức độ thất thoát N do rửa trôi và tầm quan trọng của nguồn N trong việc tối đa hóa hiệu quả sử dụng phân bón. Điều thú vị là, khoảng 1,0 gam N được yêu cầu để trồng hoa phong lữ thảo trong nghiên cứu này, một mức rất gần với ước tính được thực hiện cho các cây trồng hoa khác. Bảng cân đối hoàn chỉnh cho cây trồng hoa là rất hiếm vì nghiên cứu cần thiết để xây dựng chúng rất tốn kém và mất thời gian.

Phần trăm (%) N được áp dụng
Phân bón bổ sung N	Đối với cây trồng	Trung bình	Rò rỉ	Không hấp thu
Amoni sunfat	27	19	43	11
Amoni nitrat	47	18	32	3
Canxi nitrat	33	18	46	3
Urê	37	19	21	23

Bảng 1. Bảng cân đối nitơ đối với phong lữ thảo hạt 10 cm

Các mô hình hấp thụ chất dinh dưỡng. Nhu cầu dinh dưỡng của cây thay đổi khi cây lớn lên và bước vào các giai đoạn phát triển mới (ví dụ: sinh dưỡng so với sinh sản). Tốt nhất nên bón phân vào những thời điểm có nhu cầu cao nhất và giảm hoặc ngừng bón vào những thời điểm khác. Sử dụng phương pháp này có thể làm giảm lượng nước chảy ra và ngăn ngừa sự thiếu hụt hoặc dư thừa chất dinh dưỡng có hại.

Một số cây như hoa cúc và cúc vạn thọ {C} {C} {C} có các giai đoạn phát triển sinh dưỡng và sinh sản riêng biệt và chúng cho thấy kiểu hình tăng hấp thu N trong quá trình sinh trưởng và giảm dần hoặc suy giảm sau sự xuất hiện của các chồi có thể nhìn thấy được.

Nitơ là quan trọng nhất trong giai đoạn sinh dưỡng và sự thụ tinh có thể được giảm bớt sau khi chồi xuất hiện. Mặt khác, Mai địa thảo lại thiếu kiên nhẫn, chúng không có các giai đoạn sinh dưỡng và sinh sản riêng biệt và chúng thể hiện sự hấp thu N liên tục, tăng dần khi chúng lớn lên {C} {C} {C}. Giống Mai địa thảo mới phát triển tốt nhất với khả năng sinh sản thấp ngay từ sớm và việc bón phân trở nên quan trọng hơn khi cây già hơn và lớn hơn.

Các mô hình hấp thụ chất dinh dưỡng chỉ được xác định cho một số loại cây trồng, nhưng một số thông tin đã có sẵn để bạn sử dụng để nâng cao tuổi thọ sau thu hoạch và giảm sự thất thoát chất dinh dưỡng bằng cách giảm khả năng sinh sản trong các giai đoạn sau của quá trình sinh trưởng (Bảng 2).

Cây trồng	Khuyến nghị Nitơ
Cây cứt lợn, cúc vạn thọ, dã yên thảo	Giảm một nửa tỷ lệ nitơ ở giai đoạn chồi có thể nhìn thấy được.
Hoa mào gà	Cắt giảm tỷ lệ N trong vòng 1-2 tuần trước khi bán.
Hoa mõm sói (Hoa mõm chó)	Giảm bón phân khi cành hoa bắt đầu dài ra.
Thu hải đường	Giảm tỷ lệ phân bón vào cuối kỳ sản xuất.
Hoa trạng nguyên	Ngừng bón phân 2 tuần trước khi xuất bán để giảm hiện tượng rụng lá.
Hoa cúc trong chậu	Ngừng bón phân khi chồi có thể nhìn thấy, hoặc sử dụng 150 ppm cho toàn bộ sản lượng (thay vì 450 ppm) để tăng tuổi thọ sau thu hoạch 7-14 ngày.
Hoa loa kèn	Ngừng bón phân trước khi bán, hoa loa kèn phải được bảo quản ở 1,6 độ C. Điều này sẽ cải thiện màu sắc của tán lá sau thu hoạch.
Hoa đỗ quyên	Ngừng bón phân 2-4 tuần trước khi làm mát để giảm hiện tượng lá bị nâu.V
Violet Ba Tư	Giảm lượng phân bón trong quá trình sản xuất để tăng tuổi thọ sau thu hoạch.

Bảng 2. Các khuyến nghị về bón phân để cải thiện năng suất sau thu hoạch của các loại cây trồng trong nhà kính đã chọ

Mục tiêu 2. Ngăn chặn hoặc hạn chế sự mất chất dinh dưỡng từ cây thông qua quá trình tưới nước trong hệ thống mở.

Thuật ngữ "hệ thống mở" dùng để chỉ các hệ thống cây trồng cho phép bất kỳ nước thải nào từ quá trình tưới và rửa trôi thoát ra khỏi chậu vào sàn nhà kính. "Hệ thống kín" là những hệ thống chứa nước thải đầu ra để xử lý hoặc tái sử dụng (ví dụ: băng dẫn nước lũ và giảm lũ). Một vài nơi trên thế giới người nông dân sử dụng một "hệ thống mở" để trồng cây.

Phân bón thải ra có kiểm soát. Ưu điểm chính của việc sử dụng phân bón thải ra có kiểm soát (CRF) là loại bỏ hoàn toàn việc mất chất dinh dưỡng do tràn ra ngoài trong quá trình tưới phân, nhưng chất dinh dưỡng rửa trôi từ chậu vẫn có thể cao với CRFs như phân bón tan trong nước. Trong một nghiên cứu điển hình, cùng một lượng N và nước đã được áp dụng cho hoa cúc vạn thọ 10 cm từ loại phân bón 20-10-20 hòa tan trong nước và Osmocote 14-14-14 (Bảng 3). Trái ngược với dự đoán, lượng N bị rửa trôi nhiều hơn vào 30 ngày sau khi trồng và vào cuối (60 ngày) khi sử dụng CRF kết hợp trong hỗn hợp lúc trồng, so với việc bón phân hòa tan trong nước thường xuyên. Hiệu suất của CRF, xét về sự rửa trôi N, được cải thiện khi phân bón được bón lên bề mặt của hỗn hợp hoặc khi CRF được bón với hai liều lượng nhỏ hơn cách nhau 30 ngày. Vì vậy, để sử dụng CRF hiệu quả nhất:

Osmocote 14-14-14		N bị rửa trôi (mg / nồi)		Phần trăm trong tổng số thất thoát trong 30 ngày
Lúc trồng (gm / chậu)	30 ngày sau (gm / chậu)	30 ngày	Tổng cộng 60 ngày	Phần trăm trong tổng số thất thoát trong 30 ngày
3.6 (inc^y)	Không có	71	80	89
3.6 (sur^x)	Không có	42	50	83
1.8 (inc)	1.8 (sur)	32	38	84
1.8 (sur)	1.8 (sur)	22	28	77
Hòa tan trong nước 20-10-20		41	60	69
y inc = được kết hợp trong hỗn hợp bầu. x sur = áp dụng cho bề mặt.

Chú ý rằng trong tất cả các công thức bón phân, khoảng 70% N hoặc nhiều hơn đã bị trôi đi trong vòng 30 ngày. Rõ ràng là không có phương pháp xử lý nào làm tốt công việc phù hợp với nhu cầu của cây ngay từ sớm.

Ngừng hoặc hạn chế rửa trôi. Điều này khó đạt được khi tưới nước bằng vòi vì nó yêu cầu kiểm soát chính xác thể tích dung dịch tưới được đưa vào. Theo truyền thống, khuyến cáo là tưới nước cho đến khi khoảng 10-15% thể tích được áp dụng thoát nước từ chậu để tránh dư thừa muối hòa tan.

Trong thuật ngữ ngày nay, nó được mô tả là 0,1-0,15 "phân số lọc" (LF). Hầu hết những người trồng có thể vượt quá LF này rất nhiều; có lẽ LF là 0,4-0,6 phổ biến hơn. Mục tiêu là đạt được LF bằng 0, nhưng đối với nhiều người, việc giảm LF xuống phạm vi được khuyến nghị là 0,1-0,15 sẽ là một bước tiến lớn trong việc giảm dòng chảy nhà kính.

Cách tốt nhất để ngăn chặn hoặc hạn chế rửa trôi với một hệ thống mở là sử dụng hệ thống tưới ốn được kiểm soát cẩn thận với đầu phun nhỏ giọt. Dung dịch tưới nên được áp dụng từ từ và với lượng nhỏ để có kết quả tốt nhất. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng "tưới xung" - khoảng thời gian ngắn của quá trình tưới phân - là tốt nhất để sử dụng nước và chất dinh dưỡng một cách hiệu quả.

Việc đạt được 0 LF với vòi có lẽ là không thể, nhưng có thể giảm LF nếu người tưới dành thời gian quan sát lượng nước được tưới vào hoặc thời gian trôi qua trước khi bắt đầu rửa trôi khi mỗi chậu được tưới. Phương pháp “vòi rồng chữa cháy” tưới nước bừa bãi là “không” nhất định không rửa trôi!

Điều quan trọng cần nhớ là bất kỳ sự giảm đáng kể nào trong LF phải đi kèm với việc giảm tỷ lệ phân bón (ppm) hoặc tần suất bón. Nếu LF giảm hoặc không có hiện tượng rửa trôi, lượng phân bón sẽ ở trong chậu nhiều hơn và các muối hòa tan có thể tăng đến mức có hại. Vì vậy, tỷ lệ phân bón nên được cắt giảm ít nhất 25%. Ngoài ra, các muối hòa tan cần được theo dõi thường xuyên hơn khi ngừng lọc hoặc cắt giảm.

Các chương trình bón phân có hàm lượng phốt pho thấp. Hầu hết các nhà nghiên cứu đồng ý rằng chương trình phân bón nhà kính điển hình cung cấp nhiều P hơn đáng kể so với yêu cầu của cây trồng. Có một số loại phân bón có phân tích P thấp trên thị trường có thể được đưa vào chương trình phân bón thông thường để giảm lượng P làm giàu nước thải.

Ngoài ra, xa hơn một chút, sự thiếu hụt P ban đầu đã được chứng minh là có tác dụng làm chậm tăng trưởng mong muốn trên nhiều cây trồng lót sàn mà không có bất kỳ triệu chứng nào ở lá hoặc sự chậm phát triển của cây. Giống như chất làm chậm tăng trưởng hóa học, P thấp có tác dụng ức chế sinh trưởng lớn nhất trong giai đoạn đầu của quá trình sinh dưỡng. Cẩn thận thử nghiệm phương pháp này trên một số ít cây trồng trước khi thực hiện toàn bộ vụ mùa. Đừng bao giờ cố gắng trồng một loại cây trồng mà không có P!

Mục tiêu 3. Ngăn chặn hoặc hạn chế thất thoát chất dinh dưỡng và nước do tưới và rửa trôi bằng cách chứa nước thải đầu ra.

Tuần hoàn và tái sử dụng. Đây là phương pháp tốt nhất để loại bỏ nước chảy ra từ nhà kính và tăng hiệu quả sử dụng nước và phân bón vì tất cả chất lỏng được chứa trong hệ thống bằng khu vực trồng trọt kín nước hoặc trong bể cung cấp. Thật không may, đây cũng là cách tiếp cận đắt tiền nhất - một băng dẫn nước lũ và ngập lụt 6x12 có chi phí (không có chiết khấu) khoảng 13 triệu đồng (bao gồm cả phí vận chuyển).

Vì không xảy ra hiện tượng rửa trôi nên tỷ lệ phân bón và các muối hòa tan phải được theo dõi rất cẩn thận. Tỷ lệ phân bón nên ít hơn khoảng 25-50% so với tưới nước thông thường trong hệ thống mở. Rất nhiều nước và phân bón bị thất thoát trong quá trình tưới phân từ hệ thống trên cao khi vòi hoặc cần di chuyển giữa các chậu. Những "vết tràn" này có thể chiếm tới 60% lượng nước và chất dinh dưỡng bị thất thoát trong quá trình tưới nước. Những cải tiến lớn có thể được thực hiện ở đây với chi phí tương đối thấp.

Khoảng cách giữa các chậu. Lấy một số chậu tròn rỗng và đặt chúng lên nhau. Ngay cả ở khoảng cách này cũng có rất nhiều không gian để dung dịch tưới tràn ra ngoài khi các chậu được tưới nước. Có thể thực hiện một số cải tiến bằng cách xếp các hàng chậu so le nhau. Cải thiện nhiều hơn có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các chậu vuông và khay để khay để khoảng cách giữa các cây lót sàn. Thế nhưng, bạn đã bao giờ trồng cây trạng nguyên vào chậu đến khi ra hoa chưa? Chắc là không! Vì vậy, trong khi khoảng cách gần nhau làm giảm thất thoát nước và phân bón, chỉ có một số cây trồng sẽ đạt chất lượng chấp nhận được khi trồng cách nhau từng chậu.

Một sản phẩm mới, được gọi là "Hydro-Miser," cho phép khoảng cách rộng hơn và vẫn giúp giảm thất thoát do tràn. Nó là một miếng nhựa đơn giản được hỗ trợ bởi các vành chậu có tác dụng che các khe hở giữa các bầu và dẫn nước vào trong bầu. Nhà sản xuất thận trọng tuyên bố giảm 20% lượng nước thất thoát giữa các chậu. Có thêm lao động liên quan đến việc đưa các Hydro-Misers ra ngoài, nhưng chúng có thể được tái sử dụng vô thời hạn.

Đĩa và khay. Nhiều loại đĩa hoặc hệ thống khay hứng khác nhau có thể được sử dụng để giảm thất thoát do tràn giữa các chậu và sử dụng đĩa cũng là một cách ít tốn kém để tìm hiểu về cách tưới tiêu. Một số đĩa được thiết kế để che phần lớn không gian giữa các chậu, dẫn nước đến đáy chậu và hứng nước rỉ. Đĩa tròn đơn giản giữ nước rỉ nhưng ít hiệu quả hơn trong việc thu giữ nước tràn. Các đĩa tròn có thể chứa đầy dung dịch phân bón để tưới tiêu.

Nên giảm tỷ lệ phân bón (ppm) hoặc tần suất bón phân trong hệ thống đĩa và khay vì bất cứ thứ gì được giữ trong đĩa có thể được chậu hấp thụ hoặc tái hấp thu khi môi trường tăng trưởng bị khô. Ngoài ra, thực vật có thể bị ngập úng nếu dung dịch đọng trong đĩa quá lâu.

Thảm thấm. Thảm mao dẫn đã được sử dụng trong nhiều năm để tưới nước và bón phân cho cây bằng cách tưới nước. Chúng cũng có thể được sử dụng để tưới cây trong chậu đã được bổ sung CRF. Một cách sử dụng hơi khác là tưới cây và dựa vào tấm lót mao dẫn để thấm nước và giữ lại bất kỳ sự cố tràn hoặc chất thải nào từ chậu. Tất nhiên, thảm có thể hấp thụ rất nhiều nước trước khi chúng bắt đầu nhỏ giọt, vì vậy việc tưới nước phải được thực hiện cẩn thận. Có lẽ đây là một cách học để áp dụng hiệu quả nước bằng vòi và giảm LF.