BDK - Công nghệ cải tạo đất (hay công nghệ SOFIX = Soil Fertility Index) là một phương pháp tiên tiến để đánh giá và cải thiện độ phì nhiêu của đất dựa trên các yếu tố sinh học, hóa học và vật lý. Công nghệ này tập trung vào việc phân tích số lượng vi sinh vật và các hoạt động chuyển hóa dinh dưỡng trong đất. Điểm nổi bật của công nghệ SOFIX là sử dụng các chỉ số như pH, EC, hàm lượng chất hữu cơ và số lượng vi sinh vật để đánh giá độ phì nhiêu của đất.
Giáo sư Motoki Kubo, người phát triển công nghệ SOFIX. Ảnh: ritsumei.edu.vn
Các yếu tố để đánh giá độ phì nhiêu của đất
pH của đất nếu quá cao hoặc quá thấp, cây trồng sẽ khó hấp thụ các chất dinh dưỡng vì mỗi loại cây trồng có một khoảng pH tối ưu để hấp thụ dinh dưỡng hiệu quả nhất. Độ pH ảnh hưởng đến sự phát triển và hoạt động của các vi sinh vật có lợi, do vi sinh vật trong đất hoạt động tốt nhất ở một khoảng pH nhất định. Đất có độ pH phù hợp sẽ có cấu trúc tơi xốp, giữ nước và không khí, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của rễ cây. Độ pH cũng ảnh hưởng đến sự tồn tại và hoạt động của các chất độc hại trong đất, một số chất độc hại có thể trở nên ít hoạt động hơn hoặc bị cố định trong đất khi pH được điều chỉnh phù hợp.
Chỉ số EC (electro - conductivity: độ dẫn điện) giúp đo lường độ mặn của đất, đất có độ mặn cao sẽ làm giảm khả năng hấp thụ nước và dinh dưỡng của cây trồng. EC phù hợp cho thấy đất có đủ dinh dưỡng để cây trồng phát triển tốt, ngược lại mức EC quá cao hoặc quá thấp sẽ chỉ ra sự thiếu hụt hoặc dư thừa dinh dưỡng. Chỉ số EC giúp quản lý hiệu quả việc tưới nước, đo EC của nước tưới giúp xác định chất lượng nước và điều chỉnh lượng nước tưới phù hợp để tránh tình trạng ngập úng hoặc khô hạn.
Chất hữu cơ là nguồn cung cấp chính các chất dinh dưỡng như Nitơ (N), Phốt pho (P) và Lưu huỳnh (S) cho cây trồng. Chất hữu cơ giúp liên kết các hạt đất lại với nhau, tạo ra cấu trúc đất tơi xốp, giữ nước và không khí tốt hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của rễ cây. Chất hữu cơ là nguồn thức ăn chính cho vi sinh vật trong đất, sự hiện diện của chất hữu cơ giúp tăng cường hoạt động của vi sinh vật, làm cải thiện quá trình phân hủy và chuyển hóa chất dinh dưỡng trong đất. Chất hữu cơ giúp đất giữ nước tốt hơn, giảm thiểu tình trạng khô hạn và cải thiện khả năng chống chịu của cây trồng trước các điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
Vi sinh vật giúp phân hủy các hợp chất hữu cơ trong đất, biến chúng thành các chất dinh dưỡng dễ tiêu cho cây trồng như Nitơ (N), Phốt pho (P) và Lưu huỳnh (S). Vi sinh vật tham gia vào quá trình chuyển hóa các chất dinh dưỡng trong đất, giúp cây trồng dễ dàng hấp thụ các chất cần thiết cho sự phát triển. Vi sinh vật giúp cải thiện cấu trúc đất, giúp đất trở nên tơi xốp và tăng khả năng giữ nước. Vi sinh vật trong đất làm tăng độ phì nhiêu và khả năng chống chịu của đất trước các tác động tiêu cực từ môi trường. Nhờ vào khả năng phân hủy và chuyển hóa chất hữu cơ, vi sinh vật giúp giảm nhu cầu sử dụng phân bón hóa học, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển nông nghiệp bền vững.
Các bước thực hiện công nghệ SOFIX
Các bước cơ bản để tiến hành thực hiện công nghệ SOFIX: (i) Thu thập mẫu đất từ các khu vực cần phân tích, mẫu đất được lấy từ nhiều điểm khác nhau để đảm bảo tính đại diện. (ii) Sử dụng các thiết bị và phương pháp phân tích để đo các chỉ số sinh học, hóa học và vật lý của đất. (iii) Dựa trên kết quả phân tích, đánh giá sức khỏe của đất theo các tiêu chí của SOFIX, đất sẽ được phân loại thành các mức khác nhau dựa trên số lượng vi sinh vật, lượng chất hữu cơ và sự chuyển hóa dinh dưỡng. (iv) Dựa trên kết quả đánh giá, đề xuất các biện pháp cải thiện đất bằng cách sử dụng các nguyên vật liệu hữu cơ phù hợp, các biện pháp này có thể bao gồm việc bổ sung phân bón hữu cơ, cải thiện hệ vi sinh vật trong đất và điều chỉnh các yếu tố môi trường. (v) Áp dụng các biện pháp cải thiện đã đề xuất vào thực tế, quá trình này cần được theo dõi và điều chỉnh liên tục để đảm bảo hiệu quả cao nhất. (vi) Sau một thời gian thực hiện, tiếp tục thu thập và phân tích mẫu đất để đánh giá hiệu quả của các biện pháp cải thiện, điều này giúp điều chỉnh và tối ưu hóa các biện pháp trong tương lai.
Công nghệ SOFIX đã được áp dụng thành công tại Nhật Bản, đây là nơi mà công nghệ này được phát triển và thử nghiệm đầu tiên bởi Giáo sư Motoki Kubo tại Trường Đại học Ritsumeikan -Nhật Bản. Công nghệ SOFIX đã được áp dụng rộng rãi trên nhiều loại cây trồng, giúp nâng cao năng suất và chất lượng nông sản, đồng thời giảm chi phí sản xuất và bảo vệ môi trường. Tại Việt Nam, công nghệ SOFIX đã được giới thiệu và áp dụng tại tỉnh Thái Nguyên trong việc cải tạo đất trồng chè, kết quả cho thấy việc canh tác hữu cơ SOFIX cho năng suất tương đương hoặc cao hơn so với canh tác hóa học, đồng thời giảm chi phí sản xuất từ 20 -3 0%.