Màng phủ nông nghiệp – Bảo vệ sản xuất nông nghiệp

Nếu phải chọn ra những phát minh vĩ đại nhất trong trồng trọt hoặc sản xuất nông nghiệp thế kỷ trước, “màng phủ nông nghiệp” chắc chắn sẽ nằm trong top ba. Màng phủ nông nghiệp là gì? Tên đầy đủ của nó là “màng phủ đất”, dùng để chỉ loại màng nhựa được sản xuất bởi ngành công nghiệp chuyên dùng để phủ cây trồng trên mặt đất.

Trên toàn cầu, không thể xác định được ai là người đầu tiên phát minh và ứng dụng nó vào canh tác; có lẽ đó là một phát hiện tình cờ đã tối ưu hóa toàn bộ hệ thống trồng trọt toàn cầu. Với cấu tạo nhẹ và mỏng, màng phủ đất đã trở thành một trong những yếu tố chính góp phần thay đổi căn bản năng suất và chất lượng cây trồng. Nhiều người có thể tự hỏi tại sao một lớp màng mỏng như vậy lại có thể viết nên một chương quan trọng trong lịch sử nông nghiệp.

Lịch sử ngắn gọn về màng phủ đất

Vào giữa thế kỷ 20, với sự phát triển của ngành công nghiệp nhựa, công nghệ màng phủ đất bắt đầu phát triển. Nhật Bản bắt đầu ứng dụng màng phủ nhựa trong sản xuất nông nghiệp vào năm 1951. Hoa Kỳ lần đầu tiên áp dụng công nghệ phủ màng nhựa vào nông nghiệp ở Hawaii vào đầu những năm 1950 và bắt đầu sử dụng nó trong trồng bông ở Arizona vào năm 1963, với năng suất tăng đáng kể. Về nghiên cứu lý thuyết cơ bản, thông qua nghiên cứu chuyên sâu về tác động của việc phủ rơm rạ và ảnh hưởng của nó đến sự sinh trưởng của cây trồng, cũng như các vấn đề sinh lý và sinh hóa của cây trồng, lý thuyết về “hiệu ứng ổn định tương đối của môi trường canh tác phủ rơm rạ” đã được đề xuất và kinh nghiệm về kỹ thuật canh tác phủ rơm rạ ở các vùng miền và đối với các loại cây trồng khác nhau đã được tổng kết. Sau đó, nhiều sản phẩm mới khác đã được sản xuất thử nghiệm thành công, bao gồm màng phủ đất màu, màng phản quang, màng diệt cỏ, màng phân hủy quang học, màng chống lão hóa lâu dài và màng cắt.

➢Xem thêm: Màng chống thấm

Vai trò quan trọng của màng che phủ

Việc sử dụng rộng rãi màng che phủ không thể tách rời khỏi môi trường sinh trưởng ưu việt mà nó tạo ra cho cây trồng.

(1) Thúc đẩy sự nảy mầm và mọc mầm của hạt giống. Để hạt giống cây trồng phát triển, bước đầu tiên là nảy mầm. Sau khi thu hoạch, hạt giống bước vào trạng thái ngủ đông. Là một cơ chế tự bảo vệ, trạng thái ngủ đông cho phép hạt giống duy trì sức khỏe càng lâu càng tốt trước khi gặp môi trường sinh trưởng thích hợp. Trong quá trình gieo trồng, việc để hạt giống tự nảy mầm rất tốn thời gian, và các loại hạt khác nhau có thời gian ngủ nghỉ khác nhau, dẫn đến thời gian nảy mầm không đồng đều và sự phát triển không đồng đều của cây con, gây khó khăn cho việc quản lý cây trồng trên đồng ruộng. Do đó, để đảm bảo sự phát triển đồng đều của cây con, chúng ta cần xử lý hạt giống để thúc đẩy sự nảy mầm. Để hạt giống nảy mầm nhanh chóng, điều kiện độ ẩm và nhiệt độ của đất phải phù hợp. Che phủ đất giúp ngăn nhiệt và độ ẩm thoát ra dễ dàng, do đó cung cấp khả năng cách nhiệt và giữ ẩm, đẩy nhanh quá trình nảy mầm và mọc mầm của hạt giống.
(2) Thúc đẩy sự nảy mầm và mọc mầm
(2) Bảo vệ cây con trong mùa đông để giữ ấm trong mùa đông. Nhiều loại cây trồng cần phải chịu đựng mùa đông lạnh giá trong quá trình sinh trưởng. Nếu không được giữ ấm trong giai đoạn này, chúng rất dễ bị tổn thương do sương giá và chết khi gặp thời tiết cực lạnh, cuối cùng làm giảm đáng kể năng suất cuối cùng của cây trồng. Màng phủ đất có tác dụng cách nhiệt tốt và có thể giúp cây con sống sót qua mùa đông ở một mức độ nhất định. Do đó, việc phủ màng phủ đất tương đương với việc “mặc” áo khoác mùa đông cho lúa mì.
(2) “Bón phân” cho cây con vào mùa đông
(3) Ngăn ngừa xói mòn do nước mưa và giảm thất thoát phân bón. Cây trồng cũng cần “thức ăn” để phát triển mạnh, và phân bón là “thức ăn” cho cây trồng. Ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của cây trồng, nông dân cần bón lượng phân khác nhau tùy theo lượng “thức ăn” mà cây trồng cần ở từng giai đoạn sinh trưởng. Nếu điều này trùng với mùa mưa, những loại phân bón này dễ bị nước mưa cuốn trôi và thất thoát, cây trồng không thể sử dụng được, do đó việc bón thúc trở nên vô nghĩa và gây lãng phí. Che phủ đất bằng màng nhựa không chỉ ngăn ngừa xói mòn phân bón do nước mưa ở một mức độ nhất định mà còn cải thiện hiệu quả sử dụng phân bón bằng cách giảm sự bay hơi của chính phân bón.
(4) Cải thiện đất và tăng năng suất và chất lượng cây trồng. Như đã đề cập ở trên, việc phủ đất bằng màng nhựa có thể cải thiện độ ẩm và nhiệt độ của đất, từ đó tạo môi trường sống tốt cho vi sinh vật trong đất, tăng cường hoạt động của vi sinh vật, thúc đẩy quá trình phân hủy chất hữu cơ trong đất, nhờ đó cải thiện cấu trúc đất, tăng độ phì nhiêu của đất và cuối cùng cải thiện môi trường sinh trưởng của cây trồng, tăng năng suất và chất lượng cây trồng.
(5) Cải thiện hiệu quả sử dụng ánh sáng cho cây trồng. Sau khi cây trồng phát triển đến một chiều cao nhất định, sẽ luôn có bóng râm giữa chúng và mặt đất, điều này sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển bình thường của các loại cây trồng cần điều kiện ánh sáng cao. Màng phủ có tính phản chiếu, nghĩa là một phần ánh sáng mặt trời chiếu xuống mặt đất có thể được phản xạ lại. Điều này có tác dụng thúc đẩy tốt sự phát triển của các bộ phận cây gần mặt đất và không nhận được ánh sáng mặt trời, do đó cho phép các phần trên và dưới của cây phát triển cùng nhau, có lợi cho sự phát triển tổng thể của cây trồng. Ngoài ra, nhiều loại cây trồng thương mại cũng cần tác dụng phản chiếu của màng phủ để đạt được màu sắc tốt hơn. Ví dụ, táo chứa sắc tố đỏ; càng nhiều sắc tố đỏ, táo càng đỏ và trông càng ngon miệng. Ở giai đoạn sau của sự phát triển của táo, việc sử dụng màng phủ phản chiếu có thể làm tăng đáng kể lượng ánh sáng mặt trời. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào táo, sắc tố đỏ ở phía được chiếu sáng sẽ tăng lên đáng kể, làm cho táo đỏ hơn.
(6) Ngăn chặn sự phát triển của cỏ dại và giảm thiệt hại do sâu bệnh. Có thể nói cỏ dại là kẻ thù số một của cây trồng, cạnh tranh với cây trồng về phân bón và nước, gây hại nghiêm trọng đến sự phát triển của cây trồng. Che phủ đất bằng màng phủ mờ có thể ức chế sự phát triển của cỏ dại và sâu bệnh do thiếu ánh sáng mặt trời. Ngược lại, che phủ bằng màng phủ trong suốt có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của cỏ dại và kiểm soát sâu bệnh ở một mức độ nào đó bằng cách điều chỉnh khí hậu đất.
(7) Ức chế sự bay hơi độ ẩm của đất và nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên nước. Một trong những lợi thế được công nhận rộng rãi nhất của màng phủ là khả năng giữ nước, đặc biệt là ở các vùng khô hạn nơi tài nguyên nước khan hiếm. Trong sản xuất cây trồng ở vùng đất khô hạn, một lượng lớn nước được lưu trữ trong đất bị lãng phí hàng năm do bay hơi. Màng phủ tạo ra một rào cản vật lý không thấm nước trên bề mặt đất, cản trở sự bay hơi theo chiều dọc của độ ẩm đất và giữ lại độ ẩm đất một cách hiệu quả cho cây trồng hấp thụ. Lợi thế này cũng cho phép sản lượng ngũ cốc cao hơn với lượng nước ít hơn ở các vùng khô hạn.
(8) Thúc đẩy sự chín sớm của cây trồng. Sau khi phủ rơm rạ, tác động tổng hợp của nhiều yếu tố có lợi sẽ đẩy nhanh quá trình phát triển của cây trồng, cho phép chúng bước vào giai đoạn hình thành năng suất sớm hơn, dẫn đến chín sớm và thu hoạch sớm hơn. Điều này có thể tiết kiệm đáng kể nhân lực, nguồn lực tài chính và vật liệu, tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả.

Tác hại của màng phủ nông nghiệp

Mọi thứ đều có ưu điểm và nhược điểm và màng phủ rơm rạ cũng không ngoại lệ. Ai cũng biết rằng túi ni lông được coi là phát minh vừa vĩ đại nhất vừa tồi tệ nhất. Điều này là do túi ni lông khó phân hủy và túi nilon bị vứt bỏ gây ra “ô nhiễm trắng” trong môi trường, gây hại nghiêm trọng đến môi trường sinh thái. Tương tự, hầu hết các loại màng phủ rơm rạ bằng nhựa cũng khó phân hủy. Nếu một lượng lớn màng phủ rơm rạ còn lại trong đất mà không được tái chế, nó cũng sẽ gây ra một số tác hại nhất định cho môi trường đất. Ví dụ, nó ảnh hưởng đến khả năng thấm nước và thông khí của đất; cản trở sự vận chuyển nước và phân bón trong đất; gây ra hiện tượng đất bị nén chặt; dẫn đến sự nảy mầm chậm, tỷ lệ nảy mầm thấp và thiếu cây con. Gây hại cho sự phát triển rễ cây trồng, làm khó khăn trong quá trình sinh trưởng và phát triển rễ cây; các mảnh màng nhựa còn sót lại có thể lẫn vào rơm rạ và thức ăn chăn nuôi, gây ra các vấn đề về đường tiêu hóa hoặc thậm chí tử vong ở gia súc như bò và cừu nếu ăn phải; và các mảnh màng nhựa bay khắp nơi ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường, gây ra “ô nhiễm thị giác”, v.v.

Công nghệ này, được áp dụng ở các vùng nghèo khó, vùng sâu vùng xa, kém phát triển, cũng như các vùng núi cao, giúp tăng hiệu quả nhiệt độ tích lũy, khắc phục các điều kiện tự nhiên bất lợi như nhiệt độ thấp, hạn hán và mùa vụ ngắn. Điều này dẫn đến vụ thu hoạch bội thu các giống ngô chín muộn, năng suất cao, chất lượng cao, với sản lượng tăng gấp nhiều lần. Việc thúc đẩy công nghệ phủ màng nhựa cũng đã thúc đẩy đáng kể sự phát triển của các ngành liên quan như hóa chất, công nghiệp nhẹ, sản xuất máy móc nông nghiệp, cung ứng và tiếp thị vật tư nông nghiệp và vận tải. Việc phát triển công nghệ phủ màng nhựa trong trồng rau nhà kính đã giúp người dân có thể thưởng thức rau tươi ngay cả trong mùa lạnh, nâng cao đời sống của họ.

Sự phát triển bùng nổ của công nghệ phủ màng nhựa đã đưa Việt Nam, một cường quốc nông nghiệp truyền thống, đi trên con đường năng suất nông nghiệp cao và ổn định, đóng góp đáng kể vào sự phát triển kinh tế của Việt Nam. Hiện nay, nhu cầu lương thực và rau quả của hơn một tỷ dân Việt Nam được đáp ứng đầy đủ, thậm chí còn có thể xuất khẩu một phần. Điều này phần lớn là nhờ lớp màng nhựa mỏng phủ lên cây giống, trở thành một trong những yếu tố quan trọng góp phần vào sự chuyển đổi mạnh mẽ của nông nghiệp Việt Nam và năng suất các loại cây trồng thương mại. Tuy nhiên, trong quá trình sử dụng màng nhựa, chúng ta cũng cần nhận thức được một số tác động tiêu cực của nó. Trong tương lai, các nhà khoa học cần tiến hành nhiều nghiên cứu hơn nữa trong lĩnh vực này để đảm bảo việc sử dụng màng nhựa vừa có lợi về kinh tế vừa có lợi về mặt sinh thái.