Thiên nhiên và Nông nghiệp

11:16 14/04/2020 Tác giả

Nếu chúng ta suy nghĩ một cách nghiêm túc về nông nghiệp – những vấn đề và sự cải tiến của nó, chúng ta phải học hỏi từ thiên nhiên. Tại sao vậy? Bởi thiên nhiên là lý tưởng. Trong việc sản xuất sinh khối, duy trì độ màu mỡ, bảo vệ đất, khống chế dịch bệnh, sử dụng năng lượng đầu vào – thiên nhiên cho chúng ta hệ thống hiệu quả nhất. Vậy chúng ta có thể tìm thiên nhiên thực sự ở đâu? Trong rừng tự nhiên.

Rừng tự nhiên.

Mỗi năm, rừng tự nhiên sản xuất ra một lượng lớn sinh khối mà không có đầu vào nhân tạo và cung cấp thực phẩm cho mọi sinh vật sống. Trong khi đó, nông nghiệp sản xuất ra ít sinh khối, lại cần một lượng đầu vào nhân tạo lớn và đối mặt với nhiều vấn đề.

Các cơ chế sản xuất của cả nông nghiệp và rừng tự nhiên là như nhau. Chúng sinh ra Cacbonhydrat (sinh khối) thông qua quang hợp có sử dụng chất dinh dưỡng và nước từ đất, Cacbon dyoxit từ không khí và ánh nắng mặt trời (năng lượng). Sự khác nhau đó là rừng thì tự nhiên còn nông nghiệp thì nhân tạo. Sự nhân tạo đó tạo ra nhiều vấn đề mà trong rừng tự nhiên không có như giảm màu mỡ, xói mòn đất, phát sinh dịch bệnh và những vấn đề khác, hậu quả là năng lực sản xuất thấp.

Mặc dù nông nghiệp là nhân tạo, nó vẫn ở trong thiên nhiên và chịu những hạn chế của thiên nhiên. Thật cần thiết để nông nghiệp tuân thủ theo những quy tắc trên. Hầu hết mọi vấn đề của nông nghiệp đến từ việc mọi người không tuân thủ theo các nguyên tắc này. Chúng ta nên nhìn nhận nông nghiệp từ những góc độ khác mới có thể giải quyết những vấn đề của nó.

Nội dung:

  1. Hệ sinh thái tự nhiên của rừng nhiệt đới (The Ecosystem of the Natural Forest)
  2. Sự khác nhau giữa nông nghiệp và rừng tự nhiên (Differences between Agriculture and the Natural Forest)
  3. Nước (Water)
  4. Đặc điểm của hệ sinh thái nhiệt đới (Characteristics of the Tropical Ecosystem)

1. Hệ sinh thái tự nhiên của rừng nhiệt đới (The Ecosystem of the Natural Forest)

Hệ sinh thái tự nhiên của rừng nhiệt đới là một hệ hoàn hảo và đầy đủ. Trong rừng tự nhiên, có rất nhiều loài thực vật, động vật và vi sinh vật. Vật sống (sinh vật) và vật không sống (vi sinh vật) tồn tại trong một mối quan hệ đặc biệt và có sự cân bằng nhất định. Hệ sinh thái mô phỏng mẫu hình mối quan hệ và tương tác giữa sinh vật và vi sinh vật. Vì vậy, quan trọng là đầu tiên chúng ta phải hiểu nó.

1.1. Vòng chu chuyển dinh dưỡng (hệ tái sinh The Nutrient Cycle (Regenerative System)

Người ta chia tất cả sinh vật sống trong hệ sinh thái thành ba loại: sản xuất, tiêu thụ và phân hủy. Mấu chốt để hiểu hệ sinh thái là nghiên cứu sự tương tác giữa các khâu sản xuất, tiêu thụ, phân hủy, vi sinh vật khác cùng các yếu tố mặt trời, nước, không khí, chất khoáng v.v….

Vòng chu chuyển dinh dưỡng - Thiên nhiên và nông nghiệp

Vật sản xuất:

Vật sản xuất là những cây lá xanh có chứa chất diệp lục. Chúng tạo ra thức ăn (cacbonhydrat) cho bản thân chúng và cho mọi sinh vật khác bằng cách sử dụng năng lượng mặt trời (chỉ năng lượng từ bên ngoài) và lấy chất dinh dưỡng (khoáng, nước, cacbondyoxit. Quy trình sản xuất này được gọi là quang hợp. Cần chú ý rằng không gì có thể sản xuất thức ăn cho sinh vật ngoài cây. Đó là lý do tại sao người ta gọi cây là vật sản xuất.

Vật tiêu thụ:

Vật tiêu thụ là những động vật sống bằng cách ăn các sản phẩm (cacbonhydrat) của vật sản xuất một cách trực tiếp và gián tiếp. Vật tiêu thụ được chia thành bốn nhóm: nhóm thứ nhất, nhóm thứ hai, nhóm thứ ba và nhóm ăn thịt cao nhất.

  • Nhóm thứ nhất bao gồm động vật ăn cỏ (ví dụ côn trùng), chúng ăn trực tiếp sản phẩm của vật sản xuất.
  • Nhóm thứ hai là động vật ăn thịt (như nhện, ếch), chúng chủ yếu ăn động vật thuộc nhóm thứ nhất.
  • Nhóm thứ ba (như rắn) chủ yếu ăn động vật thuộc nhóm thứ hai.
  • Nhóm thú ăn thịt (như hổ, báo) là những động vật chủ yếu ăn động vật thuộc nhóm thứ ba. Không có động vật nào ăn nhóm thú ăn thịt cao nhất.

Theo đó, có một mối quan hệ cân bằng nhất định giữa các vật tiêu thụ. Con người được xếp vào nhóm tiêu thụ. (Chú ý: mối quan hệ thật sự giữa các loài động vật còn phức tạp hơn. Cách phân loại này chỉ bao gồm những mối quan hệ đơn giản.

Vật phân hủy:

Vật phân hủy là những vi sinh vật (như nấm, vi khuẩn, vi rút v.v…) sống bằng cách ăn các chất hữu cơ như chất thải của các vật sản xuất và vật tiêu thụ (như lá cây, xác xúc vật và phân động vật v.v…). Có một lượng lớn các vi sinh vật sống trong đất (hơn 100,000,000 trong một gam đất).

Chức năng quan trọng nhất của vật phân hủy là biến đổi chất hữu cơ thành mùn thông qua phân hủy và thành chất khoáng thông qua khoáng hóa. Mùn rất cần thiết cho việc tạo ra đất và cải thiện đất. Chất khoáng lại được các vật sản xuất hấp thụ như là chất dinh dưỡng. (Từ góc độ khác, vật phân hủy được coi là chất dọn sạch hành tinh này. Bởi các vi sinh vật hoạt động trong đất, đất sẽ được dọn sạch và tốt, nếu không thì bề mặt hành tinh này sẽ đầy các chất thải của các vật sản xuất và vật tiêu thụ).

Theo sơ đồ, các vật sản xuất và tiêu thụ càng cung cấp cho đất càng nhiều chất hữu cơ thì vật phân hủy (các vi sinh vật) càng hoạt động tốt và cung cấp nhiều chất hữu cơ hơn cho vật sản xuất. Hệ thống này được gọi là vòng chu chuyển dinh dưỡng.

Vòng chu chuyển dinh dưỡng:

Người ta còn có thể gọi vòng chu chuyển cacbon, vòng chu chuyển nito, vòng chu chuyển khoáng v.v… Sự khác nhau chỉ là trọng tâm, nếu trọng tâm là cacbon, hệ đó được gọi là vòng chu chuyển cacbon.

Qua vòng chu chuyển dinh dưỡng, mọi sinh vật tăng và đất trở nên màu mỡ. Mọi sinh vật sống và phi sinh vật đều tương tác với thiên nhiên nên không có sự lãng phí hay không cần thiết. Chúng liên quan chặt chẽ với nhau qua các mối quan hệ cần hay hỗ trợ. Nếu một bộ phận bị đảo lộn, toàn bộ hệ thống sẽ phản ứng theo. Ví dụ, nếu đất không được cung cấp chất hữu cơ, các vi sinh vật (vật phân hủy) sẽ không hoạt động được, đất trở nên cằn cỗi và cây cỏ (vật sản xuất) không thể sản xuất được trên mảnh đất đó. Sản lượng vai sản xuất thấp đem lại hệ quả là giảm số lượng động vật (vật tiêu thụ).

1.2. Tháp sinh thái – The Ecological Pyramid

Tháp sinh thái là một phối cảnh về mối quan hệ và sự cân bằng giữa các sinh vật sống – đặc biệt là vật tiêu thụ – về cách thiên nhiên khống chế và cân bằng số lượng mỗi nhóm. Hình dạng của tháp chỉ ra sự phân bố về số lượng (từ đáy lên đến đỉnh là từ lớn xuống nhỏ).

Các lớp của tháp sinh thái

Ví dụ, côn trùng được coi là có hại sẽ là vật tiêu thụ của lớp thứ nhất, lớp này trực tiếp ăn vật sản xuất (cây xanh). Tuy nhiên, số lượng côn trùng lại bị chi phối bởi vật tiêu thụ lớp thứ hai (chim, ếch, nhện v.v…) và được giữ ở trong những giới hạn nhất định. Do đó, côn trùng không bao giờ ăn hết được cây xanh trong rừng tự nhiên. Lớp thứ hai vật tiêu thụ lớp thứ ba (rắn v.v..) ăn và lớp thứ ba bị lớp thú ăn thịt lớn nhất (diều hâu, hổ v.v…) ăn.

Từ đó, mỗi lớp tiêu thụ tự nhiên sẽ bị hạn chế bởi một giới hạn nhất định về số lượng bởi lớp tiêu thụ trên và lớp sản xuất dưới. Hệ quả là, tháp sinh thái hình thành từ số lượng của mỗi lớp và vật sản xuất, cho thấy rõ nền tảng cơ bản là những vật sản xuất.

Mối quan hệ này (ăn và bị ăn) giữa bên sản xuất và bên tiêu thụ được gọi là chuỗi thực phẩm. Chuỗi lương thực là một hệ sinh thái được cân bằng yếu ớt, bất cứ đột biến ở giai đoạn nào cũng làm cho cân bằng đó bị phá vỡ. Chẳng hạn, nếu nhiều rắn bị tiêu diệt để lấy da, chuột sẽ phát triển mạnh. Nếu ếch giảm mạnh về số lượng do xuất khẩu đùi ếch thì số lượng côn trùng sẽ tăng và năng suất mùa màng giảm.

Tháp sinh thái

1.3. Các quy luật quan trọng trong nông nghiệp (The Important Rules for Agriculture)

  1. Nguồn năng lượng chính cho việc sản sinh cacbonhydrat là mặt trời. Sử dụng tối đa năng lượng mặt trời là điều quan trọng nhất cho sản xuất nông nghiệp.
  2. Chỉ cây xanh mới có thể sử dụng năng lượng mặt trời để sản xuất cacbonhydrat. Mức độ sử dụng năng lượng mặt trời phụ thuộc vào lượng cây xanh
  3. Nguồn của độ phì (khoáng, mùn v.v…) là chất hữu cơ có chứa các vi sinh vật. Sử dụng chất hữu cơ thông qua bón phân là việc làm cần thiết để bảo vệ đất.
  4. Mọi sinh vật đều có sự tương tác, không cái gì là không cần thiết hay có hại cho thiên nhiên.

2. Sự khác nhau giữa nông nghiệp và rừng tự nhiên (Differences between Agriculture and the Natural Forest)

2.1. Sự đa dạng

Sự khác nhau lớn nhất giữa rừng tự nhiên và nông nghiệp là số lượng các loài. Trong rừng tự nhiên có một số lượng lớn các loài cây với hơn 100 loài đã được tìm thấy trên 1 acre (4046 m2). Còn với 1 acre trên đất nông nghiệp, chỉ có một số ít loài hoặc đôi khi là độc canh. Độc canh trong nông nghiệp là nguyên nhân chủ yếu cho sự mất cân bằng hệ sinh thái nông nghiệp.

2.2. Các vấn đề dịch bệnh

Trong rừng tự nhiên hầu như không có vấn đề dịch bệnh, cũng không có tình trạng một loại côn trùng hay dịch bệnh tàn phá toàn bộ rừng tự nhiên. Tuy nhiên, trong nông nghiệp, vấn đề này lại rất nghiêm trọng. Một loại côn trùng hay dịch bệnh thường phá hủy toàn bộ mùa màng. Nguyên nhân chính là do độc canh hoặc thiếu sự đa dạng.

Trong rừng tự nhiên, cái được gọi là côn trùng hay dịch bệnh không thể bùng nổ một cách biệt lập vì có sự đa dạng về loài và một chuỗi thực phẩm cân đối (tháp sinh thái) luôn đặt côn trùng vào những điều kiện nhất định (hạn chế số lượng). Dịch bệnh nếu có cũng không thể phá hủy toàn bộ khu rừng vì nó chỉ tấn công một số loài cây (thói quen ăn uống).

2.3. Độ phì nhiêu của đất

Hệ thống duy trì độ phì nhiêu của đất rất lý tưởng, tăng dần và bền vững. Không có sự phá hủy độ phì nhiêu trong rừng. Nguyên nhân chủ yếu là vòng chu chuyển dinh dưỡng không bị đảo lộn và có thảm thực vật trên mặt đất.

Vòng chu chuyển dinh dưỡng làm tăng độ phì nhiêu của đất và thảm thực vật giúp bảo vệ và duy trì độ phì đó. Mặt khác, việc giảm độ phì là vấn đề chủ yếu trong nông nghiệp vì hầu hết sinh khối bị mất khỏi đất nông nghiệp qua quá trình thu hoạch. Rất ít hoặc thậm chí không có sinh khối được lấy lại cho đất nên độ phì nhiêu của đất nông nghiệp ngày càng giảm. Hơn nữa, đất trọc gây ra xói mòn đất nên độ phì nhiêu của đất càng giảm.

2.4. Sản xuất sinh khối

Theo sơ đồ, rừng có thể sản xuất ra một lượng sinh khối khổng lồ, gấp hai lần đất nông nghiệp. Nguyên nhân là do cấu trúc nhiều tầng của thảm thực vật trong rừng và một lần nữa vòng chu chuyển dinh dưỡng không bị đảo lộn. Cấu trúc này đảm bảo tận dụng tối đa năng lượng tự nhiên (mặt trời, mưa, gió v.v…) và vòng chu chuyển dinh dưỡng cung cấp độ phì nhiêu cho đất.

Trên đất nông nghiệp, cấu trúc thảm thực vật theo chiều ngang nên không thể tận dụng năng lương tự nhiên một cách thích hợp. Việc lấy đi sản phẩm khỏi mặt đất làm giảm độ phì nhiêu của đất, từ đó vòng chu chuyển dinh dưỡng bị đảo lộn. Vì thế, sản lượng đất nông nghiệpít hơn nhiều so với sản lượng rừng tự nhiên mặc dù có nhiều tác động đầu vào nhân tạo (ngoại lai). Rừng tự nhiên không cần đầu vào nhân tạo.

3. Nước (Water)

Nước là chất thiết yếu nhất đối với sự sống và cũng cần thiết đối cho nông nghiệp. Sử dụng nước có hiệu quả là điều rất quan trọng trong canh tác, vì vậy chúng ta cần hiểu về sự chu chuyển của nước và những yêu tố giúp sử dụng nước có hiệu quả.

3.1. Vòng chu chuyển của nước

Các vòng chu chuyển của nước trên hành tinh thông qua lực của năng lượng mặt trời được minh họa ở sơ đồ dưới đây. Đầu tiên sự bốc hơi của biển và của rừng tạo ra mây. Mây di chuyển và rơi xuống đất thành mưa. Nước mưa tạm thời đọng trên cây cỏ và trong đất rồi di chuyển theo nhiều cách như bốc hơi và chảy trên mặt (nguồn của sông). Cuối cùng nước mưa trở lại biển và tiếp tục trở thành mây.

Vòng chu chuyển của nước - Thiên nhiên và nông nghiệp

3.2. Lượng mưa hiện tại và hữu hiệu

Nguồn nước của đất là mưa. Tuy nhiên cây cỏ chỉ sử dụng một phần của nước mưa, phần còn lại bị mất đi bằng nhiều cách. Lượng mưa hiện tại là tổng lượng nước mưa rơi xuống đất.

Lượng mưa hữu hiệu là tổng lượng nước mưa được dự trữ trong đất, được sử dụng bởi cây cỏ và các thứ khác, loại trừ phần mất đi do chảy trôi và bốc hơi. Lượng mưa hữu hiệu là nguồn lực cho cây cỏ, động vật và nông nghiệp.

3.3. Yếu tố làm tăng lượng mưa hữu hiệu

Lượng mưa hữu hiệu tăng lên hay không phụ thuộc vào sự phân bổ lượng mưa, từng loại đất, mật độ thảm thực vật, địa hình v.v… Đất có hàm lượng hữu cơ cao có thể hấp thụ nhiều nước hơn. Thực vật giúp làm giảm bớt sự xói mạnh của nước trên mặt đất bằng cách ngăn giữ nó lại và nước sẽ dần dần thấm vào đất, từ đó cây cỏ sẽ sử dụng nước đó cho một thời kỳ dài. Nước đọng lại ở đất bằng lâu hơn là ở đất dốc.

Các cách tăng lượng mưa hữu hiệu cho nông nghiệp.

  1. Cung cấp chất hữu cơ cho đất để tăng khả năng giữ nước
  2. Trồng các loại cây và cỏ lâu bền giúp giữ được nhiều nước
  3. Tạo thảm thực vật che đất và chất hữu cơ để giảm bớt sự xói mạnh của hạt mưa.
  4. Tạo những chỗ chứa nước như hồ – rất có ích cho mùa khô
  5. Ở chỗ đất dốc, trồng theo bậc thang hay theo đường viền (đường đồng mức) sẽ giảm bớt sự mất nước.

Ngoài ra, việc bảo tồn rừng và trồng rừng tuy có tác dụng gián tiếp nhưng hiện nay là cách hữu hiệu nhất để tăng thêm lượng mưa hữu hiệu trên một khu vực. Nguồn nước của các sông lấy từ việc rừng giữ một lượng nước mưa rất lớn và sẽ nhả nước đó ra từ từ. Hơn nữa rừng làm tăng thêm và duy trì lượng nước mưa hiện tại qua việc hình thành mây từ sự bốc hơi, đặc biệt là ở vùng đất xa biển.

4. Đặc điểm của hệ sinh thái nhiệt đới (Characteristics of the Tropical Ecosystem)

Đặc điểm sinh thái riêng

Mỗi vùng khí hậu trên trái đất đều có đặc điểm sinh thái riêng. Băng la đét nằm tại vùng khí hậu nhiệt đới (và cận nhiệt đới) ẩm. Còn Nhật Bản, Mỹ và các nước châu Âu thuộc vùng khí hậu ôn đới. Các hệ sinh thái ôn đới và nhiệt đới đều có những sự khác biệt đáng kể về nhiệt độ, lượng mưa (phân bố và số lượng), lượng sản xuất sinh khối, loại thực vật, loại đất và nhiều mặt khác. Hệ thống nông nghiệp không thích hợp với hệ sinh thái sẽ không bền vững về sản xuất và thường làm xáo trộn toàn bộ hệ cân bằng sinh thái của khu vực. Do vậy cần thiết để có một hệ thống nông nghiệp thích hợp.

Tuy nhiên, quy tắc đó đã hiển nhiên bị sao nhãng trong những cố gắng phát triển nông nghiệp hiện nay tại nhiều nước đang phát triển ở vùng nhiệt đới. Người ta cho rằng việc đưa vào các tiến bộ khoa học kỹ thuật hiện tại ở các nước đã công nghiệp hóa sẽ giúp phát triển nông nghiệp. Dựa trên đó, cuộc “cách mạng xanh” đã được khởi xướng và thực hiện trong suốt 30 năm nay.

Cuộc cách mạng xanh

Qua cuộc cách mạng xanh, các hệ nông nghiệp cổ truyền tại các nước nhiệt đới vốn rất độc đáo và được duy trì bền vững qua nhiều thế hệ, đã bị xói mòn nhanh chóng. Thay vào đó, cái gọi là nông nghiệp hiện đại, một bản sao chép y chang của hệ nông nghiệp tại các nước đã công nghiệp hóa, đã và đang tích cực được mở rộng tại các nước đang phát triển.

Tôi đã đặt ra một câu hỏi khi mới đặt chân vào các nước nhiệt đới (Ấn Độ, Băng la đét…) năm 1982 là: tại sao sản lượng nông nghiệp theo đơn vị đất đai tại các nước nhiệt đới lại thấp đến thế so với sản lượng của các nước ôn đới. Ví dụ, sản lượng lúa gạo tại Nhật là trung bình khoảng 7000 kg/ha còn tại Băng la đét chỉ vào khoảng 2000 kg/ha.

Tương tự như vậy với tình hình các cây trồng khác. Đây là một câu hỏi rất lớn, đứng trên góc độ sản xuất sinh khối, bởi vì như chúng ta thấy, rừng mưa nhiệt đới là nơi sinh lợi lớn nhất trong tự nhiên. Tiềm năng của rừng nhiệt đới về mặt sản xuất sinh khối gấp khoảng hai lần so với rừng ôn đới.

Vậy tại sao lại có các kết quả trái ngược đó? Chúng ta hãy xem xét kỹ các đặc trưng của khí hậu nhiệt đới ẩm.

4.1. Khí hậu nhiệt đới

Nhiệt độ cao và nắng gắt

Những vùng nhiệt đới có khí hậu rất nóng. Nắng gắt tạo ra nhiệt độ cao và thời gian có nắng ở đây tương đối dài hơn so với vùng ôn đới.

Lượng mưa rất cao

Mưa nhiệt đới có những đặc điểm đặc trưng là mạnh, tập trung, lượng mưa lớn và theo mùa (mùa mưa và mùa khô). Các đặc điểm đó có tính chất cực đoan. Tại Nhật Bản, lượng mưa bình quân hàng năm là khoảng 1500 mm và mưa rải đều suốt năm. Mỗi tuần thường có mưa một hay hai lần và đó là những trận mưa tốt lành. Như vậy sự mất mát do nước chảy trên mặt tương đối nhỏ.

Còn tại Băng la đét, lượng mưa bình quân hiện tại vào khoảng 2000 mm, nhưng thường chỉ mưa trong mùa mưa (tháng 6 – tháng 10), không có mưa trong mùa khô (tháng 12- tháng 3). Mưa rất mạnh và tập trung. Như vậy, lượng mưa mất đi do chảy trên bề mặt là tương đối cao trong mùa mưa. Vì kiểu mưa rất cực đoan như vậy nên lượng mưa hữu hiệu tại Nhật lại cao hơn nhiều so với Băng la đét.

4.2. Sự phân bổ chất dinh dưỡng ở rừng nhiệt đới

Chất dinh dưỡng tại rừng lúc đầu được dự trữ ở hai nơi. Một là ở các mô sống (lá, cành, gốc v.v…) hầu hết thường ở trên mặt đất, trừ rễ. Hai là ở các chất hữu cơ (lá rụng, mùn v.v…) trong đất. Sự phân bổ chất dinh dưỡng rất khác nhau giữa rừng nhiệt đới và rừng ôn đới.

Tỷ lệ 50-50 tại rừng ôn đới, 50% tổng lượng dinh dưỡng được dự trữ ở các mô sống (trên mặt đất) và nửa còn lại được dự trữ trong đất dưới dạng chất hữu cơ. Tại rừng nhiệt đới, tỷ lệ đó là 20:80 đến 10:90. Như vậy, 80 đến 90 % tổng dinh dưỡng được dự trữ trong các mô sống và chỉ có 10-20% là dự trữ trong đất. Sự khác nhau là do tốc độ phân hủy khác nhau (bao gồm cả khoáng hóa) giữa vùng ôn đới và vùng nhiệt đới thể hiện trên bản đồ.

Sự phân bổ chất dinh dưỡng ở rừng - Thiên nhiên và nông nghiệp

Nhiệt độ và ẩm độ cao ở vùng nhiệt đới tạo ra những điều kiện tối ưu cho sự phân hủy nên nó diễn ra nhanh chóng. Từ đó dẫn đến việc các chất khoáng sẵn sàng cho cây sớm hơn và chất hữu cơ không ở trong đất lâu nên các chất hữu cơ chứa đựng trong đất ít hơn so với rừng ôn đới.

Tốc độ phân hủy ở các vùng khí hậu khác nhau

Theo T. KIRA (Sinh thái và tự nhiên), 1971

4.3 Cấu trúc nhiều tầng của rừng tự nhiên

Như chúng ta đã thấy, khí hậu nhiệt đới rất cực đoan và lượng hữu cơ trong đất tương đối ít. Loại hệ thống nào sẽ thích hợp với những điều kiện như vậy? Thiên nhiên đã chỉ cho chúng ta một hình thái lý tưởng trong rừng tự nhiên – thảm thực vật nhiều tầng. Cấu trúc nhiều tầng có thể điều hòa các điều kiện cực đoan và sử dụng năng lượng tự nhiên và tài nguyên tự nhiên một cách thích đáng.

Cấu trúc nhiều tầng của rừng tự nhiên - Thiên nhiên và nông nghiệp

Theo biểu đồ, cấu trúc của rừng gồm có:

  1. Cây lớn với tán rộng có thể phủ toàn bộ rừng
  2. Cây nhỡ dưới tán của các cây lớn
  3. Cây nhỏ và cây ưa bóng dưới cây nhỡ
  4. Đất có cỏ và thảm mục

Ánh sáng gay gắt được lá cây sử dụng và không bao giờ rọi trực tiếp tới mặt đất. Trước tiên các tán cây cao nhất, cây nhỡ và cây nhỏ chịu tác động của mưa lớn và nước mưa không bao giờ rơi trực tiếp xuống mặt đất. Kết quả là, nước mưa ngấm từ từ vào thảm mục, đất và rễ cây trong rừng được hưởng hiệu quả tối đa. Từ đó, rừng tự nhiên sử dụng năng lượng của ánh nắng mạnh và mưa nặng hạt một cách thích đáng.

Sản lượng cao về sinh khối của rừng nhiệt đới là kết quả của việc sử dụng tối đa năng lượng mặt trời và nước cùng sự phân hủy nhanh chóng giúp giải phóng chất khoáng trong thời gian ngắn.

4.4 Vấn đề nông nghiệp trong hệ sinh thái nhiệt đới

Khí hậu cực đoan và sự phân hủy nhanh chóng diễn ra một cách tích cực trong rừng không hoạt động theo cùng một kiểu như trong nông nghiệp. Người ta quy ước canh tác nông nghiệp bắt đầu bằng việc chặt và khai hoang rừng. Từ đó, đất bị lấy đi 80-90% tổng chất dinh dưỡng và đất sẽ bị thiếu chất hữu cơ, độ phì nhiêu, khả năng giữ nước và các phẩm chất tốt khác của đất.

Ngoài ra, ánh nắng gay gắt có thể chiếu trực tiếp tới mặt đất và làm thoái hóa cấu trúc đất khiến đất rắn lại. Mưa lớn xói trực tiếp vào mặt đất và có khả năng chỉ giữ được ít lớp đất mỏng trên mặt, gây nên hiện tượng xói mòn đất, lụt, hạn hán và các thiên tai khác.

Xói mòn

  • 75.000 triệu tấn đất mặt bị xói mòn hàng năm trên thế giới, tương đương với 15 tấn trên một đơn vị đầu người.
  • 27 triệu acres đất nông nghiệp bị mất hàng năm do sự xói mòn đó. Diện tích này lớn hơn tổng diện tích đất nống nghiệp (20 triệu acres) của Bangladesh.
  • Tỷ lệ xói mòn: Đất nông nghiệp – 20 tấn/ acre/ năm Rừng nhiệt đới – 0.04 tấn/ acre/ năm

Số liệu lấy từ “Còn xa thiên đường” của John Seymour và Hervert Girardet

4.5. Kết luận

Như chúng ta thấy, đặc điểm của hệ sinh thái nông nghiệp vùng nhiệt đới rất rõ ràng, nhưng lại khó khăn để cân bằng. Ta phải nhanh chóng xây dựng một hệ canh tác thích hợp, có thể sử dụng năng lượng và tài nguyên thiên nhiên hợp lý, có sức mạnh chống các thiên tai và không có tính phá hoại đối với sự cân bằng sinh thái của khu vực.

Tất nhiên, đó không phải là bản sao của cái mà chúng ta gọi là hệ canh tác hiện đại. Nếu chúng ta thành công trong việc xây dựng một hệ canh tác thích hợp cho vừng nhiệt đới thì năng lực sản xuất của hệ nông nghiệp đó có thể lớn hơn nông nghiệp ôn đới. Thiên nhiên đã chỉ cho chúng ta thấy rằng vùng nhiệt đới có nhiều tiềm năng hơn vùng ôn đới.

Nông nghiệp

Nông nghiệp là nhân tạo nhưng nằm trong thiên nhiên. Nông nghiệp sẽ không tồn tại ở bên ngoài nguyên tắc của thiên nhiên. Lịch sử loài người cho chúng ta thấy nhiều nền văn minh đã nổi lên rồi mất đi vì những sai lầm mắc phải khi tác động tới thiên nhiên. “Nền văn minh đã vượt qua cái cây và để lại sa mạc đằng sau”. Điều đó đã xảy ra trong quá khứ và tiếp tục đến hiện tại.

Hiện nay các nước vừng nhiệt đới đang phải đối mặt với những vấn đề sinh thái nghiệm trọng đó là việc phá rừng và sa mạc hóa. Nguyên nhân chủ yếu là lối canh tác không phù hợp và có tính chất phá hoại đối với hệ sinh thái. Chúng ta có thể hiểu được việc canh tác nông nghiệp không đúng đắn có thể hủy diệt nền tảng sinh thái, cũng chính là cơ sở của loài người. Điều đó dễ dàng xảy ra với hệ sinh thái nhiệt đới.

Trích tác phẩm: Những bài học từ thiên nhiên (Lessons from Nature) – Shimpei Murakami (1991)

Nguồn ảnh: Apachai

Nội dung tác phẩm: Những Bài Học Từ Thiên Nhiên – Shimpei Murakami

  1. Thiên nhiên và Nông nghiệp
  2. Đất, chức năng và đặc tính của đất
  3. Các vấn đề với nông nghiệp hóa học
  4. Những nguyên tắc của nông nghiệp sinh thái
  5. Bài học Bón phân và Bảo tồn đất
  6. Bài học về Hệ thống canh tác
  7. Quản lý dịch bệnh và cỏ dại
  8. Quy trình tự sản xuất hạt giống

Người biên tập: Vân Hồng

Tags:

Danh mục: ,

0 0 vote
Article Rating
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Phản hồi nội tuyến
Xem tất cả bình luận