1. Khái niệm phân ủ

Phân ủ là gì? Phân ủ là vật chất hữu cơ gồm các tàn dư cây trồng và chất thải động vật được các vi khuẩn và vi sinh vật làm hoai mục sau một khoảng thời gian nhất định. Có nhiều loại chất hữu cơ có thể dùng làm phân ủ như lá cây, rơm, rạ và bẹ rau, phân chuồng. Sử dụng các nguyên liệu đầu vào khác nhau sẽ cho những thành phẩm khác nhau. Phân ủ tốt có màu nâu sẫm, tơi và có mùi dễ chịu. Phân ủ rất rẻ tiền, dễ làm và rất có tác dụng làm cải thiện chất đất và chất lượng cây trồng.

2. Tác dụng của phân ủ

- Phân ủ cải thiện cấu trúc đất, làm tăng lượng không khí trong đất, làm cho đất dễ thoát nước và giảm xói mòn.

- Phân ủ giúp giữ ẩm cho đất tránh bị khô kiệt khi gặp hạn hán.

- Thông qua việc cải thiện cấu trúc đất, phân ủ giúp cây trồng hấp thụ dinh dưỡng trong đất dễ dàng hơn. Phân ủ cũng có thể cải thiện chất đất thông qua việc bổ sung dinh dưỡng cây trồng. Điều đó sẽ giúp tăng năng suất cây trồng.

- Phân ủ có thể làm giảm bớt sâu bệnh trong đất cũng như trên cây trồng. Cây trồng sẽ khỏe mạnh hơn nên nó có khả năng chống chịu sâu bệnh và những điều kiện bất thuận tốt hơn.

Sử dụng phân ủ tăng cường dinh dưỡng cho cây trồng tốt hơn so với sử dụng phân hoá học. Phân hoá học cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng thường chỉ cải thiện năng suất cây trồng trong vụ được bón, nhưng không có tác dụng trong việc cải thiện cấu trúc đất và chất đất. Phân ủ không bị rửa trôi như phân hoá học nên có tác dụng cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng và cải tạo đất trong thời gian dài. Cây trồng được bón phân hoá học có sức hấp dẫn hơn đối với sâu bệnh do xanh, non hơn. Cây trồng được bón phân ủ sinh trưởng chậm hơn một chút, nhưng khoẻ mạnh hơn nên có khả năng chống chịu sự xâm nhập của sâu bệnh tốt hơn. Ngoài ra, phân ủ còn chứa nhiều vi sinh vật có lợi có thể tấn công trực tiếp sâu hoặc bệnh.

3. Kỹ thuật ủ phân

Có nhiều nguồn vật liệu được tạo ra trong sản xuất nông nghiệp có thể sử dụng làm phân ủ. Làm phân ủ sẽ tận dụng được những vật liệu là các chất thải trong sản xuất. Một số chất thải cũng có thể sử dụng cho những mục đích khác nhau. Ví dụ, rơm, rạ có thể sử dụng làm chất đốt hoặc nuôi gia súc. Cần phải lựa chọn xem có nên sử dụng chất thải này để ủ phân hay không.

Có thể bạn đã làm phân ủ.Tài liệu này có thể giúp bạn cải tiến phương pháp của mình. Chất hữu cơ thường được chất đống mà không có sự kiểm soát. Như vậy cũng sẽ tạo thành phân ủ, nhưng vật liệu ủ sẽ mất nhiều thời gian phân huỷ hơn và một lượng lớn chất dinh dưỡng cây trồng sẽ bị mất đi. Nếu có thể đầu tư thời gian và công sức kiểm soát đống phân ủ thì kết quả rất đáng khích lệ.

Trong đống phân ủ có sự kiểm soát, lượng dinh dưỡng cây trồng bị mất đi sẽ giảm đáng kể, nên khi phân ủ được sử dụng sẽ có nhiều chất dinh dưỡng cung cấp cho cây hơn. Đống phân ủ kiểu này thường có nhiệt độ đủ lớn để tiêu diệt hạt cỏ và mầm bệnh cho cây trồng.

4. Quy trình ủ phân

Có hai quá trình phân huỷ chất hữu cơ khác nhau. Một là quá trình phân huỷ hảo khí (nghĩa là có oxy) có sự tham gia của các vi sinh vật sử dụng oxy từ không khí hoặc nước. Trong ủ phân kiểu hảo khí, một lượng nhiệt lớn được tạo ra. Thông thường, nhiệt độ đống ủ từ 50 - 600C, tuy nhiên cũng có thể đạt 700C. Phân ủ theo kiểu hảo khí có chất lượng tốt.

Một quá trình khác là phân huỷ yếm khí (nghĩa là không có oxy). Trong điều kiện yếm khí, nhiệt độ không vượt quá 45^oC. Các vi sinh vật yếm khí không hoạt động ở trong đất và nước có tồn tại ôxy tự do, mà hoạt động rất tích cực trong môi trường thiếu ôxy. Chúng hô hấp bằng việc lấy oxy từ vật chất bị ôxy hoá. Cũng giống như trong quá trình hảo khí, vi sinh vật yếm khí sử dụng nitơ, phốt pho và chất dinh dưỡng cây trồng khác để phát triển. Tuy nhiên, không giống quá trình phân huỷ hảo khí, quá trình này làm giảm lượng đạm hữu cơ thành axit hữu cơ và đạm amôni. Các bon từ các hợp chất hữu cơ được giải phóng chủ yếu dưới dạng khí lỏng chủ yếu là khí mê tan (CH4), một lượng nhỏ các bon có thể là CO².

Trong quá trình lên men yếm khí, các axit hữu cơ như khí lỏng, axit Lactic và axit butiric được tạo ra. Những chất này có hại đối với cây trồng, vì chúng làm suy yếu và cản trở sự phát triển của rễ cây. Có một số vi khuẩn có lợi trong số các vi khuẩn yếm khí, nhưng nói chung, phần lớn là có hại cho cây trồng. Khi các vật liệu được ủ theo kiểu yếm khí có thể tạo ra mùi rất khó chịu vì một số hợp chất được tạo ra (a-mô-ni-ắc và sun-phua hy-đờ-rô) có mùi thối đặc trưng.

Ủ phân theo kiểu yếm khí, mầm bệnh có thể gây ra vấn đề vì không đủ nhiệt để tiêu diệt chúng, song ủ phân theo kiểu hảo khí lại tạo ra đủ nhiệt.

Sản phẩm cuối cùng của phân ủ là mùn, có nhiều màu khác nhau, từ nâu đến đen và chứa chủ yếu là các bon, ngoài ra là đạm, một lượng nhỏ phốt pho và sun-phua. Mùn có tác dụng lớn đối với thành phần lý tính của đất do cải thiện cấu trúc đất, nâng cao khả năng hấp thụ và giữ nước, chống xói mòn của đất, cũng như giữ dinh dưỡng cây trồng dưới dạng dễ hấp thu cho cây trồng sử dụng. Có hai loại mùn được hình thành thông qua quá trình ủ phân và khi sử dụng sẽ làm cho đất có tính axit hoặc trung tính. Mùn được hình thành thông qua ủ phân theo kiểu hảo khí là trung tính và rất hữu hiệu trong việc tăng độ màu mỡ cho đất. Tuy nhiên, mùn được hình thành qua quá trình phân hủy yếm khí có tính axit trong tự nhiên nên sẽ làm tăng độ chua của đất.

4.1. Các vi sinh vật tham gia vào trong quá trình phân huỷ.

Trong các giai đoạn đầu của quá trình "hảo khí", phần lớn do các vi khuẩn làm việc. Nhưng trong các giai đoạn sau, các sinh vật lớn hơn như nấm, rệp, rết, nhện, giun đất sẽ trợ giúp quá trình phân huỷ.

Con mọt gỗ - Rết (có 100 chân) - Con nhiều chân (có 1000 chân)

Một số sinh vật tham gia trong quá trình phân hủy

Hầu hết các sinh vật tham gia quá trình phân huỷ có kích thước nhỏ không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Các sinh vật này cần nước, không khí và chất hữu cơ để tồn tại. Chúng ăn chất hữu cơ và sản xuất ra ô xít các bon, nước và nhiệt.

Có 3 giai đoạn quan trọng trong quá trình phân huỷ của một đống phân ủ; giai đoạn nóng, giai đoạn làm mát và giai đoạn hoàn chỉnh.

Trong giai đoạn nóng, nhiệt độ cao nhất đạt được ở giữa đống ủ. Điều này có tác dụng làm vệ sinh, tiêu diệt mầm bệnh nếu có trong vật chất hữu cơ và đôi khi cả hạt cỏ dại.

Tiếp theo đó đống ủ sẽ chuyển sang giai đoạn làm mát và nấm trở thành yếu tố quan trọng. Chúng làm phá vỡ những chất xơ dai, như thân cây.

Trong giai đoạn cuối cùng là giai đoạn hoàn chỉnh, các sinh vật lớn hơn như mối và giun có một vai trò quan trọng trong việc phá vỡ và trộn các vật liệu.

Trong điều kiện khí hậu nóng, các sinh vật hoạt động tích cực hơn và chất hữu cơ bị phân huỷ nhanh hơn trong điều kiện khí hậu lạnh. Loại chất hữu cơ được sử dụng làm phân ủ và nồng độ axit trong đất cũng ảnh hưởng đến tốc độ phân huỷ.

4.2. Lựa chọn vật liệu ủ phù hợp.

Gần như tất cả các vật liệu hữu cơ đều có thể sử dụng để làm phân ủ, nhưng các vật liệu khác nhau sẽ cần những khoảng thời gian khác nhau để phân huỷ và tạo ra các loại sản phẩm khác nhau.

Để có được sản phẩm tốt rất cần phải trộn lẫn những vật liệu già và dai ("vật liệu màu nâu") với vật liệu còn non ("vật liệu màu xanh"). Bởi vì các loại vật liệu hữu cơ khác nhau chứa hàm lượng các bon (C) và nitơ (N) khác nhau. Các bon và nitơ đều cần thiết cho sự sinh trưởng của vi sinh vật. Các bon hữu cơ (chiếm khoảng 50% các tế bào vi sinh) cung cấp cả năng lượng và chất kiến thiết tế bảo cơ bản. Nitơ là thành phần không thể thiếu của chất đạm, axit amin và enzym cần thiết cho tế bảo sinh trưởng và hoạt động.

Khi lựa chọn vật liệu làm phân ủ, điều quan trọng là phải cân nhắc sự cân bằng giữa tổng lượng các bon và tổng lượng nitơ trong vật liệu. Sự cân bằng này gọi là tỉ lệ các bon/nitơ (C/N).

Tỉ lệ C/N lý tưởng nhất cho quá trình ủ phân nói chung là khoảng 30:1 hay 30 phần các bon cho một phần nitơ theo trọng lượng. Tại sao lại là tỉ lệ 30:1? Nếu ở tỉ lệ thấp hơn, nitơ được cung cấp dư thừa và sẽ mất dưới dạng khí amoniac tạo ra mùi không mong muốn. Nếu tỉ lệ cao hơn có nghĩa là không có đủ lượng nitơ cho sự phát triển tối ưu của quần thể vi sinh vật, nên phân ủ sẽ vẫn tương đối mát và quá trình phân huỷ sẽ chậm lại.

Nói chung, những vật liệu còn xanh và ẩm có xu hướng chứa nhiều nitơ, vật liệu màu nâu và khô chứa nhiều các bon. Bảng trong Phụ lục 1 cho biết tổng quát về tỉ lệ C/N và hàm lượng N,P,K trong một số vật liệu ủ được dùng phổ biến. Khi yêu cầu về trọng lượng và độ khô của vật liệu không phù hợp với thực tế, bạn có thể áp dụng nguyên tắc đơn giản là phân ủ cần khoảng một nửa "vật liệu màu nâu" và một nửa "vật liệu màu xanh" theo khối lượng. Bạn có thể điều chỉnh tỉ lệ này tuỳ theo số lượng và chất lượng vật liệu bạn có trong tay. Ủ phân sớm trở thành vấn đề tự nhiên, giống như đầu bếp làm bánh mà không cần phải có công thức. Nếu như đống ủ không nóng lên, bạn nên biết đó là chưa đủ "vật liệu xanh" trong hỗn hợp, còn khi có mùi amoniac nghĩa là cần thêm "vật liệu màu nâu".

4.3. Vật liệu ủ phân

Phần lớn các vật liệu có thể sử dụng làm phân ủ nên từ đồng ruộng của bạn. Nếu bạn không có đủ vật liệu, bạn có thể thu gom vật liệu từ nguồn khác trong làng khi các vật liệu này không bị xử lý thuốc trừ sâu hoặc thuốc diệt cỏ.

Nếu các thành phần vật liệu ủ không có sẵn, có thể sử dụng những sản phẩm phụ hữu ích từ các nhà máy chế biến ở địa phương sọ dừa, xơ dừa hoặc vỏ hạt cà phê. Cũng có thể có được những vật liệu phù hợp ở ven đường.

Những vật liệu ủ sẵn có

Ở trong bảng là một số vật liệu đưa ra. Đất hoặc tàn dư cây trồng có thể có được trong ngày làm đống phân ủ. Một số thành phần như tro bếp nên được thu gom thường xuyên. Những vật liệu này nên được gom và tích trữ lại. Nên giữ chúng khô, mát và che phủ chúng để không có quá nhiều không khí thâm nhập vào. Có thể phủ bằng lá chuối hoặc cỏ. Làm như vậy có thể ngăn chặn sự mất nước trước khi ủ. Phân chuồng cũng được thu gom thường xuyên, chẳng hạn bạn có thể làm một chỗ tích trữ phân ngay cạnh chuồng lợn. Tuy nhiên, cần đảm bảo rằng lượng nước tiểu không chảy ra để phân bị quá ướt khi lưu trữ. Nếu bạn thu gom nước tiểu riêng rẽ thì rất dễ sử dụng nó làm ẩm cho đống ủ.

Phân ủ có an toàn khi sử dụng?

Có, nếu tuân thủ các nguyên tắc vệ sinh chung. Hãy băng bó vết xước hay bị thương và rửa sạch tay trước khi ăn uống.

Đống ủ trong quá trình phân huỷ có thể tạo ra nhiệt độ tới 60-70 0C. Do đó, hãy cẩn thận để tránh bị bỏng tay hoặc chân khi đảo đống ủ hoặc khi kiểm tra nhiệt độ

Bảng những vật liệu có thể dùng để ủ phân hữu cơ

Những vật liệu không nên dùng để ủ

+ Vật liệu như là các loại cây gần đây đã phun thuốc sâu hay thuốc trừ cỏ Thịt vụn, vì chúng sẽ hấp dẫn chuột hay các loại côn trùng khác

+ Phần lớn cây bị bệnh

+ Loại cây có nhiều gai (Nếu chúng ta băm nhỏ loại cây này thì có thể ủ phân được nhưng sử dụng chúng rất khó).

+ Các loại cỏ lâu năm sống dai (Loại cỏ này có thể diệt được nếu phơi khô chúng bằng ánh nắng mặt trời hay thậm chí đốt để tránh cho chúng mọc lan rộng. Vật liệu sau khi đã phơi khô hay tro than có thể cho vào đống phân ủ.

+ Vật liệu vô cơ như kim loại, thuỷ tinh hay nhựa.

Một số nông dân thường thêm phân hoá học vào để ủ phân nhằm bổ sung thêm dinh dưỡng cây trồng hay để thúc đẩy quá trình ủ phân. Tuy nhiên, phân bón hoá học không được phép sử dụng trong nông nghiệp hữu cơ và do đó không thể sử dụng chúng trong ủ phân cho canh tác hữu cơ. Hơn nữa, nếu bạn chọn lựa vật liệu ủ và chuẩn bị tạo đống ủ một cách cẩn thận, phân ủ của bạn sẽ đầy đủ những dưỡng chất cần thiết.

4.4. Địa điểm ủ phân

Dưới đây là ba yếu tố để xem xét khi quyết định vị trí đặt đống ủ .

Vận chuyển:

Đống ủ nên đặt ở vị trí dễ dàng tập kết vật liệu đã lựa chọn. Bạn nên quan tâm đến yếu tố khoảng cách và quãng đường vận chuyển phân ủ đến nơi cần sử dụng.

Nước:

Đống phân ủ nên để ở nơi râm mát, có mái che để tránh bay hơi quá nhiều. Nếu bạn muốn làm mái, bạn có thể làm bằng tre che qua đống phân, dù vậy, nếu bạn thiếu công nhân thì việc làm này cũng không cần thiết.

Nước cần được tưới vào đống ủ thường xuyên, do đó tốt nhất là đống ủ gần nguồn nước. Nếu như không gần nguồn nước thì bạn cần phải đặt một dụng cụ chứa nước để ở gần đống ủ để dễ dàng bổ xung nước khi cần.

Côn trùng hoặc những con vật có hại:

Côn trùng hay những con vật có hại như chuột, rắn, mối, bướm và muỗi có thể bị thu hút bởi đống ủ nếu như chúng xuất hiện trong khu vực đó, nên đống ủ không được đặt ở gần nhà.

4.5. Những điều cần lưu ý trước khi đắp đống ủ

Kích cỡ:

Kích cỡ hợp lý cho một đống ủ khoảng 2 mét rộng, cao 1,5 mét. Nếu như rộng quá, sự lưu thông không khí trong đống ủ sẽ kém. Đống ủ không nên nhỏ hơn 1m x1m (rộng 1 mét; cao 1 mét). Chiều cao của đống ủ phụ thuộc vào số lượng phân ủ bạn cần.

Nước:

Nếu như khan hiếm nước và việc sử dụng nguồn nước sẵn có được ưu tiên để tưới tiêu hơn là sử dụng để ủ phân. Do vậy, bổ xung đất vào đống ủ sẽ làm tăng khả năng giữ nước về lâu dài, sẽ giảm lượng nước tưới cho cây trồng.

Nếu như nước khan hiếm, bạn cần phải xem xét để đào hố ủ phân. Phương pháp này nên được áp dụng ở khu vực khô bởi vì khi đó ủ phân sẽ cần ít nước hơn. Hố được đào và cách ủ giống như cách tạo đống ủ. Tuy nhiên, mưa to hay mực nước cao có thể sẽ làm cho hố bị ngập. Điều này sẽ làm cho quá trình ủ phân bị yếm khí.

Nhân công:

Đắp đống phân ủ cần phải tính thời điểm phù hợp với lao động. Một vài công việc tiếp theo như đảo thường xuyên cần nhiều nhân lực hơn công việc khác.

4.6. Tạo đống ủ

+ Bước 1: Chuẩn bị địa điểm:

Chọn địa điểm không bị ngập. Chọn một vị trí có bóng mát và dễ thoát nước. Để dễ thoát nước, đặt đống ủ ở nơi mặt đất trọc tốt hơn là nơi có bề mặt cứng như bê tông chẳng hạn

+ Bước 2: Tập hợp vật liệu:

Tập hợp tất cả vật liệu đến khu ủ phân. Tỉ lệ mỗi vật liệu được sử dụng phụ thuộc vào việc có được vật liệu gì. Tỉ lệ hỗn hợp cơ bản nên bao gồm:

+ Cây xanh các loại: (khoảng 50%)

+ Rơm rạ hay vật liệu giàu các-bon tương tự (20-30%) (vỏ trấu có thể được trộn cùng nhưng chỉ dùng lượng vừa phải)

+ Phân chuồng (tốt nhất sử dụng ở dạng lỏng) (20-30%)

Các loại cây xanh sẽ cung cấp các-bon và ni-tơ, rơm rạ chủ yếu cung cấp các-bon, trong khi đó, phân chuồng cung cấp ni-tơ và thức ăn cho vi khuẩn.

Cách hỗn hợp vật liệu hay thay đổi tỉ lệ có thể làm thay đổi tỉ lệ phân huỷ. Đạt được một hỗn hợp phân lý tưởng như là một nghệ thuật đạt được qua kinh nghiệm hơn là qua nghiên cứu khoa học chính xác.

+ Bước 3: Sắp xếp vật liệu thành đống:

1. Tạo đống ủ bằng nhiều lớp vật liệu- Mỗi lớp dày khoảng 15-25 cm.

2. Lớp đầu tiên là vật liệu gỗ thô ví dụ như gậy nhỏ hay cành, nhánh cây, điều này đảm bảo lưu thông không khí và thoát nước tốt.

3. Xếp thêm một lớp vật liệu khó phân hủy hơn như như rơm rạ, vỏ trấu, lá hay thân ngô.

4. Xếp thêm một lớp phân chuồng (ướt) để phủ lên lớp vật liệu thực vật.

5. Thêm một lớp vật liệu màu xanh dễ phân huỷ như cỏ tươi, lá tươi, rễ, vỏ rau củ, quả.

6. Rải đều một lớp tro mỏng bao phủ lên những lớp này và tưới nước giải để thúc đẩy quá trình phân huỷ.

7. Tiếp tục xếp đều lần lượt các lớp như trên (nhưng không xếp lớp thô đầu tiên) cho tới khi đống ủ cao 1 đến 2 mét. Lớp cuối cùng là lớp vật liệu tươi.

Mỗi lớp nên được xếp bắt đầu từ bên cạnh đống để tránh bị đổ. Cẩn thận để tránh nén vật liệu quá nhiều và dẫm chân lên đống ủ khi đắp. Nếu vật liệu được xếp quá chặt sẽ hạn chế không khí lưu thông vào trong đống ủ, sẽ làm chậm quá trình ủ phân hoặc phân huỷ không hết. Tạo lỗ thông khí bằng cách lấy ống tre, đục lỗ và xếp ngang dọc trên đống phân sẽ làm tăng sự lưu thông không khí.

+ Bước 4: Tưới nước cho đống phân ủ:

Tưới nhiều nước cho đống phân ủ cho tới khi ẩm hoàn toàn

Các lớp xếp của vật liệu trong đống ủ

+ Bước 5: Che phủ đống ủ:

Đống ủ cần được che phủ để bảo vệ tránh bị bay hơi và mưa to vì sẽ làm mất dinh dưỡng cây trồng. Sử dụng các bao túi, cỏ tranh hoặc lá chuối để tre phủ đống ủ.