Sau mỗi mùa lũ rút đi, thứ còn lại không chỉ là nhà cửa hư hại hay mùa màng thất bát. Ngay dưới chân chúng ta, một cuộc khủng hoảng âm thầm đang diễn ra: chất lượng đất bị biến chất nghiêm trọng. Lũ lụt không đơn thuần đem phù sa về, mà đồng thời phá vỡ cấu trúc đất, làm suy kiệt dinh dưỡng và đẩy hệ sinh thái đất vào trạng thái stress kéo dài. Vậy đất bị biến chất ra sao sau lũ lụt? Và mức độ tổn thương đó ảnh hưởng thế nào đến sản xuất nông nghiệp và khả năng phục hồi của hệ sinh thái?
Sự phá hủy cấu trúc cơ học của đất sau lũ lụt
Tác động rõ rệt nhất của lũ lụt là sự phá hủy cấu trúc cơ học của đất. Dòng nước mạnh bóc tách và cuốn trôi lớp đất mặt, tầng đất giàu mùn, vi sinh vật và dinh dưỡng nhất. Khi đất bị ngập lâu ngày:
- Các đoàn lạp đất bị phá vỡ
- Khoang rỗng chứa không khí bị nước chiếm chỗ
- Sau khi nước rút, đất nén chặt, chai cứng và thiếu oxy
Hệ quả là rễ cây khó phát triển, vi sinh vật hiếu khí suy giảm, quá trình trao đổi khí và nước trong đất bị đình trệ. Đất lúc này không còn là một hệ sinh thái sống, mà trở thành một khối vật liệu nghẹt thở.
Tùy vào cường độ lũ và địa hình, đất có thể bị biến chất ở nhiều cấp độ khác nhau:
- Lớp bồi lắng mỏng (dưới 10 cm): Các hạt sét mịn lắng đọng tạo thành lớp màng đặc trên bề mặt. Hiện tượng đóng váng đất xuất hiện, cản trở oxy khuếch tán xuống vùng rễ và làm giảm khả năng thấm nước.
- Lớp bồi lắng trung bình (10 – 30 cm): Bùn cát pha trộn làm thay đổi hoàn toàn thành phần cơ giới ban đầu. Đất trở nên bạc màu, kém tơi xốp và khó cải tạo, đặc biệt với cây trồng cạn và cây ăn quả.
- Lớp bồi lắng dày (trên 30 cm) hoặc vùi lấp cát sỏi: Đây là mức biến chất vật lý nghiêm trọng nhất. Tầng đất canh tác bị chôn vùi hoàn toàn dưới cát thô hoặc sỏi đá, buộc phải can thiệp cơ giới như bóc tách, hoàn thổ mới có thể tái sản xuất.
Việc mất đi lớp đất mặt không chỉ là mất đất, mà là mất vốn sinh học. Theo các nghiên cứu về xói mòn đất trong nông nghiệp, cứ mỗi 1 tấn đất mặt bị rửa trôi, hệ sinh thái đất mất đi lượng dinh dưỡng tương đương:
- 2 pound Nitơ (N)
- 9 pound Lân (P)
- 31 pound Kali (K)
Đây là những nguyên tố thiết yếu quyết định năng suất cây trồng. Sự thất thoát này khiến nông dân phải phụ thuộc nhiều hơn vào phân bón hóa học, làm gia tăng chi phí và rủi ro thoái hóa đất về lâu dài.
Sự nén chặt, xói mòn và bồi lắng bất lợi chính là điểm khởi đầu cho các biến đổi hóa học và sinh học cực đoan trong đất: yếm khí kéo dài, tích tụ chất độc, suy giảm vi sinh vật có lợi. Nếu không được phục hồi đúng cách, đất sau lũ rất dễ rơi vào vòng xoáy suy thoái lâu dài.
Xem thêm: Lũ lụt ảnh hưởng đến cây trồng như thế nào?
Biến đổi hóa học của đất trong môi trường yếm khí
Khi lũ lụt kéo dài, đất bị ngập nước và oxy trong lỗ rỗng đất nhanh chóng cạn kiệt. Vi sinh vật và rễ cây tiêu thụ hết oxy còn lại, khiến môi trường đất chuyển từ hiếu khí sang yếm khí. Hệ quả trực tiếp là thế oxy hóa khử giảm mạnh, kích hoạt hàng loạt phản ứng hóa học bất lợi cho cây trồng và hệ sinh thái đất.
Trong điều kiện thiếu oxy, chu trình dinh dưỡng bị đảo lộn:
- Nitơ ở dạng nitrat bị vi khuẩn yếm khí khử thành khí nitơ và thoát lên khí quyển. Đây là quá trình khử nitrat, làm đất mất đạm rất nhanh.
- Các cation kiềm như Canxi, Maggie, Kali bị rửa trôi mạnh, đặc biệt ở vùng đất dốc hoặc đất nhẹ.
- Sự mất cân bằng ion khiến pH đất giảm, đất bị chua hóa, làm hạn chế khả năng hấp thu dinh dưỡng của rễ.
Kết quả là đất sau lũ nghèo dinh dưỡng hơn, dù bề mặt có thể nhìn thấy lớp bùn phù sa.
Hay khi oxy hóa khử tiếp tục giảm, nhiều nguyên tố vốn ổn định trong đất bắt đầu chuyển sang dạng hòa tan, dễ xâm nhập vào rễ và gây ngộ độc:
- Hiếu khí (Eh > 300 mV): Oxy hóa chiếm ưu thế → Đất ổn định, rễ hô hấp bình thường.
- Khử nitrat (Eh 250 đến 100 mV): Nitrat → Nitơ → Đất nghèo đạm nhanh chóng.
- Khử sắt và mangan (Eh 100 đến -100 mV): Fe (III) → Fe (II), Mn (IV) → Mn (II) → Sắt và mangan hòa tan gây ngộ độc rễ, lá úa vàng, sinh trưởng kém.
- Khử sunfat (Eh < -150 mV): Hình thành khí hydro sulfide (H2S) → Mùi trứng thối, độc mạnh với tế bào rễ.
- Tạo metan (Eh < -200 mV): Sinh khí metan (CH4) → Ngộ độc hữu cơ cục bộ và phát thải khí nhà kính.
Ngoài các phản ứng nội sinh trong đất, lũ lụt còn có thể mang theo kim loại nặng như Arsen (As), Chì (Pb) từ khu công nghiệp, làng nghề hoặc bãi thải thượng nguồn. Những chất này dễ tích tụ trong trầm tích và tầng đất canh tác, tạo ra rủi ro lâu dài cho:
- An toàn thực phẩm
- Sức khỏe con người
- Độ bền vững của hệ sinh thái nông nghiệp
Xem thêm: Hậu quả của lũ lụt gây ra nghiêm trọng đến mức nào?
Hệ vi sinh vật của đất bị phá hủy sau trận lũ
Chất lượng đất không chỉ được quyết định bởi khoáng chất hay dinh dưỡng, mà còn bởi hệ vi sinh vật đất. Lũ lụt tạo ra một cú sốc sinh học nghiêm trọng, làm sụp đổ sự cân bằng mong manh này và mở đường cho mầm bệnh bùng phát.
Khi đất bị ngập nước, oxy trong đất nhanh chóng cạn kiệt. Các vi sinh vật hiếu khí, vốn đóng vai trò phân giải hữu cơ và cố định dinh dưỡng, không thể tồn tại:
- Sau 24 giờ ngập nước, hoạt tính sinh học của đất có thể giảm khoảng 25%.
- Sau 72 giờ, phần lớn vi sinh vật hiếu khí và giun đất bị tiêu diệt hoặc buộc phải di cư.
Hệ quả là quá trình khoáng hóa chậm lại, mùn không được phân giải, đất trở nên chết và kém phản ứng với phân bón.
Một biểu hiện điển hình của suy thoái sinh học sau lũ là sự suy giảm mạnh của nấm cộng sinh Arbuscular Mycorrhizae (AM). Đây là nhóm nấm giúp rễ cây:
- Tăng diện tích hấp thu
- Hòa tan và vận chuyển lân (P) từ đất vào cây
Khi nấm AM bị tổn thương, cây trồng rơi vào trạng thái thiếu lân chức năng. Điều này lý giải vì sao sau lũ, cây thường tím lá, sinh trưởng kém, dù phân tích đất vẫn cho thấy hàm lượng lân tổng số không thấp.
Ngoài ra, môi trường đất yếm khí và ẩm kéo dài trở thành điều kiện lý tưởng cho nấm bệnh thủy sinh phát triển. Hai tác nhân nguy hiểm nhất là Phytophthora và Pythium. Chúng di chuyển theo dòng nước lũ, xâm nhập trực tiếp vào bộ rễ đã suy yếu do thiếu oxy, gây thối rễ, thối cổ rễ và chết cây hàng loạt.
Tại các vùng trồng cây ăn quả giá trị cao như sầu riêng ở Đồng bằng sông Cửu Long và Đông Nam Bộ, bệnh xì mủ thối rễ do Phytophthora palmivora thường bùng phát mạnh sau lũ. Nếu không được phát hiện và xử lý kịp thời, thiệt hại có thể lên tới mất trắng cả vườn, gây tổn thất lớn về kinh tế và sinh kế cho nhà vườn.
Xem thêm: Lũ lụt tác động đến hệ sinh thái và đa dạng sinh học như thế nào?
Hướng dẫn cách phục hồi sức khỏe đất sau lũ lụt
Để khôi phục chất lượng đất bị biến chất sau lũ lụt, cần một quy trình khoa học, có trình tự rõ ràng nhằm tái lập cân bằng vật lý – hóa học – sinh học của đất. Can thiệp càng sớm và đúng cách, khả năng phục hồi càng cao.
Bước 1: Tiêu úng và vệ sinh khẩn cấp
Ưu tiên rút nước nhanh nhất có thể, đặc biệt trong 48 giờ đầu sau khi lũ rút. Đây là khung thời gian vàng để hạn chế tổn thương rễ và sự bùng phát mầm bệnh.
- Dọn bỏ tàn dư thực vật, xác động vật, rác hữu cơ phân hủy.
- Rửa sạch bùn non bám trên thân và lá để cây sớm khôi phục khả năng quang hợp.
Mục tiêu chính của bước này là cắt đứt môi trường yếm khí và giảm nguồn lây nhiễm sinh học trong đất.
Bước 2: Phá váng và thông khí đất
Khi bề mặt đất bắt đầu se khô, tiến hành xới nhẹ tầng đất mặt để phá vỡ lớp đóng váng:
- 5 – 10 cm đối với cây ăn quả và cây lâu năm
- Sâu hơn đối với ruộng lúa và cây trồng ngắn ngày
Biện pháp này giúp oxy khuếch tán trở lại vào đất, cải thiện hô hấp rễ và kích hoạt lại vi sinh vật hiếu khí vốn bị ức chế sau lũ.
Bước 3: Điều chỉnh hóa học bằng vôi bột
Sau lũ, đất thường bị chua hóa và tích tụ độc tố. Bón vôi là giải pháp hóa học hiệu quả và dễ áp dụng. Liều lượng khuyến nghị: 600 – 1.000 kg/ha, tùy mức độ pH và loại đất.
Bón vôi có tác dụng:
- Nâng pH đất, giảm độ chua
- Khử trùng mầm bệnh trong đất
- Hỗ trợ kết tủa kim loại nặng như Fe, Al, hạn chế độc tính với rễ
Nên bón vôi trước khi bổ sung phân hữu cơ từ 7 – 10 ngày để đạt hiệu quả tối ưu.
Bước 4: Tái thiết hệ sinh thái sinh học của đất
Giai đoạn này tập trung khôi phục sự sống trong đất:
- Bổ sung phân hữu cơ hoai mục để cải thiện cấu trúc đất và nguồn mùn.
- Kết hợp nấm đối kháng Trichoderma nhằm ức chế nấm bệnh gây hại rễ.
Lưu ý:
- Không bón phân đạm (N) khi bộ rễ chưa hồi phục hoàn toàn.
- Ưu tiên phân bón lá giàu lân (P) và kali (K) để cấp cứu cây, kích thích ra rễ mới và tăng sức đề kháng.
Hiểu rõ chất lượng đất bị biến chất ra sao sau lũ lụt là nền tảng để đưa ra quyết định canh tác chính xác. Đất sau lũ ở trạng thái nhạy cảm và dễ tổn thương, đặc biệt là tầng rễ và hệ vi sinh vật đất. Việc vội vàng bón phân hóa học hoặc sử dụng máy móc nặng khi đất còn ướt sẽ làm gia tăng nén chặt đất, phá vỡ cấu trúc lỗ rỗng và kéo dài quá trình suy thoái.
Nếu vườn cây hoặc ruộng canh tác có dấu hiệu suy kiệt nghiêm trọng sau lũ, bà con nên liên hệ sớm với kỹ sư nông nghiệp địa phương hoặc cán bộ khuyến nông để được tư vấn phác đồ cải tạo đất chuyên biệt cho từng vùng sinh thái.
