Nghiên cứu ứng dụng than sinh học nâng cao sức sản xuất của đất: ảnh hưởng loại và lượng bón than sinh học đến sinh trưởng và năng suất lúa
Việt Nam mỗi năm có khoảng 100-200 triệu tấn phế phụ phẩm hữu cơ thải ra từ trồng trọt và chăn nuôi. Một phần phế phụ phẩm nông nghiệp đã được tái sử dụng với nhiều mục đích khác nhau đem lại những lợi ích nhất định. Tuy nhiên vẫn còn một phần không nhỏ chưa được quản lý tốt, thải trực tiếp ra môi trường sống, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng ở nhiều nơi. Sự phân hủy các vật liệu hữu cơ không được quản lý này cũng đang góp phần làm gia tăng lượng khí nhà kính (KNK) phát thải vào khí quyển. Theo kết quả kiểm kê KNK quốc gia năm 2000, nông nghiệp là nguồn phát thải KNK lớn nhất, chiếm 45% tổng lượng phát thải quốc gia. Trong bối cảnh Việt Nam và các nước trên thế giới nỗ lực tìm các giải pháp giảm phát thải KNK để kìm hãm biến đổi khí hậu toàn cầu, sản xuất và sử dụng than sinh học (TSH) làm chất cải tạo đất được coi là một trong các giải pháp hiệu quả để giảm bớt lượng các bon (C) dạng KNK (CO2 và CH4) trong khí quyển. TSH là sản phẩm của quá trình nhiệt phân các vật liệu hữu cơ trong điều kiện không có hoặc ít ôxi. TSH có đặc tính xốp, hàm lượng C cao và khó bị biến đổi thành CO2 hay CH4 trong môi trường đất. Một số nghiên cứu trên thế giới gần đây chỉ ra rằng TSH có thể cải tạo môi trường đất, nâng cao sức sản xuất của đất qua việc làm giảm tính chua, tăng dung tích hấp thu và độ phì nhiêu của đất làm thay đổi các tính chất hóa lý đất, ảnh hưởng gián tiếp lên nấm cộng sinh rễ mycorrhizal qua những ảnh hưởng lên các loài vi khuẩn khác (Glaser, 2007; Steiner et al., 2007), tăng khả năng duy trì nước của đất, giảm mức độ thấm sâu của các chất trong đất (Lehmann et al., 2006). Tuy nhiên, một số nghiên cứu cũng chỉ ra rằng đối với các loại đất khác nhau thì ảnh hưởng của TSH cũng sẽ khác nhau. Tryon (1948) đã chỉ ra rằng than củi làm tăng độ ẩm hữu hiệu trong đất cát, không ảnh hưởng trong đất mùn và làm giảm độ ẩm hữu hiệu trong đất sét. Kết quả này cho thấy việc đưa TSH vào đất có hàm lượng cấp hạt sét cao có thể sẽ không phù hợp trong việc làm tăng khả năng giữ ẩm của đất. Ngược lại, TSH có thể sẽ là một công cụ để chống lại quá trình xa mạc hóa ở các vùng đất cát. Một số nghiên cứu trên thế giới cũng đã cho thấy bổ sung TSH vào đất đã làm tăng năng suất nhiều loại cây trồng như lúa, ngô, cải củ, đậu tương (Chan et al., 2008, Steiner et al., 2007). Tuy nhiên, trong các nghiên cứu trên có sự khác nhau về lượng TSH (dao động tự 0,5 đến 15 tấn/ha), loại TSH (từ các vật liệu thực vật hoặc chất thải động vật khác nhau), loại đất nghiên cứu do vậy mức độ tăng năng suất cây trồng do bón TSH cũng rất khác nhau (44-200%).
Nhiều vùng đất nông nghiệp ở Việt Nam đang có nguy cơ thoái hóa nhanh do quá trính xa mạc hóa hay do khai thác sử dụng đất không cân đối. Với nguồn phế phụ phẩm dồi dào, sẵn có thì sử dụng TSH làm chất cải tạo đất cho các vùng nói trên sẽ đem lại nhiều lợi ích cả về mặt kinh tế và môi trường. Vấn đề đặt ra là sử dụng TSH như thế nào, sản xuất bằng công nghệ và loại vật liệu hữu cơ nào để được chấp nhận cả về mặt kinh tế và môi trường. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn trên, đề tài “Nghiên cứu sử dụng TSH cải thiện hữu cơ, nâng cao sức sản xuất của đất” được triển khai tại Viện Môi trường Nông nghiệp giai đoạn 2010-2012 nhằm đánh giá hiệu quả của việc sử dụng các loại TSH tạo ra từ gốc luồng, xơ dừa, trấu làm chất cải tạo đất xám bạc màu (acrisols) cho các cây trồng trong cơ cấu lúa xuân - lúa mùa - ngô đông. Bài viết này trình bày một phần kết quả đề tài nói trên thực hiện năm 2010 nhằm chỉ ra nhưng ảnh hưởng các loại và lượng bón TSH khác nhau đến sinh trưởng và năng suất lúa trồng vụ đầu tiên sau khi đất được bón TSH. Hy vọng các kết quả nghiên cứu trình bày dưới đây có thể là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo trong việc lựa chọn loại vật liệu hữu cơ trong việc xây dựng quy trình sản xuất và sử dụng TSH làm chất cải tạo đất, nâng cao năng suất cây trồng và góp phần giảm thiểu KNK trong khí quyển.
Liên hệ: iaehung@gmail.com để biết thông tin chi tiết
Tải về