Than sinh học như một giải pháp chống chịu mặn trong trồng lúa

Than sinh học như một giải pháp chống chịu mặn trong trồng lúa

Việc sử dụng than sinh học—đặc biệt là than sinh học từ vỏ trấu—đã được chứng minh là làm giảm tác động tiêu cực của độ mặn của đất và sự xâm nhập của nước mặn vào ruộng lúa. Một nghiên cứu năm 2021 ( Than sinh học làm giảm tác động kết hợp của độ mặn của đất và sự xâm nhập của nước mặn vào lúa ) đã phát hiện ra rằng điện tích bề mặt âm của than sinh học từ vỏ trấu, có nguồn gốc từ nhóm carboxyl và hydroxyl, cho phép nó hấp thụ các ion natri (Na⁺) từ đất mặn. Khi được bón ở tỷ lệ 30% (w/w), than sinh học từ vỏ trấu:

• Giảm sự hấp thụ Na⁺ của cây lúa
• Tăng tỷ lệ K⁺/Na⁺ của chồi
• Giảm thiểu tổn thương sinh lý do căng thẳng muối gây ra

Các kết luận tương tự đã được rút ra trong nghiên cứu Ảnh hưởng của than sinh học từ trấu và phân hữu cơ lên ​​hàm lượng muối và tính chất thủy lực của đất và năng suất lúa ở các cánh đồng bị ảnh hưởng bởi muối , làm nổi bật thêm tiềm năng của than sinh học trong việc cải thiện cấu trúc đất, khả năng giữ chất dinh dưỡng và khả năng phục hồi của cây trồng ở các vùng bị thoái hóa do muối.

Khủng hoảng nước và sức khỏe cộng đồng ở Việt Nam

Đồng bằng sông Cửu Long và Tây Nguyên của Việt Nam đang phải đối mặt với tình trạng thiếu nước nghiêm trọng, thường đe dọa đến tính mạng. Khi điều kiện khí hậu trở nên tồi tệ hơn, tình hình trở nên tồi tệ hơn:

• Tại tỉnh Ninh Thuận, người dân phải đối mặt với tình trạng thiếu nước nghiêm trọng vào đầu mỗi mùa khô ( Hạn hán nghiêm trọng gây thiệt hại nặng nề cho tỉnh Việt Nam) ).
• Hà Nội và Đà Lạt được dự báo sẽ phải chịu tình trạng thiếu nước nghiêm trọng trong thập kỷ tới do sự kết hợp của ô nhiễm, hạn hán và cơ sở hạ tầng nước kém ( Hà Nội sẽ phải đối mặt với tình trạng thiếu nước vào mùa hè; Đà Lạt có thể cạn kiệt nước sạch trong mười năm nữa ).

Một nghiên cứu về nước ngầm quốc gia ( Nhận xét về chất lượng nước ngầm hiện tại ở Việt Nam ) cho thấy hầu hết nước ngầm được khai thác thông qua các giếng khoan bị ô nhiễm nặng bởi asen (As), sắt (Fe), mangan (Mn) và amoni (NH₄⁺). Những phát hiện bao gồm:

• Nồng độ asen cao tới 3.050 µg/L, so với giới hạn 10 µg/L của WHO
• 72% giếng ống được thử nghiệm vượt quá giới hạn của WHO
• Hàng triệu người có thể có nguy cơ bị ngộ độc asen mãn tính
• Các bệnh lây truyền qua đường nước do nước bị ô nhiễm và điều kiện vệ sinh kém gây ra 4 tỷ ca tiêu chảy mỗi năm, dẫn đến 1,8 triệu ca tử vong, chủ yếu là trẻ em

Ở đồng bằng sông Cửu Long, nhiều hộ gia đình nông thôn vẫn sử dụng nước mặt chưa qua xử lý, lắng cặn trong chum trước khi đun sôi – một phương pháp không đủ để loại bỏ các hóa chất nông nghiệp hòa tan và mầm bệnh ( Tổng quan về ô nhiễm nông nghiệp tại Việt Nam: Ngành cây trồng 2017 ).

Sự khan hiếm nước toàn cầu và sự vô lý của việc xả chất thải

Thiếu nước không còn là vấn đề cục bộ nữa. Theo các nghiên cứu toàn cầu:

• Một trong bốn thành phố lớn đang chịu áp lực nghiêm trọng về nước ( 11 thành phố có khả năng cạn kiệt nước uống nhất )
• Nam Phi, Đông Địa Trung Hải, Ấn Độ và Đài Loan đều đang phải đối mặt với hạn hán lịch sử
• Hơn 45 quốc gia đang cùng lúc phải vật lộn với tình trạng mất an ninh lương thực và nước do hạn hán gây ra
• Hợp đồng tương lai về nước hiện đang được giao dịch trên Phố Wall, cùng với vàng và dầu—báo hiệu sự công nhận toàn cầu về sự khan hiếm và giá trị của nó

Trong bối cảnh này, việc sử dụng hàng trăm lít nước mỗi ngày cho mỗi con vật để xả phân vào bể sinh học là hoàn toàn không bền vững, cả về mặt môi trường và kinh tế.

Máy sinh học: Tốn nhiều nước, năng suất thấp và gây hại cho môi trường

Mặc dù rất phổ biến, nhưng máy ủ sinh học không phù hợp với hoạt động chăn nuôi quy mô nhỏ ở những khu vực có nguồn nước hạn chế và cơ sở hạ tầng quản lý chất thải kém.

Năng suất khí sinh học thấp

• Từ phân lợn, chỉ có dưới 5,5% được chuyển thành khí sinh học
• Khí sinh học được tạo ra chứa 30–50% carbon dioxide, làm giảm giá trị nhiệt lượng của nó
• Rò rỉ khí mê-tan từ máy nghiền, van và đường ống dẫn khí dao động từ 10–40%, làm suy yếu nghiêm trọng các lợi ích về khí hậu

Thách thức quản lý chất thải

• Việc lưu trữ và vận chuyển chất thải (hỗn hợp chất rắn và chất lỏng) phức tạp về mặt hậu cần và tốn kém
• Việc bón phân phải kịp thời, đồng bộ với nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng—điều mà hầu hết các hộ nông dân nhỏ không thể thực hiện được một cách nhất quán
• Việc lưu trữ không đúng cách dẫn đến phát thải thêm khí mê-tan, thường chiếm 20% tổng lượng khí sinh học được sản xuất
• Có tới 62,5% chất thải được đổ trực tiếp vào các tuyến đường thủy hoặc đầm phá, gây ra sự suy thoái môi trường nghiêm trọng

Nguy cơ môi trường

• Nước thải chảy tràn dẫn đến phú dưỡng, tàn phá hệ sinh thái dưới nước và giết chết các loại cây trồng gần đó như cây cọ và cây dừa
• Các trang trại sử dụng bể sinh học có tác động phú dưỡng cao hơn 3–4 lần so với các trang trại không sử dụng

---

Một con đường tốt hơn phía trước: Các giải pháp khô, phi tập trung và tái tạo

Ở những vùng bị ô nhiễm và thiếu nước, quá trình tiêu hóa sinh học ướt không phải là giải pháp. Thay vào đó, quá trình chuyển đổi sang:

• Hệ thống chuyển đổi sinh học khô (ví dụ, ấu trùng BSF, ủ giun)
• Sản xuất than sinh học và tích hợp đất
• Xử lý khô chất thải phi tập trung
• Mô hình phục hồi chất dinh dưỡng vòng kín

…cung cấp một giải pháp thay thế ít phát thải hơn, tiết kiệm nước và tái tạo cho các chiến lược biến rác thải thành khí sinh học lỗi thời. Trong thời đại hạn hán toàn cầu, chúng ta phải coi trọng nước không phải như một công cụ để xả chất thải—mà là một tài sản quý giá, hữu hạn cần được bảo tồn.

Tác giả: Nhóm nông dân ASEAN