III. CÁC TỒN TẠI TRONG SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG PHÂN BÓN Ở VIỆT NAM
i) Số lượng phân bón quá nhiều, gây khó khăn cho hướng dẫn sử dụng và kiểm soát chất lượng. Theo Cục Bảo vệ thực vật, đến nay có 24.491 sản phẩm (bón rễ 21.289 và bón lá 3.202 sản phẩm) được công nhận lưu hành, trong đó phân bón vô cơ chiếm 80,4% (19.693 sản phẩm).
ii) Mất cân đối trong nguồn cung phân bón hữu cơ. Hiện tại với nhiều cây trồng vẫn chủ yếu bón phân vô cơ mà không sử dụng phân bón hữu cơ, trong khi nguồn vật liệu để chế biến phân hữu cơ đang lãng phí, nhất là phân lợn thịt.
iii) Sản xuất, kinh doanh phân bón giả, kém chất lượng: Do lợi nhuận, không ít cơ sở sản xuất phân bón giả, phân bón kém chất lượng, thậm chí sản xuất phân bón không có tên trong danh mục phân bón được lưu thông trên thị trường. Tình trạng này chắc chắn sẽ gia tăng khi mà giá phân bón quá cao như hiện nay. Hy vọng Cục BVTV sẽ có số liệu cập nhật về tình trạng này và công bố thường xuyên trên phương tiện thông tin đại chúng.
iv) Vi phạm về nhãn hiệu hàng hóa: Việc đặt tên và ghi các nội dung trên bao bì cũng có nhiều bất cập như ghi bằng tiếng Anh làm cho nông dân hiểu lầm về xuất xứ hàng hóa kiểu như phân bón “công nghệ Nhật”, “công nghệ Mỹ”, “chất lượng châu Âu”…Cũng có một số phân bón sản xuất trong nước lại đặt tên nước ngoài, hoặc tên không liên quan đến thành phần, công dụng của phân bón…
v) Thiếu hướng dẫn sử dụng phân bón khách quan: Hiện nay khuyến cáo sử dụng phân bón chủ yếu do doanh nghiệp cung ứng phân bón mà thiếu đi hướng dẫn của cơ quan khuyến nông. Các dự án khuyến nong về phân bón rất ít và mang tính đơn lẻ. Hiện nay, quy trình sử dụng phân bón phải được tích hợp trong gói kỹ thuật đồng bộ kiểu như ICM…
IV. ĐỊNH HƯỚNG VÀ GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG PHÂN BÓN
4.1. Nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón thông qua cân đối Hữu cơ - Vô cơ
Có một câu hỏi thường được nhắc đến là phân bón vô cơ hay hữu cơ quan trọng và an toàn hơn với năng suất cây trồng, chất lượng nông sản và môi trường. Trước hết, chúng ta cần hiểu rằng, dù được cung cấp từ nguồn nào thì chất dinh dưỡng đều phải chuyển về dạng vô cơ/ion thì cây trồng mới hấp phụ được. Do vậy, nếu nói sử dụng phân bón vô cơ là không an toàn sẽ không thuyết phục. Không lẽ, các nước phát triển, sản xuất quy mô lớn bằng phương thức thủy canh mà trong đó gần như 100% chất dinh dưỡng ở dạng vô cơ, lại không có sản phẩm an toàn? Do vậy, mỗi quốc gia sẽ ưu tiên lựa chọn phương thức sản xuất phù hợp nhất với điều kiện tự nhiên và các nguồn lực khác của mình để đạt hiệu quả cao nhất.
Ưu thế của phân bón vô cơ và hữu cơ là rất khác biệt. Trong khi phân bón vô cơ có tác dụng nhanh, có tính chuyên dùng, giúp cây trồng sinh trưởng và phát triển với tốc độ cao, bội thu năng suất lớn thì phân bón hữu cơ lại có tác dụng đa chiều, đa chức năng và chậm hơn. Ngoài việc cung cấp chất dinh dưỡng cân đối đa, trung, vi lượng (mà phân vô cơ không có được), phân hữu cơ còn bổ sung chất hữu cơ và các vi sinh vật có ích cho đất. Nhờ đó, độ phì nhiêu của đất được cải thiện, hiệu quả sử dụng phân bón vô cơ được nâng cao, mức độ độc hại của sắt, nhôm cũng được giảm nhẹ. Trên vùng đất dốc, đất thành phần cơ giới nhẹ (đất cát, đất xám), phân hữu cơ có tác dụng làm giảm rửa trôi, xói mòn đất và dinh dưỡng. Trong điều kiện thiếu nước (Bảng 7), phân hữu cơ còn tăng cường khả năng chịu hạn của cây trồng (tăng sức chứa ẩm tối đa đồng ruộng nên tăng lượng nước hữu hiệu).
Ngoài ra, những nghiên cứu gần đây còn cho thấy chất hữu cơ tăng khả năng tích lũy cacbon trong đất, nên giảm phát thải khí nhà kính. Khi bón phân ủ (compost), mức độ hấp thu vào đất có thể đạt 8,221 kg CO2/ha/năm5. Như vậy, với tổng diện tích đất sản xuất nông nghiệp thế giới là 4,88 tỷ hecta (FAO, 2010), nếu bón 8,2 tấn phân hữu cơ/ha sẽ có thể chôn lấp được 40 Gt CO2, bằng 80% tổng lượng phát thải toàn cầu (49 Gt)[ Synthesis Report of the IPCC. Fifth Assessment Rep].
Tuy nhiên, sử dụng phân hữu cơ cũng có những nguy cơ tiềm ẩn gây ô nhiễm môi trường như tích lũy kim loại nặng, vi sinh vật độc hại (trứng giun, E. Coli…) hay quá trình phú dưỡng nguồn nước. Hiện nay, nhiều người vẫn lầm tưởng rằng chỉ có phân đạm vô cơ mới là nguồn tích lũy nitrat trong nông sản. Thực ra, nitrat có thể tạo ra từ hữu cơ của đất, phân chuồng, phế phụ phẩm nông nghiệp... Ở Runnels, bang Texas (Mỹ) người ta phát hiện thấy trong nước ngầm tới 3.000 mg NO3/lít (theo tiêu chuẩn của WHO là 50 mg NO3/lít) mà nguyên nhân chính là do phân giải chất hữu cơ sau khi cầy vùi phế phụ phẩm. Các nghiên cứu với 15N của PPI (1996) cũng thấy phần lớn NO3 bị rửa trôi lại không phải trực tiếp từ phân đạm khoáng bón vào mà là từ các chất hữu cơ. Kết quả nghiên cứu của trại Rothamsted (Anh) cũng có kết luận tương tự: nguồn NO3 rửa trôi hầu hết là từ chất hữu cơ và tàn dư thực vật[ Dẫn theo: Nguyễn Văn Bộ. Những nguy cơ ô nhiễm môi trường từ phân bón, 1999]. Đạm từ các nguồn này trong chu trình phân giải lại dễ bị rửa trôi và tích lũy lâu dài hơn từ phân bón vô cơ. Do vậy, việc bón phân hữu cơ, phế phụ phẩm nông nghiệp trong điều kiện nhiệt độ cao, lượng mưa lớn cũng sẽ là nguồn cung cấp NO3 rất lớn.
Nhiều kết quả nghiên cứu đã chứng minh trên hầu hết các loại đất, phân bón vô cơ có mối quan hệ qua lại rất chặt với phân hữu cơ. Bón phân hữu cơ làm tăng hiệu suất sử dụng phân đạm 30 - 40%, phân lân 20 - 25% và thay thế được 30 - 40% phân kali với lượng bón 10 tấn/ha. Như vậy, cực đoan vô cơ hay hữu cơ đều mang lại hiệu quả tiêu cực về kinh tế và môi trường. Con đường duy nhất đúng là cân đối giữa vô cơ và hữu cơ cả về tỷ lệ và liều lượng cho mỗi loại cây trồng trên mỗi loại đất... Theo nhiều nghiên cứu, tỷ lệ dinh dưỡng 30% từ nguồn phân hữu cơ và 70% từ nguồn phân vô cơ là tối ưu cho phần lớn cây trồng để vừa đảm bảo tăng năng suất, chất lượng vừa góp phần ổn định độ phì nhiêu của đất. Do vậy, cung ứng phân hữu cơ chất lượng tốt cũng như phân vô cơ thế hệ mới, có hiệu quả sử dụng cao sẽ là rất cần thiết.
Vậy, làm thế nào để có đủ phân hữu cơ. Nếu lấy tỷ lệ tối ưu dinh dưỡng từ nguồn hữu cơ là 30% thì để cân đối với khoảng 3,5 triệu tấn chất dinh dưỡng (từ 7,5 triệu tấn phân bón vô cơ) đang sử dụng thì chúng ta cần khoảng 1,05 triệu tấn chất dinh dưỡng từ nguồn phân hữu cơ các loại, tương đương 40 - 50 triệu tấn phân chuồng truyền thống[ Tổng N; P2O5 và K2O trong phân chuồng Việt Nam dao động trong khoảng 1,8 - 2,0%. Trung Quốc đưa ra tiêu chuẩn là 4% và chúng tôi lấy số liệu 4% dùng cho cả phân hữu cơ truyền thống và phân hữu cơ chế biến công nghiệp.].
Xét về tiềm năng, chúng ta hoàn toàn có thể sản xuất đủ số lượng phân hữu cơ nêu trên để có trung bình 4-5 tấn phân hữu cơ/ha gieo trồng với nguồn nguyên liệu chất lượng cao. Theo cân đối, nếu chúng ta tận dụng khoảng 30-35% của 160-170 triệu tấn phụ phẩm trong sản xuất và chế biến trồng trọt[ Theo Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, phụ phẩm từ sản xuất lúa gạo 57,5 triệu tấn; sản xuất ngô 12,4 triệu; sản xuất sắn 10,5 triệu tấn; sản xuất mía đường 7,5 triệu tấn; sản xuất cà phê 3,18 triệu tấn. Ngoài ra còn hàng trệu tấn phụ phẩm từ cây họ đậu, cây ăn quả….], chứa khoảng 1 triệu tấn chất dinh dưỡng; 60 - 65 triệu tấn phân gia súc, gia cầm, chứa khoảng 800 ngàn tấn chất dinh dưỡng. Đó là chưa kể một lượng lớn phân bắc (khoảng 3,5 - 4 triệu tấn) chưa được tận dụng.
4.2. Nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón thông qua phát triển nông nghiệp tuần hoàn
Khái niệm về kinh tế tuần hoàn (Circular Economy) được nêu ra từ cuối những năm 1970s bởi Ellen MacArthur Foundation. Hiện có rất nhiều định nghĩa, tuy nhiên, định nghĩa dễ hiểu và cô đọng nhất là của Pearce và Turner (1990): Mô hình kinh tế (tuần hoàn) này dựa trên nguyên lý cơ bản “mọi thứ đều là đầu vào đối với thứ khác”.
Mục đích của kinh tế tuần hoàn là nhằm kéo dài thời gian sử dụng các sản phẩm, gia tăng giá trị. Nguyên tắc cơ bản của kinh tế tuần hoàn là: Tất cả các "phế thải" của quá trình sản xuất đều được coi như nguyên vật liệu của các quy trình sản xuất sản phẩm khác. Cách tiếp cận này là đối lập với kinh tế tuyến tính (linear economy), trong đó thâm canh (tăng đầu tư) là yếu tố quan trọng nhất và tài nguyên chỉ di chuyển một chiều, từ khai thác, sản xuất, sử dụng và loại bỏ sau đó như chất thải, dẫn đến việc lãng phí tài nguyên và tạo ra một lượng phế thải khổng lồ. Đây chính là phương thức sản xuất mà chúng ta đã và đang áp dụng. Trong Nông nghiệp, tuần hoàn (circular agriculture) là để hạn chế sử dụng tài nguyên và giảm phát thải nhà kính vào môi trường bằng việc tổ chức sản xuất theo vòng tuần hoàn khép kín.
Với khái niệm nêu trên có thể nói Nông nghiệp tuần hoàn đã tồn tại hàng ngàn năm ở Việt Nam trong các hệ thống canh tác: Vườn-Ao-Chuồng; xen canh, gối vụ. Các hợp phần cấu thành của vòng tròn sản xuất nông nghiệp tuần hoàn hiện nay đang được khai thác và ứng dụng, tuy nhiên chưa hiệu qủa như mong muốn, nên tiềm năng còn rất lớn. Trong lĩnh vực phân bón và dinh dưỡng cây trồng cần lưu ý các yếu tố trong hệ thống tuần hoàn sau:
Thứ nhất, tuần hoàn chất hữu cơ
Chất hữu cơ là yếu tố cấu thành quan trọng nhất của độ phì nhiêu đất. Không có chất hữu cơ, không thể gọi là đất. Chất hữu cơ cũng là nguồn các bon để cây trồng quang hợp, tạo năng suất, do vậy cân bằng hữu cơ có vai trò đặc biệt.
Chất hữu cơ trong đất bao gồm các sản phẩm phân giải ở mức độ khác nhau của các vật liệu hữu cơ từ cây trồng, vật nuôi, vi sinh vật. Chất hữu cơ luôn luôn chịu tác động của hai quá trình xảy ra đồng thời là quá trình mùn hóa (tạo nên các hợp chất mùn cao phân tử) và quá trình khoáng hóa. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm như ở Việt Nam (nhiệt độ cao và lượng mưa lớn) thì quá trình khoáng hóa là chủ đạo, chiếm ưu thế, trong khi ở vùng ôn đới (nhiệt độ và độ ẩm thấp) thì quá trình mùn hóa lại chiếm ưu thế. Do vậy, việc ổn định được hàm lượng chất hữu cơ trong đất là nhiệm vụ hàng đầu của các nhà thổ nhưỡng
Chất hữu cơ đất quan trọng, bởi nhờ có chúng mà độ phì nhiêu đất được hình thành. Vai trò của chất hữu cơ trong đất thể hiện ở các khía cạnh sau:
i)Cải thiện tính chất vật lý-nước của đất, tăng khả năng giữ nước cho cây trồng, đồng thời, cấu trúc của đất cũng được cải thiện (Bảng 7).
ii)Cải thiện dung tích hấp thu của đất (CEC) nên chất dinh dưỡng bón vào không bị rửa trôi, hạn chế mất dinh dưỡng từ phân bón.
iii)Chất hữu cơ chứa khá nhiều chất dinh dưỡng như đạm, lân, kali, các nguyên tố trung và vi lượng nên khi bị khoáng hóa, sẽ giải phóng các nguyên tố trên cho cây trồng, do vậy có thể nói chất hữu cơ là kho dự trữ dinh dưỡng quan trọng của cây trồng.
iv)Tạo nền thâm canh, nâng cao hiệu quả sử dụng phân vô cơ.
v)Tạo môi trường thuận lợi cho hệ vi sinh vật và động vật đất phát triển tạo thành hệ sinh thái đất hoàn thiện, cải thiện độ phì nhiêu của đất và hạn chế bệnh từ đất.
vi)Hạn chế mức độ độc hại của Al3+, Fe2+ thông qua quá trình tạo phức với các ion kim loại trên.
Tuy nhiên, cùng với ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên, quá trình thâm canh cao, tăng vụ, sử dụng giống mới, lạm dụng phân hóa học… đã dẫn đến suy thoái chất hữu cơ trong đất cả về số lượng và chất lượng. Việc bổ sung chất hữu cơ từ các nguồn phân hữu cơ ngày càng hạn chế. Những cánh đồng lúa, trang trại cà phê, cây công nghiệp, cây ăn quả vốn được bón từ 10-30 tấn phân hữu cơ/năm đã được thay bằng nhiều tấn phân hóa học. Có thể lấy thực trạng bón phân cho cà phê là ví dụ. Lượng phân bón biến động rất lớn và thường cao hơn khuyến cáo. Lượng bón cũng phụ thuộc giá cà phê. Khi được giá, nông dân tăng bón phân để cải thiện năng suất. Theo điều tra của Viện KHKT Nông lâm nghiệp Tây Nguyên, với cà phê vối ở Đắc Lắc và Gia Lai, lượng đạm bón dao động từ 64 - 1.980 kg N/ha; trung bình 518 kg N/ha/năm, cao hơn khuyến cáo 100 - 150 kg N/ha. Lượng phân lân trung bình là 269 kg P2O5/ha/năm, cao hơn rất nhiều (> 300 %) so với nhu cầu và khuyến cáo. Lượng kali bón biến động từ 48 - 1.900 kg K2O/ha/năm; trung bình 425 kg K2O/ha.
Với cà phê chè ở Lâm Đồng, lượng đạm bón từ 64-1.597 kg N/ha; trung bình 639 kg N, cao hơn khuyến cáo 150 - 200 kg N/ha. Với lân, lượng bón trung bình 489 kg P2O5/ha/năm, cao hơn so với khuyến cáo 500% (mức khuyến cáo từ 80 - 100 kg P2O5/ha/năm). Còn kali, biến động trong phạm vi từ 32 - 1.707 kg K2O/ha; trung bình 414 kg K2O/ha, cũng rất cao.
Do vậy, cân đối nguồn dinh dưỡng từ phân hữu cơ và phân bón vô cơ là hết sức quan trọng, Quá thiên lệch về hóa học hóa nông nghiệp còn làm sâu bệnh tăng thêm và sử dụng thuốc bảo vệ thực vật ngày một nhiều hơn, nguy cơ ô nhiễm môi trường và suy giảm chất lượng nông sản. Do vậy, việc ổn định chất hữu cơ trong đất đang là bài toán nan giải của sản xuất nông nghiệp bền vững.
Thứ hai, tuần hoàn chất dinh dưỡng
Có một định luật rất phổ biến trong Nông hóa là “Định luật trả lại”, do nhà hóa học Justus von Liebig (Đức) và Johsep Boussingaut (Pháp) nêu ra vào cuối thế kỷ 19 với nội dung cơ bản là: “Để cho đất khỏi bị kiệt màu, cần trả lại cho đất tất cả những nguyên tố mà cây trồng lấy đi theo sản phẩm thu hoạch”. Định luật này mở đường cho phát triển và sử dụng phân hóa học.
Chúng ta biết rằng, cây trồng cần 16 nguyên tố dinh dưỡng khoáng, trong đó có 3 nguyên tố đa lượng (N, P, K); 4 nguyên tố trung lượng (Ca, Mg, Si, S); 7 nguyên tố vi lượng (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, Cl). Có 3 nguyên tố dinh dưỡng không phải khoáng là C, H, O được cây trồng lấy từ nước, không khí…Ngoài các nguyên tố dinh dưỡng trên, còn một số nguyên tố đôi khi cần như: Si, Na, Co, V, Ni và thậm chí đất hiếm (chủ yếu là La, Ce). Tuy nhiên, tùy vào loại cây trồng, loại đất mà nhu cầu trả lại các yếu tố dinh dưỡng có khác nhau.
Hiện tại, việc trả lại các chất dinh dưỡng chủ yếu từ phân bón hóa học. Tuy nhiên, loại phân bón này chỉ có thể cung cấp cho cây trồng chủ yếu là các yếu tố đa lượng, một phần trung lượng, còn hầu hết các yếu tố vi lượng đều không được trả lại. Như vậy, đất sẽ dần mất cân đối với nhiều yếu tố dinh dưỡng, làm chúng thoái hóa dần, Do vậy, việc trả lại tối đa phụ phẩm trồng trọt cho chính những mảnh ruộng gieo trồng chúng sẽ góp phần quan trọng trong việc cân đối dinh dưỡng trong hệ thống đât-cây.
Theo điều tra của Dự án “Hỗ trợ nông nghiệp cacbon thấp” (LCASP) tại 10 tỉnh vào năm 2013 thì có tới 62,1% lượng chất thải chăn nuôi bị bỏ đi/thải ra môi trường và chỉ có 10% được sử dụng để ủ phân compost. Điều này liên quan chủ yếu đến công nghệ chăn nuôi lợn thịt sử dụng quá nhiều nước (trung bình 35-45 lít/con/ngày) và khan hiếm lao động. Một phần nữa do người dân chưa ý thức được vai trò của phân hữu cơ cũng như quản lý chăn nuôi và chất thải chăn nuôi còn lỏng lẻo. Theo tính toán của chúng tôi, nếu toàn bộ chất thải chăn nuôi của cả nước được thu gom và chế biến thành phân hữu cơ thì chúng ta có thêm lượng dinh dưỡng bổ sung cho cây trồng là 369 ngàn tấn N (tương đương 802 ngàn tấn Urea); 82 ngàn tấn P205 (tương đương 497 ngàn tấn super lân) và 343 ngàn tấn K20 tấn (tương đương 569 ngàn tấn KCl).
Cùng với chất thải chăn nuôi bị bỏ phí, điều tra tại 10 tỉnh của dự án LCASP cho thấy có gần 50% rơm rạ bị đốt bỏ, 13,1% vứt bỏ tại ruộng, trong khi chỉ có 8,8% được sử dụng để ủ phân bón. Với khối lượng rơm rạ này nếu được tái sử dụng thì ngoài chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng trung và vi lượng khác thì cho cây trồng còn có thể được cung cấp 315-350 ngàn tấn N (tương đương 685-760 ngàn tấn Urea), 100-115 ngàn tấn P205 (tương đương 610-700 ngàn tấn super lân), và 780-870 ngàn tấn K20/năm (1,29-1,33 triệu tấn KCl). Ngoài ra, với hàm lượng các bon tổng số 55% và các bon hữu cơ khoảng 23% trong rơm rạ và cây trồng khác, thì hàng năm phụ phẩm trồng trọt cũng có thể cung cấp cho đất khoảng 30-35 triệu tấn các bon tổng số và 11-12 triệu tấn các bon hữu cơ. Đó là chưa kể khi hạn chế đốt rơm rạ, chúng ta còn góp phần giảm thiểu phát thải CO2 gây hiệu ứng nhà kính.
Như vậy, khối lượng chất dinh dưỡng có trong rơm rạ và chất thải chăn nuôi nếu được tái sử dụng cho tuần hoàn chất dinh dưỡng thì hàng năm có thể giảm được 1,5 triệu tấn urea; 1,1 triệu tấn super lân và khoảng 1,8 triệu tấn KCl, chưa kể khối lượng lớn chất hữu cơ và các nguyên tố trung, vi lượng hữu ích cho cây trồng. Số lượng này thật có ý nghĩa nếu xem xét đến lượng phân hóa học dùng cho ngành trồng trọt năm 2021 (bảng 2). Thêm nữa, một lượng lớn chất thải sinh hoạt, phân bồn cầu…nếu được tận dụng cũng là nguồn hữu cơ và dinh dưỡng rất lớn.
Trong hệ thống tuần hoàn trồng trọt – chăn nuôi còn có thể thấy công nghệ khí sinh học (biogas) xứ lý chất thải chăn nuôi vừa làm khí đốt cho sinh hoạt, thắp sáng và phát điện; hay công nghệ đệm lót sinh học, trồng nấm trên nền chất thải trồng trọt, nuôi giun quế trên nền chất thải chăn nuôi…cũng rất hiệu quả và phổ biến
Trong hệ canh tác tuần hoàn cũng có thể thấy mô hình Vườn – Ao – Chuồng và Vườn – Ao – Chuồng-Rừng, trong đó, chất thải của chăn nuôi phục vụ trồng trọt, phụ phẩm trồng trọt được sử dụng làm thức ăn cho chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản,,,,vòng tròn cứ như vậy khép kín năm này qua năm khác. Một số năm gần đây, hệ canh tác lúa – cá, lúa – tôm và tôm – rừng phát triển rộng rãi, quy mô gần hai trăm ngàn hecta tại bán đảo Cà Mau. Các hệ canh tác này vừa tuần hoàn xét về mặt dinh dưỡng, lại vừa thích ứng với biến đổi khí hậu và nước biển dâng. Các hệ thống canh tác nêu trên rất phù hợp cho sản xuất nông nghiệp hữu cơ. Ngoài ra, hiện nay có mô hình canh tác trồng trọt-nuôi trồng thủy sản cũng rất hiệu quả, gọi là Aquaponics, rất nên được khuyến khích mở rộng.
Ngoài việc sử dụng phế thải chăn nuôi và phụ phẩm trồng trọt làm phân compost, còn nhiều công nghệ chuyển hóa chất thải chăn nuôi rất hiệu quả như: Khí sinh học, đệm lót sinh học, nuôi giun quế…Còn trong xử lý phụ phẩm trồng trọt có các công nghệ sản xuất thanh nhiên liệu, than sinh học, tủ gốc…thậm chí vùi ngay tại ruộng với bổ sung chế phâm vi sinh vật. Tất cả các quá trình trên đều hỗ trợ chuyển hóa chất hữu cơ phù hợp hơn để bón cho cây trồng.
4.3.Nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón thông qua phát triển phân bón thế hệ mới
Xu thế của thế giới hiện nay là sử dụng phân bón vô cơ chậm tan (Slow release fertilizer- SRF), phân bón có kiểm soát (Controlled Release Fertilizer-CRF) và phân bón mang tính ổn định (Stabilized Fertilizer-SF) để nâng cao hiệu suất sử dụng phân bón. Đặc điểm chung và các dạng sản phẩm điển hình của các loại phân SRF, CRF và SF được trình bày trong Bảng 9.
Bảng 11 cho thấy, trong nhóm phân bón thế hệ mới, thì phân bón ổn định (SF) chiếm tỷ lệ cao nhất (68,1% năm 2016 và 68,8% năm 2018) và cũng chủ yếu tập trung vào nhóm ức chế chuyển hóa urea và nitrat. Phân bố sử dụng phân bón SF thể hiện tại Bảng 10, theo đó, Bắc Mỹ và Bắc Á sử dụng nhiều loại phân bón này nhất, chiếm tương ứng 5,45 triệu tấn và 2,33 triệu tấn. Các hoạt chất sử dụng phổ biến là NBPT và DCD, trong đó NBPT là chất ức chế chuyển hóa urea còn DCD ức chế quá trình chuyển hóa nitrat.
Tuy nhiên, hiện nay, việc sử dụng Hydroquinone (HQ) không hiệu quả do giá thành tăng cao vì phải phối trộn tối thiểu 1% khối lượng phân urea nên chỉ có các nước Đông Á sử dụng. NBPT là hoạt chất sử dụng phổ biến nhất tại tất cả các châu lục, do chi phí thấp hơn các hoạt chất khác. Tuy nhiên, NBPT lại rất nhạy cảm với nhiệt độ, độ ẩm và pH (khi pH bằng 4 thì NBPT chỉ tồn tại được 12 giờ) nên rất khó đảm bảo tính ổn định và gần như không thể sử dụng cho phân bón NPK.
Để giải quyết tồn tại của NBPT, các công ty phân bón đã đưa ra chế phẩm N- PROTECT, chứa 18 - 50% NBPT song có bổ sung dung môi nguồn gốc sinh học nên thời gian ổn định có thể tới 1 năm. Còn để hạn chế tồn tại của DCD (phải sử dụng tỷ lệ cao khí phối trộn), có thể dùng NH4 PROTECT trên cơ sở cải tiến DCD từ dạng bột thành dung dịch chứa 30% a.i của DCD. Việc phối hợp DCD và NBPT hay N PROTECT với NH4 PROTECT cũng cho hiệu quả cao. Ngoài ra, còn có thể sử dụng Avail và các chế phẩm tương tự để nâng cao hiệu quả sử dụng lân.
Các dòng phân bón hoàn tan để bón qua nước tưới, phân bón nano, phân bón bọc vi sinh vật cũng đang được phát triển và hy vọng sẽ có những bước phát triển đột phá trong tương lai gần.
Như vậy, ngoài việc nâng cao hàm lượng dinh dưỡng trong phân bón (để giảm chi phí vận chuyển, bón phân), sản xuất phân bón chuyên dùng phù hợp với từng cây trồng, từng giai đoạn sinh trưởng, từng loại đất thì chỉ riêng việc sử dụng phân bón chậm tan, phân bón có kiểm soát, đặc biệt là phân bón ổn định, phân bón nano… có thể nâng cao thêm hiệu quả sử dụng 15 - 20%, hay nói cách khác, giảm sử dụng phân bón 30 - 35%, vừa cải thiện thu nhập cho nông dân vừa góp phần giảm ô nhiễm môi trường và giảm phát thải khí nhà kính.
4.4. Nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón thông qua luân canh và xen canh
Luân canh và xen canh là các hệ thống canh tác tuần hoàn chưa hoàn chỉnh và được phát triển hàng ngàn năm. Hiện nay các phương thức xen canh và luân canh hiệu quả là:
- Trồng xen canh họ đậu, cây phân xanh với cây công nghiệp, cây ăn quả trong thời kỳ kiến thiết cơ bản
- Trồng xen cây phân xanh (điền thanh mô) với lúa và thả bèo dâu trong ruộn lúa
- Luân canh cây lương thực với cây thực phẩm, cây bộ đậu (Ngô-Lạc, đậu tương, đậu xanh, đậu đen..; Lúa-lạc, đậu tương..)
-Trồng cây bộ đậu, cây phân xanh để cải tạo đất trước khi trồng mới, cũng như ép xanh làm phân bón hữu cơ khi trồng mới cây dài ngày.
4.5. Một số kiến nghị với Chính phủ và Bộ Nông nghiệp và PTNT
1. Với phân bón hữu cơ
i) Luật hóa về sử dụng các nguồn hữu cơ sẵn có, coi phân gia súc, gia cầm là tài nguyên, thay vì coi là chất thải cần xử lý để xả ra môi trường. Với cách làm hiện nay, chúng ta vừa tốn chi phí cho xử lý chất thải lại vừa lãng phí nguồn dinh dưỡng rất lớn trong các phụ phẩm trồng trọt và chăn nuôi.
ii) Có chính sách hỗ trợ sản xuất phân bón hữu cơ tại hộ gia đình, trang trại, doanh nghiệp chăn nuôi bởi vì sản xuất phân bón hữu cơ tại chỗ trên nền chất thải chăn nuôi, là phương thức quan trọng nhất trong cung ứng phân bón hữu cơ theo tinh thần chỉ thị số 117/CT-BNN-BVTV ngày 07/01/2020 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và PTNT về tăng cường phát triển và sử dụng phân bón hữu cơ[ Theo Cục Bảo vệ thực vật, năm 2021, tất cả các doanh nghiệp của Việt Nam cũng chỉ sản xuất được 2,63 triệu tấn phân hữu cơ, chưa đáp ứng nổi 2% nhu cầu về phân bón hữu cơ của cả nước (với mức bón 10 tấn/ha/năm), do vậy sản xuất phân hữu cơ tại chỗ trên nên chất thải chăn nuôi là giải pháp hiệu quả nhất và khả thi nhất.].
iii) Có chính sách hỗ trợ và khuyến khích các doanh nghiệp sản xuất phân bón hữu cơ. Theo thống kê của Cục Bảo vệ thực vật thì hiện nay (2022), công suất sản xuất phân bón vô cơ với 25,21 triệu tấn/năm (chiếm 86,2%) thì sản xuất phân bón hữu cơ chỉ có công suất 4,04 triệu tấn/năm (chiếm 13,8%). Tuy chưa có số liệu điều tra cụ thể, song có thể thấy phần lớn các doanh nghiệp sản xuất phân bón hữu cơ trên nền than bùn, dinh dưỡng thấp. Số lượng doanh nghiệp có công suất trên 20 ngàn tấn/năm là 29 (12,8%) và doanh nghiệp công suất trên 50 ngàn tấn/năm chỉ là 8 (3,6%). Nếu chúng ta hỗ trợ đầu tư cho các doanh nghiệp với tổng công suất 200 - 500 ngàn tấn/năm để có10 triệu tấn phân bón hữu cơ chế biến, đáp ứng 20% nhu cầu phân hữu cơ của cả nước, phần còn lại các trang trại, doanh nghiệp trồng trọt, chăn nuôi sẽ sản xuất phục vụ nhu cầu tại chỗ. Tuy nhiên, Nhà nước cần hỗ trợ doanh nghiệp phát triển công nghệ để có thể sản xuất phân hữu cơ chất lượng cao, ít nhất hàm lượng hữu cơ ≥ 50-60% với đặc tính gọn trong bảo quản nhưng dễ bung nở khi sử dụng
iv) Hiện nay, trong chăn nuôi lợn thịt, phần lớn nông dân sử dụng quá nhiều nước để rửa chuồng, tắm và làm mát cho lợn với khối lượng 35 - 45 lít nước/con/ngày. Đây là công nghệ (nhập nội) giảm chi phí lao động song lại tạo ra gánh nặng cho việc xử lý chất thải vì việc thu gom rất khó khăn vì không ai hòa loãng chất thải xả ra môi trường. Do vậy, phát triển và mở rộng ứng dụng công nghệ tiết kiệm nước trong chăn nuôi lợn là rất cần thiết. Những kết quả nghiên cứu gần đây của dự án LCASP cho thấy nhiều mô hình chăn nuôi tiết kiệm nước rất hiệu quả, giảm trung bình xuống còn 5 - 6 lít/con/ngày. Mô hình này cho phép thu gom triệt để chất thải rắn, không xả chất thải lỏng ra môi trường. Phương thức chăn nuôi này còn giúp ngăn chặn lây lan dịch bệnh, có hộ còn thấy lợn tăng trọng nhanh hơn. Các trang trại, hộ gia đình đang hợp đồng gia công chăn nuôi lợn với doanh nghiệp, nếu vẫn sử dụng công nghệ lãng phí nước cần yêu cầu bên thuê phải trả thuế tài nguyên nước và chi phí xử lý môi trường, thay vì phần lợi nhuận về kinh tế họ hưởng, còn phần xử lý hậu quả môi trường thì xã hội phải gánh chịu.
v) Với chất thải lỏng trong chăn nuôi, cần có các quy định hợp lý để người dân, trang trại được sử dụng bón trực tiếp cho cây trồng sau khi đã tuân thủ các bước xử lý phù hợp. Trước mắt, khi thẩm định dự án phát triển chăn nuôi trang trại, cần có các cam kết sử dụng toàn bộ nguồn phân bón hữu cơ (rắn và lỏng) thải ra để bón cho chính trang trại của mình hoặc liên kết với trang trại trồng trọt xung quanh để sử dụng. Các quốc gia trên thế giới đều khuyến khích sử dụng chất thải chăn nuôi lỏng bón trực tiếp vào đất (bảng 12) trên cơ sở hạn mức về lượng đạm quy đổi cho 1 hecta (khoảng 180 - 200 kgN/ha).
Luật Chăn nuôi hiện nay đã quy định mật độ chăn nuôi cũng như khối lượng chất thải tính trên số lượng vật nuôi căn cứ trên diện tích đất nông nghiệp cho từng vùng sinh thái. Khi chốt mật độ, nếu số lượng vượt quá sẽ không được nuôi nữa mà buộc phải giảm cho đúng quy định. Tuy nhiên, quy định này rất khó khả thi trong thực tiễn. Chúng tôi cho rằng, cần có chính sách khuyến khích hộ/trang trại chăn nuôi xây dựng tại các vùng có khả năng kết hợp trồng trọt và chăn nuôi để sử dụng hết nguồn chất thải lỏng cũng như chất thải rắn. Tất nhiên, nước thải chăn nuôi sử dụng bón trực tiếp cho cây trồng phải được hiểu là từ chăn nuôi an toàn sinh học, không có dịch bệnh.
vi) Hiện nay, chúng ta có khoảng trên 500 ngàn công trình khí sinh học các loại, chủ yếu quy mô nhỏ (< 10 m3). Tuy nhiên, với phương thức vận hành như hiện nay chưa đáp ứng mục tiêu vừa xử lý chất thải chăn nuôi vừa cung cấp khí sinh học cho sinh hoạt và đời sống. Rất nhiều công trình bị quá tải, chất thải không được xử lý, khí sinh học không được sử dụng, xả ra môi trường. Theo báo cáo đánh giá của Ban quản lý dự án Nông nghiệp cacbon thấp (LCASP) thì các hầm biogas đem lại tỷ suất lợi nhuận không cao (chỉ tối đa khoảng 17% một năm đối với hầm biogas có dung tích khoảng 9 m3) và hầu hết các hầm biogas có dung tích trên 50 m3 đều không hiệu quả[ Báo Nông nghiệp Việt Nam, ngày 24/7/2019]. Do vậy, Chính phủ cần điều chỉnh mục tiêu của chương trình khí sinh học, lấy nhu cầu sử dụng khi sinh học làm đích, nếu không đạt, nên định hướng thu gom chất thải làm phân bón hữu cơ.
vii) Phát triển công nghệ tái sử dụng tối đa nguồn phụ phẩm cây trồng cả trong quá trình sau thu hoạch và chế biến. Một nguyên lý đã được thừa nhận, mỗi cây trồng đều có sự lựa chọn trong quá trình hút chất dinh dưỡng. Do vậy, nếu tái sử dụng được các phụ phẩm này là chúng ta đã phần nào trả lại cho đất đúng với những gì cây trồng đã lấy đi và việc bổ sung dinh dưỡng từ phân bón sẽ dễ dàng hơn và ít hơn. Đặc biệt phụ phẩm cây trồng (nhất là rơm rạ và trấu) rất giàu kali có thể giảm được lượng phân kali bón tới 25 - 30%, loại phân mà chúng ta hàng năm phải nhập khẩu 100% (1,14 triệu tấn năm 2021). Do vậy, tái sử dụng phụ phẩm của cây trồng vụ trước cho cây vụ sau là rất cần thiết và đặc biệt có ý nghĩa khi trong cơ cấu luân canh có cây bộ đậu. Phát triển nấm ăn cũng là giải pháp xử lý chất hữu cơ hiệu quả, đa mục tiêu.
viii) Đã đến lúc cần đầu tư cho công nghệ xử lý phân bắc (trên 5 triệu tấn/năm). Cần thiết loại bỏ dần công nghệ “hòa loãng” chất thải hiện nay, thay vào đó là các công nghệ xử lý khô vì đây cũng là nguồn chất dinh dưỡng rất giá trị của ngành trồng trọt.
ix) Đa dạng hóa nguồn phân xanh là giải pháp căn cơ, hiệu quả, nhất là trên đất dốc, đất cát và đất xám bạc màu. Trong các trang trại cây lâu năm cần tăng cường trồng xen cây phân xanh hoặc các cây bộ đậu. Tại các vùng sản xuất cây lương thực, nhất là tại phía Bắc nên hỗ trợ người dân trồng các cây họ đậu (nhất là đậu tương) để vừa tạo ra sản phẩm vừa góp phần cải tạo đất, vì nếu chỉ xét về hiệu quả kinh tế thì rất ít người trồng, đất bị bỏ hoang trong thời gian khá dài. Xem xét khả năng tái sử dụng bèo dâu và cây điền thanh trong luân canh với lúa và một số cây trồng phù hợp khác.
x) Việt Nam có vùng biển rộng lớn, phù hợp cho phát triển rong biển, do vậy Nhà nước cần sớm có chiến lược phát triển nuôi trồng rong biển phục vụ đời sống và trong đó có nguyên liệu cho sản xuất phân bón.
xi) Phát triển phân bón trên nền chất thải trong giết mổ sản phẩm chăn nuôi và chế biến thủy sản. Đây là các nguồn nguyên liệu rất giàu axit amin và chitosan.
2. Với phân bón vô cơ
i) Tăng cường phát triển phân bón thế hệ mới, chậm tan, có điều khiển, phân bón nano, phân bón bọc vi sinh vật.
ii) Hỗ trợ phát triển phân bón dạng 1 hạt, có thể bón 1 lần cho cây trồng ngắn ngày và 2 lần cho cây trồng dài ngày, thậm chỉ có thể sử dụng vật thể bay (Drone) để bón loại phân này.
iii) Đẩy mạnh phát triển phân bón chuyên dùng cho mỗi loại cây trồng kèm theo gói kỹ thuật đồng bộ theo hướng canh tác thông minh, thích ứng với Biến đổi khí hậu và giảm phá thải khí nhà kính.
iv) Hỗ trợ doanh nghiệp và đơn vị nghiên cứu tiến hành nghiên cứu phát triển phân bón thế hệ mới, phân bón thông minh cùng với tăng cường công tác khuyến nông phân bón
v) Bón phân qua nước tưới là xu thế của nông nghiệp hiện đại. Do vậy, cần tăng cường phát triển loại phân bón này thay vì nhập khẩu là chủ yếu.
3. Các kiến nghị khác
Kiện toàn hệ thống tổ chức và tăng cường nguồn nhân lực để giám sát chất lượng phân bón một cách hiệu quả, tập trung cho kiểm tra và đánh giá điều kiện và công nghệ sản xuất, nguồn gốc và chất lượng nguyên liệu, tiêu chuẩn sản phẩm để đảm bảo các doanh nghiệp chân chính được bảo vệ...Tập trung sự quan tâm nhiều cho phân bón hỗn hợp NPK, phân hữu cơ sinh học, phân bón lá tại các cơ sở sản xuất nhỏ, công nghệ đơn giản là những loại phân dễ bị làm giả, chất lượng kém.
