Người dân đốt rơm rạ tại cánh đồng xã Kiến Hưng, Hà Đông, Hà Nội, ngày 1/10/2019. Ảnh: Ngọc Thành.

Nghiên cứu của PGS. TS Nguyễn Ngọc Minh (Khoa Môi trường, Đại học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội) cùng cộng sự chỉ ra cơ sở khoa học chứng minh việc đốt rơm đem lại nhiều lợi ích trong nông nghiệp. Kết quả vừa công bố trên Scientific Reports (Nature) với nội dung nghiên cứu đi ngược lại hầu hết các quan điểm khoa học về đốt rơm rạ trên thế giới và Việt Nam, cho rằng gây ô nhiễm môi trường, khói bụi, có thể làm mất an toàn giao thông vì che khuất tầm nhìn.

Tuy nhiên, nghiên cứu của TS Nguyễn Ngọc Minh chỉ ra, đốt là giải pháp tốt nhất giúp lượng kali và carbon hữu cơ trong rơm rạ có thể được giải phóng, đem lại dinh dưỡng cho đất trồng.

Thế nhưng nếu đốt ở mức nhiệt dưới 400 độ C, kali và carbon hữu cơ có thể ít phân bị phân hủy, có xu hướng chuyển thành carbon đen, gây hại môi trường. Nhưng nếu đốt ở mức nhiệt trên 600 độ C, carbon hữu cơ bị phân hủy và mất hoàn toàn, khiến cấu trúc phytolith tạo thành các khoáng bền vững, việc chuyển hóa thành kali càng khó khăn. Nếu không đốt, hợp chất hữu cơ trong rơm rạ cũng bị phân hủy bởi vi sinh vật, như vậy tạo ra lượng chất thải CH4 trong điều kiện yếm khí còn nguy hại hơn CO2.

Vì vậy cần căn cứ vào điều kiện môi trường thực tế như độ ẩm của rơm, đất để kiểm soát nhiệt độ phù hợp hiệu quả, từ đó chuyển hóa tối đa lượng kali và chất hữu cơ trong rơm rạ xuống đất.

Mặc dù việc đốt rơm rạ phát thải trực tiếp khí CO2 ra không khí, nhưng nhóm nghiên cứu chỉ ra sự liên kết giữa cấu trúc phytolith trong rơm rạ và lượng CO2 dưới đất ruộng. Liên kết này là điều kiện để cô lập khí CO2, làm chậm quá trình biến đổi khí hậu.

Để đưa ra kết luận này, nhóm nghiên cứu đã thu thập mẫu rơm vùng Đồng bằng sông Hồng, nhiệt phân ở nhiệt độ 70 độ C. Các thành phần trong rơm rạ được tiếp tục phân tích bằng kỹ thuật chụp cắt lớp tia X (PIXE) và tia proton. Kết quả cho thấy rơm có một cấu trúc liên kết chặt chẽ được hình thành từ quá trình kết tủa silic trên các vách tế bào cây, gọi là cấu trúc phylolith, chiếm 1.6-14.4% thành phần trong rơm rạ.

Trong cấu trúc phytolith chứa một lượng kali đáng kể, đem lại dinh dưỡng cho đất ruộng. Tuy nhiên nếu chỉ để nguyên gốc rơm rạ vùi xuống đồng ruộng, kali và chất hữu cơ trong cấu trúc phytolith không thể chuyển hóa trực tiếp và sử dụng giống phân bón ngay được.

Hàng năm lượng rơm, rạ tại Việt Nam khoảng 40-46 triệu tấn, chủ yếu được đốt tại đồng ruộng. Việc đốt lượng lớn rơm rạ gây ra nhiều vấn đề môi trường như khói mù, lãng phí nguồn sinh khối sẵn có cho gia súc. Vì vậy, nhóm nghiên cứu gợi ý áp dụng các kỹ thuật đốt như điện hóa, giúp lượng khói tỏa ít hơn, duy trì các chất hữu cơ trong gốc rạ, thay vì sử dụng phương pháp đốt lửa truyền thống.

Độc giả có thể tìm hiểu nghiên cứu tại đây