Dân số thế giới dự đoán sẽ tăng từ 7 tỷ người hiên tại lên 9,2 tỷ người vào năm 2050, tạo nên những thách thức lớn cho ngành nông nghiệp toàn cầu trong việc cung cấp đủ lượng lương thực cho thế giới.
Nông dân tại một số nước đang phát triển hiện đang đang sử dụng công nghệ Bón phân dúi sâu (FDP-Fertilizer Deep Placement) để nâng cao sản lượng và thu nhập, giảm lượng phân bón sử dụng và ảnh hưởng môi trường, nước và khí hậu.
Công nghệ Bón phân dúi sâu (FDP) là gì?
Hơn hai mươi năm làm việc cùng người nông dân (đặc biệt là tại Banglasdesh), Trung tâm Phát triển phân bón thế giới (IFDC – International Fertilizer Development Center) đã phát triển Bón phân dúi sâu như một phương pháp hiệu quả thay thế cho việc bón phân truyền thống (thường vãi bằng tay) trên các cánh đồng hay ruộng lúa. Bón phân dúi sâu là công nghệ sử dụng phân bón tiên tiến đã được chứng minh có thể gia tăng sản lượng trung bình lên 18% trong khi giảm khoảng 1/3 lượng phân bón sử dụng. So sánh với việc vãi phân truyền thống, nông dân sử dụng FDP (Bón phân dúi sâu) đã, đang gia tăng tiền lãi hàng năm lên hơn 200 USD/hecta.
Bón phân dúi sâu (FDP) bao gồm 2 điểm chính. Đầu tiên là “viên” phân, sản xuất bằng cách ép các loại phân thương mại có sẵn dạng rắn. Nhân viên IFDC đã thiết kế một “máy nén viên” phù hợp với điều kiến sử dụng ở các nước đang phát triển. Một máy đóng viên sản xuất viên phân từ nặng từ 1-3 gram, lớn hơn hạt phân bón thông thường (Ảnh 1-4). “Viên” phân dùng cho phương pháp Bón phân dúi sâu hiện tại đang được sản xuất bởi hơn 1.000 doanh nghiệp với các máy đóng viên kích cỡ nhỏ. Các nhà sản xuất địa phương bán phân bón đã đóng viên cho nông dân hay các đại lý. Phân đóng viên cũng có thể được sản xuất bởi các nhà sản xuất phân bón thương mại lớn.
Điểm quan trọng thứ hai của công nghệ bón phân dúi sâu là vị trí của viên phân nằm sâu dưới mặt đất. Khi được bón cho ruộng lúa nước, các viên phân được đặt ở độ sâu từ 7-10 cm trong vòng 7 ngày sau khi cấy. Việc này có thể thực hiện cả bằng tay hay máy (Hình 5-6). Do được đặt sâu, các viên phân phân giải đạm từ từ (N), đồng nhất với với nhu cầu của cây lúa suốt thời gian sinh trưởng.
Loại phân đạm được sử dụng nhiều nhất là phân urea, chứa 46% N, cao nhất trong tất các các loại phân bón dạng rắn. Trong khi phần lớn của hoạt động FDP tập trung vào sử dụng các viên phân đạm để bón cho đồng lúa đã cấy, hỗn hợp trộn Đạm, Lân và Kali (3 loại dinh dưỡng cần thiết để tạo điều kiên tối ưu cho cây trông phát triển) đã được nén thành công vào các viên phân để nâng cao năng suất lúa và các loại cây trồng khác. Các loại vi lượng (đặc biệt quan trọng cho sức khỏe của cây trồng và con người) cũng đã được thêm thành công vào viên phân trong các điều kiện nghiên cứu.
Cơ chế hoạt động
Khi phân đạm được vãi trên đồng các đồng lúa nước, một lượng lớn N bị lãng phí – mất đi do vãi phân, bay hơi (bốc hơi trong không khí), sự ni-trát hóa/khử ni-tơ. Sự khử ni-tơ còn tạo ra khí N2O, một loại khí nhà kính gây hại góp phần vào biến đổi khí hậu. Thêm vào đó một lượng N bị chuyển đổi thành Ni-tơ-rát, biến động trong đất làm ô nhiễm nguồn nước ngầm. Nitrogen cũng có thể làm ô nhiễm nguồn nước lân cận nếu thoát ra ngoài bờ ruộng.
Với công nghệ FDP, urea được đặt sâu dưới lòng đất, nơi lượng lớn duy trì dưới dạng amonium, dạng ít linh động hơn dạng ni-tơ-rát. Như vậy, sẽ có nhiều N hơn cho cây trồng trong suốt vòng sinh trưởng. Do vậy, sự thất thoát (Đạm) vào khí quyển, nước ngầm và các nguồn nước khác sẽ được giảm rõ rệt. Chỉ khoảng 4% N mất vào môi trường so với 35% của phương pháp bón phân bằng cách vãi phân (Bảng 1). FDP tăng mạnh khả năng hấp thu N của cây trồng – 2/3 được hấp thụ bởi hạt gạo và rơm, so với 1/3 khi sử dụng phương pháp vãi phân (Bảng 2, Bảng 3)
Công lao động cần thiết cho FDP
Việc Bón phân dúi sâu cần nhiều sức lao động hơn việc bón phân truyền thống (vãi), tuy nhiên FDP kết thúc trong 1 lần/vụ trong khi việc vãi phân thường phải 2-3 lần trong một vụ. IFDC, một số viện nghiên cứu và các doanh nghiệp tư nhân đang hoàn thiện thiết bị bón phân để giảm công lao động cần thiết để Bón phân dúi sâu. Khi sử dụng FDP có ít cỏ dại hơn, (do đó) giảm công làm cỏ bù đắp lại công sức áp dụng (FDP). Cuối cùng, nghiên cứu của IFDC và kết quả từ nông dân xác nhận rằng công nghệ FDP tạo ra năng suất lúa cao hơn so với vãi phân, phương thức (vãi phân truyền thống) yêu cầu chi phí phân đạm lớn hơn cho mỗi hec-ta. Chi phí lao động cao hơn được bù đắp bằng việc tiết kiệm chi phí phân bón, giảm công làm cỏ và năng sất.
Lợi ích của FDP
- Cho người nông dân: FDP giảm chi phí sản xuất (giảm 33% lượng phân bón sử dụng), tăng năng suất (trung bình 15-18% phụ thuộc vào mùa màng, thời tiết), tăng thu nhập, xóa đói giảm nghèo. Trong việc trồng và chăm sóc lúa, người nông dân đạt được năng suất tăng thêm trung bình khoảng 800kg/hecta. Nông dân trồng lúa Bangladesh sử dụng FDP có lợi nhuận cao hơn (so với bón phân thông thường) 200USD/ha.
- Cho doanh nghiệp, người bán lẻ: FDP mang lại cơ hội kinh doanh và đóng góp vào phát triển kinh tế cộng đồng. Tại Bangladesh lợi nhuận của một bao phân (đã ép viên) 50kg mang lại cho người sản xuất là 1USD, hay khoảng 20 USD/tấn. Trong năm đầu bán hàng, hầu hết (các nhà sản xuất, đại lý) bán được hơn 60 tấn.
- Với nền kinh tế đất nước: FDP tạo thêm việc làm tại nông thôn, và sản lượng nông sản, giảm lượng phân bón tiêu tụ (và, do đó, giảm chi phí trợ cấp phân bón ở một số nước), gia tăng an ninh lương thực.
- Đối với môi trường: FDP giảm sự bay hơi N và sự phát thải khí nhà kính có hại, cũng như sự nhiễm bẩn nguốn nước. Bởi vì FDP tăng gấp đôi lương urea tận dụng, nguyên liệu cần thiết để sản xuất urea giảm đi 50%, do vậy cũng giảm khí nhà kính.
Thực tế sử dụng công nghệ Bón phân dúi sâu tại Bangladesh
Làm việc với cá đối tác nhà nước và địa phương, IFDC đã giới thiệu FDP và những phương thức cải thiện hiệu quả quản lý nông nghiệp ở Bangladesh trong những năm 1980, thu được lượng đáng kể lợi ích nông nghiệp, kinh tế và môi trường. Hiện tại, hơn 2,5 triệu nông dân đang sử dụng FDP (Bảng 3), và hiệu lợi ích của nó (FDP) đang được phát triển đến hơn 1 triệu nông dân nữa khắp đất nước.
FDP đã giúp Bangladesh cải thiện an ninh lương thực. Với 2 vụ canh tác một năm, FDP cung thêm thêm một lượng bằng nhu cầu lúa gạo của 4,9 người/năm/hecta. Năm 2012, giá trị tăng thêm của ngành lúa gạo là 176,22 triệu USD, tiền lãi là 48,69 triệu USD và chính phủ Bangladesh đã tiết kiệm hơn 29 triệu USD trợ cấp và chi trả mua phân bón.
Châu Phi: FDP mang lại hy vọng tăng mạnh sản lượng .
Châu Phi đứng thứ 8 thế giới về sản xuất lúa gạo (với phần lớn được trồng ở Tây Phi). Gạo đã trở thành thực phẩm thiết yếu cho hàng triệu người châu Phi và là chiếm phần lớn trong khẩu phần ăn kiêng của rất nhiều người khác. Tuy nhiên, thậm chí khi việc sản xuất lúa gạo của người châu Phi tăng 6% hàng năm thì châu Phi vẫn phải duy trì nhập khẩu ròng lúa gạo. Khả năng cung ứng nội địa đơn giản là không đáp ứng kịp với sự tăng trưởng nhu cầu.
Áp lực dân số lên đất trồng trọt ở châu Phi bắt buộc những hộ nông dân nhỏ lẻ phải canh tác trên những vùng đất khó trồng trọt, đất bạc màu và phải thâm canh nhiều hơn nữa trên đất đã thâm canh. Việc thâm canh mang lại lợi ích, tuy nhiên do giá phân bón cao ở châu Phi so với toàn bộ thế giới, việc sử dụng phân bón là thấp và dinh dưỡng trong đất đang bị bạc màu dần. Do đó, năng suất đang thấp hơn nhiều so với tiềm năng và sản xuất lương thực tăng không kịp so với đà tăng dân số ở nhiều nước châu Phi, dẫn đến an ninh lương thực luôn không được đảm bảo.
IFDC bắt đầu chương trình FDP châu Phi vào đầu năm 2009, tập trung vào 13 quốc gia khắp châu lục (Bảng 4). Mục tiêu chính là định hướng thị trường đến sự gia tăng mạnh sản lượng lúa gạo bằng việc sử dụng công nghệ FDP, các giống lúa lai đa dạng, và tăng khả năng quản lý nước tưới tiêu. Những kết quả ban đầu chỉ ra thu nhập ròng cho các hộ nông dân nhỏ đã tăng, giảm nhu cầu sử dụng phân bón giá cao, lượng gạo nhập khẩu và các ảnh hưởng môi trường.
Đến nay, Burkina Faso, Niger và Nigieria đã thu được những kết quả cao nhất. Cũng như tại Bangladesh, những lợi ích của FDP đã được chứng minh. Năng suất gạo (so với vãi phân truyền thống) tăng trung bình 30% (tăng thêm 1,2 tấn/ha). Với việc canh tác 2 vụ một năm, người nông dân (dùng FDP) có thu nhập hàng năm cao hơn khoảng 400 USD so với sử dụng những phương pháp truyền thống .
Không dừng lại ở đó, FDP được dự đoán sẽ thu được những nguồn lợi sau ở Vùng phụ cận Saharan
- Năng suất lúa nước sẽ tăng trung bình từ 2,1 tấn/ha lên 6-7 tấn/ha.
- Hiệu quả sử dụng phân bón trong canh tác lúa nước sẽ tăng từ khoảng 30% hiện tại lên trung bình 50-60%
- Thu nhập của những hộ nông dân tham gia sẽ tăng 25%.
- Các doanh nghiệp địa phưỡng sẽ đầu tư và thu được lợi nhuân từ việc sản xuất và bán viên phân FDP
FDP cho những cây trồng khác.
Trong khi FDP được sử dụng chủ yếu vào cây lúa, những cánh đồng thử nghiệm đầu tiên chỉ ra rằng công nghệ này cũng phù hợp với rau màu và ngô (bao gồm cây bo bo, ngô và lúa mì), điều đó phụ thuộc vào lượng N để cây trưởng thành, cũng giống như những loại cây trồng khác như cây hoa hướng dương. Tại Bangladesh, năng suất cây ngô tăng từ 15-20% khi sử dụng FDP, trong khi nông dân sử dụng lượng phân đạm ít hơn từ 15-20%. Khả năng áp dụng của FDP đã được tính toán trong việc sản xuất lúa mạch ở Ethiopia, nông dân và các nhà nghiên cứu ở một số nước sử dụng FDP để trồng rau và các loại cây trồng giá trị cao khác.
Bởi vì Viên FDP có trọng lượng nhất định (ít biến đổi), các hộ gia đình nhỏ có thể cung cấp lượng khá chính xác các chất dinh dưỡng thiết yếu theo nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng. FDP cũng có khả năng cung cấp sự thiếu hụt các yếu tố vi lượng, dinh dưỡng khác, được biết như một nguyên nhân gây ức chế sản lượng (và cả sức khỏe của con người). Thêm vào đó, các chất dinh dưỡng được kết hợp vào các viên nén có thể nâng cao kinh tế và lợi nhuận của việc đầu tư vào phân bón.
IFDC đang chỉ dẫn những nghiên cứu chuyên sâu để chỉ ra lợi ích kinh tế của FDP với nhiều loại cây trồng khác nhau. Sự kết hợp với các tổ chức nghiên cứu nghiên cứu nông nghiệp quốc gia cũng là một bước quan trọng để đánh giá và công nhận FDP.
Những bước tiến tiếp theo của FDP
FDP là công nghệ làm tăng sản lượng nông sản đã được kiểm nghiệm thức tế, làm giảm lượng phân bón sử dụng và ảnh hưởng môi trường. Đến nay, chương trình đã đang được khuyến khích (đặc biệt là ở Bangladesh với các cánh đồng lúa nước), tiềm năng để mở rộng FDP là rất rộng lớn. Nghiên cứu bởi IFDC và các tổ chức khác đang trong qúa trình tính toán tiềm năng của FDP với nhiều loại cây trồng khác nhau, công nghệ này đang được sử dụng và đo lường ở khoảng 20 nước ở châu Á, Nam Mỹ và châu Phi.
Bón phân dúi sâu đã giúp chuyển đổi 627,000 hecta đất…dẫn đến sự dư thừa gạo lần đầu tiên ở các bang nghèo nhất của Bangladesh. Bước tiến này cũng đơn giản như hiệu quả của nó. Thay vì dùng trực tiếp urea vào đất – việc có thể lãng phí 70% phân bón – nó (phân bón) được nén thành viên, chôn xuống gần rễ cây, nơi đạm sẽ phân giải từ từ.
Ông Rajiv Shah, Quản lý - Cơ quan phát triển Hoa kỳ phát biểu tại Hội nghị lương thực thế giới 2012
TOP