Đốt rơm rạ là thói quen phổ biến của phần lớn người nông dân nhằm làm sạch đồng ruộng, tiết kiệm chi phí chuẩn bị cho vụ thu hoạch tiếp theo. Gần 90% sản lượng lúa gạo toàn cầu tập trung ở châu Á với sản lượng cao nhất theo thứ tự là Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Bangladesh, Việt Nam và Thái Lan ( Hình 1.2) [9, 52]
Hình 1.2. So sánh lượng rơm rạ đốt giữa các quốc gia (năm 2018)
Hình 1.1. cho thấy Trung Quốc là một trong những quốc gia sản xuất cây lương thực hàng đầu trên thế giới đồng thời cũng tạo ra một lượng lớn rơm rạ. Sản lượng rơm rạ hàng năm của Trung Quốc ước tính đạt 700 triệu tấn vào năm 2014 [53]. Trước những năm 1970, rơm rạ chủ yếu được sử dụng làm thức ăn gia súc hoặc làm nhiên liệu cho đun nấu. Sau này, quá trình cơ giới hóa mạnh mẽ, lúa được thu hoạch bằng máy, rơm thường bỏ lại ngay tại ruộng, khi đó rơm rạ được sử dụng làm nhiên liệu và thức ăn cho gia súc có xu hướng giảm dần. Hơn nữa, thời gian thu hoạch giữa các vụ rất ít và chi phí nông nghiệp tăng cao nên người dân có xu hướng đốt rơm rạ ngoài đồng thay vì sử dụng cho các mục đích khác. Theo tính toán của
Guoliang và cộng sự, 2008, với sản lượng 600 triệu tấn rơm rạ được sản xuất có gần 140 triệu tấn (23%)
đã bị đốt cháy [8]. Chính phủ Trung Quốc đã can thiệp bằng các chính sách tích cực và công nghệ chuyển đổi rơm rạ thành các dạng năng lượng khác và kì vọng có thể giảm được từ 5-10% việc đốt rơm rạ vào năm 2020 [54]. Tuy nhiên, tỷ lệ này còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó, việc đưa ra một giải pháp thay thế có tính chiến lược và hiệu quả kinh tế là yếu tố then chốt.
Ấn Độ có nền kinh tế dựa vào nông nghiệp lớn thứ hai trên thế giới. Theo kết quả một báo cáo của Bộ Năng lượng tái tạo của Ấn Độ vào năm 2014 cho thấy nước này thải ra một lượng lớn chất thải nông nghiệp hàng năm (500 triệu tấn) trong đó có 140 triệu tấn rơm rạ. Với lượng rơm rạ trung bình hàng năm khoảng 140 triệu tấn thì lượng rơm rạ được đốt khoảng 92 triệu tấn (chiếm 66%). Theo một báo cáo của IPCC, Jain và cộng sự, 25% chất thải nông nghiệp được đốt hở ở Ấn Độ [55]. Cây ngũ cốc đóng góp gần 58% tổng lượng chất thải mà Ấn Độ tạo ra, phần còn lại của chất thải được tạo ra từ mía. Trong một nghiên cứu khác được thực hiện bởi Streets và cộng sự, 2003, ước tính tổng cộng 730 triệu tấn sinh khối đã bị đốt cháy ở khắp châu Á, trong đó Ấn Độ chiếm 18%, tương đương 131 triệu tấn sinh khối được đốt hàng năm [56]. Ở các nước đang phát triển như Ấn Độ, lý do đốt cháy chủ yếu có liên quan đến vấn đề kinh tế xã hội. Mặc dù chính phủ Ấn Độ dành nhiều ưu đãi cho người nông dân dưới hình thức trợ cấp trang thiết bị giúp việc quản lý rơm rạ trở nên dễ dàng, nhưng việc giảm thiểu đốt rơm rạ vẫn không đáng kể.
Đứng thứ ba về sản xuất lúa gạo đồng thời Indonesia là quốc gia có lượng tiêu thụ gạo lớn nhất trên thế giới. Diện tích trồng lúa tăng từ 11,4 triệu ha năm 1995 lên 13,2 triệu ha năm 2010. Năng suất cây trồng cũng tăng lên trong vài thập kỷ qua do cải tiến kỹ thuật canh tác và gieo trồng giống lúa lai mới [57]. Tỷ lệ đốt của các loại cây trồng tại quốc gia này là khác nhau, trong đó rơm rạ chiếm 18%, tương ứng với 19,3 triệu tấn rơm rạ được đốt hàng năm ở Indonesia.
Bangladesh là quốc gia sản xuất gạo lớn thứ tư trên thế giới với sản lượng trên 50 triệu tấn gạo vào năm 2017 [58]. Với lượng gạo tạo ra là rất lớn tương ứng một khối lượng khổng lồ rơm rạ được sản sinh (chiếm 70% tổng lượng phụ phẩm trong nông nghiệp). Một nghiên cứu của Haider ước tính có khoảng 34% rơm rạ đã bị đốt cháy vào năm 2010 [59]. Trong trường hợp không có dữ liệu quốc gia về tỷ lệ đốt rơm rạ tại Bangladesh, có thể ước tính dựa vào tỷ lệ ngũ cốc trên rơm là 1:1,15, Bangladesh có thể đã đốt gần 14 triệu tấn rơm rạ vào năm 2017. Mặc dù đây chỉ là những ước tính đơn giản, nhưng với điều kiện kinh tế - xã hội đang phát triển ở Bangladesh tương tự như ở các nước Đông Nam Á khác thì lượng rơm rạ thực tế bị đốt cháy và con số tính toán trên là hoàn toàn có thể chấp nhận được. Do đó, có thể kết luận rằng, là một trong những quốc gia sản xuất gạo hàng đầu trên thế giới, Bangladesh cũng có những đóng góp đáng kể đối với việc gây ô nhiễm không khí và phát thải khí nhà kính thông qua hoạt động đốt rơm rạ.
Việt Nam là quốc gia xếp thứ năm trong số các quốc gia sản xuất lúa gạo lớn nhất trên thế giới theo số liệu FAO 2018 (Bảng 1.2). Theo báo cáo của Ngân hàng thế giới năm 2014 và theo [10, 60], Việt Nam đã xác định tỷ lệ đốt lên đến 98% trong vụ đông xuân. Hiện nay, ở Việt Nam có hai hình thức đốt rơm rạ bao gồm đốt đống (thường diễn ra tại miền Bắc) và đốt rải (thường thấy ở vùng Đồng bằng Sông Cửu Long) [15]. Đối với những khu vực thu hoạch bằng tay, rơm rạ sau thu hoạch được chất thành đống nhỏ và đốt. Đối với trường hợp thu hoạch bằng máy gặt đập liên hợp, rơm rạ được rải đều trên mặt ruộng và sau đó được đốt trong thời gian từ 2-5 ngày sau thu hoạch. Theo số liệu của FAO năm 2018, tương ứng với sản lượng lúa gạo 42,8 triệu tấn sẽ tạo ra khoảng 56,6 triệu tấn rơm rạ và lượng đốt từ 45,2- 50,9 triệu tấn (Bảng 1.1). Những năm gần đây, Chính phủ đã nỗ lực và ban hành nhiều chính sách nhằm kiểm soát tình trạng đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng như chỉ thị 15/CT_UBND ngày 18 tháng 9 năm 2020 của UBND Thành phố Hà Nội về việc
đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng nhưng trên thực tế tỷ lệ đốt vẫn tiếp tục gia tăng đáng kể.
Thái Lan là nước sản xuất gạo lớn thứ sáu trên thế giới. Mặc dù diện tích đất canh tác giảm từ 16,8 xuống 15,3 triệu ha trong giai đoạn 1995–2005, diện tích trồng lúa lại tăng từ 9,1 lên 10,9 triệu ha trong cùng thời kỳ. Một nghiên cứu của Junpen và cộng sự, 2018 ước tính khoảng 61,87 triệu tấn rơm rạ được tạo ra tại Thái Lan, trong đó 7-8% rơm rạ được đốt hở ngoài đồng ruộng [61].
Bên cạnh các nước sản xuất gạo lớn này, các nước châu Á khác như Myanmar, Philippines, Nhật Bản, Pakistan, Hàn Quốc và Sri Lanka cũng sản xuất một lượng gạo đáng kể tương ứng với việc đốt rơm rạ trên quy mô lớn. Ở các nước như Philippines, gần 32% lượng rơm rạ tạo ra hàng năm được đốt [62], thậm chí vào năm 2009, tỷ lệ đốt hở lên tới 95% [7]. Trong một nghiên cứu được thực hiện bởi Ahmed năm 2013 ở Pakistan đã xác định được tỷ lệ đốt rơm rạ là 47%. Tại Nepal, các nghiên cứu đã báo cáo tỷ lệ đốt rơm rạ lên tới 96% tổng lượng rơm rạ phát sinh [63]. Tại Nhật Bản, nơi tỷ lệ đốt cháy rơm rạ được báo cáo là thấp (khoảng 4,6%) [64]. Như vậy, rõ ràng, Châu Á là nơi sản xuất cũng như tiêu thụ gạo lớn nhất trên thế giới. Tương tự như vậy, vấn đề đốt rơm rạ và phát thải các chất gây ô nhiễm không khí và khí nhà kính của châu lục cũng đã ở mức báo động.
Bảng 1.2. Sản lượng lúa, rơm rạ và tỷ lệ đốt của các quốc gia sản xuất lúa gạo hàng đầu thế giời, năm 2017
Quốc gia Sản lượng lúa (Triệu tấn) Lượng rơm rạ phát sinh (*) Lượng rơm rạ đốt (%) Tỷ lệ rơm rạ đốt/ lượng phát sinh (%) Châu Á Trung Quốc 210,3 273,3 55–62,8 20–23 Ấn Độ 166,5 216,4 62,7–69,2 29–32 Indonesia 96,0 96,07 18,2–19,2 19–20
Quốc gia Sản lượng lúa (Triệu tấn) Lượng rơm rạ phát sinh (*) Lượng rơm rạ đốt (%) Tỷ lệ rơm rạ đốt/ lượng phát sinh (%) Bangladest 50,8 66,04 4,6–6,6 7,0–10 Việt Nam 42,8 56,6 45,2–50,9 80–90 Thái Lan 33,7 43,8 3,0–4,0 7,0–9,0 Myanmar 29,5 38,3 7,6 20 Philippines 19,3 25,09 7,7–8,8 30–32 Pakistan 11,1 14,43 5,7–6,7 40–47 Nhật Bản 10,4 13,52 0,54–0,67 4,0–5,0 Cambodia 10,4 13,52 4,0 30 Châu Phi Ai Cập 6,4 8,32 1,66 21 Nigeria 7,0 9,1 2,43–2,73 27–30 Brazil 12,3 16 3,2 < 20 Châu Mỹ Hoa kỳ 8,1 10,53 0,063 0,6 Peru 3,0 3,9 0,78 < 20 Colombia 2,7 3,51 0,70 <20 Châu Âu Italia 1,35 1,75 0,26 15
Tây Ban Nha 0,83 1,07 0,16 15
Châu Đại dương
Úc 0,80 1,04 0,8 75
(* tỷ lệ sản lượng lúa: lượng rơm rạ = 1: 1,3) Nguồn: [9]