D. Giải pháp đảm bảo tiếp cận với thực phẩm an toàn và dinh dưỡng và chuyển đổi sang tiêu dùng bền vững
3. Nghiên cứu điểm về ảnh hưởng của một số vật liệu phân bón đến phát thải khí nhà kính
phát thải khí nhà kính
3.1. Nghiên cứu vật liệu phân bón chứa Fe giảm phát thải khí nhà kính
Vật liệu nghiên cứu
Nghiên cứu sự phát thải khí metan từ ruộng lúa nước (giống Khang dân, đất bạc màu) khi dùng (bón 2000 kg/ ha) vật liệu chứa sắt AgriPower (23- 27% Fe2O3) do Công ty Nippon Steel của Nhật Bản sản xuất gỉ sắt thải. Đây là loại vật liệu dùng để cải thiện đất; có dạng viên trịn, màu nâu; thành phần chính là canxi silicat, ngồi ra còn chứa Magie, axit photphoric, sắt, mangan, sản phẩm đã được kiểm nghiệm không gây độc hại, tan trong nước, sinh ra Ca(OH)2 tạo mơi trường kiềm (pH = 9 - 13). Thí nghiệm sử dụng lúa giống Khang Dân trồng trên đất xám bạc màu tại Hiệp Hoà - Bắc Giang (Phạm Quang Hà et al., 2010).
Kết quả
Bảng 4. Phát thải khí CH4 qua các thời kỳ sinh trưởng của cây lúa trên đất bạc màu
CH4 (mgC/m2/h) phát thải Công thức Vụ xuân Số ngày sau cấy (ngày) 14 28 35 42 49 56 63 70 77 Khơng bón Agri Power 3,37 20,18 19,66 17,08 44,97 86,89 66,79 32,18 14,65 Có bón 6,92 13,79 9,77 13,62 32,49 73,94 57,07 25,14 14,39 Vụ mùa Khơng bón Agri Power 14,5 17,58 10,52 18,9 20,64 36,98 7,72 10,86 4,91 Có bón 13,28 17,26 11,25 14,72 18,9 29,84 5,49 9,51 4,54
Kết quả thí nghiệm cho thấy trong suốt vụ lúa, cường độ phát thải CH4 ở đất có bón phân chứa sắt thấp hơn ở đất khơng được bón phân chứa sắt. Ở vụ xuân, tổng lượng CH4 phát thải tồn vụ ở cơng thức khơng bón phân chứa sắt là 62358,67 (mgC/m2/vụ) trong khi ở cơng thức có bón phân chứa sắt là 59034,67 (mgC/m2/vụ). Ở vụ mùa, tổng lượng CH4
(mgC/m2/vụ) trong khi ở cơng thức có bón Agripower là 29723,33 (mgC/m2/vụ). Tổng lượng CH4 phát thải ở cơng thức được bón Agripower giảm 5,33 % (vụ xuân) và giảm 6,05 % (vụ mùa) so với công thức không được bón phân chứa sắt. Trong canh tác lúa nước, khí CH4 hình thành là do q trình phân giải hợp chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí. Một phần CH4 sau khi được tạo ra bị oxi hoá bởi các vi khuẩn methanotroths trong lớp đất mặt xung quanh rễ cây, phần còn lại phát thải vào khí quyển chủ yếu bằng con đường khuếch tán qua hệ thống mạch thơng khí (Conrad, 2006). Như vậy, bón Agripower chứa sắt đã có thể là là yếu tố không thuận lợi cho quá trình hình thành và di chuyển CH4 từ đất vào khơng khí, do đó làm giảm lượng CH4 phát thải từ đất lúa vào khí quyển (Inubushi et al., 1989).
Đối với vụ xuân, CH4 phát thải qua các giai đoạn sinh trưởng dao động từ 3,37 đến 86,89 mgC/m2/giờ ở cơng thức khơng được bón phân chứa sắt và từ 6,92 đến 73,94 mgC/m2/giờ ở cơng thức có bón phân chứa sắt. Đối với vụ mùa, CH4 phát thải qua các giai đoạn sinh trưởng dao động từ 4,91 đến 36,98 mgC/m2/giờ ở cơng thức khơng được bón phân chứa sắt và từ 4,54 đến 29,84 mgC/m2/giờ ở cơng thức có bón phân chứa sắt. Ở cả 2 công thức, trị số phát thải CH4 lớn nhất vào giai đoạn 45 - 60 ngày sau cấy, từ khi lúa đẻ nhánh rộ đến làm đòng.
Trong trường hợp lúa ở cả hai vụ có được bón Agripower với cùng một lượng như nhau (2000 kg/ha) nhưng lượng CH4 phát thải ở mỗi vụ là khác nhau: tổng lượng CH4 phát thải vụ mùa (29723,33 mgC/m2/vụ) thấp hơn 49,65 % so với vụ xuân (59034,67 mgC/m2/vụ). Ngoài ra, biên độ chênh lệch giữa giá trị cực đại và cực tiểu ở vụ mùa cũng nhỏ hơn so với vụ xuân. Điều này cho thấy sự khác nhau về điều kiện thời tiết, nhiệt độ, chế độ nước theo mùa vụ làm ảnh hưởng đến khả năng di chuyển các chất trong đất có thể dẫn đến sự khác nhau về lượng CH4 được hình thành và phát thải.
3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại vật liệu hữu cơ và phân khoáng đến phát thải khí nhà kính khống đến phát thải khí nhà kính
Vật liệu nghiên cứu
Vật liệu nghiên cứu là các loại phân chuồng ủ (PC), than sinh học (BIOC), phân khoáng (NPK). Giống lúa được sử dụng là giông lúa Bắc Thơm 07. Trên đất phù sa nhiễm mặn tại Hải Phúc, Hải Hậu vào mùa mùa năm 2015, mùa xuân năm 2016 (Bùi Phương Loan et al. 2016).
Kết quả
Bảng 5. Phát thải khí nhà kính trong canh tác lúa (kg CO2e/ha/năm)
Vụ xuân Vụ mùa Công thức CH4 (kg/ha/ vụ) N2O (kg/ha/ vụ) Tổng CO2e (kg/ha/ vụ) CH4 (kg/ha/ vụ) N2O (kg/ha/ Vụ) Tổng CO2e (kg/ha/ vụ) Total CO2e (kg /ha/năm) NPK 406 0,472 10.302 550 0,654 13.953 24.662 NPK+ PC 464 0,446 11.725 661 0,752 16.746 28.935 NPK+ Biochar 265 0,374 6.727 473 0,590 11.992 18.984
Nguồn: Bùi Phương Loan et al. (2016)
Kết quả nghiên cứu ở bảng cho thấy mức phát thải tính theo CO2e từ 6.727 đến 11.725 kg/ha/vụ xuân và từ 11.992 đến 16.746 kg/ha/vụ mùa. Tổng phát thải cả năm từ 18.984 đến 28.935 kg CO2e. Theo giá trị tuyệt đối, lượng phát thải N2O là khá thấp, ít hơn 0,5 kg đối với vụ xuân và 0,8 kg đối với vụ mùa. Trong khi đó chủ yếu là phát thải CH4, mức thải cao nhất ở cơng thức có bón phân chuồng (464 (kg/ha/vụ xuân và 661 kg/ha/vụ mùa). Tổng phát thải tính theo CO2e (tương đương) cao nhất cả năm ở cơng thức có bón thêm phân chuồng là 28,9 tấn CO2e (tương đương) năm-1, tiếp đến là cơng thức chỉ bón NPK là 24,6 tấn và thấp nhất ở cơng thức có bón thêm biochar, chỉ phát thải ở mức 18,9 tấn CO2e năm-1.