Thực hiện tốt các chính sách về vốn và xóa đói giảm nghèo nông thôn, cần quan tâm đầu tư hỗ trợ xây dựng cơ sở hạ tầng nông thôn: đường giao thông, điện, đường, thủy lợi.... Đầu tư xây dựng các mô hình ứng dụng tiến bộ khoa học - công nghệ vào sản xuất.
Nâng cao hiệu quả sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp, áp dụng biện pháp có tính ứng dụng vào thực tế sản xuất.
Hỗ trợ người dân về công nghệ và thiết bị trong sản xuất than sinh học, khuyến khích người dân thu gom các loại phế phụ phẩm.
Than sinh học được sản xuất từ rơm rạ sẵn có và dư thừa trong sản xuất nông nghiệp cộng với công nghệ sản xuất đơn giản dễ áp dụng nên có giá thành rẻ và hiệu quả kinh tế cao.
Than sinh học có tác dụng tăng độ phì nhiêu đất và giảm khí thải nhà kính góp phần bảo vệ môi trường nên dễ được sự ủng hộ và chấp nhận của thị trường người tiêu dùng.
Tái sản xuất phế phụ phẩm nông nghiệp vừa góp phần tăng năng suất, giảm lượng phân bón mang lại hiệu quả kinh tế vừa trả lại chất dinh dưỡng cho đất tạo cân bằng sinh thái, giảm lượng C dạng khí nhà kính trong khí quyển.
3.4.4. Hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trường
Bón than sinh học sản xuất từ rơm rạ có sẵn làm tăng độ phì nhiêu đất, tăng năng suất cây trồng và giảm chi phí đầu tư phân bón.
Bón than sinh học làm giảm phát thải khí nhà kính do tận dụng phế phụ phẩm cây trồng để làm than sinh học bón trả lại đất thay vì đốt chúng trên đồng ruộng sau khi thu hoạch.
Than sinh học có thể trở thành hàng hoá bán cho các công ty sản xuất phân bón, sản xuất giá thể trồng cây, qua đó góp phần tăng thu nhập nông hộ.
Việc quản lý rơm rạ thông qua sản xuất than sinh hoc với chi phí thấp nhưng lại có hiệu quả cao trong việc cải tạo đất và lưu giữ các bon trong đất, vừa góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất vừa tham gia làm giảm lượng CO2 đi vào khí quyển, bảo vệ môi trường toàn cầu. Tạo điều kiện nhân rộng sản xuất than sinh học từ rơm rạ và các loại phế phụ phẩm nông nghiệp khác, từ đó có kế hoạch triển khai áp dụng trên diện rộng.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN
1. Cây lúa đóng vai trò chủ đạo trong sản xuất nông nghiệp tại huyện Sóc Sơn. Lượng phế phụ phẩm nông nghiệp tạo ra trong sản xuất nông nghiệp khá lớn trong đó chủ yếu là rơm rạ. Tại xã Bắc Phú 3.220 tấn rơm, 1.500 tấn rạ, khoảng 250 tấn trấu; tại xã Tân Hưng là 2.500 tấn rơm, 1.830 tấn rạ, 195 tấn trấu, xã Tân Minh 3.100 tấn rơm, 1.230 tấn rạ, 235 tấn trấu mỗi năm ngoài ra còn nhiều loại phế phẩm cây trồng khác như cây ngô, cây lạc, cây đỗ...
2. Các loại phế phụ phẩm nông nghiệp này được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như đun nấu, làm thức ăn cho gia súc, cày vùi...tuy nhiên một lượng lớn phế phụ phẩm nông nghiệp vẫn còn bị đốt bỏ (khoảng 24% rơm, 25% rạ...) rất lãng phí và gây ô nhiễm môi trường.
3. Việc sử dụng rơm rạ làm than sinh học bón vào đất có tác dụng tới các chỉ tiêu sinh trưởng cũng như năng suất của cây lúa (khoảng 3,4 – 18,7% so với hiện tại), năng suất của cây lúa tỉ lệ thuận với lượng TSH bón vào đất, đồng thời giảm chi phí phân chuồng (10 tấn/ha).
4. Việc sử dụng rơm rạ làm than sinh học bón vào đất có tác động tới các chỉ tiêu dinh dưỡng (N, P2O5 và K2O tổng số) trong đất sau thí nghiệm, cụ thể là theo xu hướng tích lũy dinh dưỡng vào trong đất và tỉ lệ với lượng than sinh học bón vào đất, các công thức có pH, hàm lượng CEC và chất hữu cơ cao hơn so với đối chứng và tăng lên ở vụ sau.
5. Bón TSH thể giảm phát thải khí CO2 so với bón phân chuồng và tích lũy cacbon trong đất từ 33% đến 52% trong đất so với bón phân chuồng, các công thức có bón TSH đều cho mức phát thải thấp hơn so với công thức có bón phân chuồng ở mỗi thời điểm quan trắc.
Vì vậy việc quản lý rơm rạ thông qua sản xuất than sinh hoc với chi phí thấp nhưng lại có hiệu quả cao trong việc cải tạo đất và lưu giữ các bon trong đất, vừa góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất vừa tham gia làm giảm lượng CO2 đi vào khí quyển, bảo vệ môi trường toàn cầu cần được áp dụng và nhân rộng.
KHUYẾN NGHỊ
1. Nhà nước cần có các quy định, chế tài đối với vấn đề đốt rơm rạ. Tăng cường các biện pháp quản lý phế phụ phẩm nông nghiệp.
2. Khuyến khích và tuyên truyền mọi người dân thu gom và sử dụng rơm rạ một cách hợp lý, hạn chế ô nhiễm môi trường.
3. Tạo điều kiện nhân rộng sản xuất than sinh học từ rơm rạ và các loại phế phụ phẩm nông nghiệp khác, từ đó có kế hoạch triển khai tại nhiều địa phương trong cả nước.
4. Khuyến khích người dân tham gia sản xuất và sử dụng than sinh học từ các loại phế phụ phẩm nông nghiệp.
5.Tiếp tục triển khai nghiên cứu sâu hơn về các kỹ thuật sản xuất than sinh học cho hiệu quả cao và phù hợp với sự chấp nhận của người dân cũng như các biện pháp và phương thức sử dụng than sinh học làm phân bón trong sản xuất nông nghiệp cho hiệu quả kinh tế .
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Bill Mollison và Remy Mia Slay (1994), Đại cương về Nông nghiệp bền vững, bản dịch, NXB Nông nghiệp, Hà Nội.
2. Cục thông tin KH & CN quốc gia (2010), Tổng luận nguồn phế thải nông nghiệp rơm rạ và kinh nghiệm thế giới về xử lý và tận dụng, Hà Nội.
3. Cục thống kê thành phố Hà Nội, Phòng thống kê huyện Sóc Sơn (2010), Số liệu thống kê 2006 – 2010, Hà Nội.
4. Mạng an ninh lương thực và giảm nghèo (CIFPEN) (2010), Một số mô hình nông nghiệp bền vững cho hộ sản xuất quy mô nhỏ, NXB Văn hóa dân tộc, Hà Nội. 5. Nguyễn Thị Thu Phương (2009), Thực trạng và một số giải pháp khuyến nông
nhằm phát triển sản xuất cây ăn quả trên địa bàn huyện Sóc Sơn – Thành phố Hà Nội, Luận văn thạc sĩ kinh tế, Trường đại học kinh tế và quản trị kinh doanh, Đại học Thái Nguyên.
6. Vũ Thắng và nnk (2010), Nghiên cứu sử dụng than sinh học (Biochar) cải thiện hữu cơ, nâng cao sức sản xuất của đất, Báo cáo tổng hợp năm 2010, Viện Môi trường Nông nghiệp, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam.
7. Mai Văn Trịnh và nnk (2010), Nghiên cứu sử dụng rơm rạ sản xuất than sinh học nhằm cải tạo đất, giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại Sóc Sơn, Hà Nội. Báo cáo tổng hợp năm 2010, Sở Khoa học và công nghệ Hà Nội và Viện Môi trường Nông nghiệp.
Tài liệu tham khảo trên mạng internet
8. Bảo Châu (2009), Khói rơm là khói độc,
http://www.vietnamnet.vn/khoahoc/2009/06/852681/
9. Nguyễn Thị Lê Dung (2010), Nông nghiệp bền vững,
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:ZcAaSBdPgmoJ:nguyenth iledung.blogspot.com/2010_02_01_archive.html+Bill+Mollison+v%C3%A0+R emy+Mia+Slay&cd=1&hl=vi&ct=clnk&gl=vn&source=www.google.com.vn
10. Lê Xuân Đính, Quản lý rơm rạ trên ruộng lúa,
http://www.phanbonmiennam.com.vn/?param=study_det&cmid=3&ktid=312&l ang=vie
11. Sáu Nghệ (2011), Nông nghiệp bền vững,
http://www.baohaugiang.com.vn/detailvn.aspx?item=20831
12. Trang Hà (2011), Cần giải bài toán cho phát triển nông nghiệp bền vững ở Việt Nam, http://hoinongdan.ictvnfu.vn/dien-dan/can-giai-bai-toan-cho-phat-trien- nong-nghiep-ben-vung-o-viet-nam.
Tiếng Anh
13. Amelung W, Bol R, Friedrich C. (1999), “Natural 13C abundance: a tool to trace the incorporation of dung-derived carbon into soil particle-size fractions”,
Rapid Commun Mass Spec, 13, pp. 1291–1294.
14. Batjes NH. (1998), “Mitigation of atmospheric CO2 concentrations by increased carbon sequestration in the soil”, Biol Fertil Soils, 27(3), pp. 230–235.
15. Doerr, S. H., R. A. Shakesby, and R. P. D. Walsh. (2000), “Soil water repellency: its causes, characteristics and hydro-geomorphological significance”,
Earth-Science Reviews, 51, no. 1-4 (August), pp. 33-65.
16. Fearnside PM (2000), “Global warming and tropical land-use change: greenhouse gas emissions from biomass burning, decomposition and soils in forest conversion, shifting cultivation and secondary vegetation”, Climatic Change, 46, pp. 115-158.
17. Golchin A, Clarke P, Baldock JA, Higashi T, Skjemstad JO, Oades JM (1997), “The effects of vegetation and burning on the chemical composition of SOM in a volcanic ash soil as shown by 13C NMR spectroscopy. I. Whole soil and humic acid fraction”, Geoderma,76, pp. 155–174.
18. Glaser, B. (2007), “Prehistorically modified soils of central Amazonia: a model for sustainable agriculture in the twenty-first century”, Philosophical Transactions of the Royal Society - Biological Sciences, 362, pp. 1478.
19. Glaser, B., Lehmann, J., Zech, W. (2002a), “Ameliorating physical and chemical properties of highly weathered soils in the tropics with charcoal - a review”, Biology and Fertility of Soils, 35, pp. 4.
20. IPCC (2007), Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report, eds., Solomon S, Qin D, Manning M, Chen Z, Marquis M, Averyt K-B, Tignor M, Miller H-L, Cambridge Univ. Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA.
21. Kishimoto S, Sugiura G (1985), “Charcoal as a soil conditioner”, Int. Achieve Future, 5, pp. 12–23.
22. Lehmann, J. (2007a), ““Bio-energy in the Black” accepted for publication in Frontiers in Ecology and the Environment”, Nature 447.
23. Lehmann, J. (2007b), “A handful of carbon”, Nature 447, no. 7141 (May 10), pp. 143-144.
24. Lehmann, J., da Silva Jr., J.P., Steiner, C., Nehls, T., Zech, W. and Glaser, B. (2003), “Nutrient availability and leaching in an archaeological Anthrosol and a Ferralsol of the Central Amazon basin: fertilizer, manure and charcoal amendments”, Plant and Soil , 249, pp. 343–357.
25. Lehmann, J., Gaunt, J. and Rondon, M. (2006); “Bio-char sequestration in terrestrial ecosystems – a review”, Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 11, pp. 403–427.
26. Nishio, Michinori . (1996), Microbial Fertilizers in Japan, Japan.
27. Seiler W, Crutzen PJ (1980), “Estimates of gross and net fluxes of carbon between the biosphere and the atmosphere from biomass burning”, Climat Change, 2, pp. 207–247.
28. Steiner, C., Teixeira, W., Lehmann, J., Nehls, T., Vasconcelos de Macêdo, J., Blum, W. and Zech, W. (2007), “Long term effects of manure, charcoal and mineral fertilization on crop production and fertility on a highly weathered Central Amazonian upland soil”, Plant and Soil, 291, pp. 1-2.
29. Tiessen H, Cuevas E, Chacon P (1994), “The role of soil organic matter in sustaining soil fertility”, Nature, 371, pp. 783–785.
30.Tryon EH (1948), “Effect of charcoal on certain physical, chemical, and biological properties of forest soils”, Ecol Monogr, 18, pp. 81–115.
31. Zech W, Senesi N, Guggenberger G, Kaiser K, Lehmann J, Miano T M, Miltner A, Schroth G (1997), “Factors controlling humification and mineralization of soil organic matter in the tropics”, Geoderma, 79, pp.117–161.
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Mẫu phiếu điều tra
PHIẾU ĐIỀU TRA
(Thông tin về hiện trạng sử dụng, quản lý rơm rạ và hiểu biết về than sinh học)
Thuộc đề tài: Nghiên cứu sử dụng và quản lý rơm rạ theo định hướng phát triển nông nghiệp bền vững tại huyện Sóc Sơn, Hà Nội)
I. THÔNG TIN CHUNG
Họ tên người cung cấp thông tin:...Điện thoại:...
Tuổi:... ……….
Nam/Nữ:...
Thôn(ấp):...Xã:...
Huyện:... Tỉnh:...
II. HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP 1) Diện tích đất canh tác của gia đình:………..
2) Các loại cây trồng được gia đình thâm canh a) Lúa b) Sắn c) Đỗ d) Lạc e) Loại cây khác………...
………..
3) Trong đó, diện tích canh tác của từng loại cây (ha): a) Lúa………... c) Sắn……….
b) Đỗ………... d) Lạc ………...
e) Loại cây khác………...
...
4) Năng suất thu hoạch được của từng loại cây là bao nhiêu? (tạ/ha) a) Lúa………. …….. . b) Sắn………
c) Đỗ……….. . d) Lạc………....
e) Loại cây khác (ghi rõ nếu có)………...
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƢỜNG
... ...
5) Khối lượng của các loại phế phẩm a) Rơm………. …….. . b) Rạ ………
c) Trấu……….. d) Ngô……….………...
e) Cây sắn……….. f) Cây lạc……...
g) Đỗ...
... ...
III. HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG PHẾ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP 1) Các loại phế phụ phẩm nông nghiệp sau khi thu hoạch thường được sử dụng làm gì? STT Loại phụ phẩm Đốt bỏ Đun nấu Cày vùi Ủ làm vi sinh Cho gia súc ăn Khác 1 Rơm 2 Rạ 3 Trấu 4 Ngô 5 Sắn 6 Lạc 7 Đỗ 2/ Tỷ lệ rơm rạ được cắt ra khi thu hoạch là bao nhiêu? a) Rơm... b) Rạ...
c) Cày vùi...
3) Khối lượng rơm rạ được sử dụng trong các mục đích sau là bao nhiêu? a) Thức ăn cho gia súc... b) Đun nấu...
c) Lót ổ cho gia súc, gia cầm... d) Phân ủ...
e) Trồng nấm... f) Chất nền trong trồng trọt...
g) Mục đích khác... 4) Ông (bà) đã biết về “than sinh học”/dạng tương tự “than sinh học” chưa?
………..………...
... ...
5) Ông (bà) có kinh nghiệm gì về sản xuất “than sinh học”/dạng tương tự nào đó như trấu hun chưa? a) Có b) Chưa biết ………..………...
... ...
6) Ông (bà) biết cách thức sản xuất “than sinh học” từ khi nào? ... ...
...
7) Ông (bà) biết cách thức sử dụng “than sinh học” như thế nào? ...
... ...
8) Ông (bà) có nhận xét gì lợi ích của việc sử dụng “than sinh học” so với các biện pháp xử lý khác (giá thành so với phân hóc học và phân xanh, hiệu quả với đất canh tác...)?
Trồng nấm (năng suất bao nhiêu kg nấm/1kg rơm, thu nhập)?:...
...
Làm phân hữu cơ (năng suất phân, hiệu quả với đất canh tác)?...
... Các biện pháp xử lý khác... ... ... Ý kiến đề xuất: ………... ………..………... ……….………... ………..………... ………..………... …………, ngày …….tháng……..năm 201
Phụ lục 2: Phƣơng pháp chế tạo TSH
1. Chế tạo TSH từ rơm rạ: Rơm trong hộp sắt, đốt bằng lò kín
lò để làm lò đốt được làm bằng thùng 200 lít có thành thẳng đứng. Mỗi thùng lớn có tạo một cái nắp có gắn ống khói cao khoảng 1m, phía dưới chân tạo 2 cửa nhỏ để nhóm lửa. Lò lớn có thể chứa được 6 thùng nhỏ hơn có đường kính 25cm và chiều cao là 30cm. Các thùng nhỏ này được sử dụng để nhồi rơm vào trong và được bịt kín bằng nắp thùng có khoan lỗ để thoát khí. Tiến hành sắp xếp các thùng nhỏ vào trong thùng lớn và xen các vật liệu rơm xung quanh sau đó nhóm lửa và chờ đến khi quá trình cháy kết thúc, để nguội sau đó lấy sản phẩm TSH ra ngoài.
Chuẩn bị:
- Chuẩn bị khoảng 10 kg rơm đã được phơi khô không khí, 5kg rơm để ngăn lớp - Một bật lửa gas nhỏ hoặc một bao diêm
- Bình nước tia - Xẻng
- Lò đốt được thiết kế như hình 1
Hình 1: Chuẩn bị lò đốt
Quy trình thí nghiệm
- Nhét một lớp rơm mỏng khoảng 2 kg xuống đáy lò.
- Nhét chặt rơm vào trong 6 hộp sắt nhỏ (mỗi hộp khoảng 1,2kg rơm) đậy kín nắp rồi xếp vào trong lò.
- Nhét rơm vào xung quanh các hộp sau đó để một lớp rơm nữa lên phía trên 3 hộp sắt.
Xếp 1 lớp rơm lên trên của các hộp đựng rơm
- Đặt 3 thùng sắt còn lại lên lớp rơm ngăn giữa vừa đổ rồi lại làm tương tự như bước 4
- Xếp 1 lớp rơm thứ 2 lên trên cùng sau đó đậy ống khói lên
- Để khoảng 1h sau đó bỏ ống khói đậy nắp lò lại, quá trình cháy tiếp tục khoảng 3h nữa thì hết phần nhiên liệu ở trong, khi cháy xong tiến hànhi bỏ hộp 6 hộp phía bên trong ra. Sau đó phun nước xung xoanh các hộp sắt để làm nguội lần nữa rồi mới mở nắp và lấy TSH. Nếu có thời gian thì để sản phẩm TSH tự nguội rồi mới lấy ra.
Hình 2: Sản phẩm TSH đốt
Bảng 1: thí nghiệm đốt rơm trong hộp sắt và nhiệt phân bằng lò kín
Nhắc lại Phƣơng pháp Vật liệu, cách đốt Trọng lƣợng vật liệu (kg) TB thời gian cháy Trọng lƣợng thu đƣợc (kg) TC (g/kg) OC (g/kg) P2O5 (%) K2O (%) 1 PP6 Rơm trong hộp sắt, đốt bằng lò kín 10 4h 3,7 542,3 40,85 0,493 0,876 2 3,2 494,1 39,8 0,434 0,754 3 2,9 537,2 42,67 0,483 0,806 Trung bình 3,3 524,5 41,11 0,470 0,812 Kết quả:
- Thời gian cháy thu được lượng sản phẩm nhiều nhất trong 10kg rơm đưa vào ban đầu là 4h
- Lượng thu được chiếm 33% tổng khối lượng nguyên liệu đưa vào
- Hàm lượng cacbon tổng số (TC): 52,5%, cabon hữu cơ (OC) : 4,11%, P2O5 và K2O chiếm tương ứng 0, 47% và 0,81%
- Cấu trúc TSH cứng và có tính bền vững cao.
Ƣu điểm
- Cải thiện đáng kể chất luợng cacbon trong TSH so với các phương pháp nêu trên,