Biochar là bước tiến quan trọng trong nông nghiệp tuần hoàn
TS Nguyễn Đăng Nghĩa, chuyên gia nông nghiệp, nguyên Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu đất, phân bón và môi trường phía Nam cho biết, Biochar là một sản phẩm có độ xốp cao, ổn định và giàu carbon, được tạo ra từ quá trình nhiệt phân sinh khối ở nhiệt độ 300 - 700°C trong môi trường hạn chế hoặc không có ôxy.
Nguồn nguyên liệu sản xuất Biochar rất đa dạng, bao gồm, vỏ trấu, rơm rạ, vỏ quả cà phê, mụn dừa và các phụ phẩm từ dừa, vỏ sầu riêng, vỏ các loại trái cây, vỏ hạt điều, vỏ và bã khoai mì (sắn) sau chế biến, bã mía và các phụ phẩm từ chế biến thủy sản... Việc tận dụng những nguồn nguyên liệu này giúp xử lý hiệu quả 15 - 20 triệu tấn phụ phẩm nông nghiệp mỗi năm.
Nguồn nguyên liệu sản xuất Biochar rất đa dạng, bao gồm vỏ trấu, rơm rạ, vỏ quả cà phê, mụn dừa và các phụ phẩm từ dừa, vỏ sầu riêng... Ảnh: Hoàng Vũ.
“Sản xuất Biochar là một bước tiến quan trọng trong nông nghiệp tuần hoàn, không chỉ tận dụng tài nguyên thiên nhiên mà còn giảm thiểu lãng phí và bảo vệ môi trường”, TS. Nguyễn Đăng Nghĩa nhấn mạnh.
Theo TS Nghĩa, các nhà khoa học trong và ngoài nước đã chỉ ra rằng, Biochar không chỉ cải thiện năng suất và chất lượng nông sản mà còn mang lại nhiều lợi ích cho đất trồng.
Biochar có tác dụng cải tạo đất cát thành đất trồng trọt, ngăn chặn rửa trôi và xói mòn đất, giữ ẩm và tăng độ xốp của đất, đồng thời tăng hiệu quả sử dụng phân bón. Sử dụng Biochar còn giúp giảm thiểu nấm và vi khuẩn gây bệnh, hấp thụ kim loại nặng và hóa chất nông nghiệp, từ đó nâng cao sức khỏe đất và năng suất cây trồng
Ảnh hưởng đáng kể đến độ phì nhiêu và sức khỏe đất trồng
TS Nghĩa cho hay, Biochar có đặc tính phụ thuộc vào nguyên liệu và quá trình nhiệt phân. Nitơ (N) và lưu huỳnh (S) bay hơi ở nhiệt độ lần lượt trên 200°C và 375°C, trong khi kali (K) và photpho (P) bay hơi ở khoảng 700 - 800°C. Phần lớn Biochar được tạo ra trong khoảng 450 - 550°C, dẫn đến chủ yếu mất N và S.
Tuy nhiên, nếu sử dụng nguyên liệu giàu N và nhiệt phân ở 450°C, có thể giữ lại 50% N và toàn bộ S. Biochar sản xuất ở nhiệt độ cao (800°C) thường có pH và độ dẫn điện (EC) cao nhưng mất NO₃⁻, còn sản xuất ở nhiệt độ thấp (350°C) lại giữ được P, NH₄⁺ và phenol.
Biochar có ảnh hưởng đáng kể đến độ phì nhiêu và sức khỏe đất trồng, đặc biệt là khả năng trao đổi cation (CEC). Biochar sản xuất ở nhiệt độ thấp (dưới 600°C) có CEC cao, giúp giữ và cung cấp dinh dưỡng hiệu quả cho cây. Ngược lại, Biochar nhiệt độ cao (trên 600°C) có CEC rất thấp hoặc không đáng kể, không thích hợp để bón cho đất.
Biochar có ảnh hưởng đáng kể đến độ phì nhiêu và sức khỏe đất trồng, đặc biệt là khả năng trao đổi cation (CEC). Ảnh: Hồng Thắm.
Ban đầu, Biochar mới sản xuất có khả năng trao đổi CEC thấp nhưng lại có khả năng trao đổi anion đáng kể. Qua thời gian và quá trình “chín" trong đất, CEC của Biochar tăng lên, giúp hấp thụ kim loại nặng và các hóa chất nông nghiệp như thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ.
TS Nghĩa thông tin, khi bón vào đất, Biochar mang lại nhiều lợi ích rõ rệt. Nó kích thích các chủng vi sinh có lợi phát triển, tăng cường khả năng trao đổi chất của hệ rễ cây trồng, nâng cao tính chống chịu và hiệu suất của các loại phân bón khác.
Trên đất cằn cỗi, Biochar giúp giảm sự cằn cỗi, tăng khả năng giữ nước và độ xốp của đất. Đất có CEC cao nhờ Biochar sẽ giữ được dinh dưỡng dạng CEC cung cấp cho cây trồng một cách hiệu quả.
Đồng thời, Biochar cải thiện tính chất vật lý, hóa học của đất, tạo điều kiện thuận lợi kích thích cho vi sinh vật có lợi phát triển.
“Biochar không làm tăng trực tiếp lượng dinh dưỡng trong đất, nhưng lại giúp tăng khả năng giữ và dự trữ dinh dưỡng, do đó nó sẽ làm giảm thất thoát chất dinh dưỡng", TS Nghĩa nhấn mạnh.
Theo TS Nghĩa, nhiều nghiên cứu cho thấy, khi bón kết hợp Biochar với phân bón trên đất chua hoặc đất nghèo dinh dưỡng, năng suất thường cao hơn so với việc bón từng loại phân bón riêng lẻ. Đặc biệt, nhiều bằng chứng cho thấy, nhờ sử dụng Biochar, năng suất cây trồng vẫn ổn định ngay cả khi giảm lượng phân đạm đáng kể.
“Biochar là một giải pháp đột phá trong việc bảo vệ sức khỏe đất và tăng năng suất cây trồng. Không chỉ giúp giảm đáng kể việc sử dụng phân bón hóa học, Biochar còn đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng một hệ sinh thái nông nghiệp bền vững và tuần hoàn”, TS Nghĩa khẳng định.
TS Nguyễn Đăng Nghĩa, chuyên gia nông nghiệp cho biết: “Thành phần và nhóm chức năng trong Biochar thay đổi tùy theo nguyên liệu sản xuất, dẫn đến sự khác biệt về khả năng hấp thụ và hấp phụ chất dinh dưỡng. Nhiều nghiên cứu cho thấy, Biochar từ vỏ trấu, rơm rạ và tre nứa là lựa chọn tốt nhất để cải thiện độ phì và sức khỏe đất”.
