Sử dụng các phương pháp hiệu quả kinh tế và hợp vệ sinh thay thế cho đốt rạ tại đồng ruộng
(VACNE) - BBT vừa nhận được bài "Sử dụng các phương pháp hiệu quả kinh tế và hợp vệ sinh thay thế cho đốt rạ tại đồng ruộng" của GS.TSKH Phạm Ngọc Đăng, Phó Chủ tịch VACNE, đăng trên Tạp chí Môi trường số tháng 6 năm 2021. Xin cảm ơn Giáo sư và trân trọng giới thiệu cùng bạn đọc.
USE ECONOMICAL AND HYGIENIC METHODS INSTEAD OF
BURNING RICE STRAW IN THE FIELD
Prof. Dr. Pham Ngoc Dang (VACNE)
--------------------------------------
SỬ DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP HIỆU QUẢ KINH TẾ VÀ HỢP VỆ SINH
THAY THẾ CHO ĐỐT RƠM RẠ TẠI ĐỒNG RUỘNG
GS.TSKH Phạm Ngọc Đăng (VACNE)
Theo số liệu của Cục Trồng trọt thuộc Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông thôn, tại Việt Nam mỗi năm có khoảng 40 triệu tấn rơm rạ bị vất bỏ và thiêu đốt. Đây là nguồn tài nguyên rất lớn chưa được khai thác, sử dụng có hiệu quả, mà lại gây ra ô nhiễm môi trường không khí trầm trọng, tác động rất xấu đến sức khỏe cộng đồng và nhiều hệ lụy khác, như là làm khô trai đất sản xuất.
Theo đánh giá của các nhà khoa học, với khoảng 40 triệu tấn rơm rạ sau mỗi vụ thu hoạch, nếu đem xử lý bằng chế phẩm sinh học sẽ thu được khoảng 20 triệu tấn phân hữu cơ, người nông dân không phải bỏ tiền mua phân hóa học (NPK) là 200.000 tấn đạm, 190.000 tấn lân và 460.000 tấn kali, như vậy, sẽ tiết kiệm được gần 11.000 tỷ đồng. Hoặc là, sử dụng mỗi tấn rơm rạ, bà con có thể trồng nấm, sau khi đã trừ chi phí trong thời gian 15 – 20 ngày có thể lãi từ 500.000 – 700.000 đồng. Bã rơm rạ sau khi trồng nấm có thể chế biến thành phân vi sinh cao cấp. Ngoài ra, bã nấm còn dùng để nuôi trùn, giun đất, lấy trùn, giun nuôi gia cầm, gia súc và tôm, cá.
Thành phần hóa học của rơm rạ gồm xenluloza (cellulose)-60%, linhin (lignin)-14%, đạm hữu cơ (protein)- 3,4%, chất béo (lipid)- 1,9%. Nhưng khi rơm rạ bị đốt cháy, thành phần C,H,O sẽ biến thành khí CO2, CO và hơi nước; protein bị phân hủy và biến thành các khí NO2, NO3, SO2…
Đốt rơm rạ lãng phí tài nguyên, ô nhiễm môi trường - khói bụi (hình 1), bụi nano từ đốt rơm rạ có khả năng chui sâu vào hệ thống hô hấp, ảnh hưởng đến cả nhân tế bào, có hại cho sức khỏe con người, làm tăng lượng khí “nhà kính” thải vào bầu khí quyển. Hơn nữa, khói rơm rạ thường có tính cay, làm chảy nước mắt, gây kích thích phản ứng ở họng, làm ho, hắt hơi, thở khò khè, hoặc có cảm giác ngạt thở... dẫn đến những tác động nguy hại đến sức khỏe con người.
Thế nhưng, người nông dân nước ta trong các năm gần đây với việc sử dụng điện năng và khí ga để đun nấu rất thuận lợi đã bỏ hẳn thói quen dùng rơm rạ để đun nấu hay lợp mái nhà và hình thành một thói quen rất xấu là đốt rơm rạ ngay trên đồng ruộng sau thu hoạch lúa.
Theo thông tin của Tổng cục Môi trường [1]: Trong thời gian từ những ngày đầu tháng 6 đến nay, chất lượng không khí tại một số tỉnh miền Bắc có xu hướng suy giảm, đặc biệt xảy ra vào ban đêm, một trong những nguyên nhân chính là do hiện tượng đốt rơm rạ đang diễn ra phổ biến trong giai đoạn thu hoạch lúa. Tại các khu vực nông thôn, sau khi gặt lúa, rơm rạ thường được bỏ lại trên đồng ruộng và sẽ đốt vào buổi tối, vì vậy các chất ô nhiễm, đặc biệt là bụi mịn PM2.5 bắt đầu tăng từ khoảng 18h và đạt giá trị cực đại từ 21 giờ đến 01 giờ sáng hôm sau. Tùy thuộc vào từng khu vực, mức độ ô nhiễm bụi mịn PM2.5 có sự khác nhau, tuy nhiên xu hướng chung là sự gia tăng hàm lượng bụi mịn PM2.5 vào ban đêm vượt trên trị số tiêu chuẩn cho phép nhiều lần (Biểu đồ 1). Xét biểu đồ 1 ta thấy nồng độ bụi mịn PM2.5 ở ngoại thành Hà Nội từ ngày 1 tháng 6 đến ngày 7 tháng 6 do ảnh hưởng đốt rơm rạ đã tăng cao vượt trị số tiêu chuẩn cho phép (TCCP) trung bình ngày (50 µg/m3) nhiều lần. Từ ngày 1/6 đến ngày 5/6 nồng độ bụi mịn PM2.5 vào các giờ ban đêm đều vượt trị số TCCP trung bình ngày (50 µg/m3) từ 2 đến 5 lần.
|
Hình 1: Đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng
gây ô nhiễm môi trường
|
Trong 2 ngày 6 và 7 tháng 6 năm 2021 nồng độ bụi mịn PM2.5 vào các giờ ban ngày cũng vượt trị số TCCP khoảng 2 lần, còn vào các giờ ban đêm vượt trị số TCCP từ 5 đến 8 lần.
Tại khu vực nội thành Hà Nội, hoạt động đốt rơm rạ không diễn ra trực tiếp, tuy nhiên trong những ngày gần đây hàm lượng bụi mịn PM2.5 cũng tăng cao vào thời gian buổi tối và vượt trị số TCCP.
|
Biểu đồ 1: Trung bình 1 giờ của PM2.5 tại một tại khu vực ngoại thành Hà Nội [1]
TÁC HẠI CỦA ĐỐT RƠM RẠ NGOÀI ĐỒNG RUỘNG
Theo Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) ở Philippine, trong 1 tấn rơm chứa 5-8kg đạm; 1,2kg lân; 20kg kali; 40kg silic và 400kg carbon. Do vậy, đốt bỏ rơm rạ cũng có nghĩa là đã bỏ đi một lượng phân bón, chất dinh dưỡng cần thiết cho cây lúa.
Khi đốt rơm rạ ở ngoài đồng, các chất hữu cơ trong rơm rạ và trong đất sẽ biến thành chất vô cơ, nên tro than của rơm rạ cũng chỉ cung cấp được một lượng dinh dưỡng rất nhỏ cho đồng ruộng. Trong khi việc nung đốt ở nhiệt độ cao sẽ làm cho một lượng nước lớn trong đất bị bốc hơi. việc đốt cháy rơm rạ sẽ khiến cho đất trồng lúa bị khô cằn, mất nước và mất chất dinh dưỡng. Nếu đốt rơm rạ ở đồng ruộng nhiều lần và lâu dài sẽ làm cho đất biến chất và trở nên chai cứng.
Tác hại lớn khác của đốt rơm rạ ở ngoài đồng ruộng là gây ô nhiễm môi trường không khí. Bởi lẽ khi đốt rơm rạ, không chỉ có khí CO2 (dioxid cacbon) thải vào không khí, mà các khí độc khác như CH4 (metan), khí CO (cacbon monoxid) và một ít khí SO2, NO2 (dioxid sunfur, dioxid Nitrogen) và rất nhiều bụi, đặc biệt là bụi mịn cũng thải vào không khí xung quanh. Đây là những tác nhân gây ra hiệu ứng nhà kính, làm nhiệt độ trái đất tăng cao. Theo ước tính của các nhà chuyên môn, đốt rơm rạ 1ha (trung bình 7 tấn rơm rạ) sẽ phát thải 9,1 tấn CO2; 798kg khí CO; 398kg các chất hữu cơ độc hại và 12kg tro bụi. Hơn nữa, thành phần chủ yếu của rơm rạ là chất xenlulozơ, hemixenlulozơ và các chất hữu cơ kết dính... khi đốt cháy sẽ tạo ra các loại khí độc, con người hít vào sẽ gây ảnh hưởng đến sức khỏe, nhất là sẽ dễ mắc các chứng bệnh về đường hô hấp, gây co thắt phế quản và không loại trừ nguy cơ gây ung thư phổi. Một số trường hợp nặng có thể dẫn đến tử vong, là do khí CO trong khói rơm rạ khi kết hợp với hemoglobin trong máu sẽ khiến máu không thể tiếp nhận oxy. Về lâu dài, khói bụi, khí độc hít phải sẽ gây tổn thương khó nhận thấy nhưng nguy hiểm vì nó từ từ phá hủy bộ máy hô hấp. Trước hết là mũi họng, thanh quản bị viêm thường xuyên. Dấu hiệu ban đầu chỉ là hắt hơi, sổ mũi nhưng sau đó dẫn đến viêm mạn tính đường hô hấp trên. Bị viêm lâu ngày, khí quản phải chống lại bằng cách tăng tiết nhiều đờm gây cản trở lưu thông bình thường ở đường thở. Tắc nghẽn này gây khó thở và ứ đọng đờm dãi, trở thành môi trường cho các vi khuẩn sinh sôi và dần đẩy người bệnh vào suy hô hấp, suy tim, suy nhược cơ thể và tử vong.
Việc đốt rơm rạ gần đường giao thông không chỉ gây ô nhiễm môi trường mà còn tiềm ẩn nguy cơ cao xảy ra tai nạn giao thông đường bộ. Đặc biệt, ngày 17/9/2019, cảng vụ Hàng không miền Bắc đã phải có văn bản đề nghị UBND huyện Sóc Sơn và 5 xã quanh sân bay ngăn chặn việc người dân đốt rơm rạ sau 2 ngày liên tục bốc khói từ các đám cháy làm hạn chế tầm nhìn của phi công khi hạ cánh xuống sân bay.
MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ RƠM RẠ HIỆU QUẢ THÀNH SẢN PHẨM CÓ ÍCH
Truyền thống lâu đời trồng lúa của dân tộc ta đã sử dụng rơm rạ làm thức ăn cho gia súc, làm chất đun nấu, ủ làm nấm, dùng rơm rạ lợp nhà, v. v…, tạo ra cân bằng sinh thái. Nhưng ngày nay, đun nấu bằng bằng khí gas, bằng điện thuận tiện hơn, không ai dùng rơm rạ lợp nhà nữa, nên với con mắt của người nông dân ngày nay thì rơm rạ đã trở thành loại vật chất vô giá trị và sử dụng lan tràn biện pháp đốt chúng ngay ở đồng ruộng cho nhanh chóng.
Trước tình hình đốt rơm rạ tràn lan trên đồng ruộng hiện nay, một số cán bộ quản lý đã nghĩ đến áp dụng các biện pháp xử phạt nặng để hạn chế. Chúng tôi cho rằng áp dụng biện pháp xử phạt đốt rơm rạ là biện pháp không công bằng đối với người nông dân, vì họ đã rất vất vả sản xuất nông nghiệp trong điều kiện rất lạc hậu về công nghệ sản xuất. Vì vậy chúng tôi kiến nghị để hạn chế và xóa bỏ việc đốt rơm rạ tràn lan trên đồng rộng thì trước hết cần phải tuyên truyền vận động người nông dân nâng cao hiểu biết về các tác hại rất lớn của việc đốt rơm rạ đó, mặt khác phải hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện cho họ biết cách xử lý, chế biến rơm rạ một cách hiệu quả, hợp vệ sinh và mang lại nhiều lợi ích về kinh tế.
Dưới đây chúng tôi xin giới thiệu một số phương pháp đó:
1. Cày vùi rơm rạ để duy trì lượng đạm trong đất
Nếu không có điều kiện đem rơm ra khỏi đồng ruộng thì nên xử lý bằng cách cày vùi rơm rạ, để duy trì lượng đạm trong đất. Việc cày vùi rơm rạ vào đất sẽ tạo cho đất có nhiều chất hữu cơ, giúp cho cây lúa bén rễ tốt hơn. Việc cày xới đồng ruộng vùi rơm rạ có thể sử dụng máy lồng loại lớn. Tất cả rơm rạ trên đồng ruộng được băm nhỏ bằng các máy băm sơ dừa, rơm rạ, rau củ, cành cây, như giới thiệu ở hình 2. Tuy nhiên để cho rơm rạ phân hủy tốt hơn, nhanh hơn, không gây ngộ độc hữu cơ cho ruộng lúa, cần phải phun chế phẩm sinh học vào rơm rạ trước khi cày xới đất. Sau đó làm đất bình thường như những ruộng khác. Hiện nay có rất nhiều tổ chức sản xuất và bán các chế phẩm sinh học có khả năng tăng nhanh quá trình phân hủy sinh học các chất thải hữu cơ, cũng như rơm rạ, như là chế phẩm chế phẩm sinh học Bima – compost, Trichoderma, Dascela, Sumitri… Chế phẩm Sumitri là chế phẩm vi sinh do Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp Bắc Trung bộ phối hợp với Công ty TNHH Phát triển Nông nghiệp Phương Nam sản xuất. Chế phẩm Sumitri có chứa nhiều chủng loại vi sinh như Trichodemar hazianum T22, Trichodemar viride, Trichodemar Parceramosum (T. longibrachiatum) có trong chế phẩm Bio-promote (Mỹ), Trichodemar. Sản phẩm được phân lập từ rừng Nam Cát Tiên.
Việc để lại rơm rạ trên đồng ruộng và cày vùi đất tuy có tốn thêm chi phi làm đất nhưng cuối cùng vẫn thực hiện được và hiệu quả kinh tế mang lại khá cao.
2. Sử dụng rơm rạ trồng nấm
Ở nước ta, từ lâu đời đã biết trồng nấm rơm ngay ở ngoài trời, tận dụng diện tích trống. Trồng nấm rơm mang lại hiệu quả kinh tế cao, không những hấp dẫn thị trường trong nước mà thị trường thế giới ngày càng ưa chuộng. Bởi theo các nhà khoa học, nấm rơm là thực phẩm có nhiều dinh dưỡng mà không làm tăng lượng cholesterol trong máu. Hàm lượng protein trong nấm lên tới 5%, đặc biệt có 8 loại axit amin không thể thay thế trong số 19 axit amin có trong nấm. Nấm rơm có thành phần chất xơ cao và lipit thấp, phòng trừ bệnh huyết áp cao, chống béo phì, xơ cứng động mạch, chữa bệnh đường ruột,…Ngoài ra, bã rơm mục sau khi thu hoạch nấm xong, có thể dùng làm phân bón hữu cơ cung cấp lại cho đồng ruộng, làm cho đất tơi xốp và duy trì được độ màu mỡ. Ở nước ta nên phát triển mạnh các cơ sở sản xuất nấm rơm. Nếu người nông dân không thể tự làm nấm được thì thu gom rơm rạ bán cho các cơ sở làm nấm này. Cho đến nay việc trồng nấm đã phát triển ở khoảng 40 tỉnh thành, song chưa tương xứng với tiềm năng. Các nhà khoa học đã tính toán: Từ việc sử dụng 3 tấn rơm (của 1ha lúa) trồng nấm rơm có thể đem lại lợi nhuận từ 4,5-5,5 triệu đồng.
Đồng bằng sông Cửu Long có nhiều tiềm năng phát triển nghề trồng nấm. Khu vực này có đủ các điều kiện như chênh lệch nhiệt độ giữa tháng nóng và tháng lạnh không đáng kể, có thể trồng nấm rơm quanh năm. Trung bình cứ một tấn lúa có 1,2 tấn rơm, rạ, ngoài ra còn mạt cưa, bèo tây, bã mía,… là nguồn nguyên liệu lớn để trồng nấm rơm. Thời kỳ nông nhàn nhiều, nhất là mùa lũ, hơn nữa trồng nấm rơm không đòi hỏi cao về kỹ thuật. Nấm không chiếm nhiều diện tích, chủ yếu tận dụng diện tích trống, chi phí thấp. Giải quyết tốt các nguồn thu nhập cho nông dân. Ở miền Bắc: Thích hợp trồng nấm vào khoảng thời gian từ 15/4 đến 15/9 hàng năm.
|
Máy băm xơ dừa, rơm rạ 3A3Kw
|
Máy băm nghiền xơ dừa, rơm rạ, rau cỏ, cành cây 3A24Hp
|
Hình 2. Máy băm xơ dừa, rơm rạ, cành cây do Công ty CPĐT Tuấn Tú chế tạo [4]
3. Sử dụng các chế phẩm vi sinh để xử lý rơm rạ thành các loại phân bón hữu cơ
Đặc biệt, có thể sử dụng các chế phẩm vi sinh để xử lý rơm rạ thành các loại phân bón hữu cơ (còn gọi là phân compost) một cách hiệu quả và kinh tế. Từ đó, giảm chi phí sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật, tăng dinh dưỡng cho đất.
Chế phẩm sinh học: Với nhiều ưu điểm như: thời gian xử lý nhanh, dưới tác dụng của các chế phẩm sinh học chỉ khoảng 30-40 ngày rơm rạ cơ bản đã bị phân hủy thành phân hữu cơ có chất lượng tốt; chi phí xử lý rẻ, khoảng 1,5-1,8 triệu đồng/1ha; tuyệt đối an toàn, không ảnh hưởng tới sức khỏe người sử dụng, có lợi cho môi trường sinh thái… Mô hình chế tạo phân vi sinh đã nhận được sự quan tâm rộng rãi của nhiều HTX và bà con nông dân, phần nào góp phần thay đổi nhận thức của người dân về việc đốt rơm rạ. Kinh nghiệm sử dụng các chế phẩm vi sinh để xử lý rơm rạ thành các loại phân bón hữu cơ của nhiều tổ chức nghiên cứu thực nghiệm và sản xuất cho thấy muốn có 1 tấn phân compost từ rơm rạ thì phải thực hiện các bước thực hành như sau:
- Nguyên liệu cần chuẩn bị: khoảng 1000 kg rơm rạ, 5 kg phân urê/ phân NPK (5-10-3) , 5 kg phân supe lân dạng bột, 3 kg phân kali đỏ (60%), 300 kg phân chuồng (nếu có), 5 lit chế phẩm sinh học EM, 5 kg Rỉ đường và 10 kg vôi bột.
- Về dụng cụ cần chuẩn bị: Vải bạt (dùng để đậy lên đống phân ủ để tránh nắng mưa và đảm bảo nhiệt độ của đống ủ), cân (định lượng chính xác các thành phần vật chất cho vào đống ủ), cuốc, xẻng (đảo trộn đống ủ), thùng ô doa (tưới chế phẩm và tưới nước để đảm bảo độ ẩm của đống ủ).
- Vị trí ủ rơm rạ: Để đảm bảo cho các quá trình hoạt động của vi sinh vật được tiến hành thuận lợi, nơi ủ phân phải có nền không thấm nước, cao ráo, tránh ứ đọng nước mưa. Làm nền ủ có độ dốc và hệ thống rãnh xung quanh. Dùng nước phân ở hố này tưới lại đống phân để giữ độ ẩm cần thiết, tạo điều kiện thuận lợi cho tập đoàn vi sinh vật hoạt động. Việc thu nước rất quan trọng khi ủ để dùng nước tưới lại đống ủ.
- Các bước tiến hành: Bước 1: Băm nhỏ rơm rạ 5 – 10 cm để rút ngắn thời gian ủ (có thể sử dụng các máy băm nhỏ được giới thiệu ở hình 1); Bước 2: Trộn đều rơm rạ đã băm nhỏ với phân chuồng, phân supe lân, vôi bột, phân kali đỏ. Rồi dùng chang dàn mỏng hỗn hợp nguyên liệu đã trộn dày khoảng 20 – 30 cm; Bước 3: Pha loãng chế phẩm EM1 theo công thức: 5 lít chế phẩm EM1 + 5 kg rỉ mật +5 kg phân ure + 200 lít nước; Bước 4: Tưới đều chế phẩm EM1 đã pha loãng lên lớp nguyên liệu được dàn mỏng ở Bước 2. Tiếp tục làm như vậy cho đến khi đống ủ cao khoảng 1,2 – 1,5m. Sau đó đậy bạt lên trên đống ủ. Bước 5: Sau 3 – 4 ngày đầu tiên cần kiểm tra nhiệt độ đống ủ, lúc này, nhiệt độ khoảng 50 – 60oC là đạt (trong điều kiện này, các loại vi sinh vật phân giải chất hữu cơ phát triển nhanh và mạnh, các loài vi sinh vật háo khí chiếm ưu thế).
Sau khi đảo trộn xong lần đầu tiên, thì cứ 7 ngày cần đảo trộn 1 lần. Sau 30-40 ngày ủ là có phân hữu cơ để sử dụng.
Lưu ý: Nhiệt độ đống phân ủ sẽ tăng mạnh trong giai đoạn 10 ngày đầu sau ủ (nhiệt độ có thể đạt 60oC) và sau đó sẽ giảm dần xuống nhiệt độ môi trường. Khi nhiệt độ tăng quá cao bà con mở bạt ra tưới thêm nước để giảm nhiệt độ đống ủ xuống. Vì nếu nhiệt độ cao sẽ làm mất dinh dưỡng (dinh dưỡng đạm), vi sinh vật chết nhiều, khả năng phân giải chậm hơn.
4. Các giải pháp khác
Ngoài 3 phương pháp xử lý có hiệu quả kinh tế rất lớn và hợp vệ sinh nêu trên, trên thực tế ở nước ta còn có nhiều phương pháp xử lý chế biến rơm rạ sau thu hoạch rất có hiệu quả như là:
- Xử lý và ủ rơm rạ phối hợp với một số vật phẩm khác biến rơm rạ thành thức ăn cho trâu bò, gia súc và chăn nuôi cá;
- Dùng máy cuộn ép rơm rạ thành các thỏi nhiên liệu dùng để đốt lò sản xuất điện năng;
- Phơi khô rơm rạ, xử lý nấm mốc và phối trộn với các chất keo phụ gia nén ép rơm rạ thành các tấm vật liệu cách nhiệt, cách âm và vật liệu hút âm;
- Áp dụng các công nghệ hiện đại, một số cơ sở sản xuất công nghiệp trong ngành nông nghiệp còn sản xuất chế biến rơm rạ thành nhiều sản phẩm hữu ích như: dầu sinh học (bio-oil), nhiên liệu sinh học giá rẻ ethanol, các loại ván ép, v.v...
Tài liệu tham khảo
1. Tổng cục Môi trường. Báo cáo nhanh về chất lượng không khí tại một số tỉnh miền Bắc trong thời gian từ ngày 1 đến ngày 7 tháng 6 năm 2021
2. Hà Phương. Xử lý rơm rạ sau thu hoạch: còn nhiều khó khăn. Báo Ninh Bình, ngày 10/6/2021
3. Nguyễn tấn Đức. Quy trình xử lý rơm rạ thành phân bón hữu cơ. Trung tâm Công nghệ Sinh học TP Hồ Chí Minh, ngày 09/04/2020
4. Công ty CPĐT Tuấn tú. Một số kỹ thuật xử lý rơm rạ. Website: https://may3a.com/
Fanpage: https://www.facebook.com/maynhanong/