Sử dụng kỹ thuật đồng vị Nitơ-15 giúp tối ưu hóa việc sử dụng nước và phân bón
11:11 23/05/2017: Nhiều nước đang sử dụng kỹ thuật hạt nhân để giúp nông dân tăng năng suất cây trồng, tối ưu hóa việc sử dụng phân bón và đánh giá tính hiệu quả của các giống lúa, ngũ cốc và rau bằng cách sử dụng phân bón một cách tối ưu và thích ứng thực tiễn nông nghiệp với các điều kiện biến đổi khí hậu.
 

Nghiên cứu cho thấy khoảng 40% lượng phân bón được sử dụng trên toàn cầu được cây trồng hấp thụ, trong khi 60% còn lại bị thất thoát hoặc là vào không khí hoặc là vào nước ngầm, hoặc là còn lại trong đất dưới dạng cây trồng không thể hấp thụ.

"Chúng tôi đã cắt giảm phân bón trên khoảng một 1/4 diện tích mà chúng tôi thử nghiệm giống lúa mới” nông dân U Kyaw Lay làng Thar Yar Su, Myanmar nói: "Đây là một sự cứu giúp quan trọng đối với tôi và gia đình". Trong vụ mùa tiếp theo, ông sẽ dành nhiều đất hơn cho giống lúa đặc biệt này. Ông cũng cho biết giống này ngon hơn loại truyền thống được sử dụng.

Lay và 20 nông dân đồng ý tham gia thử nghiệm các giống này, nhận hạt giống từ Cục nghiên cứu nông nghiệp, cơ quan này đã thử nghiệm với 106 giống lúa hiện có và đã xác định được 6 loại sử dụng phân bón dựa trên nitơ hiệu quả nhất. Su Su Win, Trưởng phòng Khoa học về đất, Sử dụng nước và Kỹ thuật Nông nghiệp cho biết, điều đó có nghĩa là cần ít phân bón hơn cho sự phát triển của cây. Các nhà nghiên cứu đã khuyến cáo sử dụng các giống khác nhau ở các vùng khác nhau của Myanmar, bao gồm cả các vùng đất cận biên thuộc sở hữu của những người nông dân nghèo, cũng như ở những nơi các điều kiện biến đổi khí hậu đã làm giảm năng suất của các giống truyền thống.

Nitơ đóng một vai trò quan trọng trong sự tăng trưởng và quang hợp của thực vật, qua quá trình quang hợp cây chuyển hóa năng lượng từ ánh sáng mặt trời thành năng lượng hóa học. Nitơ thường được thêm vào đất dưới dạng phân bón. Sử dụng các loại phân bón có thêm đồng vị ổn định Nitơ-15 (15N) - một nguyên tử có thêm một nơtron so với Nitơ "bình thường" - các nhà khoa học có thể theo dõi các đồng vị và xác định cây trồng hấp thụ phân bón hiệu quả như thế nào. Kỹ thuật này cũng giúp xác định lượng tối ưu của phân bón để sử dụng: sau khi cây trồng đã đạt đến độ bão hòa về nitơ, lượng nitơ còn lại vẫn còn trong đất và dễ bị rửa trôi (xem biểu đồ).

Tìm được giống lúa dinh dưỡng và năng suất cao

Su Win và đội của cô đã sử dụng kỹ thuật đồng vị nitơ-15, với sự hỗ trợ của IAEA và Tổ chức Nông Lương LHQ (FAO) để xác định sự hấp thụ nitơ của các giống lúa khác nhau.

"Lúa là cây trồng quan trọng nhất ở Myanma và quan trọng đối với cả an ninh lương thực và phát triển công nghiệp", Su Win nói. Nhiều giống truyền thống được sử dụng trong nước được gọi là những cây có năng suất cao chỉ khi được hỗ trợ bởi phân bón - nhưng nông dân thường không thể mua nổi phân bón, do đó sản lượng và thu nhập của nông dân sẽ thấp. Với sự trợ giúp của các giống mới có hiệu quả dinh dưỡng hiện nay, người nông dân sẽ tiếp cận các cây trồng có năng suất cao hơn mà không cần sử dụng quá nhiều phân bón, bà nói.

Theo Joseph Adu-Gyamfi, một chuyên gia về độ màu mỡ của đất tại Phòng Hợp tác về Kỹ thuật hạt nhân trong thực phẩm và nông nghiệp của FAO/IAEA, kết quả bước đầu đã chỉ ra rằng việc sử dụng nitơ cho cây lúa đã giúp tiết kiệm khoảng 30% phân bón và làm giảm 20% lượng phân bón thất thoát ra môi trường, trong khi vẫn tối ưu hoá năng suất.

IAEA và FAO hỗ trợ việc sử dụng kỹ thuật này trên toàn thế giới, hỗ trợ thông qua chương trình hợp tác kỹ thuật của IAEA và đóng vai trò là nền tảng cho hợp tác nghiên cứu thông qua nhiều dự án nghiên cứu phối hợp. Hiện tại, các chuyên gia từ hơn 100 quốc gia đang hưởng lợi từ sự hỗ trợ này.

Nông dân ở Botswana được hưởng lợi từ kỹ thuật nitơ-15

Tại Botswana, các nhà khoa học nghiên cứu về đất đang ở giai đoạn đầu của việc sử dụng kỹ thuật này để xác định lượng phân bón cần thiết đối với cây tiêu xanh, rau bina và các loại cây trồng khác và đất.

Kelebonye Bareeleng thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia về đất cho biết: "Có các  loại đất khác nhau trên khắp thế giới, vì vậy chúng ta không thể chỉ sử dụng kết quả thu được ở một nơi đó. Chúng ta cần phải tìm đúng lượng nitơ cần thiết cho cây trồng cụ thể của chúng ta."

Các thí nghiệm vẫn đang tiếp tục, nhưng từ những kết quả ban đầu, Bareeleng ước tính khoảng từ ¼ đến ½ phân bón dùng cho các cánh đồng ngũ cốc có thể bị lãng phí. Đây không chỉ là chi phí tốn thêm không cần thiết đối với người nông dân, mà những nitrates không sử dụng cũng có thể làm bẩn nguồn nước ngầm gần các khu vực nông nghiệp. Bà nói: "Đối với một quốc gia như Botswana dựa vào các hồ chứa nước ngầm để làm nước uống, điều này là quá nguy hiểm”.

Trong lĩnh vực làm nông nghiệp còn thiếu kinh nghiệm, nơi mà các nhà sản xuất đang cố gắng cạnh tranh với hàng nhập khẩu từ Nam Phi, phân bón là chi phí đầu vào cao nhất, do đó việc cắt giảm đáng kể việc sử dụng có thể làm cho ngành này cạnh tranh hơn, Bareeleng nói, "Đây có thể là chìa khoá cho sự phát triển của lĩnh vực này ở Botswana.

Bắp cải ở Việt Nam

Ở Việt Nam, kết quả thu được bằng kỹ thuật nitơ-15 cho thấy, có tới một nửa lượng phân bón cho bắp cải bị thất thoát vào môi trường, gây ô nhiễm nguồn nước và các vấn đề an toàn thực phẩm, Adu-Gyamfi cho biết. "Nhờ kết quả của một dự án hợp tác kỹ thuật với IAEA, chính quyền địa phương hiện đang hành động và tư vấn cho nông dân về sử dụng phân bón hiệu quả nhất."

LA, theo IAEA

Tin bài khác
Online: 34
Số lượt truy cập: 4382538