Lựa chọn loại than sinh học đóng vai trò quan trọng trong giảm bốc hơi nước

Mô hình minh họa cách các loại than sinh học khác nhau ảnh hưởng đến sự mất nước. Các hạt than sinh học từ cây bạch đàn đỏ (red river gum) được sản xuất ở nhiệt độ cao tạo ra những đường dẫn nước nhanh, làm tăng tốc độ bốc hơi trong giai đoạn đầu. Các hạt than sinh học từ cây keo đen (black wattle) sản xuất ở nhiệt độ cao lại hút hơi nước ra nhiều hơn ở giai đoạn sau. Trong khi đó, than sinh học từ cây keo đen sản xuất ở nhiệt độ thấp giúp ngăn cản sự di chuyển của nước và giữ ẩm cho đất. Nguồn: Roeline van Schalkwyk và Ailsa G. Hardie (Đại học Stellenbosch).

Đất cát mất nước nhanh do quá trình bay hơi ở những vùng nóng và khô. Tình trạng khô hạn nhanh chóng này hạn chế sự phát triển của cây trồng và gây nhiều khó khăn cho canh tác tại những khu vực khan hiếm nước. Nhiều người kỳ vọng rằng việc bổ sung than sinh học (biochar) sẽ giúp đất giữ được nhiều độ ẩm hơn, tuy nhiên, các nghiên cứu trước đây đã cho thấy những kết quả không nhất quán.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Stellenbosch đã sản xuất than sinh học từ hai loài cây xâm lấn tại địa phương là keo đen (black wattle) và bạch đàn đỏ (red river gum), ở các mức nhiệt từ 500-800^°C. Họ trộn từng loại than sinh học vào đất cát và theo dõi lượng nước bốc hơi trong 20 ngày.

Kết quả khiến các nhà nghiên cứu bất ngờ. Than sinh học được sản xuất ở nhiệt độ cao (700-800°C) khiến đất mất nhiều nước hơn so với đất không bổ sung than sinh học. Than sinh học từ cây bạch đàn đỏ làm tăng tốc độ mất nước trong giai đoạn đầu bằng cách thúc đẩy nước di chuyển nhanh lên bề mặt. Trong khi đó, than sinh học từ cây keo đen tiếp tục hút hơi nước ra khỏi đất ở giai đoạn đất khô dần về sau. Ngược lại, khi than sinh học từ cây keo đen được sản xuất ở nhiệt độ thấp hơn (500°C) và bổ sung vào đất, tổng lượng nước mất đi giảm hơn 20%.

Nghiên cứu này cho thấy cách thức ảnh hưởng của than sinh học đối với sự di chuyển của nước trong đất quan trọng hơn việc chỉ xem xét khả năng giữ nước của nó. Kết quả cũng cho thấy rằng, để bảo tồn nước trong đất cát, than sinh học được sản xuất ở nhiệt độ thấp từ một số loại gỗ nhất định có thể mang lại hiệu quả tốt hơn. Vì vậy, việc lựa chọn đúng loại than sinh học có thể tạo ra sự khác biệt đáng kể đối với những người nông dân canh tác ở vùng đất khô hạn.

Nguyễn Tiến Hải theo Sciencesocieties.org