Thạch cao như là sản phẩm cho nông nghiệp

Warren Dick đã nghiên cứu thạch cao (gypsum) trong hơn hai thập kỷ. Bạn sẽ nghĩ rằng anh ấy là một chuyên gia về làm vách bằng thạch cao và tấm che phủ bằng thạch cao vì cả hai đều được làm từ thạch cao. Nhưng việc sử dụng gypsum mà Dick nghiên cứu có thể xa lạ với bạn: dùng trong đất canh tác nông nghiệp.

Dick nói “Thạch cao là nguồn dinh dưỡng tốt gồm cả canxi và lưu huỳnh, mà cây trồng cần để đạt năng suất cao. Chúng tôi cũng phát hiện ra rằng nó cải thiện nhiều đặc tính khác nhau của đất. Thạch cao giúp đất hấp thụ nước tốt hơn và giảm xói mòn. Nó cũng làm giảm sự di chuyển của lân từ đất ra các con sông, suối và cải thiện chất lượng của các loại trái cây và rau quả khác nhau là những lợi ích khác của thạch cao”.

Thạch cao là khoáng chất tự nhiên được tìm thấy trong trái đất, như là nguồn khoáng được bón cho đất nông nghiệp, nó có lượng canxi và lưu huỳnh tốt và giúp đất ổn định. Ảnh: Warren Dick.
 

Thạch cao là khoáng chất được tìm thấy tập trung ở nhiều nơi khác nhau một cách tự nhiên và có thể được khai thác lấy ra ngoài mặt đất. Nhưng nghiên cứu của Dick tập trung vào thạch cao được thu hồi từ các nhà máy phát điện chạy bằng than đá.
 

Thạch cao bắt nguồn từ các nhà máy than được gọi là thạch cao khử lưu huỳnh khí thải, vì nó xuất phát từ quá trình tẩy sạch lưu huỳnh ra khỏi đống khói để giảm ô nhiễm không khí. Dick nói rằng “Thạch cao được thu hồi có chất lượng tốt”. “Các hạt thạch cao có kích thước nhỏ và đồng đều làm cho chúng có sự thay đổi về mặt hóa học khi phối trộn với chất khác. Đây có thể là một lợi ích thực sự trong nông nghiệp. Chúng tôi cũng xác định rằng nó an toàn cho sử dụng nông nghiệp thông qua nhiều nghiên cứu. Tái sử dụng nó cho các mục đích về nông nghiệp, thay vì bỏ nó vào các bãi rác thải, thì mang lại rất nhiều ích lợi”.
 

Thạch cao giàu cả canxi và lưu huỳnh. Ngoài ra, công thức hóa học của thạch cao làm cho những dưỡng chất này hữu dụng cho cây trồng hơn một số nguồn dinh dưỡng phổ biến khác. Nói về mặt hóa học, thạch cao là canxi sunfat. Công dụng của nó thường bị nhầm lẫn với vôi, đó là canxi cacbonat.

Thạch cao làm thay đổi độ pH của đất rất ít, nhưng nó có thể kích thích sự phát triển rễ cây trồng tốt hơn, đặc biệt là trong những đất chua, ngay cả khi không có sự thay đổi pH nhiều. Điều này là vì thạch cao khắc phục được tác dụng độc hại của nhôm hòa tan đối với sự phát triển của rễ. Nhôm xuất hiện một cách tự nhiên trong đất và thường không phải là vấn đề đối với cây trồng. Nhưng khi đất trở nên chua, nhôm trở nên hữu dụng cho cây trồng và nó có thể làm cây cằn cỗi hoặc chết.

Một lợi ích khác của thạch cao, nó là một khoáng chất hòa tan vừa phải, có nghĩa là canxi có thể di chuyển sâu hơn vào đất hơn là canxi từ vôi (canxi cacbonat). Điều này có thể ức chế sự hấp thu nhôm ở tầng đất sâu và thúc đẩy rễ cây phát triển sâu hơn. Khi rễ cây nhiều hơn và có thể phát triển sâu hơn vào phẫu diện đất, chúng có thể hấp thu nhiều nước và chất dinh dưỡng hơn, ngay cả trong các giai đoạn khô hạn hơn trong mùa sinh trưởng.
 

Mặc dù có độ hòa tan vừa phải, thạch cao có thể là một nguồn lưu huỳnh tuyệt vời qua  một vài mùa phát triển cho cây trồng. Nghiên cứu đã phát hiện ra lưu huỳnh hữu dụng không chỉ trong năm áp dụng, mà còn có thể tiếp tục cung cấp lưu huỳnh trong một hoặc hai năm sau đó, tùy thuộc vào mức bón lưu huỳnh ban đầu. Thạch cao như là phân lưu huỳnh đã mang lại lợi ích cho bắp, đậu nành, cải dầu và cỏ linh lăng.
 

Thạch cao cũng có thể giúp cải thiện cấu trúc đất. Nhiều người trong chúng ta nhìn nhận đất như một chất đồng nhất, không chuyển động. Trong thực tế, đất là hỗn hợp của các hạt vô cơ, hạt hữu cơ và hỗn hợp phức tạp của khoảng không độ rỗng, nước và vi sinh vật trong đất. Thành phần của nó thay đổi thông qua các đợt thời tiết như mưa bão, do cày đất hoặc khi cây hút dưỡng chất để phát triển. Người nông dân phải quản lý đất của họ tốt để duy trì năng suất cây trồng cao từ năm này qua năm khác.

Thạch cao có thể được bón cho các cánh đồng dưới dạng bột hoặc được hòa tan trong nước tưới. Ảnh: Warren Dick.

Cải thiện cấu trúc đất giúp nông dân giảm thiểu việc xử lý một số vấn đề nông nghiệp thông thường. Bón thạch cao vào đất làm giảm xói mòn đất bằng cách tăng khả năng nước thấm vào đất sau khi mưa, do đó làm giảm chảy tràn. Bón thạch cao cũng cải thiện độ rỗng của đất và sự thẩm thấu nước qua phẫu diện của đất. Một nghiên cứu gần đây cho thấy lợi ích của bón thạch cao để cải thiện sự di chuyển của nước thông qua phẫu diện của đất. Nó cũng làm giảm sự di chuyển của lân ra khỏi đồng ruộng.

Có nhiều phương pháp được áp dụng để sử dụng thạch cao. Thạch cao được nghiền mịn có thể được hòa tan trong nước tưới và được bón theo cách đó. Những người nông dân có thể lấy thạch cao và bón nó vào tầng đất canh tác trước khi trồng hoặc ngay sau khi thu hoạch. Nó cũng có thể được bón trên các cánh đồng cỏ khô sau khi cắt cỏ khô. Nếu cần cày đất (cày lại, phụ thuộc vào các điều kiện của đất), thạch cao có thể được bón vào đất bằng thiết bị cày).
 

Mặc dù thạch cao đã được sử dụng trong nông nghiệp trong hơn 250 năm qua, nhưng những lợi ích mà nó mang lại vẫn đang được nghiên cứu. Ngoài ra, việc tái sử dụng các sản phẩm phụ thạch cao từ các nhà máy điện dùng than đá làm giảm nhu cầu khai thác thạch cao từ các mỏ địa chất. Nó cũng tiết kiệm không gian bãi rác thải. Thạch cao không thể giải quyết mọi vấn đề trong nông nghiệp, nhưng nó là nguồn tài nguyên đã được chứng minh để bổ sung thêm các chất dinh dưỡng và cải thiện cấu trúc đất.
 

Dick kết luận “Thật là một minh họa tuyệt vời về việc tái chế sản phẩm phế thải và sử dụng nó theo hướng có lợi”.

Nguyễn Tiến Hải theo Agronomy.