Nguồn: Soil Ecology Letters (2023). DOI: 10.1007/s42832-023-0206-2

Phân đạm đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo an ninh lương thực toàn cầu. Tuy nhiên, lượng phân đạm được sử dụng vượt quá nhu cầu cây trồng và khả năng giữ N của đất thấp, có thể bị thất thoát ra khỏi hệ thống đất-cây trồng và dẫn đến nhiều tác động tiêu cực đến môi trường.

Hiểu được mô hình thất thoát nitơ từ phân bón ở cây trồng, các yếu tố thúc đẩy và khả năng giảm thiểu là rất quan trọng để phát triển các chiến lược giảm thiểu cụ thể. Nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của carbon hữu cơ đất trong việc giảm thiểu thất thoát N từ phân bón và ước tính rằng 35−60% lượng thất thoát này có thể được giảm thiểu thông qua việc quản lý tối ưu nitơ và carbon trong đất.

Sự thất thoát phân đạm có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau, chẳng hạn như tỷ lệ bón, các yếu tố tự nhiên và các thông số đất. Tuy nhiên, việc xác định định lượng tác động của các yếu tố này và tìm giải pháp giảm thiểu tổng thất thoát nitơ từ phân bón vẫn là một thách thức.

Sự không đồng nhất đáng kể về mặt không gian của các yếu tố tự nhiên và biện pháp quản lý giữa các khu vực khác nhau khiến việc xây dựng các hướng dẫn giảm thiểu ở quy mô khu vực hoặc quy mô rộng hơn trở nên khó khăn. Mặt khác, thiếu các báo cáo giải thích sự thay đổi về tổn thất đối với phân đạm trong đất trồng các loại cây trồng khác nhau, điều này cản trở sự hiểu biết của chúng ta về các đặc điểm cụ thể của cây trồng về tổn thất nitơ từ phân bón.

Nghiên cứu đã tiến hành phân tích tổng hợp toàn cầu, tức là phương pháp nghiên cứu tổng hợp định lượng, để tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân tích các mô hình không gian. Nghiên cứu tập trung vào các ấn phẩm về sử dụng đồng vị 15N để truy vết, vì phương pháp này cho phép đo trực tiếp tổng lượng thất thoát N từ phân bón.

Dựa trên phân tích 940 quan sát từ 79 nghiên cứu đã công bố, người ta thấy rằng Trung Quốc có tỷ lệ sử dụng và thất thoát phân đạm cao nhất cũng như hàm lượng carbon hữu cơ trong đất thấp nhất trong số các quốc gia/khu vực được khảo sát. Do đó, tối ưu hóa tỷ lệ sử dụng phân đạm là rất quan trọng để giảm thiểu tổn thất. Hơn nữa, phân tích hồi quy và các mô hình rừng ngẫu nhiên đã xác nhận vai trò quan trọng của carbon hữu cơ trong đất đối với việc giữ nitơ trong đất.

Các nhà nghiên cứu cũng tiến hành phân tích kịch bản để đánh giá tiềm năng giảm thất thoát nitơ từ phân bón thông qua quản lý nitơ và carbon tối ưu. Kết quả là, bằng cách áp dụng các biện pháp quản lý tối ưu, có thể giảm thiểu từ 35% đến 60% thất thoát N từ phân bón mà không ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Ngoài ra, phương pháp này có thể vô hiệu hóa lượng khí thải nhà kính tương đương 55–135 tấn CO₂/ha.

Nghiên cứu này cung cấp một phân tích toàn diện về các yếu tố góp phần làm thất thoát N nguồn gốc từ phân bón và khả năng giảm thiểu chúng ở cấp độ toàn cầu. Những phát hiện của nghiên cứu này sẽ cho phép đánh giá chính xác hơn các rủi ro môi trường liên quan đến việc bón phân đạm và hỗ trợ phát triển các chiến lược quản lý carbon và nitơ dành riêng cho cây trồng.

Nghiên cứu này được xuất bản trên tạp chí Soil Ecology Letters.

Đỗ Thị Thanh Trúc theo Phys.org