04/10/2013
Trong nỗ lực làm giảm bớt đi sự thay đổi khí hậu người ta thường cho rằng dùng nhiên liệu tái tạo chế ra từ thực vật để chạy các loại động cơ hơn là cần phải thay đổi phương pháp canh tác . Tuy nhiên nhà địa chất học David R. Montgomery lại cho rằng các kỹ thuật áp dụng trong canh tác để sản xuất thực phẩm nuôi nhân loại đã phóng thích vào khí quyển một số lượng khổng lồ carbon dioxide . Carbon dioxide hay CO2 là một trong các khí nhà kiếng được nghi ngờ là đã góp phần lớn vào việc thay đổi khí hậu trên trái đất.
Montgomery cho rằng nhân loại đã đem vào vùng khí quyển 1/3 lượng CO2 do phá rừng , đốt gốc rễ cây rồi cầy xới để trồng tỉa. Vài năm trước đây Mongomery đi quan sát vùng Dust Bowl thuộc miền Tây Nam của tiểu bang Kansas đã thấy đất vùng này trông giống như cát biển và đặc biệt trong đất có toàn là phân nitrogen hoá học đã bỏ xuống để trồng hoa mầu. Việc cầy xới đất bao nhiêu năm để trồng trọt đã làm mất đi lớp đất trên mặt vốn giầu chất hữu cơ là nguyên nhân làm đất đai bị soi mòn , mất đi sự phì nhiêu và phóng thích CO2 vào vùng khí quyển.
Không chỉ riêng gì ở Dust Bow mà sự việc này đã xảy ra khắp nơi trên thế giới, nhiều hay ít tại những vùng canh tác rộng lớn. Các nhà làm luật , các khoa học gia cũng như các nhóm bảo vệ môi trường khuyến khích nông gia nên áp dụng những phương pháp canh tác và quản trị đất đai hầu trả lại carbon cho đất .
Một hội nghị thượng đỉnh gồm các khoa học gia và những nhà làm luật cũng đã được diễn ra tại thành phố Seattle của tiểu bang Washington để thảo luận về phương cách trả lại carbon đã mất đi cho đất . Phương pháp canh tác như dùng phân chuồng, phân xanh, v.v , các loại cây che phủ mặt đất như rye hay alfalfa cũng như không được cầy xới đất quá mức. Nếu làm được như vậy thì đất đai sẽ dần dần khôi phục lại nguyên trạng ngày xưa, năng xuất sẽ gia tăng do sự phì nhiêu và nước được giữ lại trong đất nhiều hơn vì rất cần thiết cho việc canh tác hoa mầu.
Khí hậu có bớt khắc nghiệt hay không do sự thay đổi phương pháp canh tác rất khó tiên liệu. Tuy nhiên Chad Kruger , giám đốc trung tâm hỗ trợ canh tác và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên của Washington State University cho biết dựa vào kết quả của các cuộc thí nghiệm thì khí hậu được cải thiện còn phụ thuộc tùy theo vùng khí hậu, loại hoa mầu, phương cách thực hành canh tác và lịch sử của các vùng trồng trọt . Trong phương pháp thực hành canh tác các nhà khảo cứu cho biết carbon được giữ lại nhiều trong đất được tưới hơn là vùng đất khô. Hơn nữa lượng carbon được giữ lại trong đất được bù đắp lại với carbon thoát ra khí quyển do việc xử dụng các loại nhiên liệu để chạy máy bơm nước.
Kroger và các đồng nghiệp trong nhiều thập niên khảo cứu và phát triển canh tác với một mô hình mang tên CropSyst là thay thế phân đạm vô cơ bằng phân đạm hữu cơ biến chế từ phân chuồng, thực phẩm phế thải , lá cây ,cỏ, cũng như rác rến. Kết qủa luôn luôn cho thấy carbon được giữ lại trong đất nhiều hơn .
Sally Brown , khoa học gia của University of Washington cũng thực hiện những cuộc khảo cứu và kết qủa cho biết dùng một tấn phân hữu cơ để bón cho hoa mầu thì trong đất có tới một số lượng carbon tương đương với một tấn CO2 được giữ lại trong đất trong khi chỉ có một số lượng rất nhỏ hay hoàn toàn không có CO2 nếu dùng phân hoá học.
Trở ngại lớn của việc dùng phân hữu cơ là phí tổn canh tác cao hơn so với dùng phân hoá học vì phải cần một số lượng phân hữu cơ nhiều hơn để có một lượng nitrogen tương đương với phân hóa học. Vì thế làm sao sản xuất phân hữu cơ với giá rẻ để giúp nông dân có thể mua hầu xử dụng trong canh tác .
Kinh nghiệm của các nông gia ở tiểu bang Washington cho biết áp dụng phân đạm hữu cơ làm cho đất phì nhiêu , nước được giữ trong đất nhiều hơn và năng xuất cũng cao hơn. Trong một cuộc khảo cứu về canh tác lúa mì tại miền Tây tiểu bang Washington cho biết khi dùng phân hữu cơ năng thì xuất thu hoạch tăng 25% với lượng carbon lưu lại trong đất nhiều hơn 50% và nước tăng thêm 10% .
Việc dùng lại các thải bã thực vật làm carbon được lưu lại trong đất nhưng khi đem đốt hay giữ lại ở Landfill thì khí nhà kiếng như methane và nitrous oxide thoát ra vùng khí quyển. Methane và nitrous oxide cũng góp phần làm tăng nhiệt độ của trái đất.
Một vấn đề đang tranh cãi là việc dùng các thải bã hữu cơ làm phân bón có thể đem vào các mầm bệnh, các loại dược phẩm và các hoá chất trong nước. Tuy nhiên trong phương pháp biến chế có thể trừ khử các mầm bệnh hay giới hạn cho phép chỉ được dùng phân hữu cơ ở những vùng canh tác xa nguồn nước uống.
Sally Brown , khoa học gia của University of Washington cho biết kết qủa sau nhiều thập niên khảo cứu đã cho thấy việc dùng các thải bã hữu cơ làm phân bón rất an toàn nếu áp dụng đúng những điều lệ đã được qui định. Rất nhiều các hóa chất đáng lo ngại như estrogens trong thuốc ngừa thai sẽ bị phân hủy rất mau trong vài giờ hay vài ngày.
Tại Hoa Kỳ nếu tận dụng các phân hữu cơ biến chế từ biosolids thì có thể chỉ đủ dùng cho 1% đất canh tác còn phân chuồng khoảng 10-30% . Tuy nhiên trụ sinh được áp dụng trong chăn nuôi gia súc nên dùng phân chuồng cũng có thể gây ra kháng thuốc trụ sinh và đem vào các mầm bệnh. Các nhà khảo cứu của trường đại học thuộc tiểu bang Washington đã phát triển phương pháp anerobic digestion để chuyển hóa phân tươi thành phân không còn mầm bệnh và trụ sinh nữa. Một phó sản của phương pháp này là xăng sinh học có nhiều methane dùng làm nhiên liệu cho việc sưởi ấm và vận chuyển.
Phân hữu cơ cũng được dùng trong canh tác để sản xuất thực phẩm hữu cơ. Tại Hoa Kỳ thực phẩm hữu cơ hiện nay cũng chiếm 1% tổng số thị trường kỹ nghệ thực phẩm. Để sản xuất thực phẩm hữu cơ nông dân phải dùng các thuốc bảo vệ mùa màng hữu cơ được chế ra từ các nguồn gốc thực vật như là Regalia có chứa anthraquinones được trích ra từ cây Knotweed . Loại thuốc này để trị vi khuẩn và nấm bệnh như là Botrytis fungi gây ra bệnh nấm gray mold trên cây ăn trái và các loại rau. GreenMatch EX, một loại thuốc diệt cỏ dại sinh học có chứa lemonal là hoá chất thiên nhiên trích ra từ cây sả .
Dùng phân hữu cơ có nhiều lợi ích như là bảo tồn đất đai và giữ được nước trong đất. Việc dùng nhiều phân đạm hóa học qúa nhiều trong nông nghiệp là nguyên nhân phóng thích một số lượng lớn N2O vào vùng khí quyền làm trái đất nóng hơn.
Thế hệ vừa qua lãnh vực nông nghiệp đã dùng một số lượng phân hóa học tương đương với tất cả các thế hệ trước hợp lại để có đủ thực phẩm nuôi sống con người. nên chu kỳ nitrogen đã bị biến đổi một cách qúa mức. Hậu qủa đã tạo ra thêm số lượng nitrogen oxide đem vào vùng khí quyển làm sinh ra ozone nên hoa mầu không tăng trưởng tốt được nữa. Vì thế lợi ích của việc dùng phân hữu cơ trong canh tác không những làm giảm bớt đi sự thay đổi khí hậu mà còn giúp cho sự gia tăng năng xuất của hoa mầu.
