Than Sinh Học

VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG CỦA THAN SINH HỌC

1. Tổng quan tình hình sản xuất và ứng dụng của than sinh học trên thế giới và tại Việt Nam

Nguồn nguyên liệu hóa thạch trên trái đất đang ngày càng khan hiếm và chúng trở nên càng đắt đỏ, từ đó chi phí sản xuất nhiên liệu cũng như phân bón cũng tăng cao, gây ảnh hưởng không nhỏ đến giá lương thực thế giới. Loài người đang đối mặc với nguy cơ xảy ra cuộc khủng hoảng lương thực trước tình trạng giá lương thực cao và nguồn cung đáp ứng không đủ nhu cầu.

Nguyên nhân sâu xa của vấn đề đó là tình trạng ô nhiễm môi trường trầm trọng từ khí thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt quá lớn, khai thác tài nguyên đất cạn kiệt dẫn đến bạc màu, xói mòn, năng suất nông nghiệp giảm sút, diện tích trồng trọt thu hẹp do hiện tượng sa mạc hóa.

Bên cạnh đó, việc sử dụng các sản phẩm, thức ăn, phân bón hóa chất độc hại cho cây trồng và vật nuôi để tăng năng suất đã và đang làm gia tăng các bệnh tật nguy hiểm ở con người, suy giảm tuổi thọ, nòi giống. Đối mặt với các vấn đề như vậy thì việc thế giới ngày càng quan tâm hơn đến chất lượng cuộc sống, đến môi trường sạch, an toàn là điều tất yếu. Và cuộc cách mạng xanh lần thứ 3 diễn ra chỉ còn là vấn đề về thời gian, trong đó lựa chọn ưu tiên số 1 cho cuộc cách mạng sẽ mang tên Biochar (than sinh học). Biochar giải quyết được hầu hết các vấn đề môi trường cấp thiết như: chống ô nhiễm nguồn đất, tăng năng suất cây trồng, bảo vệ môi trường khỏi hiệu ứng nhà kính,...

2. Khái niệm về than sinh học

Cách đây 7000 năm ở khu vực sông Amazon người bản địa ở đây đã tạo ra được một lớp đất đen giúp nâng cao năng suất và lưu giữ độ màu mỡ của đất. Sau này những người định cư Châu Âu gọi lớp đất này là Terra Preta.

Lớp Terra Preta này được tạo ra từ việc người bản địa Amazon thải ra môi trường đất các chất thải sinh hoạt như: thức ăn, xương động vật, chất thải, đồ gốm vỡ,... trải qua quá trình phân hủy lâu dài chúng đã tạo ra một lớp đất đen đem lại sự màu mỡ cho cây trồng của người bản địa.

Các nhà khoa học hiện đại đã nghiên cứu thành phần của lớp đất này vì nhìn thấy những tác dụng vô cùng quý báu của nó đối với nông nghiệp. Hiện nay, con người đã tạo ra được Biochar, một loại than sinh học mà sau một thời gian được chôn dưới đất nó sẽ phân hủy và cùng với môi trường xung quanh tạo ra lớp Terra Preta.

Than sinh học được mệnh danh là "vàng đen" vì những tác dụng quý báu của nó đối với nông nghiệp và môi trường, là nhân tố chủ yếu tạo ra cuộc cách mạng xanh lần thứ 3.

Than sinh học được dùng để chôn dưới đất, sau phân hủy sẽ cho ra một loại phân bón hữu cơ, đây là một loại phân bón tốt và thân thiện môi trường. Than sinh học có hàm lượng cacbon cao và đặc tính xốp giúp đất giữ nước, dưỡng chất và bảo vệ vi khuẩn có lợi cho đất.

Than sinh học còn có đặc tính như một bể chứa Cacbon tự nhiên, cô lập và giữ khí CO2 trong đất.

3. Đặc tính của than sinh học

• Tỷ lệ dinh dưỡng trong than sinh học
  • Hầu hết than sinh học được tạo ra trong khoảng nhiệt độ từ 450^oC - 550^oC nên sẽ ảnh hưởng tới việc mất N và S. Tuy nhiên, nếu sản xuất than sinh học từ một số nguyên liệu giàu N thì có thể giữ được 50%N và tất cả S nếu nhiệt phân ở 450^oC Than sinh học sản xuất ở nhiệt độ cao (800^oC) có pH và EC cao, mất NO3- trong khi ở nhiệt độ thấp (350^oC) lấy ra P, NH4+ và phenol.
• Diện tích bề mặt riêng và vi lỗ trong than sinh học
  • Diện tích bề mặt riêng là chìa khóa để biết sự tương tác giữa đất và than sinh học. Nó chịu ảnh hưởng bởi nguyên liệu sinh khối và điều kiện sản xuất. Diện tích bề mặt riêng và vi lỗ của than sinh học tăng theo nhiệt độ. Mặc dù cùng nguyên liệu nhưng công nghệ sản xuất khác nhau sẽ cho ra các loại than sinh học khác nhau. Than sinh học sản xuất ở nhiệt độ thấp (<2nm) có ảnh hưởng đến việc tăng diện tích bề mặt.
• Khả năng trao đổi cation (CEC)

  • Than sinh học sản xuất ở nhiệt độ thấp có khả năng trao đổi cation cao, trong khi than sinh học sản xuất ở nhiệt độ cao (cao trên 600^oC) thì khả năng trao đổi cation rất ít hoặc không có. Do đó than sinh học bón cho đất không nên sản xuất ở nhiệt độ cao. Than sinh học mới sản xuất có ít khả năng trao đổi cation hơn vì tuổi của than sinh học hay quá trình chín trong đất làm tăng khả năng trao đổi cation. Than sinh học có khả năng trao đổi cation có khả năng hấp thụ kim loại nặng và các hóa chất nông nghiệp như thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ.

4. Vai trò của than sinh học

- Than sinh học trong sử dụng làm phân hữu cơ có những yếu tố quan trọng đối với đất, như sau: Cung cấp các nguyên tố có lợi cho quá trình phát triển và trưởng thành của cây, cải thiện tính chất vật lý, hóa học của đất, tạo điều kiện thuận lợi kích thích cho vi sinh vật có lợi phát triển.

- Than sinh học không những cải thiện hàm lượng dinh dưỡng dễ tiêu mà còn tăng cả khả năng giữ dinh dưỡng và nước trong đất do các yếu tố này được hấp thụ vào trong các khe hở của than sinh học. Ngoài việc cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết, trong than sinh học có các axit humic chứa các hóc môn có khả năng tăng trưởng cây trồng. Một số nghiên cứu còn cho thấy tác dụng của than sinh học đối với sinh trưởng và năng suất cây trồng còn cao hơn nếu bón kết hợp với phân khoáng.

- Than sinh học được cho là có khả năng hấp thu các amoni từ dung dịch đất. Sự cố định đạm lên bề mặt than sinh học giúp làm giảm lượng đạm bị mất do thấm xuống đất.

- Làm tăng tỷ lệ nitrat hóa ở đất rừng tự nhiên (đất loại này có tỷ lệ nitrat hóa tự nhiên rất thấp) Có khả năng làm giảm sự bay hơi amoniac, bởi vì nó làm giảm amoni có trong dung dịch đất và làm tăng pH của đất, cả hai điều kiện giúp không hình thành amoniac và bay hơi. Ngoài ra, than sinh học được cho là có khả năng xúc tác khử oxit nitơ (khí gây hiệu ứng nhà kính) thành khí nitơ.

- Khử mùi và khử trùng tại các trại chăn nuôi. Người ta có thể sử dụng than sinh học kết hợp với chế phẩm vi sinh để làm lớp thảm sinh học cho các trại chăn nuôi gia cầm.

- Nâng cao chất lượng đất từ 80% đến 220%, tăng khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng của cây và chống xói mòn cho đất, đặc biệt là đất ở những địa hình không ổn định.

- Làm cho chất thải hữu cơ thối rữa, giải phóng khí CO2 có hại vào khí quyển, và cho phép cây trồng lưu trữ CO2 mà nó hấp thu từ không khí trong quá trình quang hợp, một cách an toàn.

- Than sinh học hấp thu 50% CO2 từ sự hô hấp của cây để lưu giữ tạo ra các dạng năng lượng, đặc tính này của than sinh học là một hướng đi trong cuộc cách mạng bảo vệ môi trường, giảm thiểu hiệu ứng nhà kính.

- Nhiều nghiên cứu cho thấy khi bón than sinh học vào đất acid và đất nghèo dinh dưỡng kết hợp với bón phân thì cho năng suất cao hơn so với bón từng thứ riêng lẻ. Điểm chính khi bón than sinh học vào đất là làm tăng hiệu quả sử dụng phân đạm của cây trồng. Nhiều bằng chứng cho thấy năng suất không đổi khi giảm lượng phân đạm đáng kể đồng thời bón than sinh học.

- Ở những vùng đất bị nhiễm độc Cyanua do việc khai thác các mỏ kim loại thì bón than sinh học sẽ góp phần giúp tái táo và lọc chất độc trong đất.

- 100% biochar + vi sinh hữu cơ + vi sinh vật bản địa.

- Là hỗn hợp được phối trộn từ các nguồn nguyên liệu hữu cơ thiết yếu cho cây trồng, đồng thời trải qua quá trình ủ vi sinh giúp kích thích hệ vi sinh vật phát triển toàn diện & hạn chế tối đa mầm bệnh gây hại.

- Nó rất giàu các nguyên tố hóa học mà cây trồng cần như N, P, K, S, Ca, Mg. Zn. Fe, Cu, Mn, Mo. Hơn nữa, nó còn chứa axit amin, chất hữu cơ và axit humic.

- Thích hợp cho tất cả các loại cây trồng, rau, củ, quả.

- Chất điều hòa đất tốt.

- Đất bochar tốt nhất với đầy đủ vi sinh hiệu quả để phục hồi đất nông nghiệp và cho tất cả các loại trái cây, hoa và rau.

5. Công dụng

• Đối với cây trồng
  • Ngăn ngừa các bệnh truyền qua đất
  • Tăng sản lượng và tăng hiệu quả và nâng cao chất lượng sản phẩm thu hoạch
  • Kích thích sinh trưởng của cây trồng
  • Điều hòa sinh trưởng của cây trồng, thúc đẩy ra hoa và quả, thúc chín sớm, tăng năng suất cây trồng, cải thiện đáng kể chất lượng cây trồng
  • Với cây ăn trái cho trái to, hương vị đậm đà hơn
  • Rau củ cho năng xuất cao hơn, hạn chế sâu bệnh hại
  • Thúc đẩy sự phát triển của rễ
  • Thúc đẩy sự nảy mầm của hạt
  • Nâng cao năng suất cây trồng
  • Nâng cao chất lượng cây trồng
  • Cải thiện khả năng hấp thụ dinh dưỡng qua lá và thân rễ
  • Cung cấp dưỡng chất cho đất trồng
  • Nâng cao sức đề kháng của cây trồng, cải thiện hiệu quả khả năng chống chịu của cây trồng đối với hạn, rét, úng, các bệnh truyền qua đất và ngăn ngừa các bệnh hại gây trở ngại trồng trọt lặp đi lặp lại
  • Hiệu quả phân bón kéo dài, có thể lên đến 60 ngày
• Đối với đất
  • Kích hoạt hệ vi sinh vật trong đất
  • Cải tạo đất tơi xốp, tăng số lượng vi sinh vật có ích và vi khuẩn có lợi trong đất, cải tạo hiệu quả
  • Cải thiện độ phì nhiêu của đất, tăng khả năng hấp thụ dinh dưỡng
  • Chất cải tạo đất
  • Cải thiện cấu trúc đất
  • Tiêu diệt các tuyến trùng gây hại trong đất
  • Tăng hiệu quả phân bón
  • Tăng khả năng giữ nước và khả năng trao đổi cation
  • Nuôi dưỡng đất bạc màu
  • Giảm dư lượng thuốc trừ sâu
  • Ngăn ngừa ô nhiễm đất các ion kim loại
  • Phục hồi tự nhiên thành phần hữu cơ vốn có của đất

6. Ứng dụng

Phục vụ cho việc trồng cây trong nhà kính, vườn ươm, trang trại trồng cây ăn quả, rau sạch, trồng dược liệu, cà phê, dừa, mai, bonsai, hoa hồng, cà chua, cà rốt, bắp, mía, vườn rau, bắp cải, su hào, tía tô, dâu, nho, điều, tiêu, cao su, cacao, mãng cầu, chuối, ổi, cam, bưởi, thanh long, rau má (bón trước khi trồng), rau muống, cần tây, khoai, ngô, hoa kiểng các loại,...

7. Hướng dẫn sử dụng

• Sản phẩm dùng trực tiếp hoặc trộn thêm với đất thịt để gieo, trồng mới
• Rau màu, hoa kiểng và các loại cây khác với lượng dùng không hạn chế
• Trải lớp đất với độ dày 5-10 cm khi gieo rau mầm, ươm cây con
• Xới bỏ bề mặt 20% -40% lượng đất cũ, bổ sung đất trồng vừa đủ, tránh làm vỡ bầu cây khi thay đất
• Có thể dùng bón lót cho mọi cây trồng trong mọi giai đoạn
• Dùng rải bón lót thảm cỏ sân golf, ém nhẹ quanh gốc và tưới nước sạch đủ ẩm ngay sau khi trồng