Một loại thực vật gắn với nhà nông, hấp thụ CO2 'khủng', giúp tăng tín chỉ carbon

Bèo hoa dâu trong ruộng lúa.

Nhỏ mà có võ

Bèo hoa dâu (tên khoa học là Azolla) là loại thực vật sinh sôi nhanh nhất trên hành tinh, phát triển không cần đất, cung cấp nguồn thực phẩm và thức ăn chăn nuôi, là nguồn phân bón sinh học và có ở mọi nơi trên thế giới. Azolla không phải là một mà là hai sinh vật khác nhau cùng chung sống hòa thuận, chia sẻ tài nguyên và khả năng của nhau. Azolla sống cộng sinh với một loài vi khuẩn lam có tên là Anabaena. Mối cộng sinh với Anabaena cho phép Azolla thực hiện được việc trực tiếp tách các phân tử dinitrogen tạo nên 78% bầu khí quyển của Trái đất.

Azolla có thể phát triển mạnh mẽ trong nước thải sinh hoạt được xử lý một phần và trong hồ sinh học có nồng độ phốt phát và amoni nitrat cao. Azolla hấp thu và loại bỏ hấu hết phốt phát và nitrat trong nước và quá trình xử lý thực vật của nó có thể được tăng lên khi thả chung với bèo tấm, cung cấp một hệ thống tích hợp loại bỏ hấu hết phốt phát và nitrat khỏi nước thải. Điều này mang lại tiềm năng làm sạch nước thải sinh hoạt bằng cách sử dụng Hệ thống sinh học Azolla. Khả năng loại bỏ kim loại nặng của Azolla đã được xác định bởi các nghiên cứu trên cả cây chủ động (sống) và thụ động (chết), với quá trình tích cực, được gọi là tích lũy sinh học, sử dụng bèo trồng trong các thùng chứa nước thải. Trong quá trình thụ động, nước thải được đưa qua sinh khối Azolla khô được đóng gói thành biomatrix hoặc các bộ lọc sinh học Azolla.

Azolla có thể được sử dụng như một loại phân bón sinh học khi nó còn ẩm hoặc có thể được làm khô thành dạng hạt hoặc viên để dễ bảo quản và vận chuyển. Nó cũng có thể được kết hợp với các thành phần khác để sản xuất “siêu phân bón sinh học” như Hasiru SiriTM - một trong số nhiều sản phẩm được tiếp thị dưới tên Hasiru Organics của Boothankad Group of Estates (BGE) thuộc sở hữu của gia đình Bang Karnataka của Ấn Độ.

TS. Phạm Gia Minh, nguyên cán bộ nghiên cứu Viện Công nghệ thông tin, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (cháu ngoại Nhà nông học Nguyễn Công Tiễu - người tiên phong nghiên cứu về bèo hoa dâu ở Việt Nam trong năm 1930) chia sẻ, Azolla chính là yếu tố đã giúp biến đổi khí hậu nhà kính 49 triệu năm trước khi nhiệt độ trung bình tại Bắc cực là 200C sang khí hậu mát mẻ ngày nay với hai cực có băng. Sở dĩ có được sự biến chuyển thần kỳ đó là nhờ khả năng hấp thụ CO2 gấp nhiều lần cây xanh và gấp đôi sinh khối chỉ sau 3-5 ngày. Ngoài ra, các nghiên cứu gần đây cho thấy Azolla còn giúp giảm phát thải khoảng 40% lượng khí nhà kính CH4 từ ruộng lúa. Bởi lẽ theo các tính toán, tín chỉ carbon thì 1m3 CH4 tương đương 28 m3 CO2. Như vậy Azolla hiện nay đang trở thành một công cụ hữu hiệu trong cuộc chiến cam go chống sự nóng lên toàn cầu.

Cơ quan NASA của Hoa Kỳ và một số cơ sở nghiên cứu ở Hà Lan, Bỉ, Bồ Đào Nha, Anh… đã làm thực nghiệm để rút ra những kết luận định lượng quan trọng: Mỗi ha bèo hoa dâu có thể hấp thụ 2.587kg CO2/năm (trong điều kiện lượng CO2 đạt nồng độ 338ppm của không khí thường). Con số này cao gấp 8 lần một ha rừng và 32 lần một ha cỏ tự nhiên. Nồng độ CO2 càng cao thì bèo hoa dâu lại hấp thụ được càng nhiều, cụ thể là ở mức 1.000ppm azolla sẽ hấp thụ 4.460kg CO2/ha/năm và ở mức 1.600ppm bèo dâu sẽ hấp thụ 6.569kg CO2/ha/năm.

Nuôi bèo hoa dâu làm dược liệu ở Thái Bình. Ảnh: Dương Đình Tường.

Khởi tạo giá trị mới

Hiện nay ở một số nước công nghiệp phát triển người ta đã có các mô hình Azolla Biosystem (Hệ thống sinh học bèo hoa dâu) và Azolla Biohub (Trung tâm kết nối các hệ thống sinh học bèo hoa dâu). Những hệ thống này cho phép tạo ra các điều kiện tối ưu cho sự phát triển, sinh sản quanh năm của bèo hoa dâu phục vụ cho mục đích sản xuất quy mô lớn. Đầu ra của các hệ thống sinh học bèo hoa dâu là những sản phẩm đa dạng như phân bón, thức ăn gia súc, dược phẩm, nhiên liệu sinh học hay đơn thuần chỉ là hấp thụ CO2. Những hệ thống này có thể hình thành ngoài trời một cách tự nhiên hoặc lắp đặt trong nhà với kết cấu nhiều tầng, dùng ánh sáng led và tưới, tiêu, bón phân theo chương trình tự động.

Hiện nay các nhà khoa học đang thử nghiệm giống bèo hoa dâu lai có thể hấp thụ tới 60 - 70 tấn CO2/ha/năm. Từ lượng CO2 được bèo dâu hấp thụ có thể tính ra lượng dưỡng khí O2 mà bèo dâu nhả vào không khí giúp cải thiện môi trường sống. Đồng thời với hấp thụ CO2, bèo dâu còn cố định nitrogen khí trời, sản xuất ra khoảng 800 - 1.200kg đạm thực vật/ha/năm cho đồng ruộng.

Bèo hoa dâu vốn dĩ không xa lạ với người nông dân. Tuy nhiên, vì những nguyên nhân như lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật, môi trường ô nhiễm... bèo hoa dâu dần dần biến mất trên đồng ruộng Việt Nam.

Nếu như phục hồi lại được bèo hoa dâu trên các cánh đồng, sẽ mang lại lợi ích to lớn. Đơn cử, các sinh vật nhỏ sống ở ruộng nước như tôm, tép, cá, ốc, cà cuống… sẽ có môi trường sinh sôi, làm thức ăn cho người và các thủy cầm giúp phục hồi cân bằng hệ sinh thái tự nhiên vốn vắng bóng chim chóc và tôm tép, gián tiếp phục vụ ngành du lịch sinh thái. Giảm dần quá trình ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt do lượng phân bón hóa học hấp thụ không hết thải ra môi trường gây ra hiện tượng phú dưỡng các nguồn nước, kích thích tảo độc phát triển, ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người và vật nuôi, cây trồng. Nông dân giảm được ít nhất 20% chi phí cho phân bón và thức ăn gia súc.

Các chuyên gia và cơ quan chức năng cho rằng, cần sớm có chính sách phân loại bèo hoa dâu thuộc nhóm phân bón hay cây trồng. Cùng với đó, phân loại vùng phát triển cây bèo này hợp lý bởi chúng chỉ sống và phát triển được trong điều kiện nhiệt độ từ 20-30 độ C...

Xây dựng chương trình khảo sát lại ở quy mô phù hợp để xác định tính thích hợp trong điều kiện của chúng ta. Đơn cử, ảnh hưởng của bèo dâu lên độ phì nhiêu của đất, vai trò cải tạo đất, năng suất cây trồng, khả năng giảm phát thải CH4, hấp thụ carbon, cung cấp dinh dưỡng thức ăn gia súc.

Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Lê Minh Hoan cho rằng, cây bèo hoa dâu không lớn, nhưng giá trị mà nó mang lại cho nhân loại lại không hề nhỏ. Theo ông, câu chuyện về cây bèo hoa dâu sẽ khởi tạo một tư duy mới để phát huy tối đa giá trị của những tài nguyên đang hiện hữu xung quanh mình, hướng tới xây dựng nền nông nghiệp trách nhiệm, thuận thiên, giảm phát thải và phát triển bền vững.

Để làm được điều này, theo Bộ trưởng Lê Minh Hoan, phải cộng hưởng được sức mạnh từ nhiều phía. Với những kinh nghiệm, thành tựu đã đúc rút qua nhiều thế hệ và các mô hình thực tế, cơ quan quản lý nhà nước, nhà khoa học cần tiếp cận theo chiều sâu để có cơ sở vững chắc chỉ rõ tại sao phải đầu tư phục hưng bèo hoa dâu và xây dựng định mức kinh tế, kỹ thuật.

Phương Thúy