Danh Mục

ban Biên tập

Video Tư Liệu kỹ Thuật

Thông Tin Thời Tiết

Thống Kê Truy Cập

Tổng số lượt truy cập: 9098056
Số người đang truy cập: 7

Kỹ Thuật KNKN

Nông nghiệp tuần hoàn: Sự tích hợp giữa trồng trọt và chăn nuôi, tái chế nước thải và canh tác hữu cơ
Trong nông nghiệp tuần hoàn, tất cả các bước của hệ thống thực phẩm từ trồng trọt, thu hoạch, đóng gói, chế biến, vận chuyển, tiếp thị, tiêu thụ và xử lý thực phẩm đều được thiết kế nhằm thúc đẩy phát triển bền vững. Sự tích hợp giữa trồng trọt và chăn nuôi hỗn hợp và canh tác hữu cơ, nông lâm kết hợp và tái chế nước và tái sử dụng nước thải là yếu tố chính của mô hình nông nghiệp tuần hoàn nhằm giảm lượng khí thải CO2, sử dụng tài nguyên thiên nhiên hiệu quả hơn và cắt giảm đáng kể việc sử dụng đầu vào.

Chăn nuôi hỗn hợp

Nông nghiệp tuần hoàn được kết nối chặt chẽ với khái niệm canh tác hỗn hợp cây trồng vật nuôi. Ví dụ, canh tác hỗn hợp có thể ngụ ý chuyển từ nền nông nghiệp độc canh sang trồng một loạt các loại cây trồng phụ thuộc lẫn nhau, trong đó việc canh tác một loại cây này tạo điều kiện thuận lợi cho những cây khác trên cùng một vùng đất. Đa dạng cây trồng trở thành một phương pháp hiệu quả để giảm đầu vào, quản lý độ màu mỡ của đất và tăng cường khả năng phục hồi, đồng thời việc sản xuất kết hợp các loại cây trồng và cây họ đậu khác nhau có thể nâng cao năng suất một cách bền vững. Canh tác hỗn hợp kết hợp trồng trọt với chăn nuôi mang lại nhiều cơ hội hơn để tăng cường nông nghiệp tuần hoàn. Ví dụ, sử dụng thức ăn chăn nuôi và phân bón sản xuất trong nước thay vì nhập khẩu và phân bón hóa học có thể góp phần giảm lượng khí thải CO2 trong nông nghiệp. Mục tiêu là tận dụng sức mạnh tổng hợp tồn tại giữa cây trồng và vật nuôi để tạo ra một hệ thống thực phẩm tuần hoàn.

Các phương thức canh tác hỗn hợp, mặc dù có nhiều lợi ích, nhưng ngày càng bị thay thế bởi các hệ thống nông nghiệp chuyên môn hóa cao. Ở châu Âu, Chính sách nông nghiệp chung đã khuyến khích nông dân mở rộng và chuyên môn hóa sản xuất nông nghiệp của họ. Tuy nhiên, các nghiên cứu về nông nghiệp châu Âu đã chứng minh những lợi thế kinh tế và môi trường tiềm năng của canh tác chăn nuôi kết hợp trồng trọt so với các hệ thống chuyên biệt như vậy. Các trang trại trồng trọt và chăn nuôi hỗn hợp có chi phí thấp hơn, ít nhạy cảm hơn với thị trường và biến động giá cả và dẫn đến mức độ ô nhiễm nitơ thấp hơn. Trong khi bối cảnh quan trọng - và có sự thay đổi trong các hệ thống canh tác hỗn hợp - những cách tiếp cận như vậy có thể đảm bảo phát triển nông nghiệp và nông thôn bền vững hơn.

Hình: Mô hình nông nông nghiệp đồng tâm với chăn nuôi ở giữa,
Phân của những con vật này sau đó được sử dụng để bón cho khu vườn

Nông nghiệp hữu cơ

Canh tác hữu cơ là một yếu tố quan trọng khác của nông nghiệp tuần hoàn, cố gắng loại bỏ sự phụ thuộc vào phân bón hóa học, thuốc trừ sâu và nhựa. Canh tác hữu cơ cũng thường sử dụng nhiều lao động hơn, do đó mang lại cơ hội việc làm và phát triển ở nông thôn. Giảm sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón cũng có ý nghĩa về giới. Ở nhiều nơi trên thế giới, việc xử lý thuốc trừ sâu được coi là nhiệm vụ của nam giới, vì vậy canh tác hữu cơ không thuốc trừ sâu có thể thúc đẩy sự tham gia của phụ nữ vào nông nghiệp (Meemken và Qaim, 2018).

Năng suất trong nông nghiệp thông thường cao hơn trong lịch sử so với canh tác hữu cơ, nhưng sự khác biệt này đã giảm trong những năm gần đây. (Robertson và những người khác, 2004). Trong một số điều kiện và thông lệ quản lý nhất định và đối với các nhóm cây trồng như lúa, đậu tương, ngô và cỏ ba lá, canh tác hữu cơ đã tiến gần đến mức phù hợp với các hệ thống nông nghiệp thông thường về năng suất và yêu cầu về đất đai (Reganold và Wachter, 2016). Các kỹ thuật như luân canh, che phủ đất, đa canh và nuôi ghép trong các hệ thống hữu cơ càng làm giảm năng suất và chênh lệch sử dụng đất (Ponisio và những người khác, 2015).

Tổng số 72,3 triệu ha được quản lý hữu cơ vào năm 2019, so với 11 triệu ha vào năm 1999. Mặc dù tăng trưởng nhanh nhưng vẫn còn nhiều trở ngại đối với việc áp dụng rộng rãi hơn canh tác hữu cơ từ các lợi ích được đầu tư và các chính sách hiện hành; thiếu thông tin và kiến ​​thức; cơ sở hạ tầng yếu kém; cũng như quan niệm sai lầm và thành kiến ​​văn hóa. Nông nghiệp hữu cơ cũng ít được nghiên cứu và đầu tư công và tư nhân hơn so với các phương pháp canh tác nông nghiệp thông thường, đặc biệt là ở các nước đang phát triển.

Tuy nhiên, một số quốc gia đã đặt ra các mục tiêu đầy tham vọng để phát triển nông nghiệp hữu cơ. Bhutan đã đặt mục tiêu trở thành quốc gia 100% hữu cơ đầu tiên trên thế giới. Sikkim, một bang ở phía đông bắc Ấn Độ đã đạt được mục tiêu 100% hữu cơ vào năm 2016 bằng cách loại bỏ dần phân bón hóa học và thuốc trừ sâu, cũng như cấm bán và sử dụng thuốc trừ sâu hóa học. Năm 2010, Đan Mạch đã thông qua một kế hoạch hành động để khuyến khích canh tác và tiêu dùng hữu cơ và quốc gia này hiện có thị phần cao nhất về các sản phẩm này trên thế giới ở mức 10%, với gần 80% người Đan Mạch mua thực phẩm hữu cơ.

Nông lâm kết hợp

Nông lâm kết hợp, được định nghĩa là trồng cây kết hợp với hoa màu hoặc đồng cỏ, là một phần không thể thiếu của nông nghiệp tuần hoàn. Trồng cây có thể giúp khôi phục đa dạng sinh học trong cảnh quan nông nghiệp, đồng thời tăng độ màu mỡ của đất bằng cách tăng cường tích lũy chất hữu cơ từ thiên nhiên đang phân hủy. Nông lâm kết hợp cũng có thể làm cho nông nghiệp tuần hoàn hơn bằng cách giảm sự phụ thuộc vào phân bón hóa học và thuốc trừ sâu. Khi nông lâm kết hợp làm giảm nhu cầu đầu vào, nông dân nữ thường có ít nguồn lực tài chính hơn và khả năng tiếp cận tín dụng hạn chế sẽ dễ tiếp cận hơn, điều này có thể mang lại cơ hội mới cho việc trao quyền cho phụ nữ trong nền kinh tế nông thôn. Ngoài ra, việc kiếm củi và thức ăn gia súc chủ yếu là nhiệm vụ của phụ nữ ở các vùng nông thôn trên khắp thế giới. Nông lâm kết hợp làm cho các sản phẩm này có sẵn trong trang trại và do đó giảm thời gian phụ nữ dành cho các hoạt động như vậy, điều này có thể góp phần trao quyền cho họ.

Kết hợp nông lâm kết hợp với chăn nuôi gia súc mang lại cơ hội áp dụng nông nghiệp tuần hoàn với tác động sinh thái thấp hơn. Nhiều nông hộ nhỏ chăn nuôi gia súc và họ thường sử dụng sinh khối phụ phẩm cây trồng làm thức ăn cho gia súc, điều này làm giảm độ che phủ đất sẵn có. Tuy nhiên, với cây cối phát triển trong trang trại của họ, sẽ có nhiều sinh khối hơn để đáp ứng nhu cầu chăn nuôi và duy trì độ che phủ đất liên tục. Nông lâm kết hợp cũng có thể làm giảm nhu cầu về lớp phủ nhựa bằng cách sử dụng lá và các loại thực vật khác làm chất hữu cơ.

Từ góc độ kinh tế, nông lâm kết hợp có thể đảm bảo sản phẩm đa dạng hơn và nguồn thu nhập đáng tin cậy hơn cho nông dân. Ở Zambia, các hệ thống canh tác kết hợp cây trồng với ngô có năng suất và lợi nhuận trung bình cao hơn so với các hệ thống sử dụng phân bón hóa học (FAO, 2016). Tương tự như vậy, ở vùng đất khô hạn ở Tây Phi, nông dân ở Burkina Faso, Ghana, Niger và Senegal đã tái tạo sự phát triển của cây và đa dạng hóa sản xuất như một phần của các sáng kiến ​​nông lâm kết hợp (Reu, Tappan và Smale, 2009). Kinh nghiệm gần đây của Kenya trong việc tăng cường nông lâm kết hợp để chống biến đổi khí hậu được thảo luận ngắn gọn trong nghiên cứu tình huống dưới đây.

Có những trở ngại về chính sách và công nghệ đối với việc áp dụng nông lâm kết hợp mặc dù có nhiều lợi ích. Vấn đề sở hữu đất đai là trọng tâm để nhận ra tiềm năng của nông lâm kết hợp, và nhiều sáng kiến ​​đã thất bại vì nông dân có quyền sở hữu đất đai hạn chế. Nghiên cứu đã xác định rằng khả năng nông dân đầu tư vào nông lâm kết hợp tăng lên nếu họ có quyền sở hữu lâu dài, an toàn đối với một diện tích đất đủ lớn. Điều này là do thời gian dài cần thiết để cây trưởng thành và bắt đầu tạo ra thu nhập (FAO và ICRAF, 2019).

Tái chế nước và sử dụng nước thải

Tái chế và tái sử dụng nước tưới là một phần quan trọng của quản lý nước nông nghiệp tuần hoàn. Việc sử dụng nước thải trong nông nghiệp có khả năng tưới thêm 40 triệu ha hoặc 15% tổng diện tích đất được tưới. Tái sử dụng nước thải cho mục đích nông nghiệp có thể làm giảm ô nhiễm, đảm bảo tiết kiệm nước hơn và cung cấp các nguồn bổ sung để nạp lại các tầng ngậm nước. Ma-rốc là một trong những quốc gia hiện đang mở rộng quy mô sử dụng nước thải để tưới tiêu nông nghiệp. Nếu được xử lý đầy đủ và áp dụng an toàn, nước thải là nguồn cung cấp nước và chất dinh dưỡng quý giá, góp phần đảm bảo an ninh lương thực và dinh dưỡng cũng như cải thiện sinh kế. Ví dụ, chăn nuôi tạo ra một lượng nước thải đáng kể, giàu chất hữu cơ và chứa các chất dinh dưỡng quan trọng đối với nông nghiệp. Phụ nữ cũng bị ảnh hưởng nhiều hơn do thiếu hệ thống xử lý nước thải đầy đủ so với nam giới do họ phải tiếp xúc nhiều hơn với nguồn nước không an toàn ở cấp độ hộ gia đình.

Các hệ thống dòng chảy ngược nơi thoát nước và tưới tiêu dư thừa được chuyển trở lại mạng lưới tưới tiêu cũng là một yếu tố không thể thiếu của nông nghiệp tuần hoàn. Tuy nhiên, các nhà máy tái chế nước thường sử dụng nhiều năng lượng và tạo ra bùn thải khó loại bỏ. Các công nghệ mới hơn có thể giảm bớt vấn đề này bằng cách phát triển các sản phẩm phụ từ bùn mới thúc đẩy quá trình tái chế với chi phí năng lượng bằng không bằng cách thu khí sinh học. Khí sinh học, sản phẩm phụ của quá trình xử lý, có thể được sử dụng để bù đắp mức tiêu thụ năng lượng của cơ sở. Những tiến bộ này mang đến những cơ hội mới không chỉ để khép kín vòng tuần hoàn nước mà còn giảm lượng khí thải carbon, chi phí năng lượng và các chất gây ô nhiễm môi trường.

Hưng Trung