Nông dân trồng lúa trên cánh đồng tại tỉnh Kampong Cham, Campuchia. Ảnh: AFP/ TTXVN
Không giống như các loại ngũ cốc khác, lúa gạo là cây trồng bán thủy sinh được canh tác ở những cánh đồng có một tầng nước đọng. Tầng nước này giải quyết “cơn khát” của lúa, ngăn chặn cỏ dại đồng thời bảo vệ chống nhiễm bệnh cho lúa.
Tuy nhiên, nồng độ oxy sẽ dần cạn kiệt dưới tầng nước, khiến vi khuẩn ăn chất hữu cơ bắt đầu thải ra một lượng lớn khí methane – loại khí nhà kính mạnh hơn rất nhiều so với carbon dioxide – từ các cánh đồng lúa.
Thực tế này khiến sản xuất lúa gạo chiếm khoảng 10% lượng khí thải methane toàn cầu. Do đó, giải quyết vấn đề ngành lúa gạo có thể đóng một vai trò quan trọng đối với một số quốc gia để đạt được các cam kết trong Thỏa thuận Paris về chống biến đổi khí hậu.
Giải pháp AWD
Một giải pháp là tháo nước cho ruộng vài lần mỗi mùa vụ để tạo điều kiện cho đất bổ sung oxy. Điều này ngăn chặn vi khuẩn tạo khí methane trong đất, giúp vi khuẩn thân thiện với khí hậu hơn “chiếm lĩnh”.
Nhà khoa học Bjoern Ole Sander tại Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) có trụ sở ở Việt Nam nhận xét: “Nếu bạn bỏ tầng nước trong vài ngày, lượng khí thải methane sẽ giảm xuống”. Ông cho rằng việc rút nước và làm ngập các cánh đồng ba hoặc bốn lần trong mùa sinh trưởng có thể giảm ít nhất 50% lượng khí thải methane.
Kỹ thuật này được gọi là làm ướt và khô xen kẽ (AWD) với nông dân làm ngập ruộng khoảng 5-7 cm rồi đợi cho đến khi nước giảm xuống 10-15 cm dưới bề mặt đất, sau đó tưới nước trở lại.
Giáo sư dự bị Benjamin Runkle tại Đại học Arkansas (Mỹ), đã nghiên cứu phương pháp này ở bang miền Nam Arkansas - nơi đang trồng một nửa sản lượng lúa gạo của Mỹ. Tại các trang trại được cơ giới hóa cao ở Arkansas, ông Runkle đã chứng minh rằng AWD có thể giảm lượng khí thải methane tới 64%.
Ông Sander nói: “Người nông dân có thể điều chỉnh phương pháp này phù hợp với nhu cầu và điều kiện địa phương. Chỉ cần thực hiện một lần chu kỳ thoát nước trong một mùa thôi cũng có thể giảm 30-40% lượng khí thải methane. Phương pháp này mà không tác động đáng kể đến sản lượng của mùa vụ.
Hạn chế chính của kỹ thuật này là nó không thể thực hiện trong mùa mưa ở Đông Nam Á. Ông Sander cho biết: “Ngay cả khi họ ngừng tưới cho cánh đồng, thì vẫn có rất nhiều mưa nên cánh đồng luôn ướt. Vì vậy, đối với những mùa đó... chúng ta cần các phương án khác".
Ông Runkle lại nhận định rằng nó cũng có thể gây rủi ro cho nông dân ở những khu vực không kiểm soát tốt nguồn cung cấp nước của họ. Và việc khuyến khích nông dân thay đổi các tập quán truyền thống của họ có thể khó khăn, vì họ có thể sợ mất năng suất.
Các phương án khác
Trồng lúa trên cánh đồng tại thị trấn Futaba, tỉnh Fukushima, Nhật Bản ngày 19/5/2021. Ảnh: Kyodo/ TTXVN
Một kỹ thuật khác được gọi là tưới theo luống, trong đó lúa được trồng thành hàng dài trên các gò đất và các rãnh giữa chúng được làm ngập nước. Phương pháp này giúp thúc đẩy oxy vào đất và giảm lượng khí thải methane. Tưới theo luống đã trở nên phổ biến ở một số khu vực tại Mỹ nơi lúa gạo và đậu nành được luân canh.
Một chiến lược hiệu quả khác là loại bỏ thức ăn của vi khuẩn tạo khí methane. Ở đây là rơm còn sót lại từ vụ thu hoạch trước. Một biện pháp là đốt rơm rạ, nhưng điều này ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng không khí và sức khỏe. Do đó việc loại bỏ rơm rạ bằng tay được khuyến khích. IRRI và các tổ chức khác đã khích lệ nông dân thực hiện nhiệm vụ tốn nhiều công sức này, bằng cách tìm ra phương án sử dụng rơm một cách có lợi về tài chính.
Rơm có thể biến thành phân bón cho các loại cây trồng khác, hoặc được sử dụng để trồng các loại nấm có giá trị, và thậm chí có thể được biến thành một vật liệu giống như nhựa cho đồ dùng một lần.
Các kỹ thuật quản lý nước và rơm giúp giảm đáng kể nhất việc tạo khí methane, nhưng việc chuyển từ phân bón urê sang amoni sunfat cũng có thể hữu ích.
Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu chất cải tạo đất khác nhau cũng như các giống lúa thay thế có thể làm giảm lượng khí thải bằng cách thay đổi cấu trúc rễ. Và việc trồng các giống lúa năng suất cao cũng có thể tạo ra sản lượng nhiều hơn với mức phát thải tương tự.
Khí methane do canh tác lúa tạo ra không đáng kể khi so sánh với ngành công nghiệp nhiên liệu hóa thạch, chăn nuôi gia súc và bãi rác. Nhưng mọi nỗ lực đều có giá trị và việc giảm sự nóng lên toàn cầu chỉ bằng một phần nhỏ ở một mức độ nào đó cũng có thể có tác động rất lớn. Tổng thư ký Liên hợp quốc Antonio Guterres từng nói “thế giới của chúng ta cần hành động vì khí hậu trên mọi mặt trận - mọi thứ, mọi nơi, tất cả cùng một lúc”.