Phân bón nhả chậm thế hệ mới do các nhà khoa học của Viện Hóa học (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) nghiên cứu và sản xuất không chỉ giúp bà con nông dân tiết kiệm từ 20-40% lượng phân mà còn giúp tăng năng suất cây trồng từ 20-30%.
Lâu nay, người nông dân đã quen với việc sử dụng phân bón để bổ sung chất dinh dưỡng cho cây trồng nhưng ít ai để ý đến một điều là thường sử dụng lượng phân bón vượt quá mức cần thiết. Theo báo cáo “Sử dụng phân bón trong mối quan hệ với sản xuất lương thực, bảo vệ môi trường và giảm phát thải nhà kính” của PGS.TS Phạm Quang Hà – Viện Môi trường Nông nghiệp và PGS.TS Nguyễn Văn Bộ - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam (Bộ NN&PTNT) thì có khoảng 40-60% lượng phân bón mất đi trong các hệ thống canh tác, không những gây lãng phí (lên đến nhiều trăm triệu đô la Mỹ mỗi năm) mà còn làm ô nhiễm môi trường, tăng phát thải khí nhà kính. Do đó, với mức sử dụng phân bón là khoảng 11 triệu tấn/năm thì có khoảng 5 triệu tấn phân bón không được dùng đúng mục đích, không chỉ lãng phí mà còn gây ra nguy cơ ô nhiễm môi trường.
Lâu nay, người nông dân đã quen với việc sử dụng phân bón để bổ sung chất dinh dưỡng cho cây trồng nhưng ít ai để ý đến một điều là thường sử dụng lượng phân bón vượt quá mức cần thiết. Theo báo cáo “Sử dụng phân bón trong mối quan hệ với sản xuất lương thực, bảo vệ môi trường và giảm phát thải nhà kính” của PGS.TS Phạm Quang Hà – Viện Môi trường Nông nghiệp và PGS.TS Nguyễn Văn Bộ - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam (Bộ NN&PTNT) thì có khoảng 40-60% lượng phân bón mất đi trong các hệ thống canh tác, không những gây lãng phí (lên đến nhiều trăm triệu đô la Mỹ mỗi năm) mà còn làm ô nhiễm môi trường, tăng phát thải khí nhà kính. Do đó, với mức sử dụng phân bón là khoảng 11 triệu tấn/năm thì có khoảng 5 triệu tấn phân bón không được dùng đúng mục đích, không chỉ lãng phí mà còn gây ra nguy cơ ô nhiễm môi trường.
Hình ảnh viên phân bón nhả chậm do Viện Hóa học nghiên cứu sản xuất. Ảnh: TĐ
Quan tâm đến tình trạng này, TS Nguyễn Trung Đức, một nhà nghiên cứu ở Viện Hóa học (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam), luôn suy nghĩ đến một giải pháp hữu hiệu, có thể giúp người nông dân giảm chi phí đầu tư và giảm thiểu tác động đến môi trường. Anh nhận thấy, “một trong những hướng quan trọng nhất có nhiều triển vọng là nghiên cứu và phát triển kỹ thuật nhả chậm trong đó phân bón và các chất dinh dưỡng được bọc trong một lớp vỏ”. Theo cách này, phân bón và dinh dưỡng được nhả dần cho cây hấp thụ sẽ giúp tránh được hiện tượng rửa trôi, không gây lãng phí, giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trường, tiết kiệm sức lao động cũng như chi phí sản xuất.
Cán bộ của Viện Hóa học hướng dẫn bà con sử dụng Phân bón nhả chậm tại vườn chè Thái Nguyên. Ảnh: TĐ
Đây là cách làm đã được rất nhiều quốc gia có nền nông nghiệp tiên tiến trên thế giới chứng minh hiệu quả khi áp dụng trong thực tế. Tuy nhiên ở Việt Nam, nó mới được một số đơn vị nghiên cứu bắt đầu quan tâm nghiên cứu và bước đầu có sản phẩm.
Tuy nhiên, các sản phẩm phân bón nhả chậm của Việt Nam cũng như của quốc tế có mặt trên thị trường còn một số hạn chế như thời gian nhả chậm còn ngắn, chưa đáp ứng được với cây trồng dài ngày. Trong khi đó, yêu cầu sản xuất cần phân bón nhả chậm có thời gian nhả chất dinh dưỡng theo chu kỳ sinh trưởng của cây trồng… Phân bón nhả chậm nhập khẩu đáp ứng được yêu cầu này thì lại có nhược điểm là giá thành cao, bên cạnh đó nhiều loại chưa phù hợp với khí hậu, thổ nhưỡng của Việt Nam.
Khắc phục được một số hạn chế của các sản phẩm đang có trên thị trường, sản phẩm phân bón nhả chậm của nhóm nghiên cứu có ưu điểm sau: chất lượng ổn định và giảm thiểu được một số công đoạn sản xuất và giảm giá thành.
Nhóm nghiên cứu đưa ra ý tưởng thay thế các loại vỏ bọc bằng polyuretan (PU) hai thành phần truyền thống bằng vỏ bọc PU một thành phần đóng rắn bằng hơi ẩm, có bổ sung chất mang để tăng hiệu quả giữ nước và chất dinh dưỡng khi phân được bón xuống đất. Nguyên liệu được đưa vào phối trộn, tạo viên, phủ màng, đóng gói trước khi được đưa đến tay người nông dân, trong đó, nguyên liệu lõi gồm phân dễ tan (như ure, KCl, DAP, MAP...) và chất mang (thường là khoáng sét có tính dẻo, kết dính, dễ dàng cho quá trình tạo viên. Để tăng độ bám dính thì sử dụng thêm tinh bột.
Bên cạnh đó, việc điều chỉnh chiều dày lớp vỏ bọc polyme khiến có thể kiểm soát được thời gian nhả chất dinh dưỡng theo chu trình phát triển của các cây trồng khác nhau. Khi đó, lớp vỏ của phân bón thẩm thấu nước từ ngoài vào trong, hòa tan chất dinh dưỡng rồi khuếch tán ra ngoài để cung cấp cho cây trồng.
Việc thử nghiệm trên nhiều loại cây với nhiều vùng khí hậu và thổ nhưỡng khác nhau đã đem lại cho các nhà nghiên cứu của Viện Hóa học những thông số quan trọng về thành phần nguyên liệu, độ dày vỏ…, cơ sở quan trọng để họ hoàn thiện quy trình sản xuất phân bón nhả chậm phù hợp với các loại cây trồng ở từng địa phương khác nhau.
Quy trình sản xuất phân bón nhả chậm và phân bón nhả chậm thu được từ quy trình này đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng độc quyền giải pháp hữu ích số 2-0002410 được công bố vào ngày 25/9/2020.
Tuy nhiên, các sản phẩm phân bón nhả chậm của Việt Nam cũng như của quốc tế có mặt trên thị trường còn một số hạn chế như thời gian nhả chậm còn ngắn, chưa đáp ứng được với cây trồng dài ngày. Trong khi đó, yêu cầu sản xuất cần phân bón nhả chậm có thời gian nhả chất dinh dưỡng theo chu kỳ sinh trưởng của cây trồng… Phân bón nhả chậm nhập khẩu đáp ứng được yêu cầu này thì lại có nhược điểm là giá thành cao, bên cạnh đó nhiều loại chưa phù hợp với khí hậu, thổ nhưỡng của Việt Nam.
Khắc phục được một số hạn chế của các sản phẩm đang có trên thị trường, sản phẩm phân bón nhả chậm của nhóm nghiên cứu có ưu điểm sau: chất lượng ổn định và giảm thiểu được một số công đoạn sản xuất và giảm giá thành.
Nhóm nghiên cứu đưa ra ý tưởng thay thế các loại vỏ bọc bằng polyuretan (PU) hai thành phần truyền thống bằng vỏ bọc PU một thành phần đóng rắn bằng hơi ẩm, có bổ sung chất mang để tăng hiệu quả giữ nước và chất dinh dưỡng khi phân được bón xuống đất. Nguyên liệu được đưa vào phối trộn, tạo viên, phủ màng, đóng gói trước khi được đưa đến tay người nông dân, trong đó, nguyên liệu lõi gồm phân dễ tan (như ure, KCl, DAP, MAP...) và chất mang (thường là khoáng sét có tính dẻo, kết dính, dễ dàng cho quá trình tạo viên. Để tăng độ bám dính thì sử dụng thêm tinh bột.
Bên cạnh đó, việc điều chỉnh chiều dày lớp vỏ bọc polyme khiến có thể kiểm soát được thời gian nhả chất dinh dưỡng theo chu trình phát triển của các cây trồng khác nhau. Khi đó, lớp vỏ của phân bón thẩm thấu nước từ ngoài vào trong, hòa tan chất dinh dưỡng rồi khuếch tán ra ngoài để cung cấp cho cây trồng.
Việc thử nghiệm trên nhiều loại cây với nhiều vùng khí hậu và thổ nhưỡng khác nhau đã đem lại cho các nhà nghiên cứu của Viện Hóa học những thông số quan trọng về thành phần nguyên liệu, độ dày vỏ…, cơ sở quan trọng để họ hoàn thiện quy trình sản xuất phân bón nhả chậm phù hợp với các loại cây trồng ở từng địa phương khác nhau.
Quy trình sản xuất phân bón nhả chậm và phân bón nhả chậm thu được từ quy trình này đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng độc quyền giải pháp hữu ích số 2-0002410 được công bố vào ngày 25/9/2020.
