Tái Tạo Đất: Hướng Dẫn Toàn Cầu về Các Phương Pháp Canh Tác Phục Hồi

Đất, nền tảng của hệ thống lương thực và là thành phần quan trọng của các hệ sinh thái trên cạn, đang phải đối mặt với tình trạng suy thoái chưa từng có trên toàn thế giới. Các phương thức nông nghiệp thâm canh, phá rừng, đô thị hóa và biến đổi khí hậu đang góp phần gây ra xói mòn đất, cạn kiệt chất dinh dưỡng và mất đa dạng sinh học. Tuy nhiên, tin tốt là đất có thể được phục hồi. Hướng dẫn này cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện về các nguyên tắc và thực hành phục hồi đất, có thể áp dụng trên nhiều vùng khí hậu và hệ thống nông nghiệp khác nhau trên toàn cầu. Mục tiêu của chúng tôi là trao quyền cho các cá nhân, cộng đồng và tổ chức để thực hiện các chiến lược tái sinh nhằm nâng cao sức khỏe của đất, tăng năng suất nông nghiệp và đóng góp vào một tương lai bền vững hơn.

Tìm Hiểu về Suy Thoái Đất: Một Góc Nhìn Toàn Cầu

Trước khi đi sâu vào các kỹ thuật phục hồi, điều quan trọng là phải hiểu các hình thức suy thoái đất khác nhau đang diễn ra trên toàn cầu:

• Xói mòn đất: Sự cuốn trôi lớp đất mặt do gió và nước, trầm trọng hơn do nạn phá rừng, chăn thả quá mức và các phương pháp canh tác không bền vững. Ví dụ bao gồm xói mòn rãnh ở Ethiopia và xói mòn bề mặt ở vùng Trung Tây Hoa Kỳ.
• Cạn kiệt dinh dưỡng: Mất các chất dinh dưỡng thiết yếu như nitơ, phốt pho và kali do canh tác liên tục mà không bổ sung hợp lý. Đây là một vấn đề phổ biến ở nhiều nước đang phát triển, nơi việc tiếp cận phân bón bị hạn chế hoặc đắt đỏ.
• Nhiễm mặn: Sự tích tụ muối trong lớp đất mặt, thường do các phương pháp tưới tiêu không đúng cách, làm cho đất không phù hợp cho nông nghiệp. Các vùng khô hạn và bán khô hạn như Úc và một số vùng ở Trung Đông đặc biệt dễ bị tổn thương.
• Đất bị nén chặt: Sự giảm không gian lỗ rỗng trong đất, cản trở sự phát triển của rễ, sự thấm nước và thông khí. Máy móc hạng nặng được sử dụng trong nông nghiệp công nghiệp thường góp phần làm đất bị nén chặt.
• Ô nhiễm hóa học: Sự xâm nhập của các chất ô nhiễm như thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, kim loại nặng và chất thải công nghiệp vào đất, gây hại cho các sinh vật đất và có khả năng xâm nhập vào chuỗi thức ăn. Ví dụ bao gồm ô nhiễm công nghiệp ở một số vùng của Đông Âu và dòng chảy thuốc trừ sâu ở nhiều khu vực nông nghiệp trên toàn cầu.
• Mất đa dạng sinh học: Sự suy giảm về sự đa dạng và phong phú của các sinh vật trong đất, bao gồm vi khuẩn, nấm, giun đất và tuyến trùng, những loài đóng vai trò quan trọng trong chu trình dinh dưỡng, cấu trúc đất và ngăn chặn dịch bệnh.

Các Nguyên Tắc Phục Hồi Đất: Một Khuôn Khổ Hành Động

Phục hồi đất hiệu quả đòi hỏi một cách tiếp cận toàn diện dựa trên các nguyên tắc sau:

• Giảm thiểu xáo trộn đất: Giảm làm đất và tránh xáo trộn đất không cần thiết giúp bảo vệ cấu trúc đất, bảo tồn chất hữu cơ và hỗ trợ các sinh vật đất có lợi.
• Tối đa hóa lớp che phủ đất: Giữ cho đất được che phủ bằng thảm thực vật hoặc chất hữu cơ giúp bảo vệ đất khỏi xói mòn, giảm sự bay hơi nước và ngăn chặn cỏ dại.
• Thúc đẩy đa dạng sinh học: Tăng cường sự đa dạng của thực vật và sinh vật đất giúp cải thiện chu trình dinh dưỡng, khả năng kháng bệnh và khả năng phục hồi tổng thể của hệ sinh thái.
• Quản lý dinh dưỡng một cách khôn ngoan: Sử dụng phân bón hữu cơ, cây che phủ và luân canh cây trồng để cung cấp nguồn dinh dưỡng cân bằng đồng thời giảm thiểu đầu vào tổng hợp.
• Tích hợp chăn nuôi (nơi thích hợp): Chăn thả được quản lý cẩn thận có thể cải thiện sức khỏe của đất bằng cách kích thích sự phát triển của thực vật, chu trình dinh dưỡng và tăng chất hữu cơ trong đất.

Các Kỹ Thuật Thực Hành để Phục Hồi Đất: Bộ Công Cụ Toàn Cầu

Các kỹ thuật sau có thể được điều chỉnh cho phù hợp với các bối cảnh và hệ thống canh tác khác nhau trên toàn thế giới:

1. Canh tác không làm đất (No-Till):

Canh tác không làm đất bao gồm việc trồng cây trực tiếp vào đất không bị xáo trộn mà không cày hoặc xới đất. Phương pháp này:

• Giảm xói mòn đất bằng cách để lại tàn dư cây trồng trên bề mặt.
• Cải thiện sự thấm và giữ nước.
• Tăng chất hữu cơ trong đất.
• Giảm tiêu thụ nhiên liệu và chi phí lao động.

Ví dụ: Tại Brazil, canh tác không làm đất đã được áp dụng rộng rãi, dẫn đến những cải thiện đáng kể về sức khỏe đất và năng suất nông nghiệp ở vùng Cerrado.

2. Trồng cây che phủ:

Cây che phủ là những loại cây được trồng chủ yếu để bảo vệ và cải tạo đất thay vì để thu hoạch. Chúng mang lại nhiều lợi ích:

• Ngăn chặn xói mòn đất.
• Ức chế cỏ dại.
• Cố định nitơ từ khí quyển (cây họ đậu).
• Cải thiện cấu trúc đất.
• Tăng chất hữu cơ trong đất.

Ví dụ: Nông dân ở châu Âu thường sử dụng các loại cây che phủ như lúa mạch đen và đậu tằm trong những tháng mùa đông để bảo vệ đất và cải thiện độ phì nhiêu cho vụ xuân sau.

3. Luân canh cây trồng:

Luân canh cây trồng bao gồm việc trồng các loại cây khác nhau theo một trình tự đã được lên kế hoạch để cải thiện sức khỏe của đất và giảm các vấn đề về sâu bệnh. Các lợi ích bao gồm:

• Cải thiện chu trình dinh dưỡng.
• Giảm áp lực sâu bệnh.
• Tăng cường cấu trúc đất.
• Tăng đa dạng sinh học.

Ví dụ: Hệ thống “ba cánh đồng” truyền thống được sử dụng ở châu Âu thời trung cổ bao gồm việc luân canh giữa lúa mì, lúa mạch và đất bỏ hoang để duy trì độ phì nhiêu của đất.

4. Ủ phân Compost:

Ủ phân compost là quá trình phân hủy chất hữu cơ thành một chất cải tạo đất giàu dinh dưỡng. Phân compost có thể được làm từ:

• Phế liệu thực phẩm.
• Rác sân vườn.
• Phân động vật.

Phân compost:

• Cải thiện cấu trúc đất.
• Tăng khả năng giữ nước.
• Cung cấp các chất dinh dưỡng thiết yếu.
• Ngăn chặn các bệnh trên cây trồng.

Ví dụ: Nhiều sáng kiến nông nghiệp đô thị trên khắp thế giới sử dụng phương pháp ủ phân compost để tái chế chất thải hữu cơ và tạo ra đất khỏe mạnh để trồng thực phẩm.

5. Nông lâm kết hợp:

Nông lâm kết hợp bao gồm việc tích hợp cây gỗ và cây bụi vào các hệ thống nông nghiệp. Phương pháp này mang lại nhiều lợi ích:

• Ngăn chặn xói mòn đất.
• Cải thiện độ phì nhiêu của đất (cố định nitơ bởi một số loại cây).
• Cung cấp bóng mát và nơi trú ẩn cho cây trồng và vật nuôi.
• Tăng đa dạng sinh học.
• Cung cấp thêm thu nhập từ gỗ, trái cây và các loại hạt.

Ví dụ: Ở vùng Sahel của Châu Phi, nông dân đang sử dụng các kỹ thuật nông lâm kết hợp để chống sa mạc hóa và cải thiện an ninh lương thực.

6. Canh tác bảo tồn:

Các phương pháp canh tác bảo tồn giảm thiểu sự xáo trộn đất trong khi chuẩn bị luống gieo. Các kỹ thuật bao gồm:

• Canh tác theo luống: Trồng cây trên các luống cố định.
• Canh tác theo dải: Chỉ xới đất trên các dải hẹp nơi hạt giống được gieo.

Lợi ích:

• Giảm xói mòn so với canh tác thông thường.
• Bảo tồn độ ẩm của đất.
• Cải thiện cấu trúc đất theo thời gian.

Ví dụ: Canh tác bảo tồn ngày càng được sử dụng nhiều ở Bắc Mỹ để giảm xói mòn và cải thiện chất lượng nước trong các lưu vực nông nghiệp.

7. Sử dụng Biochar (Than sinh học):

Biochar là một vật liệu giống như than củi được sản xuất bằng cách nung sinh khối trong điều kiện không có oxy (nhiệt phân). Khi được thêm vào đất, biochar có thể:

• Cải thiện cấu trúc đất.
• Tăng khả năng giữ nước.
• Tăng cường sự sẵn có của chất dinh dưỡng.
• Giảm độ chua của đất.
• Cô lập carbon.

Ví dụ: Các nhà nghiên cứu đang khám phá việc sử dụng biochar ở lưu vực Amazon để cải thiện độ phì nhiêu của đất và cô lập carbon trong các vùng đất bị suy thoái (đất Terra Preta).

8. Chăn thả có quản lý:

Chăn thả có quản lý bao gồm việc luân chuyển gia súc giữa các đồng cỏ khác nhau để ngăn chặn chăn thả quá mức và cho phép cây cỏ phục hồi. Phương pháp này:

• Cải thiện sức khỏe của đất bằng cách kích thích sự phát triển của thực vật và chu trình dinh dưỡng.
• Giảm sự nén chặt của đất.
• Tăng đa dạng sinh học.
• Tăng cường sự thấm nước.

Ví dụ: Quản lý Toàn diện (Holistic Management), một hình thức chăn thả có kế hoạch, được sử dụng ở nhiều nơi trên thế giới để phục hồi các đồng cỏ bị suy thoái và cải thiện sản xuất chăn nuôi.

9. Xử lý ô nhiễm bằng Công nghệ thực vật (Phytotechnologies):

Công nghệ thực vật sử dụng cây trồng để loại bỏ, phân hủy hoặc ổn định các chất gây ô nhiễm trong đất và nước. Các kỹ thuật bao gồm:

• Phục hồi bằng thực vật (Phytoremediation): Sử dụng cây trồng để làm sạch đất bị ô nhiễm.
• Chiết xuất bằng thực vật (Phytoextraction): Cây trồng hấp thụ và tích lũy các chất ô nhiễm, sau đó được loại bỏ khi thu hoạch.
• Lọc bằng rễ (Rhizofiltration): Rễ cây lọc các chất ô nhiễm từ nước.

Ví dụ: Cây hướng dương đã được sử dụng thành công để loại bỏ các chất ô nhiễm phóng xạ khỏi đất gần Chernobyl.

Thách Thức và Cân Nhắc

Việc thực hiện các phương pháp phục hồi đất có thể gặp phải một số thách thức:

• Chi phí ban đầu: Một số phương pháp, chẳng hạn như triển khai thiết bị canh tác không làm đất hoặc trồng cây che phủ, có thể đòi hỏi một khoản đầu tư ban đầu.
• Kiến thức và Đào tạo: Nông dân có thể cần được đào tạo và hỗ trợ để áp dụng các kỹ thuật mới một cách hiệu quả.
• Điều kiện khí hậu và đất đai: Sự phù hợp của các kỹ thuật khác nhau sẽ thay đổi tùy thuộc vào điều kiện khí hậu và đất đai của địa phương.
• Chính sách và Hỗ trợ thể chế: Các chính sách và ưu đãi hỗ trợ có thể khuyến khích việc áp dụng rộng rãi hơn các phương pháp phục hồi đất.
• Tính khả thi về kinh tế: Các phương pháp phục hồi phải khả thi về mặt kinh tế để nông dân có thể duy trì bền vững trong dài hạn.

Giám Sát và Đánh Giá

Việc giám sát và đánh giá thường xuyên là cần thiết để theo dõi tiến trình của các nỗ lực phục hồi đất và xác định các lĩnh vực cần cải thiện. Các chỉ số chính cần theo dõi bao gồm:

• Hàm lượng chất hữu cơ trong đất.
• Cấu trúc đất (sự kết tụ).
• Tốc độ thấm nước.
• Mức độ dinh dưỡng.
• Đa dạng sinh học của đất (ví dụ: số lượng giun đất).
• Năng suất cây trồng.
• Tỷ lệ xói mòn.

Vai Trò của Công Nghệ và Đổi Mới

Những tiến bộ trong công nghệ đang đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong việc phục hồi đất. Các ví dụ bao gồm:

• Viễn thám: Máy bay không người lái và vệ tinh có thể được sử dụng để giám sát sức khỏe của đất, các mô hình xói mòn và độ che phủ của thảm thực vật trên các khu vực rộng lớn.
• Nông nghiệp chính xác: Các công nghệ như máy kéo được dẫn đường bằng GPS và các thiết bị bón phân tỷ lệ biến thiên có thể tối ưu hóa việc quản lý dinh dưỡng và giảm tác động môi trường.
• Cảm biến đất: Các cảm biến đất tại chỗ có thể cung cấp dữ liệu thời gian thực về độ ẩm, nhiệt độ và mức độ dinh dưỡng của đất.
• Phân tích dữ liệu: Phân tích dữ liệu có thể được sử dụng để phân tích dữ liệu đất và xác định các mô hình và xu hướng có thể cung cấp thông tin cho các quyết định quản lý.

Các Ví Dụ Toàn Cầu về Phục Hồi Đất Thành Công

• Dự án Phục hồi Lưu vực Hoàng Thổ (Trung Quốc): Dự án quy mô lớn này đã biến một cảnh quan bị xói mòn và suy thoái nghiêm trọng thành một khu vực nông nghiệp sản xuất thông qua việc tạo ruộng bậc thang, tái trồng rừng và cải thiện quản lý chăn thả.
• Bức tường Xanh Vĩ đại (Châu Phi): Sáng kiến đầy tham vọng này nhằm chống sa mạc hóa bằng cách trồng một vành đai cây và thảm thực vật trên khắp vùng Sahel.
• Phong trào Kiss the Ground (Toàn cầu): Nhóm vận động này thúc đẩy nông nghiệp tái sinh như một giải pháp cho biến đổi khí hậu và suy thoái đất.
• Tái Sinh Tự Nhiên do Nông Dân Quản Lý (FMNR) (Châu Phi): Một kỹ thuật đơn giản nhưng hiệu quả, nơi nông dân bảo vệ và quản lý các cây gỗ và cây bụi tái sinh tự nhiên trên đất của họ, biến các cảnh quan bị suy thoái thành các hệ thống nông lâm kết hợp sản xuất.

Kết Luận: Đầu Tư vào Tương Lai của Chúng Ta

Phục hồi đất không chỉ là một mệnh lệnh về môi trường; đó là một nhu cầu kinh tế và xã hội. Đất khỏe mạnh là điều cần thiết cho an ninh lương thực, chất lượng nước, giảm thiểu biến đổi khí hậu và bảo tồn đa dạng sinh học. Bằng cách áp dụng các phương pháp tái sinh và đầu tư vào sức khỏe của đất, chúng ta có thể tạo ra một tương lai bền vững và kiên cường hơn cho chính chúng ta và các thế hệ mai sau. Chúng ta phải thực hiện một cam kết toàn cầu về quản lý đất đai, thúc đẩy sự hợp tác, chia sẻ kiến thức và hỗ trợ chính sách để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang các phương pháp quản lý đất bền vững trên toàn thế giới. Tương lai của hành tinh chúng ta phụ thuộc vào sức khỏe của đất.