Ứng dụng nông nghiệp tuần hoàn trong giảm phát thải, hướng tới nền nông nghiệp xanh và bền vững

Biến đổi khí hậu đang trở thành một trong những thách thức nghiêm trọng nhất đối với sản xuất nông nghiệp Việt Nam. Kết quả kiểm kê khí nhà kính năm 2020 do Viện Môi trường Nông nghiệp thực hiện cho thấy tổng lượng phát thải của Việt Nam đã tăng gần gấp đôi so với năm 2010, đạt khoảng 454,6 triệu tấn CO₂eq. Trong cơ cấu này, nông nghiệp chiếm hơn 116,5 triệu tấn, và riêng lĩnh vực trồng trọt đã đóng góp tới 80% lượng phát thải của toàn ngành.

Sản xuất lúa là nguồn phát thải lớn nhất, chiếm hơn một nửa tổng lượng phát thải khí nhà kính từ nông nghiệp. Ảnh minh họa

Trong số các cây trồng chủ lực, sản xuất lúa là nguồn phát thải lớn nhất, chiếm hơn một nửa tổng lượng phát thải khí nhà kính (KNK) từ nông nghiệp và trên 75% lượng khí CH₄. Điều này xuất phát từ đặc điểm của mô hình canh tác lúa nước: ruộng ngập liên tục tạo môi trường kỵ khí khiến chất hữu cơ phân hủy và sinh ra khí mê-tan. CH₄ chiếm khoảng 46% tổng phát thải từ sản xuất lúa, trong khi việc phụ thuộc quá mức vào phân bón hóa học tiếp tục làm gia tăng khí N₂O – một loại khí nhà kính có khả năng gây nóng lên toàn cầu mạnh hơn nhiều lần so với CO₂. Theo hệ số quy đổi của IPCC (2014), 1 kg CH₄ có hiệu ứng ấm lên tương đương 28 kg CO₂eq và 1 kg N₂O tương đương tới 256 kg CO₂eq. Với các hệ số này, phát thải từ sản xuất lúa của Việt Nam được ước tính phát thải gần 50 triệu tấn CO₂eq mỗi năm, đồng nghĩa trung bình cứ 0,9 tấn gạo lại tạo ra khoảng 1 tấn CO₂eq.

Không chỉ phát sinh trong quá trình canh tác, lượng khí nhà kính của ngành lúa gạo còn đến từ các khâu sau thu hoạch. Thất thoát sau thu hoạch hiện chiếm trên 10% tổng phát thải trong vòng đời sản xuất lúa. Tại ĐBSCL, mỗi năm hình thành khoảng 50 triệu tấn rơm rạ nhưng hơn một nửa bị đốt bỏ ngay trên đồng, và gần 30% được vùi lại dưới ruộng ngập nước - cả hai phương thức đều tạo ra khí CH₄, CO₂ và góp phần làm gia tăng ô nhiễm không khí.

Nếu không có biện pháp can thiệp quyết liệt, các kịch bản dự báo cho thấy tổng phát thải khí nhà kính của Việt Nam có thể tăng lên gần 990 triệu tấn CO₂eq vào năm 2030. Bức tranh này đặt ra yêu cầu cấp thiết phải giảm phát thải trong trồng trọt, đặc biệt trong ngành hàng lúa gạo - vừa để ứng phó với biến đổi khí hậu, vừa để duy trì năng lực cạnh tranh của nông sản Việt Nam trong bối cảnh các thị trường lớn ngày càng siết chặt tiêu chuẩn xanh và yêu cầu truy xuất phát thải.

Hướng tới nền nông nghiệp xanh và bền vững

Nông nghiệp tuần hoàn đang được ứng dụng rộng rãi tại nhiều quốc gia trên thế giới. Đây là mô hình sản xuất khép kín, tận dụng tối đa phế phụ phẩm để tái tạo thành nguyên liệu đầu vào cho các quá trình sản xuất khác. Mô hình này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường, hướng tới nền nông nghiệp xanh và bền vững.

Nông nghiệp tuần hoàn được hiểu là quá trình sản xuất nông nghiệp khép kín, trong đó chất thải và phế phụ phẩm được tái chế, trở thành nguyên liệu cho các chu trình mới như nuôi trồng hay chế biến nông sản. Nhờ đó, tài nguyên được sử dụng hiệu quả hơn, giảm lãng phí và hạn chế tác động tiêu cực đến môi trường.

Nông nghiệp tuần hoàn. Ảnh minh họa

Mục tiêu của nông nghiệp tuần hoàn là tối thiểu hóa sử dụng các nguyên liệu đầu vào, rút ngắn chu trình (vòng lặp) dinh dưỡng, cải tạo đất đai và giảm thiểu tác động đến môi trường. Khi được triển khai ở quy mô lớn, nông nghiệp tuần hoàn có thể giảm yêu cầu về nguồn lực, hỗ trợ giảm sử dụng đất đai, phân bón hóa học và chất thải và qua đó làm giảm phát thải khí các bon.

Kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp dựa trên việc áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật, công nghệ sinh học và hóa lý để tạo ra sản phẩm an toàn, chất lượng cao. Quá trình này giúp giảm phát thải, tiết kiệm chi phí sản xuất và nâng cao nhận thức của người nông dân về việc tái sử dụng phế phụ phẩm.

Kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp được triển khai theo ba cấp độ:

Cấp độ 1: Khuyến khích doanh nghiệp áp dụng sản xuất sạch hơn, thiết kế sinh thái trong quy trình sản xuất.

Cấp độ 2: Đẩy mạnh kinh tế tuần hoàn trong hệ thống nông nghiệp sinh thái và tại các khu công nghiệp.

Cấp độ 3: Thiết kế quy trình sản xuất nhằm giảm thiểu tối đa chất thải, tái sử dụng và tiến tới mục tiêu “không chất thải”.

Có ba nguyên tắc cơ bản trong nông nghiệp tuần hoàn: Thứ nhất, Bảo tồn và phát huy tài nguyên thiên nhiên thông qua việc tận dụng các quá trình tự nhiên và nguồn tài nguyên sinh thái như đất, nước để giảm thiểu yếu tố đầu vào gây hại, đồng thời duy trì chức năng của đất và ứng phó với biến đổi môi trường; Thứ hai, Sử dụng tài nguyên hợp lý, hiệu quả, cụ thể giảm lãng phí, nâng cao khả năng tái sử dụng các yếu tố đầu vào/đầu ra, tiết kiệm tài nguyên và thúc đẩy chu trình dinh dưỡng, nước, năng lượng như tận dụng rơm rạ và phân động vật để sản xuất phân hữu cơ; Thứ ba, Sử dụng đa mục đích và tận dụng giá trị từ chất thải như chất thải từ chăn nuôi, trồng trọt được xử lý qua quy trình chuyên biệt để trở thành đầu vào có giá trị cho chuỗi sản xuất.

Lợi ích của nông nghiệp tuần hoàn

Tiết kiệm chi phí: Mô hình NNTH giúp nông dân giảm đáng kể chi phí sản xuất. Điển hình như HTX nông sản Phú Lương (Thái Nguyên) đã tận dụng rơm rạ, phân gia súc, gia cầm để sản xuất hơn 1.000 tấn phân hữu cơ mỗi năm, cung cấp cho gần 100 hộ dân. Nhờ đó, chi phí phân bón hóa học giảm mạnh, tiết kiệm hơn 3 triệu đồng/sào chè/năm, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm.

Bảo vệ môi trường: Việc tái sử dụng phế phẩm đúng cách góp phần giảm ô nhiễm đất và nguồn nước. Các bể biogas xử lý phân, nước thải bằng chế phẩm sinh học tạo ra phân hữu cơ, hạn chế chất độc hại từ phân bón hóa học.

Nâng cao năng suất, tăng lợi nhuận: NNTH giúp tận dụng phân chuồng, rơm rạ và phế phụ phẩm để phục vụ trồng trọt. Ví dụ, phân gà từ chăn nuôi gia cầm được dùng cho hợp tác xã rau sạch, cung cấp nguồn dinh dưỡng dồi dào giúp rau phát triển nhanh, năng suất cao hơn so với sử dụng phân bón hóa học, từ đó tăng lợi nhuận cho nông dân.

Các mô hình tiêu biểu và lợi ích giảm phát thải

Phát triển nông nghiệp tuần hoàn tại Việt Nam đang được triển khai rộng rãi thông qua các mô hình khép kín, tận dụng phụ phẩm nông nghiệp và ứng dụng công nghệ cao, góp phần tạo giá trị bền vững, giảm phát thải khí nhà kính và thích ứng với biến đổi khí hậu.

Tại Sơn La, mô hình chăn nuôi gà thịt sử dụng đệm lót sinh học không gây mùi hôi, sau khi nuôi, đệm lót được ủ thành phân hữu cơ bón cho cây trồng, cải tạo đất. Quy trình tuần hoàn bò – trùn quế – cây trồng cũng đã được áp dụng: phân trâu, bò được dùng nuôi trùn quế, phân trùn bón cho cây trồng, vừa giảm ô nhiễm vừa hạn chế lây lan dịch bệnh.

Trong lĩnh vực trồng trọt, các mô hình tuần hoàn theo chuỗi giá trị được triển khai tại Sơn La, ĐBSCL và Nam Trung Bộ. Sản xuất lúa hữu cơ trên diện tích 120 ha tại Sơn La không sử dụng phân vô cơ hay thuốc bảo vệ thực vật, bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. Tại Cần Thơ, mô hình từ rơm – nấm – phân hữu cơ khép kín kết hợp trồng rau, chăn nuôi và sản xuất nấm, phân hữu cơ đã giúp giảm đốt rơm, giảm phát thải CO₂ và CH₄, cải thiện độ phì đất, tăng năng suất lúa, đồng thời tăng lợi nhuận nông dân từ 33%–40% so với phương thức truyền thống.

Các chuỗi tuần hoàn đa sản phẩm cũng được áp dụng rộng rãi, điển hình tại Hậu Giang với mô hình “Chuỗi sản xuất nông nghiệp tuần hoàn” kết hợp nuôi bò, trùn quế, cây ăn trái, rau màu, cá, lươn, vịt; nuôi dê, ủ phân hữu cơ, làm biogas, trồng mít, mãng cầu xiêm; nuôi heo sinh sản, heo thịt, ủ phân hữu cơ, trồng cây cảnh và nuôi cá. Các chuỗi này giúp tận dụng tối đa chất thải làm nguyên liệu đầu vào, giảm chi phí sản xuất và tăng hiệu quả kinh tế.

Ứng dụng công nghệ cao cũng góp phần nâng cao hiệu quả mô hình tuần hoàn. Sử dụng AI, IoT, drone, cảm biến và Big Data trong quản lý canh tác giúp tối ưu bón phân, tưới tiêu, quản lý rơm rạ, giảm thất thoát sau thu hoạch và giảm phát thải khí nhà kính. Mô hình DayCent mô phỏng chu trình sinh trưởng cây trồng và biến động carbon – nitơ trong đất hỗ trợ giám sát tín chỉ carbon, giúp nông dân tham gia thị trường carbon hiệu quả. Hệ thống cấp nước tích hợp đa tầng tại ĐBSCL kết hợp nước mưa, nước mặt và nước dưới đất tăng khả năng chống chịu, giảm sụt lún và xâm nhập mặn.

Trong thủy sản và lâm nghiệp, 50% bùn thải và nước thải trang trại nuôi trồng được xử lý và tái sử dụng, 100% phụ phẩm chế biến tôm và cá tra được xử lý tái chế, trong khi 50% phụ phẩm khai thác và chế biến gỗ được sử dụng làm nhiên liệu sinh học hoặc gỗ nhân tạo. Nhờ đó, nông nghiệp tuần hoàn không chỉ giảm phát thải mà còn nâng cao giá trị gia tăng nông sản, bảo vệ môi trường và tạo việc làm bền vững.

Cơ hội và thách thức

Kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp tại Việt Nam đang mở ra nhiều cơ hội nhờ nguồn phụ phẩm dồi dào và nhu cầu cấp thiết về nền nông nghiệp xanh, bền vững. Theo số liệu của Tổng cục Thống kê năm 2020, tổng khối lượng phụ phẩm nông nghiệp trên cả nước đạt gần 156 triệu tấn, trong đó ngành trồng trọt chiếm tỷ lệ cao nhất với 56,7%, ngành thủy sản có khối lượng thấp nhất chỉ chiếm 0,64%. Khả năng thu gom các phụ phẩm hiện cũng tương đối cao: ngành trồng trọt đạt khoảng 52%, chăn nuôi 75%, lâm nghiệp 50,2% và thủy sản 90%. Những con số này cho thấy Việt Nam đang sở hữu nguồn tài nguyên phụ phẩm dồi dào để phát triển các chuỗi sản xuất nông nghiệp tuần hoàn, đồng thời tận dụng tối đa phế phụ phẩm cho sản xuất phân bón hữu cơ, thức ăn chăn nuôi hay nhiên liệu sinh học.

Ngành trồng trọt có nhiều phụ phẩm phục vụ cho sản xuất các sản phẩm phân bón hữu cơ.

Ứng dụng kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp đã và đang tạo ra nhiều giá trị tích cực. Mô hình này từng bước giải quyết các vấn đề môi trường, giảm áp lực lên tài nguyên thiên nhiên, cải thiện khả năng ứng phó với biến đổi khí hậu, đồng thời nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế cho người nông dân. Việc chuyển đổi từ sản xuất truyền thống sang kinh tế tuần hoàn còn tạo cơ hội áp dụng công nghệ cao và các nền tảng số trong quản lý và vận hành nông nghiệp, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm chi phí, tăng hiệu quả và thích ứng tốt hơn với điều kiện khí hậu biến đổi.

Mặc dù có nhiều cơ hội, việc triển khai kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp tại Việt Nam vẫn đối mặt với không ít thách thức. Hiện các mô hình tái chế phế phụ phẩm vẫn còn hạn chế, chưa tận dụng hết tiềm năng từ nguồn thu phụ phẩm lớn, dẫn đến việc nhiều nguyên liệu giá trị vẫn bị bỏ phí hoặc xử lý chưa hiệu quả. Sự phát triển của các mô hình tuần hoàn cũng chưa đồng đều giữa các khu vực, vùng miền, do khác biệt về điều kiện sản xuất, trình độ công nghệ và nhận thức của người nông dân.

Bên cạnh đó, hệ thống văn bản pháp luật, khung chính sách liên quan đến kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp vẫn chưa hoàn thiện, thiếu sự đồng bộ giữa các cơ quan quản lý và chính sách hỗ trợ phát triển. Đầu tư cho nghiên cứu, phát triển khoa học và công nghệ phục vụ cho kinh tế tuần hoàn còn hạn chế, chưa đáp ứng đầy đủ nhu cầu về thiết bị, kỹ thuật và mô hình quản lý tiên tiến. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng mở rộng và nhân rộng các mô hình tuần hoàn, đồng thời hạn chế hiệu quả kinh tế và môi trường mà các chuỗi tuần hoàn có thể mang lại.

Từ thực trạng trên, có thể thấy rằng việc phát triển kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp tại Việt Nam là một xu hướng tất yếu, nhưng cần có sự đồng bộ từ chính sách, khoa học công nghệ và chuyển đổi nhận thức của người nông dân để khai thác tối đa cơ hội và vượt qua những thách thức hiện hữu.

Định hướng giải pháp

Để thúc đẩy phát triển kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp Việt Nam, một số giải pháp toàn diện cần được triển khai, kết hợp giữa nâng cao nhận thức, hoàn thiện thể chế, áp dụng mô hình sản xuất tiên tiến và ứng dụng công nghệ hiện đại.

Nhận thức và kiến thức của cộng đồng nông dân, chính quyền địa phương và các doanh nghiệp là yếu tố nền tảng để phát triển nền nông nghiệp tuần hoàn, hướng tới nông nghiệp xanh, bền vững. Các buổi tập huấn, hội thảo, trao đổi kinh nghiệm về vai trò, lợi ích và tiêu chí thực hiện kinh tế tuần hoàn sẽ giúp bà con nông dân hiểu rõ và áp dụng các mô hình phù hợp. Đồng thời, các kiến thức này cần được áp dụng linh hoạt, phù hợp với điều kiện từng địa phương, góp phần cải tiến cách thức sản xuất, cơ cấu ngành và tối ưu hóa việc sử dụng nguồn phụ phẩm nông nghiệp.

Các cơ chế, chính sách hỗ trợ phát triển kinh tế tuần hoàn cần được hoàn thiện, đồng bộ và phù hợp với thực tiễn. Nội dung chính sách nên tập trung vào việc thúc đẩy các mô hình sản xuất nông nghiệp tuần hoàn, hỗ trợ các hộ nông dân, hợp tác xã và doanh nghiệp trong việc tái chế phụ phẩm nông nghiệp, nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm phát thải môi trường. Việc đảm bảo chính sách kịp thời và đồng bộ sẽ là cơ sở pháp lý quan trọng để mở rộng và nhân rộng các mô hình kinh tế tuần hoàn.

Các mô hình sản xuất hiện đại, giảm thiểu và loại bỏ các hóa chất gây ô nhiễm, cần được triển khai rộng rãi. Việc áp dụng các mô hình tuần hoàn, khép kín, tận dụng phụ phẩm từ trồng trọt, chăn nuôi, thủy sản hay lâm nghiệp sẽ giúp tái chế, tái sử dụng tài nguyên hiệu quả, giảm chi phí sản xuất và tăng giá trị gia tăng cho sản phẩm nông nghiệp. Một số mô hình tiêu biểu tại Việt Nam như: mô hình VAC (vườn – ao – chuồng) khép kín; mô hình nuôi cá, tách chiết gelatin từ da cá tra làm thức ăn chăn nuôi hoặc phân bón hữu cơ; mô hình nông nghiệp tuần hoàn từ rơm – nấm – phân hữu cơ ở ĐBSCL.

Phát triển nông nghiệp tuần hoàn đòi hỏi sự liên kết chặt chẽ giữa các hộ nông dân, hợp tác xã, doanh nghiệp trong nước và quốc tế. Việc mở rộng thị trường, thu hút vốn đầu tư và chia sẻ công nghệ giữa các địa phương sẽ tăng quy mô sản xuất, nâng cao hiệu quả kinh tế và thúc đẩy ứng dụng các mô hình tuần hoàn trên diện rộng. Sự hợp tác cũng giúp tăng khả năng tham gia vào thị trường tín chỉ carbon, tạo thêm cơ hội thu nhập và khuyến khích phát triển bền vững.

Công tác truyền thông đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao nhận thức và hướng dẫn thực hiện kinh tế tuần hoàn. Các chương trình cần cung cấp kiến thức mới, chia sẻ các mô hình nông nghiệp xanh, nông nghiệp tuần hoàn, hướng dẫn áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật. Nội dung tuyên truyền nên lồng ghép với các chương trình phát triển nông thôn mới và chiến lược phát triển kinh tế – xã hội, nhằm tạo sự đồng thuận và tham gia tích cực từ cộng đồng nông dân.

Ứng dụng khoa học công nghệ vào nông nghiệp tuần hoàn.

Ứng dụng khoa học công nghệ cũng là yếu tố then chốt để phát triển nông nghiệp tuần hoàn hiện đại, bao gồm các giải pháp như hệ thống tưới tiêu thông minh tối ưu lượng nước, điện toán đám mây quản lý dữ liệu sản xuất, máy bay không người lái giám sát cây trồng và đất, chip điện tử theo dõi sức khỏe vật nuôi, nhà kính kiểm soát môi trường nuôi trồng, công nghệ sinh học tạo giống cây và vật nuôi chất lượng cao, bột chịu hạn cải thiện năng suất vùng đất khô hạn, cùng các mô hình chăn nuôi – trồng trọt tuần hoàn tận dụng phế phụ phẩm để tăng năng suất, giảm chi phí và hướng tới nền nông nghiệp xanh bền vững. Những ứng dụng này không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn góp phần bảo vệ môi trường và thích ứng với biến đổi khí hậu.

Những giải pháp trên không chỉ góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế, giảm phát thải, mà còn hỗ trợ Việt Nam phát triển nông nghiệp hiện đại, thích ứng với biến đổi khí hậu, tham gia hiệu quả vào thị trường carbon và phát triển bền vững.

Phát triển nông nghiệp xanh, bền vững là xu thế tất yếu Diễn đàn Nông nghiệp 2025 với chủ đề “Thúc đẩy kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp” do Liên đoàn Thương mại và Công nghiệp ...

Bổ sung chính sách tín dụng nhằm thúc đẩy nông nghiệp hữu cơ, tuần hoàn Chính phủ đã ban hành Nghị định số 156/2025/NĐ-CP ngày 16/6/2025 sửa đổi, bổ sung một số điều của Nghị định số 55/2015/NĐ-CP ngày 09/6/2015 ...

Tổng Bí thư Tô Lâm: Phát triển mạnh nông nghiệp sinh thái, hữu cơ, tuần hoàn, ứng dụng công nghệ cao Tại Lễ kỷ niệm 80 năm Ngành Nông nghiệp và Môi trường (1945 - 2025) và Đại hội Thi đua yêu nước lần thứ I, ...