Vai trò của nông nghiệp hữu cơ trong việc tăng cường sức khoẻ đất, giảm phát thải khí nhà kính và giảm nhẹ biến đổi khí hậu

Nông nghiệp hữu cơ (NNHC) có vai trò thiết yếu trong việc tăng cường sức khỏe đất, giảm phát thải khí nhà kính và giảm nhẹ biến đổi khí hậu, hướng tới một nền nông nghiệp xanh, sạch, an toàn và bền vững.

Nông nghiệp hữu cơ là xu hướng tất yếu

Thực tế cho thấy sản xuất nông nghiệp nước ta đã trải qua thời gian dài phát triển với những giai đoạn và hình thái phát triển khác nhau. Từ nông nghiệp truyền thống, rất hữu cơ của giữa thế kỉ 20, với sức ép dân số tăng nhanh và ảnh hưởng của khoa học công nghệ như phân hoá học vào những năm 80 năng suất cây trồng tăng một cách nhanh chóng, với tiến bộ về giống vào những năm 90 trở về sau thì năng suất bùng nổ, đặc biệt là sự xuất hiện của nông nghiệp công nghệ cao và xuất khẩu nông sản được khai thông thì chúng ta đã đạt được mức trần về năng suất và sản lượng nhưng đồng thời cũng chạm đỉnh về ô nhiễm môi trường và nông sản. Cũng từ đó sản xuất nông nghiệp lại gặp một yêu cầu cao nữa về an toàn nông sản và sức khoẻ người dân.

Xu hướng phát triển của các loại hình sản xuất nông nghiệp Việt Nam.

Chính từ đó, chiến lược tăng trưởng xanh được xây dựng, kéo theo hàng loạt các xu hướng về nông nghiệp phát thải thấp, nông nghiệp xanh, hữu cơ, sinh thái, tái sinh, tuần hoàn… Tất cả các loại hình nông nghiệp này đều góp phần hướng đến một nền nông nghiệp bền vững như một mục tiêu duy nhất trong tương lai.

Tổ chức IFOAM (2022) đã đúc kết rằng nông nghiệp hữu cơ đã thay đổi cách chúng ta sản xuất thực phẩm có thể tạo ra sự khác biệt lớn trong việc giảm thiểu biến đổi khí hậu, giúp nông dân thích ứng và trở nên kiên cường hơn, đồng thời góp phần bảo vệ đa dạng sinh học. Nông nghiệp hữu cơ mang đến một phương pháp tổng thể để giảm phát thải khí nhà kính (GHG) và tăng khả năng lưu trữ carbon trong đất đồng thời duy trì đất khỏe mạnh và bảo vệ đa dạng sinh học.

So sánh năng suất cây trồng của nông nghiệp hữu cơ và thâm canh giai đoạn 2006-2021. Nguồn: Himanshu Sahu et al. (2024).

Năng suất cây trồng của nông nghiệp hữu cơ

Nông nghiệp hữu cơ phải qua một giai đoạn chuyển đổi từ nông nghiệp thâm canh với rất nhiều các yếu tố đầu vào không được chuẩn hoá với nhiều yếu tố phi hữu cơ, có thể sự chuyển đổi và sự giảm đột ngột về đầu tư phân hoá học có thể là nguyên nhân sụt giảm năng suất cây trồng.

Tuy nhiên, các nghiên cứu của Himanshu Sahu et al. (2024) trong 15 năm đã chỉ ra rằng năng suất cây trồng được canh tác hữu cơ sẽ tăng dần đều với sự đầu tư đều đều nhờ kết quả khôi phục sức khoẻ và độ phì đất trong khi nông nghiệp thâm canh thì chỉ dừng lại ở một trần nào đó với chi phí liên tục tăng.

Khả năng tăng cường sức khoẻ đất của nông nghiệp hữu cơ. Nguồn: Himanshu Sahu et al. (2024)

Khả năng tăng cường sức khoẻ đất và đa dạng sinh học của nông nghiệp hữu cơ

Nghiên cứu dài hạn của Himanshu Sahu et al. (2024) cũng chỉ ra rằng khi so sánh đất được canh tác hữu cơ so với đất canh tác thâm canh thì đất được canh tác hữu cơ có: hàm lượng muối trong đất giảm (đất sạch hơn), độ ẩm đất cao hơn (giữ nước nhiều hơn), hàm lượng carbon và chất hữu cơ cao hơn (lưu trữ nhiều carbon hơn), hàm lượng đạm và lân cao hơn nhưng hàm lượng kali thấp hơn (có thể lượng bón kali thấp hơn).

Nghiên cứu của Tuck et al. (2014) khi so sánh 2 loại trang trại hữu cơ và thâm canh cho thấy nhóm chức năng tăng đa dạng mạnh, nhất là các loại về sản xuất (các loài thực vật), tăng đến 75%, tiếp đến là các loài hỗ trợ thụ phấn, tăng đến 50%, tiếp đến là các loài ăn cỏ, loài ăn mồi và loài phân huỷ. Mức độ đa dạng của các loại cây trồng cũng tăng độ đa dạng như cây lương thực có hạt tăng 40%...

So sánh mức độ đa dạng sinh học của trang trại hữu cơ so với trang trại thâm canh. Nguồn: Tuck et al. (2014)

Nghiên cứu của Tuck et al. (2014) khi so sánh 2 loại trang trại hữu cơ và thâm canh cho thấy nhóm chức năng tăng đa dạng mạnh, nhất là các loại về sản xuất (các loài thực vật), tăng đến 75%, tiếp đến là các loài hỗ trợ thụ phấn, tăng đến 50%, tiếp đến là các loài ăn cỏ, loài ăn mồi và loài phân huỷ. Mức độ đa dạng của các loại cây trồng cũng tăng độ đa dạng như cây lương thực có hạt tăng 40%...

Tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính và lưu trữ carbon của nông nghiệp hữu cơ

Các kết quả tính toán của Mai Văn Trịnh (2025a) cho thấy sản xuất nông nghiệp thâm canh đang sử dụng phân đạm hoá học gây phát thải N2O thông qua quá trình phát thải trực tiếp và giản tiếp. Với phát thải trực tiếp thì hệ số phát thải theo IPCC (2019) là 1,025% lượng đạm bón và với phát thải gián tiếp là 0,75% lượng đạm mất đi do quá trình bay hơi, rửa trôi và xói mòn. Với tổng diện tích đất sản xuất nông nghiệp năm 2020 (năm cơ sở) là 14.487,4 nghìn ha (trong đó: cây hàng năm: 10.871,1 nghìn ha và cây lâu năm: 3.616,3 nghìn ha).

Theo Đề án phát triển nông nghiệp hữu cơ giai đoạn 2020-2030, phấn đấu đến 2030 đạt 3% diện tích trồng trọt hữu cơ (tương đương 434,6 nghìn ha) sử dụng các loại phân hữu cơ tự nhiên thay thế phân hoá học. Nông nghiệp hữu cơ sẽ giảm trực tiếp được khoảng 118 nghìn tấn CO2tđ và giảm gián tiếp được 259 tấn CO¬2tđ.

Hơn nữa, khi canh tác nông nghiệp hữu cơ, ngoài tác dụng của bón phân hữu cơ thay thế phân hoá học và giảm phát thải KNK còn giúp tăng lưu trữ carbon trong đất theo thời gian với lượng là 1,1 tấn CO2tđ/tấn phân hữu cơ mỗi năm (Mai Văn Trịnh, 2025a), góp phần giảm nhẹ biến đổi khí hậu.

Mô hình mô phỏng lưu trữ carbon trong đất trong 10 năm liên tục với lượng bón 1 tấn C/ha/vụ với phân hữu cơ thông thường (màu xanh) và than sinh học (màu cam). Nguồn: Mai Văn Trịnh (2025)

Vật liệu mới cho nông nghiệp hữu cơ

Tuy không phải là mới về mặt khoa học nhưng với thực tế sản xuất thì than sinh học là 1 loại vật liệu được ví như vàng đen đối với sản xuất nông nghiệp hữu cơ vì than sinh học có pH =9-10, có diện tích bề mặt =700-1000m2/g than, lớn gấp 3-5 lần các vật liệu hữu cơ thông thường, độ rỗng =50-80%, hàm lượng carbon cố định = 95%, giúp cải thiện đất chua, đất nghèo hữu cơ, tăng độ phì đất, tăng khả năng giữ nước và dinh dưỡng, tăng năng suất cây trồng và đặc biệt là tăng khả năng lưu trữ carbon trong đất.

Kết quả tính toán của Mai Văn Trịnh (2025b) cho thấy sau 1 năm bón than sinh học, chỉ 5% lượng C hữu cơ bị phân huỷ còn 95% lượng C cố định sẽ bị phân huỷ rất chậm theo thời gian nhờ sự hoạt động của VSV đất, nhờ đó mà lượng C tích luỹ hàng năm cứ tăng lên và làm đất giàu carbon đất. Đặc biệt lượng C lưu trữ này được tính là tín chỉ carbon, có giá trị rất cao trong thị trường carbon thế giới.

Giá trị của phân hữu cơ và tầm quan trọng của việc bón đủ phân

Cây trồng hút các nghuyên tố dinh dưỡng đa lượng như N, P, K, các nguyên tố trung lượng như Ca, Mg, S, và các nguyên tố vi lượng như Fe, Mn, Zn, Cu, Bo, Mo, Cl. Dù bón phân hữu cơ thì chất hữu cơ cũng phải bị phân huỷ ra thành các nguyên tố như trên cây trồng mới hút được.

Tuy nhiên, giá trị đặc biệt của phân hữu cơ là các chất mùn, cellulo, lignin giúp cải tạo câu trúc đất, carbon làm thức ăn cung cấp năng lượng cho VSV và các acid amin, chất điều hoá sinh trưởng giúp cây sinh trưởng phát triển ổn định, không bị sốc với các điều kiện ngoại cảnh và tăng chất lượng sản phẩm.

Nguồn: Tác giả tổng hợp từ nhiều nguồn.

Vì phân hữu cơ có hàm lượng các chất dinh dưỡng đa lượng nhỏ nên khí bón phân cho cây trồng hữu cơ cần phải lưu ý bón đủ lượng. Ví dụ nếu cây lúa đang canh tác thông thường với mức bón theo khuyến cáo là 100N, 90P2O5 và 60 K2O để đạt được năng suất 6 tấn/ha/vụ. Với mức phân bón của các chất dinh dưỡng này, khi thay thế bằng phân compost với hàm lượng là 0,75%N, 0,4P2O5 và 0,6K2O thì mức bón phân compost để có lượng phân đạm tương đương với mức N của phân khoáng là 13 tấn/ha.

Tuy nhiên, trong thực tế rất nhiều diện tích canh tác hữu cơ đã bón với mức thấp hơn nhiều (thường là 3-5 tấn/ha/vụ). Đương nhiên năng suất của cây trồng sẽ không thể đạt được như canh tác thông thường với mức đạm bón 100N. Và người nông dân luôn đổ lỗi rằng nông nghiệp hữu cơ có năng suất thấp hơn nông nghiệp thông thường. Nếu được đầu tư đúng mức theo nhu cầu của cây như trên thì năng suất của nông nghiệp hữu cơ không những không giảm mà còn cao hơn, chất lượng sản phẩm tốt hơn nhiều so với canh tác thông thường.

Nông nghiệp hữu cơ là xu hướng tất yếu của xã hội trong bối cảnh nông nghiệp thâm canh cao có nhiều rủi ro về chất lượng nông sản, sức khoẻ con người và đảm bảo một hệ thống nông nghiệp bền vững.

Kết luận

Qua tập hợp các kết quả nghiên cứu về những lợi ích của nông nghiệp hữu cơ chúng tôi có 1 số kết luận như sau:

Nông nghiệp hữu cơ là xu hướng tất yếu của xã hội trong bối cảnh nông nghiệp thâm canh cao có nhiều rủi ro về chất lượng nông sản, sức khoẻ con người và đảm bảo một hệ thống nông nghiệp bền vững;

Nông nghiệp hữu cơ giúp tăng cường sức khoẻ đất, giảm phát thải khí nhà kính, tăng khả năng lưu trữ carbon, giảm nhẹ biến đổi khí hậu và có tiềm năng phát triển thị trường carbon trong tương lai, đặc biệt là khi chuyển hoá phụ phẩm cây trồng thành than sinh học bón cho cây trồng vừa tăng nhanh độ phì đất, tăng năng suất cây trồng vừa tạo dược lượng tín chỉ carbon lớn mang lại hiệu quả kinh tế cao;

Cần phải có sự tính toán khoa học về mức bón phân cho cây trồng hữu cơ để đạt được năng suất và chất lượng mong muốn tránh đổ lỗi cho nông nghiệp hữu cơ gây giảm năng suất./.

Tài liệu tham khảo

Himanshu Sahu, Ujjwal Kumar, Sankar Mariappan, Arun Pratap Mishra, Sipu Kumar, 2024, Impact of organic and inorganic farming on soil quality and crop productivity for agricultural fields: A comparative assessment, Environmental Challenges, Volume 15, 100903, ISSN 2667-0100, https://doi.org/10.1016/j.envc.2024.100903. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667010024000696)

IFOAM, 2022, Organic agriculture and its benefits for climate and biodiversity

IPCC, 2019, 2019 Refinement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories

Madhu Rani, Preeti Kaushik, Seema Bhayana, Sonia Kapoor, 2023, Impact of organic farming on soil health and nutritional quality of crops, Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences,

Mai Văn Trịnh, 2025a, Báo cáo NDC nông nghiệp về giảm phát thải khí nhà kính đến năm 2035

Mai Văn Trịnh, 2025b, Xác định khả năng cải thiện carbon đất của than sinh học, Kỷ yếu hội thảo khoa học về sức khoẻ đất Viện Thổ nhưỡng Nông hoá năm 2025

Tuck, S. et al, 2014. Land-use intensity and the effects of organic farming on biodiversity: a hierarchical metaanalysis. Journal of Applied Ecology 51, 746-755.

Volume 22, Issue 8, Pages 560-569, ISSN 1658-077X, https://doi.org/10.1016/j.jssas.2023.07.002. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1658077X2300070X)