Nồng độ oxit nitơ trong khí quyển chủ yếu tăng lên do việc sử dụng phân bón thương mại và phân gia súc trong nông nghiệp. Một nghiên cứu gần đây đã xác định mức phát thải oxit nitơ từ nhiều nguồn khác nhau như phân bón thương mại, bùn và bùn khí sinh học trong điều kiện của Đan Mạch. Nguồn: Jens Bonderup Kjeldsen.

Trong hợp tác do Đại học Aarhus dẫn đầu, các nhà nghiên cứu đã đo lượng khí thải oxit nitơ trong hai năm tại bốn địa điểm khác nhau ở Đan Mạch, nơi việc luân canh cây trồng đại diện đã được thiết lập để cung cấp bối cảnh thực tế cho các phép đo.

Thí nghiệm bao gồm luân canh cây trồng để sản xuất sữa ở miền Tây Đan Mạch, luân canh cây trồng để sản xuất sữa ở Tây Nam Đan Mạch, luân canh cây trồng để sản xuất lợn ở Tây Nam Đan Mạch và luân canh cây trồng để sản xuất cây trồng ở miền Đông Đan Mạch.

Cả bốn địa điểm đều có hàm lượng sét trong đất thấp điển hình cho Bắc Âu, trong khi lượng mưa thay đổi đáng kể tùy theo địa điểm và giữa hai năm 2020 và 2021.

Phân bón tổng hợp và hữu cơ bón cho lúa mạch mùa xuân

Lúa mạch mùa xuân là một phần của tất cả các biện pháp luân canh cây trồng và ở đây ba loại phân bón thương mại (NS, NPK và UAN) và tám loại phân hữu cơ (ba loại phân gia súc, ba loại phân heo và hai loại bùn thải) được bón trên các ô nhỏ có diện tích 1m² tại hai hoặc bốn địa điểm. Các loại phân bón giống nhau đã được sử dụng tại các địa điểm khác nhau để nghiên cứu tác động tương tác của các điều kiện địa phương về tính chất đất và lượng mưa. Các phương pháp sử dụng phân bón, đo lường và phân tích dữ liệu giống nhau đã được sử dụng ở tất cả các địa điểm để đảm bảo khả năng so sánh.

Giáo sư Soren O. Petersen từ Khoa Sinh thái Nông nghiệp tại Đại học Aarhus cho biết: "Các phép đo song song của chúng tôi về phát thải oxit nitơ từ nhiều loại nguyên liệu phân bón trong lúa mạch mùa xuân tập trung vào giai đoạn mùa xuân. Tuy nhiên, trong luân canh cây trồng, lượng phát thải oxit nitơ được đo suốt cả năm trong cả hai năm thử nghiệm và các phép đo này xác nhận rằng hầu hết lượng khí thải oxit nitơ do phân bón vào mùa xuân xảy ra trước khi cây trồng 'làm sạch' đất chứa nitơ."

Chú ý đến phân lỏng hơn

Trong hai năm thử nghiệm, lượng khí thải oxit nitơ từ phân bón thương mại thấp hơn đáng kể so với giả định hiện tại, trong khi lượng khí thải từ bùn và chất thải từ lợn và gia súc trung bình ở mức bằng hoặc cao hơn so với giả định trước đây. Điều này chỉ ra rằng ở Đan Mạch, nơi 90% được xử lý dưới dạng phân lỏng, những nỗ lực giảm lượng khí thải oxit nitơ từ phân gia súc sẽ có tác động lớn nhất đến khí hậu.

Soren O. Petersen cho biết: “Mức độ khác nhau giữa các địa điểm và theo năm, nhưng chúng tôi nhận thấy rằng lượng khí thải nitơ oxit từ phân gia súc trung bình cao hơn từ phân bón thương mại tại mỗi địa điểm trong số bốn địa điểm”.

Kết quả khác với khuyến nghị của Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu

Điều thú vị là kết quả của Đan Mạch khác với khuyến nghị mới nhất về hệ số phát thải oxit nitơ đối với khí hậu ôn đới ẩm ướt của Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu. Trong các hướng dẫn gần đây nhất, lượng phát thải oxit nitơ từ phân bón tổng hợp dự kiến sẽ cao hơn so với phân bón hữu cơ bao gồm phân và chất thải gia súc. Điều này dựa trên phân tích toàn cầu về kết quả thử nghiệm.

Soren O. Petersen giải thích: “Cả hai kết quả đều có thể đúng vì chúng dựa trên các bộ dữ liệu khác nhau. Nó cho thấy tầm quan trọng của các nghiên cứu đại diện cho các điều kiện địa phương”.

Đan Mạch chủ yếu là đất có hàm lượng sét thấp và hầu hết phân gia súc đều ở dạng lỏng có hoặc không được xử lý trong các công trình khí sinh học. Sự kết hợp này tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nitrat hóa và khử nitrat, hai quá trình vi sinh vật cùng gây ra sự hình thành oxit nitơ trong đất.

Soren O. Petersen cho biết: “Loại đất rất quan trọng vì đất thoáng khí đảm bảo điều kiện tốt cho quá trình nitrat hóa, đồng thời cũng tạo điều kiện tốt để oxit nitơ được tạo ra trong và xung quanh phân bón hữu cơ dạng lỏng đi vào khí quyển”.

Để so sánh, ông giải thích, gần một nửa số nghiên cứu trong phân tích toàn cầu được thực hiện với phân dạng rắn, trong đó nguy cơ hình thành oxit nitơ thấp hơn vì một phần đáng kể nitơ có thể bị mất trong quá trình bảo quản và lượng nitơ được giải phóng vào đất thấp. Nhiều đất sét hơn cũng sẽ có xu hướng trao đổi không khí kém hơn và do đó ít có nguy cơ oxit nitơ thoát ra khỏi đất hơn.

Bài báo được công bố trên tạp chí Agriculture, Ecosystems & Environment.

Theo Phys.org