Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong tiến trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa, ngành nông nghiệp Việt Nam tiếp tục giữ vai trò trụ cột trong việc bảo đảm an ninh lương thực và đóng góp tỷ trọng lớn vào nguồn thu xuất khẩu. Mặc dù diện tích đất canh tác có xu hướng bị thu hẹp do quá trình đô thị hóa và phát triển các khu công nghiệp, sản lượng nông nghiệp vẫn liên tục gia tăng nhờ việc đưa vào ứng dụng các giống cây trồng mới cùng quy trình thâm canh cao. Dẫn liệu từ Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cùng Tổng cục Thống kê cho thấy: năm 2017, sản lượng lúa cả nước đạt khoảng 42,84 triệu tấn trên diện tích 7,72 triệu ha với năng suất 55,5 tạ/ha; sang năm 2018, mặc dù diện tích gieo trồng giảm xuống còn 7,57 triệu ha, sản lượng lúa lại tăng lên 43,98 triệu tấn do năng suất đạt mức 58,1 tạ/ha. Sự gia tăng sản lượng này đồng thời kéo theo một lượng phế phụ phẩm sau thu hoạch rất lớn trên phạm vi toàn quốc.
Trước đây, khi nền nông nghiệp chưa cơ giới hóa đồng bộ, các loại phế phụ phẩm như rơm rạ, bẹ ngô, thân cây lạc được nông hộ tận dụng triệt để làm chất đốt sinh hoạt, thức ăn chăn nuôi hoặc ủ phân hữu cơ truyền thống bón lót cho đồng ruộng. Hiện nay, cùng với việc nâng cao mức sống và sử dụng phổ biến các nguồn năng lượng thay thế, tập quán tái sử dụng tàn dư thực vật bị suy giảm nghiêm trọng. Phế phụ phẩm nông nghiệp thường bị bỏ mặc ngay tại ruộng, đốt trực tiếp ngoài trời gây khói bụi, ô nhiễm môi trường không khí và cản trở tầm nhìn an toàn giao thông, hoặc bị cày vùi tự phát gây ngộ độc hữu cơ và phát sinh khí mêtan. Bên cạnh đó, tình trạng vứt bỏ bừa bãi bao bì phân bón hóa học và vỏ chai, lọ thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) tại bờ ruộng, kênh mương gây ô nhiễm nguồn nước và thoái hóa môi trường đất.
Khóa luận được thực hiện tại xã Trường Trung, huyện Nông Cống, tỉnh Thanh Hóa — một địa phương thuần nông đang đẩy mạnh thâm canh cây trồng. Việc gia tăng sinh khối tàn dư thực vật và chất thải hóa chất nông nghiệp tại địa phương đòi hỏi phải có khảo sát, đánh giá toàn diện nhằm xác lập cơ sở thực tiễn cho công tác quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trường nông thôn.
Mục tiêu nghiên cứu:
- Đánh giá thực trạng xử lý phế thải đồng ruộng tại xã Trường Trung, huyện Nông Cống, tỉnh Thanh Hóa.
- Đề xuất một số giải pháp quản lý và xử lý phế thải đồng ruộng trên địa bàn nghiên cứu.
Nhiệm vụ và yêu cầu nghiên cứu:
- Sử dụng phiếu điều tra để thu thập thông tin từ nông hộ và cán bộ địa phương về các nội dung liên quan đến tình hình sản xuất và xử lý phế thải.
- Khảo sát thực địa, ghi nhận thông tin và số liệu về khối lượng, thành phần phế thải đồng ruộng cũng như các biện pháp xử lý hiện hành.
- Đề xuất các giải pháp kỹ thuật, chính sách và quản lý phù hợp với điều kiện thực tế của địa phương.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Phế phụ phẩm nông nghiệp phát sinh trên đồng ruộng (bao gồm phế thải sinh khối hữu cơ từ cây trồng và chất thải vô cơ từ bao bì phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật).
- Phạm vi không gian: Địa bàn xã Trường Trung, huyện Nông Cống, tỉnh Thanh Hóa.
- Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai thu thập số liệu và nghiên cứu thực địa từ tháng 02/2021 đến tháng 06/2021.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung khái niệm và cơ sở pháp lý
Khóa luận tiếp cận các khái niệm nền tảng về chất thải và phế phụ phẩm nông nghiệp thông qua các tài liệu học thuật và văn bản quy phạm pháp luật:
- Khái niệm chất thải rắn thông thường theo Báo cáo môi trường quốc gia năm 2011: bao gồm các chất thải rắn phát sinh từ hoạt động trồng trọt, thu hoạch nông sản, bao bì phân bón, hóa chất nông nghiệp.
- Khung quản lý chất thải nguy hại theo Nghị định số 38/NĐ-CP của Chính phủ về quản lý chất thải và phế liệu: quy định cụ thể việc thu gom, lưu giữ, vận chuyển và xử lý đối với bao bì chứa hóa chất độc hại hoặc sản phẩm hóa chất độc hại sử dụng trong sản xuất nông nghiệp.
- Hệ thống phân loại phế thải đồng ruộng (dẫn theo Lê Văn Nhương và cs, 1998; Nguyễn Xuân Thành và cs, 2011) được chia theo: nguồn gốc phát sinh (tàn dư trồng trọt và bao bì hóa chất); tính chất nguy hại (phế thải thông thường và phế thải nguy hại); thành phần hóa học (phế thải hữu cơ và phế thải vô cơ); khả năng phân hủy sinh học (chất phân hủy sinh học tốt như lá cây, cỏ dại; chất phân hủy kém hơn như rơm rạ, thân cây; chất không phân hủy sinh học như nhựa, kim loại, thủy tinh).
- Về mặt hóa sinh thực vật, phế thải hữu cơ chứa hai nhóm hợp chất cơ bản: nhóm hợp chất chứa cacbon (xenluloza chiếm khoảng 50% hydrocacbon vách tế bào, trong đó trấu chứa 31%, giấy chứa 61%; hemixenluloza liên kết bằng cầu nối $\beta$-1,4 và $\beta$-1,6 glucozit; lignin là polymer thơm phức tạp cấu tạo từ các gốc rượu trans-P-cumarynic, trans-connyferynic, trans-cynapylic chứa nhóm methoxyl $-\text{OCH}_3$) và nhóm hợp chất chứa nitơ (protein, kitin).
Phương pháp nghiên cứu
Tác giả phối hợp đồng bộ giữa phương pháp thu thập dữ liệu thứ cấp, điều tra xã hội học định lượng, thực nghiệm đo đạc sinh khối ngoài đồng ruộng và tham vấn chuyên môn:
- Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp: Kế thừa các báo cáo kinh tế - xã hội, hiện trạng sử dụng đất đai năm 2020 của UBND xã Trường Trung; tài liệu thống kê ngành nông nghiệp từ Tổng cục Thống kê và Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO).
- Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp:
- Phỏng vấn cá nhân: Trao đổi trực tiếp với lãnh đạo UBND xã, cán bộ khuyến nông, trưởng các thôn và chủ hộ sản xuất nông nghiệp.
- Điều tra bằng bảng hỏi cấu trúc: Xác định quy mô mẫu điều tra nông hộ theo công thức của Linus Yamane (1967):
$$n = \frac{N}{1 + N \cdot e^2}$$
Trong đó $N = 753$ (tổng số hộ dân trong toàn xã Trường Trung), mức sai số cho phép $e = 10%$ ($e = 0{,}10$). Kết quả tính toán cỡ mẫu cần điều tra là $n = 88$ hộ.
- Phân bổ mẫu khảo sát: Thực hiện ngẫu nhiên tại 3 thôn của xã:
- Thôn Trung Liệt: 34 phiếu (địa bàn có diện tích canh tác lớn, dân số đông và cơ cấu cây trồng đa dạng);
- Thôn Ba Nhất: 27 phiếu;
- Thôn Đoàn Kết: 27 phiếu.
- Phương pháp xác định hệ số phát thải đồng ruộng:
- Khối lượng phế phụ phẩm hữu cơ: Bố trí ô thí nghiệm đại diện diện tích $100\text{ m}^2$, chia thành 100 ô nhỏ diện tích $1\text{ m}^2$ (đánh số 1 đến 100), bốc thăm ngẫu nhiên 3 ô để tiến hành cắt, thu gom và cân trực tiếp sinh khối tàn dư của cây lúa, cây ngô, cây lạc; tính toán khối lượng trung bình trên $1\text{ m}^2$ rồi quy đổi ra hệ số phát thải trên 1 hecta.
- Khối lượng vỏ bao bì thuốc BVTV: Cân mẫu 10 vỏ gói/lọ cùng chủng loại, trừ đi khối lượng thuốc tịnh, xác định trọng lượng vỏ bao bì trung bình; sau đó kết hợp với diện tích và định mức phun xịt của các hộ điều tra để tính toán phát thải trên 1 ha.
- Khối lượng vỏ bao bì phân bón hóa học: Khảo sát định mức sử dụng phân bón cho từng loại cây trồng trên một đơn vị diện tích, cân vỏ bao bì thực tế và nhân rộng cho tổng diện tích gieo trồng.
- Phương pháp tham vấn chuyên gia: Phỏng vấn sâu cán bộ khuyến nông và các nông dân có kinh nghiệm canh tác lâu năm tại địa bàn.
- Phương pháp xử lý số liệu: Tổng hợp, phân tích thống kê mô tả, tính toán tỷ lệ phần trăm bằng phần mềm Microsoft Excel.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan nghiên cứu
Chương 1 hệ thống hóa các vấn đề lý luận và thực tiễn về quản lý, xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp trên thế giới và tại Việt Nam:
- Quy mô phát sinh toàn cầu và trong nước: Theo ước tính của FAO, thế giới phát sinh khoảng 3 tỷ tấn phế phụ phẩm nông nghiệp mỗi năm (phế thải từ lúa chiếm 863 triệu tấn, lúa mì 754 triệu tấn, ngô 591 triệu tấn). Tại Việt Nam, tổng lượng chất thải rắn nông nghiệp phát sinh hàng năm ước đạt 150 triệu tấn, tương đương tiềm năng năng lượng của 20 triệu tấn than cám hoặc hơn 9 triệu tấn dầu thô (Lê Văn Nhương và cs, 1998). Thống kê năm 2018 cho thấy cả nước để lại gần 31 triệu tấn rơm rạ và trên 10 triệu tấn tàn dư từ hơn 1 triệu ha đất trồng ngô.
- Lợi ích kinh tế và tiềm năng tài nguyên: Tàn dư thực vật có thể khai thác làm khí sinh học (biogas), sản xuất phân compost thay thế phân hóa học, làm phôi nấm hoặc cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất giấy, ván ép.
- Phân tích ưu điểm và nhược điểm của 6 biện pháp xử lý phế phụ phẩm phổ biến:
- Đốt ngoài đồng: Thao tác đơn giản, tiêu hủy nhanh mầm bệnh nhưng làm thất thoát hoàn toàn nguồn hữu cơ trả lại cho đất, làm đất chai cứng do biến chất hữu cơ thành vô cơ, phát thải bụi mịn cùng các khí $CO$, $CO_2$, $SO_2$, $NO_2$, gây nguy cơ tai nạn giao thông và các bệnh hô hấp (CO kết hợp làm biến đổi đường thở, tăng nguy cơ ung thư phổi, tắc nghẽn phổi).
- Làm thức ăn gia súc: Tiết kiệm chi phí chăn nuôi gia súc nhai lại (rơm rạ, thân lá ngô dập), tuy nhiên tốn công thu gom và làm hở chu trình tuần hoàn vật chất trong đất do lấy đi dinh dưỡng mà không bù đắp.
- Ủ phân hữu cơ (compost): Tận dụng vi sinh vật (nấm, xạ khuẩn, vi khuẩn) chuyển hóa tàn dư, có thể thay thế 20–30% lượng phân hóa học hàng năm (Lê Phú Tuấn và cs, 2016), nhưng tốn công lao động và thời gian ủ dài.
- Sản xuất nấm ăn (nấm rơm, nấm sò - Pleurotus citrinopileatus): Tạo giá trị gia tăng cao; tác giả tính toán với 1 tấn rơm nguyên liệu (chi phí đầu tư dưới 5 triệu đồng), sau 2 tháng có thể thu hái 600 kg nấm sò, tạo nguồn thu nhập từ 15 đến 20 triệu đồng (giá bán 30.000–40.000 đồng/kg).
- Vùi trực tiếp vào đất: Trả lại dinh dưỡng cho đất, nhưng khi chôn vùi tươi vào đất ngập nước yếm khí dễ gây ngộ độc hữu cơ cho rễ lúa (Nguyễn Thành Hối và cs, 2009), làm giảm $NH_4^+$, kìm hãm sinh trưởng và làm tăng phát thải khí nhà kính $CH_4$.
- Đổ thải trực tiếp ra kênh rạch, sông ngòi: Tốn ít công nhưng gây tắc nghẽn dòng chảy, bốc mùi hôi thối, ô nhiễm nguồn nước mặt và phát tán mầm bệnh dịch hại.
Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Nội dung chương 2 cụ thể hóa kế hoạch nghiên cứu, hệ thống các chỉ tiêu cần thu thập và chi tiết hóa các công cụ đo đạc thực tế:
- Xác định mục tiêu, đối tượng khảo sát là phế phụ phẩm đồng ruộng tại xã Trường Trung trong thời gian từ tháng 02 đến tháng 06 năm 2021.
- Trình bày công thức tính mẫu Linus Yamane xác định cỡ mẫu 88 hộ trên tổng số 753 hộ của xã, lập bảng hỏi thu thập thông tin về diện tích, cơ cấu cây trồng, năng suất, lượng phân bón và thuốc BVTV sử dụng, phương thức xử lý tàn dư và đánh giá của nông dân.
- Chi tiết hóa quy trình cân đo sinh khối trên các ô tiêu chuẩn $1\text{ m}^2$ (chọn 3 ô ngẫu nhiên trong khuôn viên ô thực nghiệm $100\text{ m}^2$) đối với cây lúa, cây ngô, cây lạc; phương pháp cân trừ khối lượng tịnh để xác định phát thải vỏ bao bì thuốc BVTV và phân bón hóa học.
- Quy định công cụ phân tích dữ liệu thống kê bằng Microsoft Excel.
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương 3 trình bày các kết quả điều tra thực nghiệm, phản ánh bức tranh thực trạng tại địa bàn nghiên cứu:
- Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội: Xã Trường Trung có diện tích tự nhiên 481,17 ha; nhiệt độ trung bình từ 25–28°C; lượng mưa hàng năm 1.900–2.400 mm; chịu ảnh hưởng trực tiếp của hệ thống sông Yên uốn quanh. Cơ cấu kinh tế năm 2020 gồm: Nông nghiệp chiếm 83,09%; Tiểu thủ công nghiệp và xây dựng chiếm 8,15%; Thương mại, dịch vụ, viễn thông chiếm 8,73%. Tốc độ tăng trưởng kinh tế đạt 8,15%. Dân số toàn xã có 753 hộ với 3.283 nhân khẩu; số lao động tham gia kinh tế là 1.623 người (chiếm 49,44%). Tỷ lệ đường trục chính được bê tông hóa đạt 92%; hệ thống kênh mương kiên cố hóa đạt 86%; tỷ lệ hộ dùng nước sinh hoạt hợp vệ sinh đạt 88%.
- Hiện trạng sử dụng đất đai: Tổng diện tích đất tự nhiên 481,17 ha phân bổ như sau:
- Đất nông nghiệp: 265,24 ha (chiếm 55,12%), trong đó đất trồng cây hàng năm là 235,19 ha (đất lúa chiếm 24,98% đất nông nghiệp; đất trồng cây hàng năm khác gồm ngô, lạc, khoai lang chiếm 23,9%); đất trồng cây lâu năm 27,54 ha (5,72%); đất nuôi trồng thủy sản 2,51 ha (0,52%).
- Đất phi nông nghiệp: 200,09 ha (chiếm 41,58%).
- Đất chưa sử dụng: 15,84 ha (chiếm 3,29%).
- Hiện trạng phát sinh phế phụ phẩm nông nghiệp: Năm 2020, tổng khối lượng phế phụ phẩm phát sinh trên đồng ruộng toàn xã đạt 2.897,5 tấn:
- Phế phụ phẩm hữu cơ: Chiếm 91,05% (tương đương 2.638,17 tấn), chủ yếu là rơm rạ sau thu hoạch lúa, thân lá ngô và thân cây lạc.
- Vỏ bao bì phân bón và thuốc BVTV: Chiếm 8,95% (tương đương 259,33 tấn).
- Thực trạng các biện pháp xử lý của nông hộ: Kết quả khảo sát 88 hộ gia đình cho thấy tỷ lệ áp dụng các biện pháp xử lý phế phẩm hữu cơ như sau:
- Sử dụng làm thức ăn cho gia súc: 82,9% số hộ (áp dụng với rơm rạ và thân ngô);
- Đốt trực tiếp ngoài đồng ruộng: 78,4% số hộ;
- Cày vùi trực tiếp vào đất: 60,2% số hộ.
(Nhiều hộ kết hợp đồng thời nhiều hình thức xử lý tùy theo vụ và loại cây trồng).
- Hiện trạng quản lý bao bì thuốc BVTV và phân bón: Dù trên đồng ruộng đã có một số cống/bể bê tông tập trung rác thải thuốc BVTV, tình trạng vứt vỏ bao bì bừa bãi tại mương dẫn nước và bờ ruộng vẫn diễn ra phổ biến do ý thức tự giác chưa cao và khâu thu gom, vận chuyển đi xử lý chất thải nguy hại chưa triệt để.
- Đề xuất giải pháp: Tác giả đề xuất 3 nhóm giải pháp chính:
- Giải pháp kỹ thuật: Áp dụng quy trình sử dụng chế phẩm vi sinh vật phân giải tàn dư thực vật trực tiếp tại ruộng để tái chế thành phân hữu cơ sinh học, hạn chế hiện tượng ngộ độc hữu cơ và tăng độ phì cho đất;
- Giải pháp chính sách và đầu tư: Bố trí kinh phí xây dựng bổ sung các bể thu gom vỏ bao bì phân bón, thuốc BVTV đạt chuẩn trên các xứ đồng, đưa việc thu gom rác thải nguy hại đồng ruộng vào quy chế quản lý môi trường xã;
- Giải pháp tuyên truyền, giáo dục: Tổ chức các lớp tập huấn kỹ thuật khuyến nông, tuyên truyền qua hệ thống loa truyền thanh về tác hại của việc đốt rơm rạ và xả bao bì hóa chất bừa bãi.
Kết quả và đóng góp
Khóa luận đã định lượng hóa cụ thể hiện trạng phát sinh và các hình thức xử lý phế thải đồng ruộng tại địa bàn xã Trường Trung thông qua hệ thống dữ liệu thực nghiệm:
| Chỉ tiêu theo dõi |
Giá trị định lượng |
Tỷ lệ cơ cấu / Ghi chú |
| Tổng diện tích đất tự nhiên |
481,17 ha |
100,00% |
| - Đất nông nghiệp |
265,24 ha |
55,12% (Đất trồng cây hàng năm: 235,19 ha) |
| - Đất phi nông nghiệp |
200,09 ha |
41,58% |
| - Đất chưa sử dụng |
15,84 ha |
3,29% |
| Cơ cấu kinh tế xã năm 2020 |
|
|
| - Nông nghiệp |
- |
83,09% |
| - Tiểu thủ công nghiệp, xây dựng |
- |
8,15% |
| - Thương mại, dịch vụ, viễn thông |
- |
8,73% |
| Tổng lượng phế phụ phẩm năm 2020 |
2.897,5 tấn |
100,00% |
| - Phế phụ phẩm hữu cơ (sinh khối tàn dư) |
2.638,17 tấn |
91,05% |
| - Vỏ bao bì phân bón, thuốc BVTV |
259,33 tấn |
8,95% |
| Tỷ lệ xử lý tàn dư hữu cơ (88 hộ điều tra) |
|
|
| - Tận dụng làm thức ăn gia súc |
73 hộ |
82,9% |
| - Đốt trực tiếp ngoài đồng ruộng |
69 hộ |
78,4% |
| - Cày vùi trực tiếp vào đất |
53 hộ |
60,2% |
Đóng góp của khóa luận:
- Cung cấp cơ sở dữ liệu định lượng cụ thể về hệ số phát thải và tải lượng phế phụ phẩm đồng ruộng tại xã Trường Trung, huyện Nông Cống năm 2020, làm rõ mối liên hệ giữa việc thâm canh tăng năng suất với áp lực gia tăng chất thải nông nghiệp.
- Chỉ ra sự mâu thuẫn trong tập quán canh tác địa phương: nông dân áp dụng đồng thời các biện pháp xử lý truyền thống như đốt rơm rạ (78,4%) và cày vùi (60,2%), dẫn đến nguy cơ suy thoái vi sinh vật đất, ngộ độc hữu cơ và phát sinh khí nhà kính trong khi đất đai lại đang thiếu hụt nguồn dinh dưỡng hữu cơ bền vững.
- Đề xuất quy trình công nghệ ủ phân hữu cơ bằng chế phẩm vi sinh vật tại chỗ kết hợp mạng lưới bể thu gom bao bì thuốc BVTV phù hợp với đặc thù kinh tế - xã hội của một xã thuần nông vùng đồng bằng Bắc Trung Bộ.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Khóa luận còn một số hạn chế gắn liền với phạm vi và điều kiện thực hiện nghiên cứu:
- Về thời gian nghiên cứu: Đề tài chỉ triển khai thực địa trong khoảng thời gian từ tháng 02/2021 đến tháng 06/2021, do đó các số liệu điều tra tập trung chủ yếu vào vụ sản xuất đông xuân, chưa phản ánh đầy đủ biến động sinh khối và lượng bao bì hóa chất phát sinh trong vụ hè thu hoặc vụ mùa.
- Về phương pháp thực nghiệm: Phương pháp xác định hệ số sinh khối tàn dư thực vật mới được tiến hành trên 3 ô mẫu ngẫu nhiên của một ô tiêu chuẩn $100\text{ m}^2$, chưa bao quát hết sự biến thiên năng suất giữa các chân đất (đất vàn, đất trũng) và các giống cây trồng khác nhau trong xã.
- Về nội dung kỹ thuật: Nghiên cứu mới dừng ở bước đề xuất quy trình xử lý tàn dư thực vật bằng chế phẩm vi sinh vật và kiến nghị xây dựng bể chứa, chưa triển khai thực nghiệm so sánh các công thức ủ phân hữu cơ hay đo lường định lượng dư lượng hoạt chất thuốc BVTV tồn lưu trong đất và nước mặt.
Hướng nghiên cứu mở rộng:
- Kéo dài chu kỳ theo dõi liên tục qua các mùa vụ trong năm để hoàn thiện cơ sở dữ liệu phát thải phế phụ phẩm nông nghiệp toàn diện.
- Thiết lập các mô hình thử nghiệm ứng dụng các chủng vi sinh vật phân giải xenluloza và lignin trên đồng ruộng quy mô nông hộ, đánh giá hiệu quả cải tạo tính chất lý hóa của đất và chi phí giảm thiểu phân bón vô cơ.
- Nghiên cứu đo đạc định lượng mức độ phát thải khí nhà kính ($CH_4, N_2O$) từ các phương thức xử lý rơm rạ khác nhau (đốt, vùi ngập nước, ủ compost) tại địa phương.
Giá trị tham khảo
Công trình nghiên cứu có giá trị thực tiễn và học thuật cho các nhóm đối tượng:
- Sinh viên, học viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Môi trường, Sinh thái Nông nghiệp: Tham khảo phương pháp thiết kế nghiên cứu điều tra xã hội học nông thôn, công thức tính toán cỡ mẫu Linus Yamane và phương pháp bố trí ô tiêu chuẩn đo đạc sinh khối tàn dư thực vật ngoài thực địa.
- Cán bộ quản lý môi trường cấp xã, Phòng Tài nguyên và Môi trường cấp huyện: Tham khảo hệ thống số liệu định lượng về tải lượng phế thải hữu cơ và bao bì thuốc BVTV để xây dựng phương án quy hoạch bể thu gom chất thải nguy hại đồng ruộng, triển khai các đề án thu gom và xử lý rác thải nông nghiệp theo tiêu chí Nông thôn mới nâng cao.
- Cán bộ khuyến nông và nông dân: Tiếp cận các luận cứ khoa học về tác hại của việc đốt rơm rạ và cày vùi đất ngập nước, từ đó định hướng ứng dụng kỹ thuật ủ phân compost bằng chế phẩm vi sinh vật tại chỗ.
Câu hỏi thường gặp
1. Khóa luận sử dụng công thức nào để tính toán số lượng mẫu điều tra nông hộ và mẫu được phân bổ cụ thể như thế nào?
Tác giả áp dụng công thức chọn mẫu của Linus Yamane (1967):
$$n = \frac{N}{1 + N \cdot e^2}$$
Với tổng số hộ của xã Trường Trung là $N = 753$ hộ và mức sai số cho phép $e = 10%$ ($0{,}10$), cỡ mẫu điều tra được xác định là $n = 88$ hộ. Số phiếu điều tra được phân bổ ngẫu nhiên tại 3 thôn: thôn Trung Liệt (34 phiếu, do diện tích rộng và cơ cấu cây trồng đa dạng), thôn Ba Nhất (27 phiếu) và thôn Đoàn Kết (27 phiếu).
2. Tổng lượng phế phụ phẩm phát sinh tại xã Trường Trung năm 2020 là bao nhiêu và cơ cấu thành phần được xác định như thế nào?
Tổng khối lượng phế phụ phẩm đồng ruộng phát sinh tại xã Trường Trung năm 2020 là 2.897,5 tấn. Trong đó, phế phụ phẩm hữu cơ (rơm rạ, thân lá ngô, thân lạc) chiếm 91,05% (tương đương 2.638,17 tấn); chất thải vô cơ gồm vỏ bao bì phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật chiếm 8,95% (tương đương 259,33 tấn).
3. Tỷ lệ nông hộ tại địa phương áp dụng các phương pháp xử lý phế phẩm hữu cơ chủ yếu là bao nhiêu?
Theo kết quả khảo sát 88 hộ nông dân, các biện pháp xử lý tàn dư hữu cơ được áp dụng với tỷ lệ: 82,9% số hộ tận dụng làm thức ăn cho gia súc; 78,4% số hộ sử dụng biện pháp đốt trực tiếp trên đồng ruộng; và 60,2% số hộ áp dụng biện pháp cày vùi trực tiếp vào đất. Nhiều hộ nông dân áp dụng đồng thời nhiều biện pháp khác nhau trên các diện tích canh tác của gia đình.
4. Theo nghiên cứu, việc đốt rơm rạ và cày vùi trực tiếp rơm rạ tươi vào đất ướt gây ra những tác hại kỹ thuật và môi trường cụ thể nào?
Việc đốt rơm rạ làm cháy biến chất hữu cơ thành vô cơ, làm đất chai cứng, tiêu diệt hệ vi sinh vật có lợi, thất thoát nguồn dinh dưỡng bù đắp cho đất, đồng thời phát thải bụi mịn và các khí độc ($CO$, $CO_2$, $SO_2$, $NO_2$) gây hại đường hô hấp và cản trở giao thông. Trong khi đó, việc cày vùi rơm rạ tươi trực tiếp vào đất ngập nước yếm khí gây hiện tượng ngộ độc hữu cơ cho rễ lúa (Nguyễn Thành Hối và cs, 2009), làm giảm nhanh hàm lượng $NH_4^+$, gây ức chế sinh trưởng của cây lúa và làm gia tăng phát thải khí mêtan ($CH_4$) vào khí quyển.
5. Tác giả đề xuất những giải pháp trọng tâm nào để cải thiện công tác quản lý và xử lý phế thải đồng ruộng tại xã Trường Trung?
Tác giả đề xuất ba nhóm giải pháp đồng bộ: (1) Giải pháp kỹ thuật thông qua việc ứng dụng chế phẩm vi sinh vật phân giải tàn dư thực vật để sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh tại ruộng; (2) Giải pháp quản lý và đầu tư thông qua việc xây dựng mạng lưới bể thu gom bao bì thuốc BVTV bằng bê tông trên đồng ruộng và thiết lập quy trình thu gom, vận chuyển chất thải nguy hại theo Nghị định 38/NĐ-CP; (3) Giải pháp tuyên truyền, giáo dục cộng đồng nhằm thay đổi tập quán đốt rơm rạ và thói quen vứt rác thải bừa bãi của nông dân.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Trần Long Hải đã phản ánh thực trạng phát sinh và xử lý 2.897,5 tấn phế phụ phẩm đồng ruộng tại xã Trường Trung, huyện Nông Cống, tỉnh Thanh Hóa năm 2020. Dữ liệu khảo sát từ 88 hộ nông dân cho thấy tập quán đốt rơm rạ (chiếm 78,4%) và cày vùi yếm khí (chiếm 60,2%) vẫn chiếm tỷ lệ áp dụng cao, gây ô nhiễm không khí và tăng nguy cơ ngộ độc hữu cơ cho đất trồng lúa. Các giải pháp kỹ thuật vi sinh kết hợp đầu tư hạ tầng thu gom bao bì thuốc BVTV do tác giả đề xuất cung cấp luận cứ thực tiễn có giá trị cho công tác quản lý môi trường nông nghiệp tại địa phương.
