Chương 1 TỎNG QUAN 1. Tổng quan về nguồn phế phẩm nông nghiệp rom ra và hiện trạng xử lý rơm rạ hiện nay của nông dần 1. Tổng quan về nguồn phế phẩm nông nghiệp rơm rạ Rơm rạ là phần gốc và thân cây lúa sau một vụ thu hoạch tại những vùng trồng lúa của Việt Nam. Rơm là các thân cây khô của cây ngũ cốc, sau khi đã thu hoạch các hạt.
Rơm có thé là phan trên của thân các loại cây lúa (lúa nước, lúa mì, lúa mach) đã gặt và đập hết hạt, hoặc là các loại cỏ, cây họ đậu hay cây thân thảo khác đã được cắt, sấy khô (phơi nắng). Thường gọi chung là rơm rạ, tuy nhiên nên phân biệt rạ là gốc cây lúa còn lại sau khi gặt và cắt phần thân, và khác với cỏ khô. Rơm, rạ gắn liền với đời sống của người dân Việt Nam từ hàng nghìn đời nay. Rơm, rạ cũng tạo nên nét đẹp rất riêng của làng quê Việt Nam qua hình tượng cây rơm, mái rạ.
Hình tượng đó đã đi sâu vào tâm thức mỗi người Việt Nam. Từ xưa đến nay, rom ra luôn là sản phẩm rất hữu ich. Nó là nguồn nhiên liệu, nguyên liệu cho rất nhiều lĩnh vực sản xuất và là vật phâm phục vụ muôn mặt đời sống sinh hoạt của chúng ta. Trong đời sống sinh hoạt rơm rạ vẫn là chất đốt chủ yếu dùng để đun nấu ở nhiều vùng nông thôn.
Rơm còn là nguyên liệu để sản xuất ra những vật dụng sinh hoạt: Chéi rơm quét nhà, mũ rơm đội đầu. Trong sản xuất nông nghiệp, rơm là nguồn thức ăn dự trữ cho gia súc trâu, bò. Rơm rạ được sử dụng đề làm phân bón cho cây trồng. Dân ta có nhiều cách làm phân từ rơm rạ.
Rơm rạ được đem ủ lẫn với phân gia súc làm phân chuồng hay người ta làm thức ăn cho trùn (giun) dé làm phân trùn (thông qua hệ thống tiêu hoá của trùn đỏ, trùn quế, rơm rạ trở thành một loại phân rất giàu dinh dưỡng thường được dùng cho các vườn ươm). Rom ra cũng có thé đem vùi trực tiếp vào đất (trong trường hợp vụ gieo trồng kế tiếp cách hơn 3 tháng sau). Trong sản xuất nam rom, nam ra - những thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao - tất nhiên không thé không có rơm, ra. Rom ra còn được dùng làm vật liệu che phủ cho cây dé vừa giữ 4m vừa giữ ấm vao ngày lạnh, làm mát vào ngày nắng nóng; dùng lót 6 cho gia súc, gia cầm.
Trong công nghiệp, với công nghệ hiện đại, rơm rạ được chế biến làm ván ép dé sản xuất đồ nội that, làm tường ngăn thay thế cho gỗ. Rơm rạ ngày nay còn được sử dụng làm nhiên liệu để chạy máy phát điện (Thái Lan, Indonesia là những quốc gia đang rất quan tâm đến việc biến rơm, rạ thành điện năng). Ở Việt Nam, đã có nghiên cứu đề xử lý rom, ra, trâu thành Ethanol - nguồn nhiên liệu sinh học thận thiện môi trường thay thế cho xăng dầu (công trình nghiên cứu của Tiến sỹ Nguyễn Hoàng Dũng - Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh). Tro rơm, rạ còn được dùng làm phụ gia cho sản xuất xi măng hay dùng xử lý nước bị nhiễm sắt (công trình nghiên cứu của học sinh Phùng Thủy Tiên, lớp Hóa K19, Trường THPT chuyên Thai Nguyên đã đạt giải 3 cuộc thi quốc gia về "Cai thiện việc sử dụng và bảo vệ nguồn nước" lần thứ 6).
Rom, ra còn được dùng dé kê, lót vận chuyền đồ dé vỡ, bao quản va vận chuyên trái cây. Rom, ra cũng là nguyên liệu dé sản xuất san phâm mỹ nghệ. Năng lượng tái tạo đang là xu hướng trở thành một trong những nguồn sản xuất điện chính trong tương lai đề thay thé nguồn năng lượng hóa thạch dé giảm phat thai CO», dam bao an ninh năng lượng va là nhân tổ quan trọng cho sự phát triển bền vững. Năng lượng sinh khối có tiềm năng phát triển rất lớn ở Đồng bằng sông Cửu Long với nguồn phụ phẩm nông nghiệp dồi dào là nguyên liệu có thé tạo lượng điện tương đương 113.000 GWh, chiếm 33,4% cả nước.
Trong các nguồn phụ phẩm nông nghiệp, rom ra (29 triệu tan) rất có tiềm năng với sản lượng hang năm rat lớn có thé tạo ra công suất điện hơn 3000 MW. Tuy còn nhiều khó khăn và thách thức về chính sách phát triển, công nghệ, đặc tính của các nguồn sinh khối cũng như khả năng lưu trữ và cung ứng, với yêu câu chuyên dịch sang ngu6n năng lượng thân thiện với môi trường và những thuận lợi của vùng sẽ là động lực để năng lượng sinh khối phát triển tại Đồng bằng sông Cửu Long (Nguyễn Minh Nhựt và cs, 2022). Việc đốt rom, ra trên đồng ruộng sau mỗi vụ thu hoạch đang là hiện tượng phổ biến ở nhiều nơi, vừa gây ô nhiễm môi trường vừa hết sức lãng phí. Các phương pháp xử lý rơm rạ trên đồng ruộng Có nhiều cách dé xử lý rơm ra sau khi thu hoạch.
Mỗi cách quản lý khác nhau đều có những ưu nhược điểm riêng. Lay rơm ra ra khỏi đồng ruộng Ảnh hưởng lớn nhất của việc lây rơm rạ ra khỏi đồng ruộng la sự thúc đây quá trình nghèo hoá và cạn kiệt các chất dinh dưỡng trong đất. Sau khi lay đi lượng rom thường được sử dụng vào các mục đích khác trong cuộc sống như: làm chất đốt, trồng nam, bán cho các nơi chăn nuôi hay phủ lên gốc các cây ăn trái, rau màu, ủ phân. Vùi rơm rạ vào đất Đây là việc lam trả lại cho đất hầu hết các nguyên tố đinh dưỡng mà cây lúa đã lay đi từ đất, nên nó có tác dụng bảo toàn nguồn dự trữ dinh dưỡng của đất về lâu dài.
Mặc dù tác dụng trực tiếp lên năng suất lúa vụ kế tiếp là không lớn so với việc lây rơm rạ ra khỏi đồng ruộng, nhưng về lâu dài thì ảnh hưởng này là thấy rõ. Nếu kết hợp song song việc bón phân hàng vụ cho lúa cùng với việc vùi rơm rạ vào đất sẽ bảo toàn được dinh dưỡng và nhiều khi còn làm tăng được dự trữ dinh dưỡng cho đồng ruộng. Việc vùi rom ra vào đất ướt, sẽ gây ra tình trạng cố định tạm thời của đạm (N) và làm tăng lượng metan (CH¡) phóng thích trong dat, gây ra tình trạng tích luỹ khí nhà kính. Khi vùi một lượng lớn rơm rạ tươi sẽ rất tốn lao động và cần có những máy móc thích hợp cho việc làm đất cũng như có thê gây ra những vấn đề về bệnh cây.
Việc trồng trọt chỉ nên bắt đầu sau 2 đến 3 tuần vùi rơm rạ. Đốt rơm rạ Thành phần hóa học của rơm rạ, bao gồm: xenluloza (cellulose)-60%, linhin (lignin)-14%, dam hữu co (protein)- 3,4%, chat béo (lipid)- 1,9%. Nhưng khi rom ra bị đốt cháy, thành phần C,H,O sẽ biến thành khí COa, CO va hơi nước; protein bị phân hủy và biến thành các khí NO2, NOa, SO¿. Đốt rom ra gây ra sự mat mát gần như hoàn toàn N.
Lượng P mat đi khoảng 25%, K mắt đi khoảng 20% và S mắt từ 5-60%. Lượng dinh dưỡng mắt mát tuỳ thuộc vào cách thức đốt rơm rạ. Trước hết là khi đốt đồng các chất hữu cơ trong rơm rạ và trong đất sẽ biến thành chất vô cơ nên tro than của rơm rạ cũng chỉ cung cấp được một lượng dinh dưỡng rất nhỏ cho đồng ruộng. Trong khi việc nung đốt ở nhiệt độ cao sẽ làm cho một lượng nước lớn trong đất bị bốc hơi.
Nếu đốt đồng nhiều lần và lâu dài sẽ làm cho đất biến chất và trở nên chai cứng. Đốt rơm rạ tại đồng lãng phí tài nguyên, ô nhiễm môi trường - khói bụi, bụi nano từ đốt rơm rạ có khả năng chui sâu vào hệ thống hô hấp, ảnh hưởng đến cả nhân tế bảo, có hại cho sức khỏe con người, làm tăng lượng khí “nhà kính” thải vào bầu khí quyên. Hơn nữa, khói rơm rạ thường có tính cay, làm chảy nước mắt, gây kích thích phản ứng ở họng, làm ho, hắt hơi, thở khò khè, hoặc có cảm giác ngạt thở. dẫn đến những tác động nguy hại đến sức khỏe con người.
Một tác hại khác của đốt đồng là gây ô nhiễm môi trường. Bởi lẽ khi đốt rơm ra, không chỉ có khí CO2 (dioxid cacbon) thải vào không khí, mà các khí độc khác như CHả (metan), khí CO (cacbon monoxid) và một ít khí SO2 (dioxid sunfur) cũng thải vào. Theo ước tính của các nhà chuyên môn, đốt 1 ha (trung bình 7 tấn rơm rạ) sẽ phat thai 9,1 tan CO2; 798 kg khí CO; 398 kg các chất hữu cơ độc hại và 12 kg tro bụi. Hơn nữa, thành phần chủ yếu của rom ra là chất cellulose, hemicellulose và các chất hữu cơ kết dính.
khi đốt cháy sẽ tạo ra các loại khí độc, con người hít vao sẽ gây ảnh hưởng đến sức khỏe, nhất là sẽ đễ mắc các chứng bệnh về đường hô hấp, gây co thắt phế quản và không loại trừ nguy cơ gây ung thư phôi. Đốt đồng còn là một sự lãng phí. Theo Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (TRRI), trong | tấn rơm chứa 5-8 kg dam; 1,2 kg lân; 20 kg kali; 40 kg silic và 400 kg carbon. Do vậy, đốt bỏ rơm rạ cũng có nghĩa là đã bỏ đi một lượng phân bón, chất dinh dưỡng cần thiết cho cây lúa.
Cuối cùng, việc đốt đồng còn tiêu diệt các loại côn trùng có ích, góp phần làm mat cân bằng sinh thái ruộng lúa - một trong những nguyên nhân gây bộc phát sâu bệnh trên đồng ruộng, buộc bà con nông dân phải sử dụng một lượng lớn thuốc bảo vệ thực vật dé phòng trừ, khiến chi phí sản xuất lúa cao. Hiện trạng xử lý rơm ra hiện nay của nông dan Người dân hiện nay đang áp dụng rất đa dạng cách xử lý phế phẩm nông nghiệp rơm rạ trên đồng ruộng sau thu hoạch, các cách này tùy vào mục đích, nhu cầu của mỗi hộ gia đình mà chưa đồng loạt và thống nhất. Cũng như chưa được đánh giá kỹ về mặt lợi ích giữa các cách làm, điển hình là những phương pháp sau: “ Đốt trên đồng ruộng Quan niệm của bà con nông dân từ xưa đến nay thì việc đốt đồng có một số lợi ích: không tốn công và chi phí xử ly rom ra trên đồng ruộng. Tuy nhiên, theo các nhà khoa học thì việc đốt rơm rạ trực tiếp trên đồng ruộng đã gây ra những tác hại lớn hơn gấp nhiều lần so với những lợi ích mà nó mang lại.
O những ving mà thu hoạch đã được cơ giới hoá, hầu như tất cả rơm ra được dé lại trên đồng và được đốt nhanh chóng tại chỗ, vì thé sự mat mát S, P và K là nhỏ.