Giun đất có khả năng thay thế phân bón tổng hợp

Một nghiên cứu mới của các nhà khoa học cho thấy, giun đất có tiềm năng thay thế một số loại phân bón tổng hợp có nguồn gốc từ khoáng sản chi phí cao.

Có ít nhất ba loại giun đất khác nhau đang hoạt động trong đất. Mỗi loại sống trong một lớp đất cụ thể và thực hiện các chức năng khác nhau góp phần vào tăng cường sức khỏe của đất. Ảnh: Getty

Các nhà nghiên cứu tại Đại học College Dublin (Ireland) đã khám phá ra một “cái nhìn sâu sắc mới” về tầm quan trọng của những gì đang diễn ra trong đất đối với cây trồng lấy chất dinh dưỡng.

Theo đó, họ đã phát hiện một “lối đi tắt” trong chu trình nitơ trong đất mà trước đây chưa được công nhận, trong đó giun đất khi hoạt động sẽ nhanh chóng làm giàu đất và thực vật thông qua lượng nitơ bài tiết có trong chất nhầy của chúng. Vai trò của các loài động vật đất trong chu trình dinh dưỡng lâu nay vẫn được coi là có lợi nhưng gián tiếp, chậm và tích lũy dần dần.

Tuy nhiên, theo giáo sư Olaf Schmidt thuộc trường Nông nghiệp và Khoa học Thực phẩm UCD, đồng tác giả nghiên cứu: "Sự hiểu biết thực sự mới lạ [mà chúng tôi tìm thấy] là lượng nitơ từ giun đất sẽ được cây trồng hấp thụ rất nhanh, ngược lại những gì trước nay vẫn nghĩ về chu trình của vi sinh vật. Các thí nghiệm của chúng tôi cho thấy sự chuyển động của nitơ (N) và carbon (C) từ động vật sống trong đất sang thực vật có thể rất nhanh chóng".

Sự hiện diện của giun đất trong đất đã được biết là làm tăng năng suất cây trồng về lâu dài, thông qua hoạt động đào hang và kiếm ăn của chúng, tạo ra cấu trúc đất tốt và giải phóng nitơ bị giữ lại trong chất hữu cơ của đất.

Trong điều kiện phòng thí nghiệm và thực địa, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Ireland, Đức và Trung Quốc đã có thể theo dõi sự chuyển hóa chất dinh dưỡng từ giun đất vào đất, cây lúa mì và côn trùng (rệp) bằng một phương pháp được gọi là máy dò đồng vị ổn định.

Họ phát hiện ra rằng, nitơ có nguồn gốc từ giun đất được côn trùng thu được chỉ sau hai giờ trong điều kiện phòng thí nghiệm và sau 24 giờ trên thực địa. Các nhà nghiên cứu đã rất ngạc nhiên về tốc độ nitơ của giun di chuyển qua đất, đến bộ rễ, vào cây và vào côn trùng ăn nhựa cây.

"Điều này là rất thú vị bởi nó cho thấy rằng, giun đất có thể cung cấp nitơ trực tiếp cho cây trồng và chúng làm điều đó một cách chính xác khi cây trồng đang cần nó nhất vì cả hoạt động của giun đất và sự phát triển của cây trồng đều đồng bộ với nhau, bởi các yếu tố môi trường, chủ yếu là nhiệt độ và độ ẩm", giáo sư Schmidt chia sẻ.

Những lợi ích mới được phát hiện có thể đặc biệt quan trọng trong các hệ thống canh tác đang cố gắng giảm thiểu việc sử dụng phân bón tổng hợp. Theo đó, nhiều nền nông nghiệp nên tối đa hóa lợi ích kinh tế của loại nitơ tự nhiên do giun đất cung cấp như một giải pháp thay thế tiềm năng cho các loại phân bón tổng hợp, vốn đang rất đắt đỏ khi chuỗi cung ứng của thế giới chưa kịp phục hồi sau đại dịch COVID-19 và giá năng lượng tăng cao.

Giáo sư Schmidt cho biết thêm: “Công việc này cũng có thể cung cấp thông tin về cách mà người nông dân quản lý đất đai, sức khỏe đất và nguồn cung cấp nitơ. Bằng cách áp dụng các phương pháp canh tác thúc đẩy giun đất phát triển, những lợi ích về nitơ năng động này cũng sẽ được tối đa hóa. Từ nghiên cứu trước đây, chúng tôi đã biết rằng các quần thể giun đất đóng góp một lượng nitơ đáng kể về mặt nông học cho đất, nhưng chúng tôi không biết rằng chúng lại có thể cung cấp nitơ cho cây trồng năng động đến như vậy".

Đặc biệt là người nông dân không phải lúc nào cũng có thể biết trước là khi nào nên bón phân khoáng hay phân tổng hợp vì cây trồng có thể không cần nitơ nếu trời quá lạnh hoặc quá khô. Và sau đó lượng nitơ đắt tiền được bón sẽ bị thất thoát ra môi trường, do nitrat ngấm xuống nước ngầm hoặc dưới dạng nitơ hoặc khí thải vào bầu khí quyển.

Theo các chuyên gia, tất cả các dạng nitơ được cung cấp tự nhiên, từ các nguồn dự trữ của đất, thông qua quá trình phân hủy và khoáng hóa, đều có giá trị cao về mặt kinh tế và môi trường, vì vậy chúng ta nên tối đa hóa chúng.

Mặc dù giun đất sẽ không thể thay thế được tất cả phân khoáng và phân hữu cơ, nhưng việc sử dụng chúng như một nguồn cung cấp chất dinh dưỡng tự nhiên có thể bù đắp cho việc sử dụng và giảm thiểu chi phí tối đa cho người nông dân trong điều kiện đắt đỏ.

"Tóm lại, đây là một lý do mới khẳng định vì sao chúng ta nên tìm hiểu sâu hơn về khoa học đất cũng như khuyến khích sử dụng các sinh vật đất như giun đất, bởi vì chúng sẽ làm cho nền sản xuất nông nghiệp trong tương lai bền vững hơn và thân thiện với môi trường, đồng thời tiết kiệm hơn", giáo sư Schmidt khẳng định.