Cùng với mối quan tâm về vấn đề môi trường, an ninh lương thực và hiệu quả kinh tế của nền nông nghiệp thâm canh thì phát triển nông nghiệp hữu cơ và bảo vệ đa dạng sinh học đang ngày càng được các nhà khoa học và chính phủ các nước quan tâm. Nền nông nghiệp theo hướng hữu cơ xem vai trò của các yếu tố sinh học như hàm lượng chất hữu cơ, hệ vi sinh vật, các hoạt động chuyển hóa dinh dưỡng là các yếu tố quan trọng để cải thiện độ phì nhiêu đất. Vi sinh vật đóng vai trò rất quan trọng trong việc phân hủy các hợp chất hữu cơ và chuyển hóa các chất dinh dưỡng dễ tiêu cho cây trồng như N, P và S trong đất.
Trong bối cảnh nền nông nghiệp hữu cơ vẫn chưa có một phương pháp phân tích vi sinh đất toàn diện, canh tác vẫn chủ yếu dựa trên kinh nghiệm và trực giác nên gặp nhiều khó khăn để đạt được năng suất ổn định. Công nghệ SOFIX (Soil Fertile Index) có nghĩa là chẩn đoán tính chất vi sinh trên cơ sở khoa học kết hợp tính chất hóa học và vật lý của đất. Đây là công nghệ đánh giá đất dựa trên vi sinh đầu tiên trên thế giới, một công nghệ mang tính đột phá trong “làm đất” để đề xuất phân bón nhằm nâng cao mức sản sinh đất và nâng cao năng suất trong nông nghiệp hữu cơ.
SOFIX viết tắt của cụm từ “Soil Fertility Index” nghĩa là “Chỉ tiêu của độ phì nhiêu đất”. Kĩ thuật SOFIX được phát triển bởi Giáo sư Motoki Kubo tại trường Đại học Ritsumeikan, Nhật Bản. Kĩ thuật SOFIX dùng để chẩn đoán sức khỏe của đất nông nghiệp bằng cách phân tích các tính chất sinh-hóa-lí và chuyển hóa vật chất trong đất. SOFIX chẩn đoán độ phì nhiêu của đất dựa trên số lượng vi sinh vật. Công nghệ SOFIX có nguyên lý là sử dụng tuần hoàn các hợp chất hữu cơ và sử dụng trong nông nghiệp hữu cơ để hạn chế sử dụng phân bón và thuốc BVTV.
Các chỉ tiêu phân tích (19 chỉ số) gồm: pH, EC, TC, TN, TP, TK, NO3-, NH4+, K, và P dễ tiêu, chuyển hóa N, chuyển hóa NH4+,chuyển hóa NO3-, chuyển hóa lân, C/N, C/P, tổng vi sinh vật, độ ẩm và khả năng giữ nước (KNGN). Trong đó, chỉ tiêu liên quan đến vi sinh vật trong đất được chú trọng nhất. SOFIX là công nghệ hài hòa vật chất hữu cơ và vi sinh vật giúp nông nghiệp hữu cơ thân thiện với môi trường. Thang đánh giá của công nghệ SOFIX được mô tả ở Bảng 1.
Bảng 1: Đánh giá độ phì nhiêu đất bằng phương pháp SOFIX
Ghi chú: ↓: chỉ tiêu đánh giá thấp hơn; ○ đạt giá trị khuyến cáo, ↑: chỉ tiêu đánh giá cao hơn giá trị khuyến cáo.
Dựa trên dữ liệu phân tích đất của Nhật Bản, công nghệ SOFIX đã phân loại sức khỏe đất thành 9 loại (A+, A1~2, B1~3, C1~2, và D) dựa vào số lượng vi khuẩn, lượng chất hữu cơ, và sự chuyển hóa dinh dưỡng trong đất. Đất đạt loại B trở lên sẽ được cấp chứng nhận.
Hình 1. Phân loại sức khỏe đất của SOFIX
Cho đến nay, tổng mẫu phân tích SOFIX được thực nghiệm tại Nhật Bản là khoảng 10.000 mẫu. Sau khi phân tích đất bằng kĩ thuật SOFIX, đất được xếp loại theo các mức khác nhau để đưa ra một phương pháp cải thiện bằng các nguyên vật liệu hữu cơ phù hợp. Ngoài ra, các nguồn nguyên liệu hữu cơ (phân hữu cơ, phế phẩm nông nghiệp hữu cơ) cũng được phân tích, đánh giá và xếp loại. Cuối cùng, nhóm chuyên gia sẽ tư vấn về giải pháp cải thiện chất lượng đất trồng theo hướng hữu cơ.
Việc canh tác hữu cơ SOFIX đạt năng suất tương đương hoặc cao hơn canh tác hóa học. Giảm chi phí sản xuất 20-30% bằng việc giảm lượng thuốc trừ sâu và phân bón hóa học. Ngoài ra, chất lượng nông sản tăng lên như: lượng ion nitrat trong nông sản giảm đi và lượng Lycopene tăng lên…
Để cải tạo đất hiệu quả thì việc đánh giá nguồn nguyên liệu hữu cơ rất quan trọng, công nghệ của SOFIX đã phát hiện ra điều này. Qua đó, SOFIX cũng đã phát triển một nguồn nguyên liệu hữu cơ, phân hữu cơ SOFIX có thể phát triển tại nhiều địa phương khác nhau.
SOFIX có xu hướng tái sử dụng nguồn nguyên liệu tại địa phương để phát triển nền nông nghiệp an toàn. Đây là mô hình phát triển SOFIX tại Nhật Bản và SOFIX mong muốn phát triển mô hình này tại Việt Nam. Giáo sư Kubo đề xuất Việt Nam nên xây dựng trung tâm phân tích là việc rất cần thiết, để sau khi phát triển mô hình có thể tiến hành sản xuất nông nghiệp tại chỗ để tạo ra sản phẩm, song song với việc đào tạo nhân lực thực hành nông nghiệp hữu cơ tại Việt Nam. Giống như quy trình phát triển tại Nhật Bản thì việc phát triển công nghệ thông tin đóng vai trò rất quan trọng.
Hiện nay, nhóm nghiên cứu của GS. Kubo Mutoki đã có bước đầu phối hợp nghiên cứu với Viện Thổ nhưỡng Nông hóa để đánh giá độ phì nhiêu của đất ở Hà Nội, Bắc Giang, Hòa Bình và tỉnh Đắk Lắk cho thấy các loại đất thí nghiệm đều thuộc đất loại C, tổng số lượng vi khuẩn thấp, hàm lượng carbon hữu cơ tương đối đạt so với thang khuyến cáo của SOFIX. Hàm lượng N, P, K tổng số và dễ tiêu đa phần đạt ngưỡng khuyến cáo, tuy nhiên khả năng chuyển hóa NH4+ , NO2- , N, P đa phần rất thấp so với khuyến cáo. Theo Viện Thổ nhưỡng Nông hóa SOFIX là công nghệ mới, phù hợp với xu hướng nông nghiệp carbon nên cần có những nghiên cứu dài hạn hơn để xây dựng các chỉ số phù hợp với đất trồng của nước ta.
Đánh giá về khả năng ứng dụng công nghệ SOFIX
Các kết quả phân tích đất gần đây cho thấy chất lượng đất canh tác nông nghiệp đang dần bị suy thoái. Trong thời gian tới, tốc độ suy thoái đất sẽ còn nhanh hơn do những bất lợi từ hạn mặn kéo dài, canh tác thâm canh, người dân bón phân hóa học, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và các chất kích thích sinh trưởng không hợp lý làm cho dinh dưỡng đất càng bị suy kiệt. Cần có những đánh giá mức độ suy thoái đất cho từng vùng canh tác nông nghiệp, cần có những giải pháp, những công nghệ để khắc phục tình trạng này để phát triển nông nghiệp theo hướng bền vững.
Công nghệ SOFIX để đánh giá sức khỏe đất là công nghệ mới có tiềm năng ứng dụng, phát triển nông nghiệp của tỉnh theo hướng tuần hoàn bền vững, thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, các phương pháp phân tích các chỉ tiêu vẫn chưa được phía nhóm nghiên cứu của GS. Kudo Motoki chia sẻ cho các đơn vị hợp tác tại Việt Nam. Dựa trên các kết quả đánh giá và kiến nghị của Viện Nông hóa Thỗ nhưỡng đây là công nghệ mới, phù hợp với xu hướng nông nghiệp carbon. Đánh giá đất theo công nghệ SOFIX cần có những nghiên cứu dài hạn hơn ở Việt Nam để xây dựng bộ chỉ số phù hợp với đất trồng của nước ta.
Các địa phương cần tham dự các hội thảo chia sẻ kinh nghiệm trong sản xuất nông nghiệp hữu cơ và khảo sát về tính khả thi của công nghệ SOFIX trong xây dựng phát triển sản phẩm nông nghiệp hữu cơ, Đồng thời, xem xét kết hợp mời nhóm nghiên cứu của GS. Kudo Motoki đến địa phương để được chia sẻ rõ hơn về công nghệ SOFIX và các giải pháp cải thiện độ phì nhiêu của đất áp dụng cụ thể tại tưng địa phương./.
