Hơn nửa tỷ đô la chi phí mỗi năm của nông dân Mỹ

Độ phì nhiêu của đất trong thời gian dài đang bị suy giảm ở các vùng đất nông nghiệp trên khắp thế giới do nhiễm mặn, chua hóa, xói mòn và mất các chất dinh dưỡng quan trọng trong đất như nitơ và phốt pho. Nông dân trồng ngô ở Mỹ bù đắp những thiệt hại này bằng phân bón nitơ và phốt pho cũng nhằm mục đích tăng năng suất, nhưng các nhà khoa học chưa bao giờ tính toán lượng phân bón này đi vào chỉ để lấy lại độ phì nhiêu của đất – hoặc chi phí bao nhiêu.

Jason Neff, tác giả tương ứng của bài báo và là giám đốc Phòng thí nghiệm Đổi mới Bền vững tại Colorado (SILC) cho biết: “Chúng tôi biết tình trạng suy thoái đất đang diễn ra ngay cả trong nền nông nghiệp hiện đại của Hoa Kỳ, nhưng thực sự rất khó để xác định mức độ và tác động của nó”). “Những phát hiện này cung cấp thêm thông tin cho nông dân để họ có thể đưa ra quyết định có lợi cho họ về mặt kinh tế, nhưng cũng hỗ trợ một hình thức nông nghiệp năng suất cao bền vững hơn.”

Mỹ là một trong những quốc gia có năng suất cao nhất trên thế giới về ngô, với sản lượng hơn 4,46 tấn / mẫu Anh. Chỉ tính riêng trong mùa vụ 2018-19, các trang trại ở Mỹ đã sản xuất hơn 366 triệu tấn ngô, tạo ra doanh thu 14,5 tỷ USD. Mỹ cũng là một trong những nước sử dụng phân bón lớn nhất thế giới, bón nhiều nitơ và phốt pho trên mỗi mẫu Anh hơn so với các đối tác nông nghiệp năng suất cao ở Liên minh châu Âu.

Nhưng sử dụng phân bón không chỉ khiến nông dân và chính phủ mất tiền. Nó cũng đi kèm với một chi phí môi trường. Một phần lớn lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu do nông nghiệp gây ra – 24% lượng khí thải toàn cầu năm 2010 và 10% lượng khí thải của Hoa Kỳ năm 2018 – đến từ sản xuất phân bón. Điều này có nghĩa là các bước được thực hiện để giảm sử dụng phân bón cũng giúp giải quyết lượng khí nhà kính đang tăng lên.

Nitơ và phốt pho dư thừa chảy ra khỏi các cánh đồng và vào sông hồ cũng tạo ra các điều kiện không lành mạnh cho nước ngọt và sinh vật biển, đồng thời là nguyên nhân gây ra Vùng chết ở Vịnh Mexico – một khu vực rộng lớn bị cạn kiệt oxy và không có sự sống của đại dương, bao gồm nhiều loài quan trọng về mặt thương mại. Neff cho biết, khi chúng tôi xem xét không chỉ đô la do nông dân chi tiêu mà còn mất chất dinh dưỡng và ảnh hưởng đến sông Mississippi, chi phí tăng từ hàng tỷ đến hơn một nghìn tỷ đô la mỗi năm.

Neff nói: “Nếu bạn có thể bỏ bớt việc bón phân, trong khi vẫn duy trì được sản lượng mà chúng ta cần và kết quả kinh tế mà người nông dân mong muốn, thì tại sao lại không nhỉ? Đó là đôi bên cùng có lợi,” Neff nói.

Gỡ rối chi phí thực của phân bón

Để tách riêng chi phí phân bón thực sự này khỏi các yếu tố đầu vào nông nghiệp hiện đại khác, Neff và các đồng nghiệp của ông đã thực hiện một loạt các phân tích mô hình dựa trên kịch bản bằng cách sử dụng mô hình Khí hậu Tích hợp Chính sách Môi trường (EPIC), một mô hình nông học được sử dụng rộng rãi để ước tính sự phát triển của cây trồng và cách sự phát triển của cây trồng phản ứng với các biến số như phân bón, tưới tiêu và khí hậu.

Ông nói: “Làm điều đó cho phép chúng tôi gỡ rối, điều gì đang xảy ra với sự xuống cấp. “Điều gì sẽ xảy ra khi bạn thay đổi một hệ thống từ tự nhiên sang nông nghiệp, và tác động của nó đến các chất dinh dưỡng có sẵn cho sự phát triển của cây trồng như thế nào?”

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng bốn kịch bản trong mô hình này để so sánh cách không sử dụng phân bón hoặc tưới tiêu – như đã được thực hiện ở nhiều nền kinh tế đang phát triển – khác với việc chỉ sử dụng cái này hay cái kia, hoặc cả hai (đây là cách làm phổ biến ở Mỹ). Tưới tiêu là một thành phần quan trọng của các phân tích bởi vì trong khi nó có thể tăng năng suất, nó cũng làm tăng xói mòn và chảy tràn phân bón.

Bằng cách tách biệt tác động của phân bón và tưới tiêu, các nhà nghiên cứu có thể thấy ở các vùng khác nhau của Hoa Kỳ, nơi nào quan trọng hơn vùng còn lại đối với thành công nông nghiệp. Ở California, nông dân đổ thêm nước. Ở Ohio, việc bổ sung phân bón quan trọng hơn việc tưới tiêu. Nhưng trên toàn quốc, họ nhận thấy rằng phải mất một phần ba lượng phân bón hiện nay được bổ sung vào ruộng ngô để hòa vốn một cách đơn giản, đưa độ phì của đất trở lại mức trước khi canh tác.

Làm nông thông minh hơn

Mặc dù điều này nghe có vẻ giống một tin xấu, nhưng Neff coi đó là một cơ hội vàng: với nhiều thông tin hơn, nông dân có thể đưa ra quyết định tốt hơn.

Neff cho biết: “Nông dân làm những gì có ý nghĩa để trồng trọt. Khi bạn không thể nhìn thấy tác động tích lũy của suy thoái, bạn phải bổ sung phân bón nhưng bạn sẽ không biết tác động tài chính của sự suy thoái tiềm ẩn đó là gì” .

Các thực hành như nông nghiệp tái sinh, phục hồi độ phì nhiêu của đất trên những vùng đất đang được canh tác chủ động, cũng sẽ làm giảm chi phí và tác động môi trường của việc sử dụng phân bón. Đất lành hơn, màu mỡ hơn cũng có thể thu được nhiều carbon hơn, giữ nhiều nước hơn và giữ cho các chất dinh dưỡng dư thừa không chảy vào hệ sinh thái không thể xử lý chúng.

Người nông dân có thể giảm tần suất xới đất trên đồng ruộng, thêm và tăng các biện pháp kiểm soát xói mòn, cũng như sử dụng nhiều phân hữu cơ hơn, như phân trộn. Những điều này thực sự có thể giúp giảm lượng phân bón vô cơ – nitơ và phốt pho – cần thiết trong đất.

Neff nói: “Hy vọng của tôi là thông tin này hỗ trợ các nỗ lực quốc gia và quốc tế nhằm phục hồi độ phì nhiêu của đất.