Biến đổi khí hậu ảnh hưởng nhiều đến xâm nhập mặn ở Đồng bằng sông Cửu Long dẫn đến chất lượng nước trong canh tác và sinh hoạt bị suy giảm. Đất nhiễm phèn, nhiễm mặn là hiện tượng nguy hiểm ảnh hưởng xấu tới sự sinh trưởng của nhiều loại cây trồng. Ở Việt Nam, đất mặn có xấp xỉ 2 triệu ha, chiếm gần 6% tổng diện tích đất tự nhiên. Quá trình mặn hóa là do ảnh hưởng của nước biển, do đó thành phần các loại muối tan ở đất mặn Việt Nam giống như thành phần muối tan của nước biển. Mặt khác hiện nay, dưới tác động của biến đổi khí hậu được biểu hiện là mực nước biển dâng lên, vấn đề mặn hóa có thể là nguy cơ trầm trọng hơn. Vì vậy, việc cải tạo nước tưới nông nghiệp nhằm tăng khả năng hấp thụ của cây trồng là cấp bách.
Trung tâm Ứng dụng tiến bộ khoa học và công nghệ đã nghiên cứu và phát triển thiết bị tạo nước ion nông nghiệp nhằm tạo ra nước để phục vụ trong nông nghiệp nhằm giúp cải thiện nguồn nước đang bị nhiễm mặn hiện nay; đồng thời giúp cho cây sử dụng được nguồn nước này và hấp thụ tốt những dưỡng chất có trong đất. Thiết bị tạo nước ion nông nghiệp bằng cách cho nước bình thường chạy qua trường điện từ (hệ thống gồm nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện, kết hợp với bể điện phân và va đập phân tử) sẽ làm thay đổi cấu trúc của nước. Nước sau khi xử lý sẽ có sự thay đổi về hóa lý nước như giảm lực căng bề mặt và EC, pH của nước, phá vỡ liên kết hydrogen giữa nước và ion muối, gia tăng kết tụ tinh thể muối NaCl, giảm kích cỡ nhóm phân tử nước- khoáng và tăng hoạt độ nước, giảm độ nhớt, điểm sôi. Kích cỡ nhóm của phân tử nước từ tính nhỏ hơn làm cho nước dễ dàng hấp thu vào đất và tế bào cây trồng, tăng cường độ ẩm đất, giảm tổng chất rắn hòa tan trong nước (TDS), ngăn ngừa sự kết tủa của muối, giúp rửa mặn đất tốt hơn. Tưới nước từ tính giúp gia tăng hàm lượng Mg và Ca hấp phụ trong đất lên 5%, gia tăng nồng độ CO2 và H+ trong đất, giúp hòa tan phân khi bón, gia tăng hàm lượng P hữu dụng; tuy nhiên, nước từ tính cũng làm trực di K+ trong đất cát. Với những lợi ích đem lại, sử dụng điện từ trường trong việc xử lý nước nhiễm mặn, phèn phục vụ cho tưới tiêu, cải thiện đất nhiễm mặn ở ĐBSCL là lĩnh vực mới trong việc bảo tồn nguồn tài nguyên đất, nước trong tương lai.
Thí nghiệm ứng dụng công nghệ cơ lượng tử vào nước tưới nông nghiệp vào nước nhiễm mặn 0 và 3‰ trên cây cải xanh tại Trường đại học Cần Thơ: Chuẩn bị nước tưới với 2 độ mặn khác nhau (0 và 3‰) cho tưới trên cây cải xanh với 4 nghiệm thức lần lượt T1 (nước cấp, không xử lý (KXL) – pha phân), T2 (nước cấp, xử lý (XL) – pha phân), T3 (nước nhiễm mặn 3‰, KXL – pha phân), T4 (nước nhiễm mặn 3‰, XL – pha phân). Kết quả cho thấy, sau khi nước sông được chạy qua 2 lần hệ thống từ trường tích hợp, các chỉ tiêu trong nước sông cụ thể EC đạt hiệu suất giảm 21,3% ở độ mặn 3‰, SAR đạt hiệu suất giảm sau xử lý là 20,75% cao nhất ở độ mặn 0‰, hiệu suất xử lý SO42- đạt 15,67%.
Thiết bị tạo nước ion nông nghiệp nhằm ứng dụng công nghệ vật lý từ trường và điện phân xử lý nước nhiễm mặn ưu điểm của thiết bị này so với các phương pháp khác là tính ổn định có thể điều chỉnh dựa theo thông số sự thay đổi của nguồn nước mà tích hợp sao cho phù hợp với từng điệu kiện cụ thể, làm giảm hàm lượng muối tích lũy trong vùng rễ, cải thiện sự sinh trưởng của cây trồng trên đất mặn, tăng kích thước phần lá khả năng trao đổi chất của cây được cải thiện rõ rệt. Ngoài ra còn có thể kết hợp cùng phương pháp sinh học hóa học để nâng cao hiệu quả cải tạo đất và tăng năng suất cây trồng.
Từ thiết bị tạo nước ion nông nghiệp cho thấy công nghệ xử lý từ tính có thể thay đổi tính chất vật lý của nước giúp cây trồng hấp thụ dưỡng chất trong đất và phân bón tốt hơn, tránh dư lượng phân bón trong đất quá cao dẫn đến bạc màu, góp phần phục hồi diện tích đất canh tác đang ngày càng bị thu hẹp, đây là giải pháp tiềm năng và hữu hiệu để giải quyết vấn đề môi trường nói chung và lĩnh vực nông nghiệp nói riêng trong tương lai.
Nguyễn Thị Vân
Đăng ngày: 17/02/2020