Nitrogen hữu cơ trong đất ít hơn phân N bón sẽ gây ra thất thoát nitơ trong canh tác lúa bị ngập nước
Nguồn: Yuanyuan Lei, Zhijun Wei, Kaiye Ye, Kees Jan van Groenigen, Yu Liu, Hongna Cui, Klaus Butterbach-Bahl, Pete Smith, Deli Chen, Shu Kee Lam, William R. Horwath, Wulf Amelung, Chaopu Ti, Wei Zhou, Jingrui Yang, Hongbo He, Xudong Zhang, Sheng Zhou, Xiaoyuan Yan, and Longlong Xia. 2026. Soil organic nitrogen rather than fertilizer drives dinitrogen losses in flooded rice systems. PNAS; April 22 2026; 123 (17) e2603983123; https://doi.org/10.1073/pnas.2603983123
Đồng ruộng lúa bị ngập nước mất đi một lượng lớn nitrogen ở trạng thái dinitrogen (N2), nhưng lý do tại sao vẫn chưa rõ ràng. Sử dụng kỹ thuật động vì tại chổ tiên tiến (cutting-edge), tác giả chứng minh rằng hầu hết phát thải N2 tăng không phải do phân N bón vào, như lý thuyết, mà từ nguồn đạm hữu cơ trong đất được khoáng hóa nhờ tiến trình vi sinh vật kích hoạt phân giải phân, với thuật ngữ “microbial nitrogen pump” (bơm nitơ vi sinh vật) . Con đường ẩn kín này nhấn mạnh một nguồn thất thoát nitơ từ đất mà trước đây, theo phương pháp truyền thống cho rằng mất do phân N bón vào. Kết quả sửa đổi việc đầu tư N vào hệ thống canh tác lúa và nhấn mạnh nhu cầu quản lý mối tương tác giữa đất – cây –vi sinh để làm bền vững năng suất lúa trong khi làm giảm mất mát N2. Giống lúa lai có tổn thất N bốc hơi thấp hơn đáng kể nhờ tăng cường được hiệu quả sử dụng phân N, duy trì được năng suất ưu thế lai cao.
Sản xuất lúa gạo là nền tảng của an ninh lương thực nhưng phải phụ thuộc nhiều vào việc bón phân N, phân đạm mất chủ yếu do phát thải khí. Trạng thái dinitrogen (N2) biểu trưng cho sự mất N lớn nhất, tuy nhiên nguồn thông tin của nó vẫn chưa rõ ràng vì dòng chảy dinitrogen sinh học (N2) rất khó định lượng so với nền khí quyển. Ở đây, tác giả áp dụng kỹ thuật quang khối phổ đầu vào ở màng (15N–MIMS) theo dõi đồng 15N in-situ đồng thời đo N2, ammonia (NH3), và nitrous oxide (N2O) thải ra, phân tách ra cái nào từ đất, cái nào từ phân bón trong vụ lúa trồng giống japonica và giống lúa lai. Người ta thấy N hữu cơ từ đất (SON) đóng góp lớn nhất phát thải N2 (72 - 75%), làm phá sản giả thuyết trước đây là phân hóa học bón vào làm mất phân do bay hơi, điều này được xác định độc lập bởi thí nghiệm phân bón dài hạn 14 năm. Trái lại, NH3 chủ yếu xuất phát từ phân hóa học (71 - 77%) và phát thải N2O từ cả hai nguồn với tỷ lệ gần bằng nhau. Người ta xác định được một bơm nitơ sinh học chưa từng được biến đến, trong đó, đồng hóa của vi sinh rất nhanh phân ammonium (NH4+) kích hoạt mất cân bằng hóa học (stoichiometric imbalance) và kích thích khoáng hóa đạm hữu cơ (SON), huy động NH4+ từ đất mà chính nó làm năng lượng để phát thải N2, với SON bị cạn kiệt từng phần bổ sung vào vòng quang N của vi sinh vật. Bỏ qua những đóng góp của SON làm người ta đánh giá quá cao sự kiện N2 và NH3 từ phân đạm mất đi đến ~35%. Giống lúa lai làm tăng năng suất 59% và làm giảm mất N bay hơi đến 43% thông qua tăng cườnghấp thu phân và hiệu quả sử dụng N của vi sinh vật. Kết quả cho thấy có một lộ trình chưa được đánh giá đúng mức về mất N trong đất gắn với khoáng hóa, sửa đổi đầu tư N trong canh tác lúa ngập nước, chứng minh được rằng việc quản lý dựa trên thông tin giống lúa có thể làm tăng đồng thời năng suất và làm bền vững môi trường canh tác lúa.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét