Nông nghiệp bền vững - cơ sở đảm bảo sự phát triển loài người và bảo tồn đa dạng sinh học

Những năm gần đây chúng ta thường nghe nhiều tới cụm từ “Phát triển bền vững”, cụm từ này cũng được sử dụng trong nhiều bối cảnh và lĩnh vực khác nhau, một trong số đó là “phát triển nông nghiệp bền vững”. Vậy chúng ta hiểu về phát triển “nông nghiệp bền vững” như thế nào?

Trong nhận thức mới của con người về đa dạng sinh học, đặc biệt là vai trò của các sinh vật, vi sinh vật trong việc duy trì sự cân bằng của hệ sinh thái ở mỗi mảnh ruộng, khu vườn, một cánh rừng cho đến hệ sinh thái toàn cầu.

Nói một cách đơn giản, nông nghiệp bền vững là một chuỗi sản xuất lương thực, thực phẩm, cây trồng, vật nuôi trong đó người sản xuất sử dụng những kỹ thuật nông nghiệp giúp bảo vệ môi trường, sức khỏe cộng đồng.

Với sự phát triển ngày càng phổ biến của mô hình nông nghiệp bền vững, nhiều nhận thức mới đã được con người nhận ra và áp dụng trong sản xuất. Một trong những vấn đề đó là nghiên cứu hệ sinh thái bền vững của rừng tự nhiên, từ đó từng bước áp dụng cho nông nghiệp bền vững. Trong bài viết này, chúng ta cùng tìm hiểu về các quy luật tự nhiên trong rừng nhiệt đới.

Hệ sinh thái rừng nhiệt đới là một hệ hoàn hảo và đầy đủ. Trong rừng tự nhiên có rất nhiều loài động vật, thực vật và vi sinh vật. Rừng nhiệt đới là một kiểu hệ sinh thái xuất hiện nhiều tại vĩ độ 28 độ Bắc hay Nam của đường xích đạo. Cấu tạo của nó bao gồm các tán cây hoàn toàn khép kín, ngăn cản sự xâm nhập của ánh sáng mặt trời xuống mặt đất và ngăn cản sự phát triển của lớp phủ trên mặt đất.

Những khu rừng như vậy được tìm thấy ở Châu Úc, châu Á, Châu Phi, Nam Mỹ, Mexico, Trung Mỹ và trên nhiều quần đảo Thái Bình Dương. Trong rừng nhiệt đới, cây cối phát triển với kích thước khổng lồ, được hỗ trợ bởi những chiếc bện giống như thanh chống ở gốc thân cây giúp ổn định chúng trong đất rừng nông.  Giữa các loài ở đây luôn có mối quan hệ đặc biệt và có sự cân bằng nhất định. Chúng ta cùng tìm hiểu mối quan hệ này.

Thứ nhất là “Vòng chu chuyển dinh dưỡng”: Người ta thường chia tất cả các sinh vật sống trong hệ sinh thái thành 3 loại: sản xuất, tiêu thụ và phân hủy. Mấu chốt của vấn đề là nghiên cứu sự tương tác giữa các khâu sản xuất, tiêu thụ, phân hủy.

Vật sản xuất là những cây xanh có chứa chất diệp lục. Chúng tạo ra thức ăn (cacbonhydrat) cho bản thân chúng và cho mọi sinh vật khác bằng cách sử dụng năng lượng mặt trời và lấy chất dinh dưỡng (khoáng chất, nước, cacbondyoxit...). Quy trình sản xuất này được gọi là quang hợp. Cần chú ý rằng không gì có thể sản xuất thức ăn cho sinh vật ngoài cây. Đây là lý do tại sao người ta gọi cây là vật sản xuất.

Vật tiêu thụ là những động vật sống bằng cách ăn các sản phẩm (cacbonhydrat) của vật sản xuát một cách trực tiếp và gián tiếp. Vật tiêu thụ được chia thành bốn nhóm: nhóm thứ nhất gồm động vật ăn cỏ; nhóm thứ hai là động vật ăn thịt (chúng chủ yếu ăn thịt nhóm động vật ăn cỏ); nhóm thứ ba (chủ yếu ăn thịt động vật thuộc nhóm thứ hai); nhóm thứ tư (là những động vật chủ yếu ăn thịt nhóm thứ ba). Tuy nhiên, cách phân chia này chỉ thể hiện mối quan hệ đơn giản, trong thực tế mối quan hệ giữa các loài động vật phức tạp hơn nhiều). Theo đó, có một mối quan hệ cân bằng nhất định giữa các động vật tiêu thụ.  

Vật phân hủy là những vi sinh vật (như nấm, vi khuẩn...) sống bằng cách ăn các chất hữu cơ như: chất thải của vật sản xuất và vật tiêu thụ như (lá cây, xác súc vật và phân động vật...). Có một lượng lớn các vi sinh vật sống trong đất (hơn 100 triệu vi sinh vật trong 1 gam đất). Chức năng quan trọng nhất của vật phân hủy là biến đổi chất hữu cơ thành mùn thông qua phân hủy và thành chất khoáng thông qua khoáng hóa. Mùn rất cần thiết cho việc tạo ra đất và cải thiện đất. Chất khoáng lại được các vật sản xuất hấp thụ như là chất dinh dưỡng. (Từ góc độ khác, vật phân hủy được coi là chất dọn sạch hành tinh này. Bởi các vi sinh vật hoạt động trong đất, đất sẽ được dọn sạch và tốt, nếu không thì bề mặt hành tinh này sẽ dầy các chất thải của các vật sản xuất và vật tiêu thụ).

Theo sơ đồ, các vật sản xuất và tiêu thụ càng cung cấp cho đất càng nhiều chất hữu cơ thì vật phân hủy (các vi sinh vật) càng hoạt động tốt và cung cấp nhiều chất hữu cơ hơn cho vật sản xuất. Hệ thống này được gọi là vùng chu chuyển dinh dưỡng. Người ta còn có thể gọi vòng chu chuyển cacbon, vòng chu chuyển nito, vòng chu chuyển khoáng... Sự khác nhau chỉ là trọng tâm, nếu trọng tâm là cacbon, hệ đó được gọi là vòng chu chuyển cacbon.

Qua vòng chu chuyển dinh dưỡng, mọi sinh vật tăng và đất trở nên màu mỡ. Mọi sinh vật sống và vi sinh vật đều tương tác với thiên nhiên nên không có sự lãng phí hay không cần thiết. Chúng liên quan chặt chẽ với nhau qua các mối quan hệ cần hay hỗ trợ. Nếu một bộ phận bị đảo lộn, toàn bộ hệ thống sẽ phản ứng theo. Ví dụ, nếu đất không được cung cấp chất hữu cơ, các vi sinh vật (vật phân hủy) sẽ không hoặt động được, đất sẽ trở nên cằn cỗi và cây cỏ (vật sản xuất) không thể sản xuất được trên mảnh đất đó. Sản lượng sản xuất thấp đem lại hệ quả là giảm số lượng động vật (vật tiêu thụ).

Thứ hai là “Tháp sinh thái”: là một phối cảnh về mối quan hệ và sự cân bằng giữa các sinh vật sống - đặc biệt là vật tiêu thụ - về cách thiên nhiên khống chế và cân bằng số lượng mỗi nhóm. Hình dạng của tháp chỉ ra sự phân bố về số lượng (từ đáy lên đỉnh là từ lớn xuống nhỏ).

Mối quan hệ giữa bên sản xuất và bên tiêu thụ được gọi là chuỗi thực phẩm. Chuỗi lương thực là một hệ sinh thái được cân bằng yếu ớt, bất cứ đột biến ở giai đoạn nào cũng làm cho cân bằng đó bị phá vỡ. Chẳng hạn, nếu nhiều rắn bị tiêu diệt, chuột sẽ phát triển mạnh. Nếu ếch giảm mạnh về số lượng thì số lượng công trùng, sâu hại sẽ tăng lên và như vậy năng suất mùa màng sẽ giảm.

Từ việc nghiên cứu quy luật trong rừng tự nhiên, áp dụng trong nông nghiệp bền vững, chúng ta cần nắm vững các quy luật quan trọng trong nông nghiệp như sau:

Một là, nguồn năng lượng chính cho việc sản sinh cacbonhydrat là mặt trời. Sử dụng tối đa năng lượng mặt trời là điều quan trọng nhất cho sản xuất nông nghiệp.

Hai là, chỉ cây xanh mới có thể sử dụng năng lượng mặt trời để sản xuất cacbonhydrat. Mức độ sử dụng năng lượng mặt trời phụ thuộc vào chất lượng cây xanh.

Ba là, nguồn của độ phì (khoáng chất, mùn...) là chất hữu cơ có chứa các vi sinh vật. Sử dụng chất hữu cơ thông qua bón phân là việc làm cần thiết để bảo vệ đất.

Bốn là, mọi sinh vật đều có sự tương tác, không cái gì là không cần thiết hay có hại cho thiên nhiên.

Như vậy, có thể thấy thiên nhiên thật diều kỳ và có những quy luật cân bằng thật tuyệt vời. Vấn đề đặt ra với mọi người, đó là chúng ta cần xây dựng một hệ canh tác thích hợp, có thể sử dụng năng lượng và tài nguyên thiên nhiên hợp lý, có sức mạnh chống các thiên tai và không phá vỡ sự cân bằng hệ sinh thái của khu vực. Nông nghiệp là nhân tạo nhưng nằm trong thiên nhiên, tôn quy luật của tự nhiên. Lịch sử loài người cho chúng ta thấy nhiều nền văn minh đã nổi lên rồi mất đi vì những sai lầm mắc phải khi tác động chưa phù hợp tới thiên nhiên. Điều đó đã xảy ra trong quá khứ và còn tiếp tục cho đến hiện tại. Ngày nay, Những vấn đề tiêu cực do biến đổi khí hậu hay hậu quả từ ô nhiễm môi trường đã ngày càng rõ rệt tại nhiều nơi trên thế giới,nhiều nước đang phải đối mặt với những vấn đề sinh thái nghiêm trọng đó là việc phá rừng, sa mạc hóa và đối mặt nhiều hơn với thiên tai bão lũ và sự mất mùa thường xuyên. Nguyên nhân không chỉ là do lối canh tác không phù hợp và có tính chất phá hoại đối với hệ sinh thái mà còn là sự lệ thuộc vào các cách thức sử dụng để phát triển mùa vụ. Chúng ta cần nhận thức sâu sắc rằng canh tác nông nghiệp không đúng đắn có thể hủy diệt nền tảng sinh thái, phá hủy nguồn cung lương thực thực phẩm cơ bản và ảnh hưởng nhiêm trọng tới sự tồn vong của loài người.

Trang Vũ