Tài nguyên đất là nền tảng cho sản xuất nông nghiệp, nhưng cũng là một trong những yếu tố dễ bị tổn thương nhất dưới tác động của canh tác thiếu bền vững, biến đổi khí hậu và ô nhiễm môi trường. Ở nhiều vùng sản xuất nông nghiệp của Việt Nam, tình trạng đất bạc màu, nghèo dinh dưỡng và mất cân bằng sinh học ngày càng phổ biến, đe dọa trực tiếp đến năng suất cây trồng và sức khỏe hệ sinh thái canh tác. Trong bối cảnh đó, các giải pháp tái tạo đất bằng công nghệ vi sinh vật bản địa kết hợp với khoáng cải tạo sinh học đang nổi lên như một hướng đi hiệu quả, an toàn và thân thiện với môi trường.

Đất bạc màu thường là hậu quả của quá trình khai thác đất liên tục, bón phân hóa học đơn điệu, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật bừa bãi và canh tác không theo quy trình khoa học. Các đặc điểm thường gặp ở đất bạc màu bao gồm giảm độ mùn, mất cân đối dinh dưỡng, tăng độ chua hoặc mặn, suy giảm hệ vi sinh vật có lợi, kết cấu đất bị phá vỡ và khả năng giữ nước – giữ phân kém. Việc tiếp tục sử dụng phân bón hóa học và chất cải tạo tổng hợp trên nền đất này không chỉ làm trầm trọng thêm tình trạng thoái hóa mà còn đẩy chi phí sản xuất lên cao mà không mang lại hiệu quả tương xứng.

Công nghệ cải tạo đất bằng vi sinh vật bản địa là một hướng đi sinh học, tận dụng chính những chủng vi sinh vật đã thích nghi với điều kiện địa phương, có khả năng phục hồi hệ sinh thái đất một cách tự nhiên và bền vững. Các vi sinh vật như Bacillus, Trichoderma, Rhizobium, Azospirillum hay nhóm phân giải lân, cố định đạm được tuyển chọn từ môi trường đất địa phương và được nhân nuôi thành các chế phẩm sinh học. Khi đưa vào đất, chúng sẽ tái lập hệ sinh thái vi sinh lành mạnh, giúp phân giải chất hữu cơ, cố định đạm, hòa tan lân, phân giải xenlulo và kiểm soát nấm bệnh gây hại.

Không giống như các chế phẩm công nghiệp nhập khẩu, vi sinh vật bản địa có khả năng tồn tại cao hơn trong điều kiện đất địa phương, giúp tăng tỷ lệ sống, hoạt lực và độ tương thích với các yếu tố đất – khí hậu. Việc sử dụng liên tục các chế phẩm này còn giúp khôi phục sự đa dạng vi sinh vật đất, từ đó tái tạo cấu trúc đất tơi xốp, tăng khả năng giữ nước và cải thiện độ mùn theo thời gian. Quan trọng hơn, đây là một giải pháp thân thiện với môi trường, không để lại dư lượng độc hại và có thể kết hợp với nhiều loại phân bón hữu cơ, vi sinh khác.

Bên cạnh vi sinh vật, các loại khoáng cải tạo sinh học như đá phosphate, bentonite, zeolite, silic hoặc dolomite cũng đóng vai trò quan trọng trong việc phục hồi dinh dưỡng và tính chất lý – hóa của đất. Các khoáng này có khả năng bổ sung nguyên tố trung – vi lượng cho đất, hấp phụ kim loại nặng, trung hòa độ chua hoặc kiềm, và cải thiện khả năng trao đổi ion trong vùng rễ. Khi kết hợp khoáng với chế phẩm vi sinh, hiệu quả cải tạo được nâng cao nhờ tương tác sinh học – vật lý – hóa học đồng thời.

Công nghệ tích hợp vi sinh vật bản địa và khoáng cải tạo thường được triển khai thông qua việc bón trực tiếp chế phẩm vào đất, ủ cùng phân hữu cơ để tăng hoạt lực hoặc phun vào tàn dư cây trồng để đẩy nhanh quá trình phân hủy. Một số mô hình tiên tiến còn ứng dụng công nghệ cảm biến và phân tích đất tại chỗ để lựa chọn chủng vi sinh phù hợp với từng loại đất và cây trồng, cá nhân hóa giải pháp cải tạo theo từng vùng sinh thái cụ thể. Hệ thống IoT kết hợp phân tích hình ảnh từ drone hoặc vệ tinh còn giúp theo dõi hiệu quả cải tạo đất theo thời gian thực.

Mặc dù tiềm năng rất lớn, việc triển khai các giải pháp này còn gặp nhiều rào cản. Phần lớn nông dân chưa quen với khái niệm vi sinh vật bản địa và vẫn ưa chuộng phân bón hóa học do hiệu quả nhanh. Bên cạnh đó, việc sản xuất chế phẩm vi sinh bản địa đòi hỏi trình độ nghiên cứu, công nghệ lên men và quản lý chủng giống nghiêm ngặt để đảm bảo chất lượng ổn định. Thị trường còn thiếu cơ chế chứng nhận và kiểm soát chất lượng các sản phẩm vi sinh, dẫn đến tâm lý hoài nghi và khó khăn trong thương mại hóa sản phẩm.

Để vượt qua thách thức này, cần có sự hỗ trợ đồng bộ từ chính sách, khoa học – công nghệ và truyền thông. Nhà nước cần khuyến khích phát triển các trung tâm nghiên cứu và nhân nuôi vi sinh vật bản địa ở cấp vùng, kết hợp với trường đại học, viện nghiên cứu và doanh nghiệp. Hệ thống chứng nhận chế phẩm sinh học và khoáng cải tạo cần được hoàn thiện để tạo lòng tin cho người sử dụng. Song song đó, việc xây dựng các mô hình trình diễn, đào tạo nông dân và hỗ trợ kỹ thuật tại chỗ là yếu tố then chốt để thúc đẩy ứng dụng thực tiễn.

Trong dài hạn, tái tạo đất bạc màu không chỉ là biện pháp kỹ thuật, mà còn là yếu tố cốt lõi trong chiến lược nông nghiệp bền vững. Khi đất được phục hồi, cây trồng phát triển ổn định, chi phí đầu vào giảm, năng suất ổn định và khả năng hấp thụ carbon của hệ canh tác tăng lên. Đây chính là nền tảng cho một nền nông nghiệp xanh, thích ứng biến đổi khí hậu, giảm phát thải và giữ gìn tài nguyên đất cho các thế hệ tương lai.