Các nhà khoa học của Viện Công nghệ xạ hiếm (Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam)… đã nghiên cứu thử nghiệm ứng dụng các nguyên tố đất hiếm dùng làm phân bón cho hiệu quả cao, giá thành rẻ.

Tiềm năng của vi lượng đất hiếm

Đất hiếm là một tập hợp gồm 17 nguyên tố thuộc dãy lantanides có số thứ tự nguyên tử từ 57 - 71 và hai nguyên tố Scandi (21) và Yttry (39) trong bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleep.

Các nguyên tố đất hiếm đã được gọi là vật liệu của thế kỷ thứ XXI, được sử dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp công nghệ cao, luyện kim, công nghiệp sành sứ, thủy tinh, xúc tác, nông nghiệp, dược liệu, thức ăn chăn nuôi... mang lại những hiệu quả bất ngờ với giá trị kinh tế cao.

Theo ông Lương Mạnh Hùng, Viện Công nghệ xạ hiếm, Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam, ứng dụng vi lượng đất hiếm trong trồng trọt và chăn nuôi cho thấy rất nhiều tiềm năng.

Trong phân bón đất hiếm giúp thúc đẩy quá trình phát triển của cây, tăng tích lũy và vận chuyển hydrocarbon, đóng vai trò là chất hoạt hóa, tác động lên quá trình chuyển hóa các chất dinh dưỡng. Thực tế ứng dụng đất hiếm giúp cây trồng năng suất tăng từ 15 - 40%, hàm lượng đường ở mía (tăng 0,5%), dưa hấu (tăng 0,5 - 1%) và vitamin C trong các trái cây (tăng 4% cho cam).

Phân bón vi lượng đất hiếm hữu cơ hiện được ứng dụng trong các mô hình trồng trọt như chè hữu cơ (Thái Nguyên), khổ qua, ớt sừng tại Viện Nghiên cứu nông nghiệp Lộc Trời, hay bưởi cam Hà Tĩnh, măng tây Quảng Ngãi...

TS Phạm Quang Minh, Phó Viện trưởng Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam cho biết, vi lượng đất hiếm được nhiều quốc gia như Trung Quốc, Tây Âu đã ứng dụng vào chăn nuôi, nông nghiệp. Tại Việt Nam, nghiên cứu về vi lượng đất hiếm trong loại cây đã triển khai, song hiện mới chỉ có những nguyên tố dạng nhẹ (như hai nguyên tố là lanthan và xeri) được sử dụng phổ biến.

Hiệu quả vượt trội của phân bón hữu cơ đất hiếm đã được khẳng định trong việc giúp cây trồng tăng năng suất, tăng khả năng chống chịu với điều kiện khắc nghiệt của môi trường, thúc đẩy quá trình phát triển, tăng tích lũy và vận chuyển hydrocarbon; tác động tích cực lên quá trình chuyển hóa các chất dinh dưỡng của cây...

Phân bón chứa đất hiếm tác động đến hệ thống lá và quá trình nảy mầm, phát triển chồi, đóng vai trò là chất hoạt hóa, kích thích hoạt động của enzyme, giúp cây sử dụng hiệu quả lượng phân bón hấp thụ để tăng năng suất, chất lượng nông sản.

Sản xuất phân bón chứa đất hiếm

Thông qua việc chủ trì thực hiện một số nhiệm vụ khoa học và công nghệ như dự án sản xuất thử nghiệm cấp bộ “Sản xuất thử nghiệm tổng oxit đất hiếm 95%, quy mô 25 tấn/năm và một số sản phẩm ứng dụng khác từ quặng đất hiếm Đông Pao”, các nhà khoa học thuộc Viện Công nghệ xạ hiếm (Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam) đã hoàn thiện công nghệ, xây dựng thành công dây chuyền sản xuất phân bón đất hiếm công suất 50 tấn/năm, đồng thời tiến hành khảo nghiệm ứng dụng các sản phẩm đất hiếm trên nhiều loại cây trồng cho kết quả khả quan.

Quy trình này có khả năng sản xuất đồng thời 5 sản phẩm đất hiếm từ nguồn nguyên liệu là quặng đất hiếm Đông Pao. Đặc biệt, dự án đã sản xuất được 2 tấn ôxit đất hiếm (hàm lượng TREO 95,19%); 1 tấn bột tẩy màu, khử bọt dùng cho nấu thủy tinh (hàm lượng TREO 22,58%); 300 kg bột mài bóng thủy tinh (hàm lượng Ce ~73,6%, kích thước hạt trung bình 3,228 µm); 10 tấn phụ gia có chứa đất hiếm dùng cho sản xuất phân bón (hàm lượng TREO 4,1%); 10 m3 dung dịch phân bón lá có chứa 5,03% TREO.

Hiện tại, Viện Công nghệ xạ hiếm đã đưa ra thị trường nhiều sản phẩm phân bón vi lượng đất hiếm phục vụ sản xuất nông nghiệp, được nông dân nhiều nơi ưa chuộng vì tính an toàn, hiệu quả cao, giá thành thấp hơn so với nhiều loại khác. Các sản phẩm này đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn xếp vào danh mục phân bón được phép sản xuất, kinh doanh và sử dụng ở Việt Nam.

Kết quả thử nghiệm vào vùng trồng cam sành ở Tuyên Quang, việc sử dụng phân bón đất hiếm giúp tăng năng suất cam lên 35%, đặc biệt nâng cao chất lượng cam về hình thức bên ngoài: quả đồng đều có màu vàng, căng bóng, ít quả nhỏ dưới 0,15 kg và đặc biệt là giảm gần như hoàn toàn số quả bị chai.

Ngoài việc tăng năng suất, tăng độ ngọt, việc tăng thời gian bảo quản dài hơn đối chứng từ 15 - 20 ngày là một ưu thế nổi bật của việc sử dụng phân bón vi lượng đất hiếm trên cây cam sành Hàm Yên do loại cam này khó bảo quản, rất nhanh bị hỏng.