Nguyên do nào mà một giáo sư trẻ sống giữa phố thị nhộn nhịp lại luôn quan tâm đến nông nghiệp, đất, lúa, rơm rạ…?

Tuổi thơ của tôi gắn bó sâu sắc với đồng ruộng. Tôi sinh ra ở Thái Nguyên, quê nội ở Hưng Yên, quê ngoại ở Trùng Khánh – Cao Bằng. Ngày bé, tôi hay về quê ngoại với ông bà trong những dịp nghỉ hè kéo dài 3 tháng. Trùng Khánh là vùng biên giới xa xôi, vì thế trong những ngày tháng ở quê ngoại, tôi gắn bó rất nhiều với cây lúa, với đất đai, rơm rạ.

Sau này học ĐH và sau đại học, tôi lựa chọn ngành khoa học môi trường và theo hướng chuyên sâu về môi trường đất nên lại tiếp tục có cơ hội gắn bó với đồng ruộng.

Ấn tượng đầu tiên của tôi khi đến phòng thí nghiệm Bộ môn Tài nguyên và Môi trường đất, nơi anh làm việc là những tấm phù điêu (?) làm bằng đất rất đẹp được treo trên tường. Hẳn phải có một câu chuyện liên quan đến chúng?

Đó gọi là các tiêu bản đất nguyên khối, hay còn gọi là monolith. Nguồn gốc của các tiêu bản này là trước đây, tôi quan sát thấy ở Viện Thổ nhưỡng Nông hóa có xây dựng một bảo tàng về đất với quy mô lớn, rất giá trị về mặt giáo dục. Sau này, khi làm nghiên cứu sinh tại Viện Khoa học đất, ĐH Leibniz Hannover - CHLB Đức, tôi cũng thấy các tiêu bản kiểu này treo ở khắp nơi. Khi về nước, tôi nghĩ cần tạo ra một dấu ấn nào đó liên quan đến chuyên môn, rồi từ đó đã tìm hiểu cách tạo ra các tiêu bản này để hướng dẫn cho sinh viên. Mỗi lứa sinh viên tạo ra được 1 đến 2 tiêu bản mang đầy bản sắc, và giờ thì đã treo kín cả bức tường.

Anh đã khảo sát được bao nhiêu vùng đất nông nghiệp ở Việt Nam?

Có thể tự tin khẳng định rằng chúng tôi đã đến hầu hết mọi vùng trồng lúa ở Việt Nam. Từ đầu năm 2023 đến giờ, chúng tôi đã có tới 9 chuyến đi trải rộng khắp cả nước, và đi nhiều đã trở thành thói quen của nhóm. Đi thực địa là những dịp đặc biệt để tích lũy kinh nghiệm thực tế khi làm nghiên cứu, để cập nhật xem người dân đang làm gì, bởi từ phòng thí nghiệm ra ngoài đồng ruộng là một sự khác biệt rất lớn; nhiều khi nghĩ hướng nghiên cứu của mình hay, nhưng thực tế người dân lại không cần. Với động lực đó, chúng tôi đã đi qua rất nhiều những vùng đất xa xôi, hẻo lánh nhưng rất đẹp. Nhiều cung đường chúng tôi đi qua giờ trở thành điểm check in của giới trẻ, những người thích đắm chìm trong thiên nhiên hùng vĩ hay khung cảnh yên bình ở những làng quê đơn sơ.

Khởi thủy của đất là gì? Tiến trình của nó?

Đây là một câu hỏi vừa cơ bản nhất, vừa khó nhất đối với tôi. Cơ bản nhất vì đây sẽ là bài đầu tiên tôi giảng cho sinh viên khi vào học chuyên ngành; khó nhất bởi sự diễn tiến của đất là vô cùng phức tạp và vẫn còn rất nhiều điều chưa được khám phá.

Một cách khái quát thì đất như ta thấy bây giờ chính là kết quả của một quá trình sinh địa hóa dài hạn và các vật liệu cơ bản gồm có khoáng vật (từ đá) và chất hữu cơ (từ sinh vật). Đất luôn biến đổi theo thời gian và chịu tác động bởi rất nhiều yếu tố, trong đó có cả các tác động của con người. Điều đó khiến cho nghiên cứu về đất gặp nhiều thách thức. Tuy nhiên, đất cũng là đối tượng rất hấp dẫn để nghiên cứu chuyên sâu.

Gần đây nổi lên những lĩnh vực nghiên cứu mang tính chất tổng quát, liên ngành thay vì phân nhánh: Khoa học sự sống, khoa học trái đất, khoa học sức khỏe… Với chuyên ngành của anh thì sao?

Đó là xu thế tất yếu. Nguyên nhân là do bản chất liên ngành của các sự vật, hiện tượng trong tự nhiên. Ngoài ra, càng ngày, việc công bố các kiến thức mới trong các lĩnh vực nghiên cứu chuyên ngành truyền thống sẽ càng khó khăn hơn, vì đó là những mảnh đất đã được cày xới suốt hàng trăm năm qua. Trong khi đó, các nghiên cứu liên ngành có thể tạo ra nhiều kết quả đột phá mới và có ý nghĩa thực tiễn cao.

Lĩnh vực môi trường hiện đang rất sôi động và có thể xem là một ví dụ minh họa về tính liên ngành. Các nghiên cứu trong lĩnh vực này thường yêu cầu sự kết hợp kiến thức, kỹ năng của nhiều ngành như sinh học, hóa học, vật lý, toán học, khoa học trái đất...

Anh thường đề cập đến thuật ngữ "kinh tế tuần hoàn". Đó là gì và có ý nghĩa thế nào?

Về mặt định nghĩa, đó là một mô hình kinh tế, trong đó các hoạt động thiết kế, sản xuất và dịch vụ đặt ra mục tiêu kéo dài tuổi thọ của vật chất, và loại bỏ tác động tiêu cực đến môi trường. Hay nói đơn giản, nếu sử dụng phế phụ phẩm của một quá trình này làm nguyên liệu đầu vào cho một quá trình khác mà vẫn tạo ra được sản phẩm thứ cấp đáp ứng nhu cầu của con người, thì sẽ mang ý nghĩa kinh tế tuần hoàn.

Đứng ở khía cạnh đó, thì hầu hết các nghiên cứu của tôi từ trước đến nay đều hướng đến kinh tế tuần hoàn. Ví dụ, từ rơm, rạ là các phụ phẩm nông nghiệp, chúng tôi chuyển thành than sinh học (biochar) và các chế phẩm trên nền than sinh học, rồi sử dụng lại cho đồng ruộng để cải thiện chất lượng đất, mang lại lợi ích thiết thực cho người dân.

Tất nhiên sẽ có người cho rằng, người dân vẫn đốt hay vùi rơm rạ trở lại đồng ruộng, chẳng phải là tuần hoàn hay sao? Thực ra trong kinh tế tuần hoàn còn có khái niệm "upcycling", tức là tuần hoàn nhưng đem lại giá trị cao hơn. Lại lấy ví dụ về các chế phẩm trên nền biochar ở trên, khi bón trở lại đất sẽ làm đất màu mỡ hơn, đồng thời hạn chế các ảnh hưởng đến môi trường của việc đốt rơm rạ không kiểm soát. Đó là giá trị tăng thêm mà upcycling mang lại.

Không đơn giản để các quốc gia đồng ý với nhau về mức độ trách nhiệm với môi trường. Liệu có giải pháp cân bằng giữa bảo vệ môi trường với tăng trưởng kinh tế?

Như chúng ta đều thấy, còn tồn tại nhiều mâu thuẫn giữa các quốc gia về nghĩa vụ và trách nhiệm bảo vệ môi trường toàn cầu. Vì vậy, vẫn rất cần những thỏa hiệp toàn cầu, những hình mẫu quốc gia có trách nhiệm trong bảo vệ môi trường và Việt Nam cũng cần chủ động nhập cuộc với quyết tâm "không đánh đổi phát triển kinh tế để hủy hoại môi trường".

 Xưa có câu "Dân dĩ thực vi tiên", nay câu nói này liệu có còn giá trị?

Theo tôi hiểu thì câu ngạn ngữ này đề cập đến việc xem trọng ăn uống, và nó vẫn còn nguyên vẹn giá trị tại thời điểm hiện tại. Trước đây khi khó khăn chúng ta mưu cầu ăn đủ no (đủ lượng); sau này lương thực dồi dào chúng ta chuyển qua ăn ngon (chất lượng); và nếu chỉ lượng và chất lượng cũng chưa đủ. Bối cảnh hiện tại chúng ta quan tâm nhiều đến ăn sạch, ăn an toàn. Theo cách hiểu rộng hơn, câu ngạn ngữ này đề cao, chú trọng sản xuất nông nghiệp. Quả thật, trong bối cảnh hiện tại, phát triển nông nghiệp và an toàn thực phẩm cần phải xem là một trong những nhiệm vụ trọng tâm của quốc gia. Ngày nay, ngay cả ở những nước phát triển như Mỹ, Trung Quốc thì họ vẫn chú trọng đến phát triển nông nghiệp.

Có một nghịch lý là trong khi dân số tăng nhanh, nhu cầu lương thực, thực phẩm tăng cao đến nỗi trở thành vấn đề "an ninh lương thực", thì diện tích đất canh tác nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp. Vì vậy, các nghiên cứu nâng cao năng suất nông sản càng mang tầm quan trọng chiến lược. Giải thưởng VinFuture 2023 mới đây trao cho GS. Võ Tòng Xuân chính là một trong các ghi nhận cho những người dám dấn thân trong lĩnh vực này. Tương lai, nông nghiệp sẽ còn thay đổi hơn nữa khi nhu cầu ăn an toàn của con người trở thành xu hướng không thể đảo ngược. Những giống lúa cao sản là quan trọng, nhưng có lẽ sau 10 - 20 năm nữa, chúng ta sẽ cần những giống lúa có khả năng chống chịu ô nhiễm. Tôi cho rằng tìm kiếm các giống lúa chống chịu ô nhiễm là một hướng nghiên cứu đầy tiềm năng nhưng cũng đầy thách thức.

Được biết, anh đang nghiên cứu về ảnh hưởng của Asen trong đất đến lúa gạo? Nguồn gốc của Asen trong đất là từ đâu?

Đây là một hướng nghiên cứu quan trọng mà SoilTECH đang theo đuổi. Chúng tôi may mắn nhận được tài trợ từ Quỹ đổi mới sáng tạo Vingroup (VINIF), với một nguồn lực dồi dào, đủ để thỏa chí đào sâu tìm tòi và ứng dụng kết quả vào thực tế.

Asen, hay thạch tín, là một nguyên tố hóa học có sẵn trong đất, trong thành phần của đá mẹ, trầm tích. Sự gia tăng của Asen trong môi trường đất do hệ quả của một số quá trình tự nhiên và hoạt động nhân sinh, đặc biệt là hoạt động khai khoáng. Trong những nghiên cứu tại Trung Quốc và Chile (2 trung tâm khai khoáng lớn nhất thế giới), các nhà khoa học phát hiện Asen phát tán ra không khí rồi lắng đọng trở lại môi trường đất với hàm lượng đáng kể. Ngoài ra, Asen có thể thâm nhập vào đất thông qua phân bón, phun thuốc bảo vệ thực vật hay sử dụng nước ngầm nhiễm Asen để tưới cho ruộng.

Asen có độc tính cao, ngay cả ở hàm lượng rất nhỏ, và đặc biệt là nó tích tụ lâu dài trong cơ thể. Trước đây, ta không có công cụ đủ tốt để phân tích hàm lượng Asen trong gạo nên hầu như không có thông tin. Nhưng ngày nay, các kỹ thuật phân tích đã rất phát triển, cho phép phân tích hàm lượng Asen ở ngưỡng rất nhỏ, nên cần có những đánh giá chuẩn mực và toàn diện hơn, qua đó cung cấp động lực nghiên cứu cũng như cơ sở khoa học để giảm thiểu việc tích tụ và hệ lụy sức khỏe do Asen.

Có thời gian người ta tranh cãi về hàm lượng Asen trong thủy sản. Vậy Asen trong thủy sản có thực sự độc hại và khác gì với Asen trong lúa gạo?

Asen trong thực phẩm nói chung, có thể chia làm 2 dạng là Asen hữu cơ và Asen vô cơ. Cho đến nay, các nhà khoa học đồng thuận là Asen hữu cơ ít độc hại hơn so với Asen vô cơ; ngoài ra, Asen vô cơ còn có thể là tác nhân gây ung thư. Trong thủy sản, Asen tồn tại ở dạng nào thì tôi chưa tìm hiểu nên không rõ. Trong lúa gạo, Asen vô cơ chiếm tới 70-75%, còn Asen hữu cơ chỉ chiếm 25-30%. Nên có thể nói, nguy cơ bị phơi nhiễm Asen vô cơ (dạng độc hại hơn) là rất cao nếu gạo bị nhiễm Asen.

Thông qua dự án này, nhóm SoilTECH muốn tìm ra giải pháp để có thể trồng lúa trên đất ô nhiễm Asen mà lúa không bị nhiễm Asen. Muốn làm được việc đó, cần cố định Asen. Có nhiều kỹ thuật cố định Asen như điều chỉnh chế độ nước, sử dụng vật liệu cố định Asen, hoặc sử dụng các chất đối kháng Asen...

Người dân mua gạo về nhưng không thể biết được trong đó có nhiều hay ít Asen, vậy làm thế nào để giảm thiểu hàm lượng Asen đưa vào cơ thể?

Có những lời khuyên cho việc này: Asen tập trung nhiều ở phần bên ngoài của hạt gạo (vỏ cám), nên nếu xay xát và đánh bóng kỹ thì hàm lượng Asen sẽ giảm đi rõ rệt. Cũng có một nghiên cứu khác cho biết, khi nấu cơm xong, lớp cơm ở trên bề mặt có hàm lượng Asen nhiều hơn, nên nếu muốn hạn chế rủi ro thì tách phần đó ra.

Nhưng quan trọng nhất là phải ngăn ngừa Asen ngay từ đầu vào, làm sao để gạo không nhiễm, chứ không phải nhiễm rồi mới tìm cách xử lý.

Ngưỡng an toàn của Asen trong gạo, theo quy định của nhà nước là 1000 ppb, trong khi quy định của FAO hay EU là khoảng 250 ppb. Trong dự án này, với một nguồn lực hỗ trợ rất tốt từ VINIF, nhóm SoilTECH sẽ cố gắng nghiên cứu các kỹ thuật canh tác để loại bỏ hẳn Asen, bởi kể cả khi hàm lượng Asen không vượt chuẩn thì vẫn có thể tiềm ẩn các tác động có hại. Vì vậy, tốt nhất vẫn là giảm thiểu và thậm chí là không để Asen xuất hiện trong gạo.

Mô hình nghiên cứu của SoilTECH có cần phải đi ra ngoài ruộng, xắn tay trồng lúa, đắp đất?

Nghiên cứu của chúng tôi có 3 giai đoạn: Khảo sát Asen trong lúa gạo ở các vùng trồng lúa trên cả nước, Thí nghiệm nghiên cứu biến động tích lũy Asen trong gạo khi các yếu tố môi trường thay đổi, Triển khai các thí nghiệm đồng ruộng để phát triển các kỹ thuật giảm thiểu tích lũy Asen trong gạo. Khi thiết kế nghiên cứu tại đồng ruộng thì ngoài việc phải chuẩn bị giống, phân bón, đất, nước tưới, nhóm chúng tôi cũng cần thực hiện các công đoạn thí nghiệm với sự tỉ mỉ và chính xác. Vậy nên, trong quá trình nghiên cứu, chắc chắn là nhóm SoilTECH sẽ "lam lũ" hơn so với bà con nông dân.

Hiện tại, chúng tôi đã lựa chọn một địa điểm ở khu vực ven biển để thiết lập thí nghiệm. Ở đây, đất có chứa hàm lượng Asen rất cao. Nếu có thể xử lý và giảm thiểu được Asen tích lũy trong gạo ở đây thì về cơ bản những khu vực khác cũng sẽ xử lý được.

Điều kiện nghiên cứu cho lĩnh vực khoa học đất ở Việt Nam hiện có đủ để hình thành các nhóm nghiên cứu mạnh?

Tôi đã làm việc trong một thời gian khá dài ở nhiều nơi trên thế giới. So với những nơi này, Việt Nam đang thiếu nhiều điều kiện cơ bản để có thể hình thành các nhóm nghiên cứu mạnh về khoa học đất; trong đó cốt yếu nhất vẫn là thiếu trang thiết bị phục vụ nghiên cứu chuyên sâu. Rõ ràng, lĩnh vực nghiên cứu đặc biệt quan trong này đang cần sự đầu tư mạnh mẽ hơn nhiều để có thể cạnh tranh về mặt học thuật với các nhóm nghiên cứu ở tầm quốc tế; và cũng là để hướng về một tương lai lương thực, thực phẩm an toàn hơn.

Tôi hay nói với sinh viên: Mình thua kém mặt bằng chung của các nhóm quốc tế, không có thiết bị hiện đại như họ, không có môi trường học thuật tốt như họ, mình không có gì khác ngoài sự chăm chỉ. Người ta chăm chỉ 1 thì mình phải chăm chỉ 10.

Xin cảm ơn GS!