TS. Nguyễn Hữu Cường
Viện Nghiên cứu Công nghệ cao Đông Nam Á

Tóm tắt

Bài viết trình bày tổng quan về các nguyên tố đất hiếm và tiềm năng ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản như một chất phụ gia thay thế kháng sinh. Dữ liệu thực nghiệm trong và ngoài nước cho thấy các nguyên tố đất hiếm giúp tăng năng suất, cải thiện chất lượng sản phẩm, giảm chi phí và thân thiện với môi trường. Tại Việt Nam, bước đầu các thử nghiệm đã cho kết quả tích cực, mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp công nghệ cao.

1. Giới thiệu chung về đất hiếm

1.1 Định nghĩa và phân loại

Các nguyên tố đất hiếm là nhóm gồm 17 nguyên tố hóa học, bao gồm Scandi (Sc, Z=21), Yttri (Y, Z=39) và 15 nguyên tố nhóm Lantan (Z=57–71). Những nguyên tố này có đặc tính hóa học gần giống nhau và được gọi chung là "đất hiếm".

1.2 Trữ lượng và phân bố

Trái với tên gọi, đất hiếm không hẳn là hiếm. Ví dụ, nguyên tố Cerium chiếm khoảng 68 phần triệu trong lớp vỏ Trái đất – còn nhiều hơn cả đồng (Cu). Trung Quốc hiện là quốc gia thống trị trong khai thác và xuất khẩu đất hiếm, chiếm tới 97% thị phần toàn cầu. Việt Nam được đánh giá có tiềm năng rất lớn với trữ lượng ước tính từ 17–22 triệu tấn, chủ yếu ở Tây Bắc như Lai Châu và Yên Bái.

1.3 Giá trị và biến động giá

Giá đất hiếm dao động rất lớn, phụ thuộc vào độ tinh khiết, nguồn cung và chính trị quốc tế. Ví dụ: kim loại Europium tinh khiết có giá 221.000 USD/kg; Terbium là 145.000 USD/kg.

2. Ứng dụng đất hiếm trong nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản

2.1 Trong trồng trọt

Đất hiếm được chứng minh giúp tăng năng suất và chất lượng nông sản. Ở Trung Quốc, hơn 20 loại cây trồng đã cho năng suất tăng 5–19% khi xử lý bằng đất hiếm. Phân bón vi lượng đất hiếm như CY, NL, MAR đã được thương mại hóa từ năm 1990.

2.2 Trong chăn nuôi và thủy sản

Bổ sung đất hiếm vào khẩu phần ăn vật nuôi đã giúp tăng trọng, giảm tỷ lệ tử vong và cải thiện khả năng hấp thu. Các nguyên tố như Lantan, Cerium, Praseodymium,... có tác động tích cực đến enzyme tiêu hóa, chức năng gan – tụy của động vật. Tại Trung Quốc, tỷ lệ tăng trưởng ở tôm, cá sau khi sử dụng đất hiếm có thể lên đến 20–30%.

3. Kết quả thử nghiệm tại Việt Nam

3.1 Nuôi tôm thẻ chân trắng

Khảo nghiệm tại Hà Tĩnh và Nam Định cho thấy:
- Tôm khỏe mạnh hơn, tỷ lệ sống cao hơn, năng suất tăng.
- FCR chỉ còn 1.0, chi phí thức ăn giảm ~10%.
- Ao nuôi không cần thay nước thường xuyên, giảm chi phí hóa chất, điện và lao động.
- Không xảy ra hiện tượng chết hàng loạt như nhóm đối chứng.

3.2 Nuôi trai lấy ngọc

Ứng dụng đất hiếm giúp:
- Tỷ lệ sống sau cấy ngọc tăng từ 40–50% lên 75–90%.
- Ngọc trai có màu sắc đẹp, ít bị thải ngọc.
- Nước nuôi sạch, tảo lam bị triệt tiêu.

3.3 Nuôi cá trình

Cá có thịt thơm ngon hơn, không còn mùi tanh. Tảo lam biến mất, nước trong và ổn định.

4. An toàn thực phẩm

Các nghiên cứu tại Trung Quốc, Thụy Sĩ, Mỹ, Canada cho thấy:
- Đất hiếm không độc hại với động vật hoặc con người.
- Không tích tụ trong mô cơ, gan.
- Không ảnh hưởng đến chất lượng thịt (độ pH, màu sắc, độ mềm, tỷ lệ nước,…).

5. Kết luận

Đất hiếm là nguyên tố quý giá với tiềm năng ứng dụng rộng lớn trong nông nghiệp công nghệ cao. Trong nuôi trồng thủy sản, đất hiếm là giải pháp thay thế kháng sinh hiệu quả, giúp tăng năng suất, giảm chi phí và thân thiện với môi trường. Việt Nam cần xây dựng chiến lược phát triển chuỗi giá trị đất hiếm – từ khai thác, chế biến đến ứng dụng thực tiễn trong sản xuất nông nghiệp, góp phần nâng cao năng lực cạnh tranh và khả năng xuất khẩu sản phẩm sạch ra thế giới.

Tài liệu tham khảo:

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Rare-earth_element

2. Phùng Anh Tiến (2010), “Khai thác và sử dụng đất hiếm hiện nay trên thế giới”, Cục Thông tin KH&CN Quốc gia.

3. Rambeck W. A. & Redling K. (2006), “Rare earth elements in agriculture”, München.

4. Eleraky W. et al. (2009), “Rare earth elements in unconventional diets for oreochromis niloticus”, Cairo.

5. Nguyễn Bá Tiến (2019), “Ứng dụng đất hiếm trong xử lý nước hồ nuôi tôm thẻ chân trắng”, Hội nghị KH&CN hạt nhân lần 13.