Trong bối cảnh biến đổi khí hậu diễn ra ngày càng phức tạp, ô nhiễm môi trường trở thành vấn nạn toàn cầu; hệ thống nông nghiệp và người nông dân, đặc biệt ở các nước Đông Nam Á có thâm canh trồng lúa nước như Việt Nam, là những đối tượng dễ bị tổn thương nhất khi chịu ảnh hưởng trực tiếp từ các hiện tượng cực đoan như hạn hán kéo dài cùng xâm nhập mặn làm sụt giảm nghiêm trọng lượng nước sạch dùng trong tưới tiêu. Điều này là một thách thức mà chính phủ các quốc gia phải đương đầu tìm nhiều phương án giải quyết.
Sau nhiều thập kỷ nghiên cứu và thử nghiệm các phương pháp khác nhau, kỹ thuật tưới ngập khô xen kẽ ( tên gốc tiếng Anh là Alternate wetting and drying irregation – ADW) đã chứng minh được hiệu quả vượt trội. Đây không phải là một kĩ thuật quá mới trên thế giới khi mà nó đã được Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) áp dụng thành công ở các quốc gia như Nhật Bản, Trung Quốc, Phillipines và Thái Lan.
Tại Việt Nam, các nhà nghiên cứu mới chỉ đưa thử nghiệm phương pháp này trong vòng mười năm trở lại đây, nhưng nó cũng đã đem đến nhưng kết quả tích cực. Với mục tiêu vượt qua các thách thức để AWD thực sự phát huy hết tiềm năng ứng dụng, trở thành điểm sáng của nền nông nghiệp nước nhà, một chương trình hợp tác tầm cỡ quốc tế mang tên BNS đã được ký kết bởi Công ty công nghệ Nano BSB, Việt Nam; công ty Net Zero Carbon – đại diện từ Thái Lan và Spiro Carbon, doanh nghiệp có trụ sở tại Hoa Kỳ. Sự kết hợp thế mạnh của ba công ty ở những khía cạnh khác nhau mở ra triển vọng về một nền nông nghiệp bền vững không những có năng suất cao mà còn thúc đẩy bảo vệ môi trường.
Tổng quan về AWD
1.1 Kỹ thuật chính
Theo nghiên cứu của Viện lúa Quốc tế IRRI thì cây lúa chỉ cần ngập nước giai đoạn bắt đầu mọc rễ và trổ bổng, cũng như chỉ cần bơm nước vào ruộng cao tối đa 5cm (Van Der Hoek et al., 2001). Cụ thể ở các giai đoạn khác nhau sẽ có nhưng điều chỉnh mực nước đặc thù.
• Tuần đầu tiên sau sạ
Trong giai đoạn đầu tiên sau khi gieo hạt, mức nước trong ruộng được duy trì ở mức cao khoảng 1 cm. Quan trọng để giữ nước ở mức cao này trong suốt giai đoạn phát triển ban đầu của cây lúa đến khi bón phân lần hai, khoảng 20-25 ngày sau khi gieo. Mức nước này không chỉ cung cấp điều kiện cần thiết cho sự phát triển của cây lúa mà còn ngăn chặn sự mọc mầm của các loài cỏ gây hại.
• Giai đoạn từ 25-40 ngày
Giai đoạn lúa đẻ nhánh, lúc này cây lúa phát triển rất mạnh mẽ và cần ít nước hơn. Mức nước trong ruộng cần được duy trì ở mức 15 cm dưới mặt đất để khuyến khích rễ lúa phát triển sâu vào lòng đất và ngăn chặn sự cạnh tranh từ cỏ dại. Việc điều chỉnh nước trong ruộng theo cách này được gọi là tưới “ngập khô xen kẽ”. Thiết bị cần dùng là một ống nhực có đục lỗ, bên trong có chia vạch 5cm để theo dõi.
Hình 1. Mô hình ống đo mực nước ( Nguồn: CGIAR)
• Giai đoạn lúa 40-45 ngày
Là lúc cần bón phân lần 3 (bón đón đòng). Trước khi bón phân, mức nước trong ruộng cần được duy trì ở mức 1-3 cm để tránh việc phân bị hủy hoại hoặc bốc hơi.
• Giai đoạn lúa 60-70 ngày
Trong giai đoạn từ ngày 60 đến 70 sau khi gieo, cây lúa đang ở giai đoạn trổ bông và cần mức nước ở mức 3-5 cm trong suốt khoảng 10 ngày để đảm bảo quá trình thụ phấn diễn ra thuận lợi.
• Giai đoạn sau 70 ngày tới thu hoạch
Cuối cùng, từ ngày 70 đến khi thu hoạch, cây lúa đang ở giai đoạn ngậm sữa và chỉ cần mức nước từ bằng mặt đất đến thấp hơn mặt đất 15 cm. Để thuận tiện cho việc thu hoạch, nên giảm mức nước 10 ngày trước khi thu hoạch để mặt ruộng khô ráo.
Lợi ích
Sau nhiều năm nghiên cứu và thu thập dữ liệu, IRRI đã có cơ sở khẳng định hiệu quả rõ ràng của kĩ thuật Ngập khô xen kẽ (AWD) trên 3 phương diện:
- Tiết kiệm nước Từ cốt lõi của việc giảm thời gian ngập nước trong suốt vụ mùa trồng lúa, AWD có thể giúp toàn hệ thống tưới tiêu giảm đến 40% lượng nước cần sử dụng.
- Giảm thải khí nhà kính AWD được cho rằng làm giảm 50% lượng phát thải khí Metan CH4 phát sinh từ nuôi trồng trong nông nghiệp. Quá trình rút nước tạo sự khô thoáng cho bề mặt đất trồng lúa đã phá vỡ môi trường yếm khí của vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ sinh ra khí Metan (Yang et al., 2020).
- Tăng biên độ lợi nhuận của nông sản Thông qua việc giảm chi phí sản xuất (lượng nước, nhân công, thời gian) nhưng vẫn đảm bảo được năng suất và chất lượng của cây lúa không bị suy giảm, AWD đem đến giá trị kinh tế tốt hơn cho người nông dân (Arai et al., 2021).
