Nhóm nghiên cứu hỗ trợ nông dân lắp đặt thiết bị đo mực nước trên ruộng. Ảnh: ĐH Trà Vinh.
Giảm lượng nước tưới cho cây lúa thông qua việc ứng dụng giải pháp tưới ngập khô xen kẽ đã được Dự án chuyển đổi nông nghiệp bền vững tại Việt Nam (VnSAT) nhân rộng thành công tại 8 tỉnh ĐBSCL giúp tăng hiệu quả sản xuất lúa và giảm phát thải khí nhà kính.
Gần đây, diễn biến khí hậu, thời tiết có chiều hướng ngày càng xấu đi. Nắng nóng, khô hạn và xâm nhập mặn ngày càng khắc nghiệt.
Thống kê của Bộ NN-PTNT cho thấy mùa khô năm 2015-2016, ĐBSCL có hơn 405.000 ha lúa đông xuân của 10/13 tỉnh, thành phố bị thiệt hại do nhiễm mặn.
Riêng mùa khô 2019-2020, mặc dù đã có sự chủ động ứng phó ngay từ đầu và mang lại thắng lợn lớn, nhưng trước diễn biến khó lường của hạn nhiều địa phương vẫn bị thiếu nước sản xuất và sinh hoạt. 5 tỉnh: Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Cà Mau, Kiên Giang công bố tình trạng khẩn cấp do ảnh hưởng của hạn mặn. Các tỉnh ven biển có diện tích lúa chết do thiếu nước, nước nhiễm mặn như: Trà Vinh (trên 20.600 ha), Bến Tre (5.000 ha), Cà Mau (trên 18.000 ha).
Hơn 100.000 hecta lúa của Dự án VnSAT áp dụng kỹ thuật tưới tiết kiệm
Đối mặt với tình hình biến đổi khí hậu và nguồn nước cạn kiệt, cần thiết phải có phương pháp canh tác lúa mới sử dụng nước hiệu quả hơn.
Thiết bị đo mực nước ứng dụng công nghệ IoT và quản lý bằng điện thoại do ĐH Trà Vinh sản xuất. Ảnh: ĐH Trà Vinh.
Ngay từ năm 2012, Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn đã đặc biệt quan tâm đến vấn đề này bằng việc triển khai sản xuất lúa gạo theo hướng “Một Phải – Năm Giảm”, tức là sử dụng giống lúa có chứng nhận (một phải) và thực hiện năm giảm (giảm lượng giống gieo sạ, phân bón, nước tưới qua kỹ thuật ngập-khô xen kẽ, giảm số lần sử dụng thuốc trừ sâu, và giảm thất thoát sau thu hoạch) thông qua Dự án cạnh tranh nông nghiệp (ACP). Đây được xem là chiến lược chính để cải thiện tính bền vững của ngành sản xuất lúa gạọ và thích ứng với những diễn biến bất thường về thời tiết ở Việt Nam.
Sau khi dự án ACP kết thúc, năm 2016 dự án Chuyển đổi nông nghiệp bền vững tại Việt Nam (VnSAT) chính thức vận hành và tiếp tục nhân rộng mạnh mẽ kết quả của kỹ thuật ngập-khô xen kẽ trong sản xuất lúa gạo tại 8 tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long.
Theo số liệu theo báo cáo công bố ngày 26/3/2020 của Bộ NN-PTNT, sau 5 năm triển khai thực hiện Dự án, diện tích canh tác lúa bền vững thuộc VnSAT có áp dụng kỹ thuật ngập khô xen kẽ đã đạt 130.192 ha tương đương 8.5% tổng diện tích canh tác vụ Đông Xuân 2019 - 2020 khu vực ĐBSCL là 1,541 triệu ha.
Bên cạnh đó mô hình canh tác này đã nhanh chóng lan rộng khắp các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long. Riêng tỉnh An Giang đến cuối năm 2018, đã có 334.531 lượt hộ nông dân đã áp dụng kỹ thuật này với tổng diện tích 303.205ha, chiếm 48,4% diện tích.
Đây là minh chứng cụ thể cho hiệu quả mà giải pháp canh tác lúa bền vững 1P5G trong đó có tưới ngập khô xen kẽ mang lại cho các hộ trồng lúa.
Hiệu quả thực tế từ kỹ thuật ngập khô xen kẽ
Hiện tại, kỹ thuật tưới ngập khô xen kẽ có thể giảm lượng nước sử dụng lên tới 28% và khí thải mê-tan lên tới 48%.
Bằng việc đặt ống theo dõi mực nước trong ruộng và áp dụng biện pháp tưới ướt khô xen kẽ, các nông dân tham gia cho rằng: Cây lúa cứng cáp hơn, bông lúa dài và nhiều hạt chắc hơn, kéo theo năng suất cao hơn 0,5 tấn/ha so với ruộng đối chứng.
Năng suất lúa tăng so với phương pháp thông thường. Ảnh: ĐH Trà Vinh.
Phó Chi cục trưởng Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật tỉnh An Giang Nguyễn Thị Lê cho rằng: “Kỹ thuật ngập khô xen kẽ nếu được áp dụng phổ biến trên đồng ruộng An Giang, chỉ riêng việc giảm bơm nước có thể giúp tiết kiệm 73 tỷ đồng/vụ đông xuân, 53 tỷ đồng/vụ hè thu. Đó là chưa kể những lợi ích như: tăng năng suất, giảm phát thải khí nhà kính, hạn chế ô nhiễm nguồn nước…”
Kết hợp kỹ thuật ngập khô xen kẽ với ứng dụng công nghệ IoT
Mới đây, nhóm nghiên cứu của Trường Đại học Trà Vinh đã hoàn thành dự án “Ứng dụng công nghệ IoT cùng hệ thống cảm biến thông minh và ứng dụng chạy trên nền tảng điện thoại thông minh nhằm cải thiện hiệu quả sử dụng nước trong canh tác lúa ở ĐBSCL” với nguồn vốn tài trợ từ Ngân hàng thế giới (WB) tại 3 tỉnh Trà Vinh, Cần Thơ và An Giang.
Dự án được Trường Đại học Trà Vinh thực hiện trên cơ sở ứng dụng công nghệ IoT để khuyến khích ứng dụng kỹ thuật ngập khô xen kẽ trong canh tác lúa.
Giải pháp đưa ra đó là sử dụng kỹ thuật ngập khô xen kẽ kết hợp với ứng dụng công nghệ IoT (Internet of Things hay Internet vạn vật) cùng hệ thống cảm biến thông minh đo mực nước và ứng dụng chạy trên nền tảng điện thoại thông minh giúp nông dân theo dõi, điều tiết mực nước một cách hợp lý.
Xem mực nước trên ruộng thông qua điện thoại. Ảnh: ĐH Trà Vinh.
Song song đó, nông dân có thể quản lý hiệu quả nguồn nước, từ đó tiết kiệm nước, công lao động và giảm lượng khí phát thải từ canh tác lúa nước.
Ngay khi nghiên cứu được hoàn thành Ban quản lý dự án VnSAT đã phối kết hợp với Trường Đại học Trà Vinh ứng dụng mô hình này hiệu quả trên canh đồng của dự án VnSAT.
Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng kỹ thuật tưới ngập khô xen kẽ (AWT) với IoT mang lại hiệu quả rõ rệt, giúp nông dân tiết kiệm thêm 13% đến 20% lượng nước so với AWD thủ công. Hơn 80% nông dân đồng ý rằng AWD với IoT giúp họ tiết kiệm năng lượng và thời gian.
Trong giai đoạn cuối, ứng dụng IoT tạo ra năng suất cao hơn AWD thủ công với mức tăng hơn 11% ở Cần Thơ, Trà Vinh và An Giang tăng gần 5%.
Với lợi ích đáng kể như vậy, phần lớn nông dân trên địa bàn đã bày tỏ mong muốn tiếp tục sử dụng công nghệ này trong những mùa lúa tiếp theo.
Ông Nguyễn Ngọc Huấn ở ấp D2 xã Thạnh Lợi, huyện Vĩnh Thạnh, TP Cần Thơ đã tham gia dự án qua 6 vụ lúa với diện tích canh tác trên 200 công (1.300m2/công) phấn khởi nói: “Tôi sử dụng công nghệ này được 6 vụ lúa, thấy hiệu quá đó. Mình coi mực nước trong ruộng để bơm bằng điện thoại.
Điện thoại sẽ báo cho mình mực nước cần bao nhiêu rồi tưới bao nhiêu. Rồi mình bật máy bơm bằng điện thoại luôn.
Tiết kiệm được thời gian rất là nhiều bởi vì mình có đi đâu miễn là có internet là mình có thể quản lý đồng ruộng được”.
Nông dân Nguyễn Văn Hùng ở huyện Tiểu Cần, tỉnh Trà Vinh cho biết: “Khi tưới ngập khô xen kẽ, tôi từng phải thường xuyên ra đồng để kiểm tra mực nước, nhưng giờ tôi chỉ cần mở điện thoại ra là có thể kiểm tra được và kích hoạt máy bơm nếu cần, mọi lúc mọi nơi.
Cảm biến đo đạc mực nước cũng chính xác hơn bằng mắt thường. Với công nghệ IoT, tôi tiết kiệm nước được nhiều hơn và có năng suất cao hơn”.
Canh tác lúa ứng dụng công nghệ thông minh tưới nước tiết kiệm giúp giảm khí thải nhà kính. Ảnh: ĐH Trà Vinh.
Ông Cao Thăng Bình - Chủ nhiệm Dự án VnSAT, đại diện Ngân hàng Thế giới: Một là sau khi kết thúc dự án, cần duy trì các thiết bị để trên đồng ruộng để nông dân tiếp tục sử dụng; Hai là cần nghiên cứu đưa ra phương án hợp tác giữa Ban quản lý dự án Smart Farming Trường Đại học Trà Vinh và Ban quản lý dự án VNSAT các tỉnh ĐBSCL để hỗ trợ nông dân canh tác hiệu quả; Ba là Ban quản lý dự án Smart Farming Trường Đại học Trà Vinh nên phát triển hệ thống IoT với nhiều tính năng hơn nữa, không chỉ dừng lại ở bơm, tháo nước trên ruộng mà còn thực hiện trên rau màu, ao nuôi thủy sản.
