Kỹ thuật ngập khô xen kẽ (Alternate Wetting and Drying – AWD) đang mở ra một chương mới cho ngành trồng lúa Việt Nam, hứa hẹn giải quyết bài toán cân bằng giữa năng suất và trách nhiệm môi trường.
Là một trong những cường quốc xuất khẩu gạo, Việt Nam đứng trước một thực tế: cây lúa vừa là trụ cột an ninh lương thực, vừa là nguồn phát thải khí nhà kính đáng kể. Phương pháp canh tác truyền thống “ngập nước liên tục” tiêu tốn một lượng nước tưới khổng lồ và vô tình tạo ra môi trường yếm khí, sản sinh ra hàng triệu tấn khí metan (CH4) – một loại khí nhà kính mạnh.
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng gay gắt và nguồn nước khan hiếm, việc áp dụng kỹ thuật ngập khô xen kẽ không chỉ là một giải pháp kỹ thuật, mà còn là một chiến lược sống còn. Đây là phương pháp tưới tiêu thông minh giúp “bẻ gãy” chu trình sinh khí metan, tiết kiệm nước và tối ưu hóa lợi nhuận cho người nông dân.
1. Kỹ thuật ngập khô xen kẽ (AWD) là gì?
Về cơ bản, kỹ thuật tưới ngập khô xen kẽ là sự đoạn tuyệt với thói quen giữ nước ngập liên tục trên ruộng lúa. Thay vào đó, người nông dân chủ động cho phép mặt ruộng khô một cách có kiểm soát trước khi tưới nước trở lại.
Quy trình chuẩn của Viện Lúa Quốc tế (IRRI) rất cụ thể:
- Canh tác truyền thống: Mực nước luôn được giữ trên mặt đất.
- Kỹ thuật ngập khô xen kẽ: Sau giai đoạn lúa non, nước được để rút tự nhiên. Chỉ khi mực nước trong ống theo dõi (thường là một ống nhựa đục lỗ) tụt xuống mức -15cm (tức 15cm dưới mặt đất), nông dân mới bơm nước vào lại cho đến khi đạt mức +5cm (5cm trên mặt đất).
Chu kỳ “khô – ướt” này được lặp đi lặp lại trong suốt các giai đoạn sinh trưởng quan trọng (trừ giai đoạn trỗ bông, vốn cần ngập liên tục).
Nghe có vẻ đơn giản, nhưng tác động của việc “cho đất thở” này là vô cùng to lớn, giải quyết trực tiếp hai vấn đề nan giải nhất của cây lúa.
2. Lợi ích vàng: Giảm phát thải CH4 và Tiết kiệm nước
Đây chính là giá trị cốt lõi và là lý do khiến kỹ thuật ngập khô xen kẽ được coi là trụ cột của sản xuất lúa gạo bền vững.
Giảm phát thải khí nhà kính (KNK)
Trong ruộng lúa ngập nước liên tục, các chất hữu cơ (như rơm rạ) bị phân hủy trong điều kiện yếm khí (thiếu oxy). Quá trình này tạo ra một “bữa tiệc” cho các vi khuẩn sinh metan (methanogens), giải phóng lượng lớn khí CH4 vào khí quyển.
Kỹ thuật tưới ngập khô xen kẽ phá vỡ “bữa tiệc” này. Khi nước rút xuống -15cm, không khí và oxy tràn vào lớp đất mặt, tạm thời chuyển môi trường từ yếm khí sang hiếu khí. Điều này làm gián đoạn, ức chế hoạt động của vi khuẩn sinh metan.
Các nghiên cứu khoa học tại ĐBSCL đã định lượng rõ ràng:
- Phương pháp canh tác truyền thống (CF) có hệ số phát thải CH4 rất cao.
- Áp dụng kỹ thuật ngập khô xen kẽ theo đúng quy trình chuẩn khoa học có thể làm giảm lượng phát thải CH4 lên đến 51%.
Đây là một con số khổng lồ, là chìa khóa để Việt Nam thực hiện các cam kết quốc tế về biến đổi khí hậu.
Tiết kiệm nước tưới
Lợi ích này có thể nhìn thấy ngay lập tức. Thay vì bơm nước liên tục để duy trì mực nước, nông dân chỉ bơm khi cần thiết. Trong bối cảnh hạn hán và xâm nhập mặn ngày càng khốc liệt tại ĐBSCL, nước ngọt là tài nguyên quý hơn vàng.
Các dự án thực tế (như VnSAT) đã ghi nhận:
- Chỉ riêng việc áp dụng AWD thủ công (theo dõi ống nhựa) đã giảm 15% – 30% lượng nước tưới.
- Nếu áp dụng kỹ thuật ngập khô xen kẽ tích hợp với cảm biến IoT thông minh, mức tiết kiệm nước có thể đạt tới 42.4% so với canh tác truyền thống.
3. Kỹ thuật ngập khô xen kẽ: Năng suất và Chất lượng gạo có bị ảnh hưởng?
Đây là câu hỏi mà mọi nông dân đều quan tâm. Nếu giảm phát thải mà mất năng suất, thì không ai làm. Rất may, dữ liệu thực tế mang lại tin vui.
Về năng suất: Các dự án quy mô lớn như VnSAT tại Sóc Trăng cho thấy năng suất hoàn toàn ổn định, thậm chí tăng nhẹ 0.91%. Kỹ thuật ngập khô xen kẽ không làm giảm năng suất. Hơn nữa, việc để rễ ăn sâu tìm nước (trong các chu kỳ khô) còn giúp cây lúa cứng cáp hơn, tăng khả năng chống đổ ngã.
Về chất lượng hạt gạo: Đây là một câu chuyện phức tạp hơn, và câu trả lời là: Tùy thuộc vào giống lúa.
- Mặt tiêu cực: Nếu áp dụng AWD cho các giống lúa truyền thống (vốn đã quen ngập nước), cây lúa có thể bị “stress”. Sự căng thẳng này đôi khi làm tăng tỷ lệ hạt bạc bụng (phấn trắng), làm giảm giá trị thương mại.
- Mặt tích cực: Tuy nhiên, với các giống lúa hiện đại được chọn tạo để thích ứng, kỹ thuật ngập khô xen kẽ lại cho kết quả ngược lại. Nó thúc đẩy quá trình lấp đầy hạt, giúp các hạt ở vị trí thấp (vốn hay bị lép) trở nên no đủ hơn. Kết quả là tinh bột có cấu trúc tốt hơn, cho cơm dẻo hơn, mềm hơn và đồng đều hơn.
Kết luận: AWD không phải là “chiếc đũa thần” cho mọi giống lúa. Để “nâng cao chất lượng hạt gạo”, chúng ta phải thực hiện một cách tiếp cận kép: Áp dụng kỹ thuật ngập khô xen kẽ VỚI các giống lúa được thiết kế riêng cho nó.
4. Bài toán Kinh tế: Lợi nhuận ròng 28.5 Triệu/ha
Nếu lợi ích môi trường chưa đủ sức thuyết phục, thì con số lợi nhuận từ dự án VnSAT tại Sóc Trăng chắc chắn sẽ làm thay đổi mọi tư duy.
So với trước khi áp dụng mô hình canh tác bền vững (trong đó AWD là cốt lõi), kết quả thu được vô cùng ấn tượng:
- Chi phí sản xuất: Giảm 1.8 triệu đồng/ha (nhờ giảm chi phí bơm nước, giảm lượng giống, phân bón và thuốc bảo vệ thực vật).
- Lợi nhuận: Tăng vọt từ khoảng 5.9 triệu/ha lên 28.5 triệu đồng/ha.
Lợi nhuận khổng lồ này đến từ đâu?
- Giảm chi phí đầu vào: Như đã nêu.
- Tăng giá trị đầu ra: Nền tảng canh tác bền vững (ít phân thuốc, quản lý nước tốt) đã giúp nông dân tự tin chuyển đổi sang các giống lúa thơm, đặc sản. Tỷ lệ hộ dân dùng giống đặc sản trong vùng dự án tăng từ 50.5% lên 82%.
Kỹ thuật ngập khô xen kẽ rõ ràng là nền tảng công nghệ cho một mô hình kinh doanh chi phí thấp, giá trị cao.
5. Tương lai: Tín chỉ Carbon và canh tác lúa thông minh
Rào cản lớn nhất để nhân rộng kỹ thuật ngập khô xen kẽ không còn là khoa học, mà là “thói quen” và “hạ tầng thủy lợi” (nhiều nơi còn phụ thuộc kênh tưới tiêu chung).
Tuy nhiên, tương lai đang mở ra một động lực kinh tế mới, vượt xa cả tiền bán lúa: Tín chỉ Carbon.
Bằng cách sử dụng kỹ thuật ngập khô xen kẽ (đặc biệt là khi có cảm biến IoT để đo lường chính xác), chúng ta có thể chứng minh được mức giảm phát thải 51% CH4. Lượng khí thải được cắt giảm này có thể được quy đổi thành tín chỉ carbon và bán ra thị trường quốc tế.
Người nông dân tương lai sẽ có “lợi nhuận kép”: Lợi nhuận từ bán gạo chất lượng cao, và lợi nhuận từ bán tín chỉ carbon.
Kỹ thuật ngập khô xen kẽ không còn là một lựa chọn hay một mô hình thí điểm. Nó là một chiến lược tất yếu để vừa làm giàu cho nông dân, vừa bảo vệ hành tinh. Đây là con đường duy nhất để ngành lúa gạo Việt Nam phát triển một cách thực sự bền vững và có trách nhiệm.
