Tưới nước ngập khô xen kẽ cho lúa, nông dân vùng hạn ở ĐBSCL bớt lo

Khi tiếp cận với phương pháp tưới ngập khô xen kẽ, nông dân vùng hạn mặn không còn quá lo lắng về nguồn nước bởi cách làm này tiết kiệm đến 30% lượng nước.

Ứng dụng thiết bị đo mực nước sử dụng công nghệ IoT trong kỹ thuật tưới ngập khô xen kẽ. Ảnh: Minh Đãm.

AWD giúp giảm 30% lượng nước tưới

AWD là một công nghệ tiết kiệm nước giúp giảm tiêu thụ nước tưới trên ruộng lúa mà không làm giảm năng suất. Theo nghiên cứu, AWD cho phép mực nước thấp hơn mặt ruộng đến 15cm. Theo nghiên cứu của các chuyên gia, kỹ thuật tưới ngập - khô xen kẽ (AWD) có thể giảm lượng nước sử dụng lên tới 28% và khí thải mê - tan lên tới 48%.

Nếu phần lớn nông dân nắm bắt và sử dụng kỹ thuật này thành thạo sẽ chia sẻ được gánh nặng nước tưới vào mùa khô đối với các loại cây trồng vật nuôi khác cũng như giúp canh tác lúa bền vững hơn.

Triển khai AWD, khi lúa ở giai đoạn rải phân, nông dân cho nước vào ruộng khoảng 5 - 10cm. Sau đó, khi kiểm tra thấy mực nước xuống thấp so với mặt ruộng từ 10 - 15cm, nông dân mới cho nước vào. Công nghệ này được thực hiện thông qua một thiết bị đo mực nước tự động đặt trong ruộng.

Tuy nhiên, hiện nay, phần lớn nông dân vẫn chưa biết đến kỹ thuật này. Nông dân vẫn duy trì thói quen dẫn nước vào ruộng dựa vào cảm tính mà chưa có căn cứ khoa học. Trước thực tế trên, Trường Đại học Trà Vinh đã triển khai thực hiện dự án “Công cụ hỗ trợ dựa trên dữ liệu vệ tinh Sentinel chứng nhận tính bền vững trong canh tác lúa”.

Mục tiêu dự án nhằm đảm bảo dữ liệu tham khảo tại chỗ đầy đủ và đáng tin cậy được thu thập từ thực địa để phát triển và xác nhận việc giám sát dựa trên dữ liệu vệ tinh Sentinel về thực hành quản lý nước tưới trong canh tác lúa bằng công nghệ ngập - khô xen kẽ ở ĐBSCL.

Dự kiến, dự án sẽ được triển khai thực hiện trong 2 năm, từ tháng 2/2021 đến 11/2022 (4 vụ lúa) tại 3 tỉnh, thành phố gồm: Cần Thơ, An Giang và Trà Vinh. Đến nay, dự án đã triển khai xong giai đoạn 1 với hai vụ hè thu và thu đông.

PGS.TS Diệp Thanh Tùng, Phó Hiệu trưởng Trường ĐH Trà Vinh, chủ nhiệm dự án cho biết: Do tình hình dịch bệnh Covid-19 còn diễn biến phức tạp nên chưa thể tiến hành khảo sát, sơ kết, đánh giá hiệu quả triển khai trong giai đoạn 1. Tuy nhiên, thống kê sơ bộ tình hình sử dụng nước tưới theo phương pháp AWD cho thấy, phần lớn nông dân tham gia dự án có ý thức tiết kiệm nước tưới trong canh tác lúa.

Kỹ thuật tưới ngập - khô xen kẽ có thể tiết kiệm nước được tới 28%. Ảnh: Minh Đãm.

Giai đoạn giữ ruộng khô được tuân thủ rất tốt, đặc biệt đối với các nông hộ đã từng tham gia dự án giai đoạn 1. Điều này cho thấy, nông dân đã tự tin hơn trong việc ứng dụng công nghệ mới để thích ứng với tình hình khan hiếm nguồn nước tưới (do tác động của biến đổi khí hậu).

Những nông hộ lần đầu tham gia dự án và chưa có nhiều kinh nghiệm trong việc ứng dụng công nghệ AWD dè dặt hơn trong việc giữ ruộng quá khô theo khuyến cáo. Chẳng hạn như, thay vì để ruộng khô đến -10cm, người dân chỉ tự tin để khô đến -6, -7cm rồi bơm nước vào. Mặc dù thực hành này không thể tối ưu hoá hiệu quả sử dụng nước tưới trong canh tác lúa, nhưng vẫn chấp nhận được khi mà điều kiện canh tác tối ưu cho AWD ở nhiều nơi vẫn chưa được đảm bảo. Cụ thể là mặt bằng đồng ruộng chưa được san phẳng một cách tuyệt đối.

Tỉnh Trà Vinh là địa phương ven biển cuối nguồn ở ĐBSCL, địa phương chịu tác động mạnh mẽ nhất của biến đổi khí hậu. Mùa nắng nóng thường đến sớm hơn các địa phương khác. Mùa khô 2020, một số diện tích lúa đông xuân đầu vụ bị thiếu nước tưới. Vụ hè thu 2021 vừa qua, Trường Đại học Trà Vinh đã phổ biến công nghệ AWD đến với nông dân xã Phú Cần, huyện Tiểu Cần, tỉnh Trà Vinh.

Ông Dương Văn Tuấn ở ấp Cầu Tre, xã Phú Cần (huyện Tiểu Cần) có 7.000m2 đất lúa tham gia dự án cho hay: Mọi năm qua Tết vẫn còn nước ngọt, bây giờ trước Tết là nước mặn xâm nhập. Đồng ruộng thiếu nước tưới dẫn đến lúa phát triển yếu hơn.

Thiết bị đo mực nước có sử dụng công nghệ IoT do Trường Đại học Trà Vinh chế tạo. Ảnh: Minh Đãm.

Mọi lần, thấy nước mới hơi cạn cạn là dẫn vô tiếp. Mô hình này giảm được nước tưới rất nhiều. Khi áp dụng công nghệ tưới này, ông tâm đắc nhất là tiết kiệm nước so với trước khoảng 30%. Như trước dẫn nước 10 lần thì bây giờ chỉ dẫn nước khoảng 7 lần, còn ai “nhát tay” thì cũng chỉ 8 lần.

Cũng theo ông Tuấn, khi áp dụng công nghệ trên thấy gốc rạ sáng, cây lúa ít bệnh, không đổ ngã. Từ đó, năng suất lúa cao hơn các ruộng khu vực xung quanh. Vừa qua, năng suất lúa nhà ông Tuấn đạt 6 tấn/ha. Cả gia đình rất phấn khởi vì lúa vụ hè thu đạt cao như thế.

Còn ông Thạch Xê cũng ngụ ấp Cầu Tre phấn khởi hơn. Ông Thạch Xê nói: “Ngoài việc tiết kiệm nước, việc giữ nước thấp thấy khống chế được phèn, không bị xì phèn làm ảnh hưởng tới cây lúa như cháy lá. Khâu sử dụng nước thấy linh hoạt hơn. Hiệu quả đạt rất cao, lúa cứng cây sạch bệnh, ít bị lép”.

Qua trải nghiệm phương pháp ngập - khô xen kẽ, ông Thạch Xê rất tâm đắc cách làm này. Bởi khi thấy có xâm nhập mặn mà lượng nước khô quá thấp sẽ có thời gian để dẫn nước vào. Nông dân không cần lượng nước cao như các lần trước nữa.

“Tôi nghĩ bà con mình nên áp dụng để khi gặp mặn mình không còn lo nữa. Bởi vì, trong ruộng lúc nào cũng có độ ẩm ở dưới đất”, ông Thạch Xê chia sẻ. Ông Thạch Xê cũng cho biết thêm bà con nông dân tiếp cận với phương pháp mới này rất tâm đắc và hiện đã không còn quá lo lắng về nguồn nước như trước nữa.

AWD kết hợp với IoT tăng năng suất, tiết kiệm nước tưới

Bên cạnh giải pháp tưới nước ngập khô xen kẽ, trước đó, Trường Đại học Trà Vinh đã chế tạo thiết bị đo mực nước trên ruộng ứng dụng công nghệ IoT (Internet of things). Công nghệ này cho phép người dùng có thể quản lý mực nước trên ruộng đồng thông qua phần mềm quản lý được thiết lập trên thiết bị di động. Thông qua đó, người dùng có thể điều khiển khởi động máy bơm từ điện thoại di động để cho nước vào ruộng khi mực nước ở dưới ngưỡng cho phép của AWD.

Kết quả, AWD kết hợp với IoT mang lại hiệu quả rõ rệt, giúp nông dân tiết kiệm thêm 13 - 20% lượng nước so với AWD thủ công. Bên cạnh đó, 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 đã bày tỏ mong muốn tiếp tục sử dụng công nghệ này.

Theo PGS.TS Nguyễn Thái Sơn, Trưởng Khoa Kỹ thuật và Công nghệ (Trường Đại học Trà Vinh): AWD kết hợp với IoT giúp người dân tiết kiệm nước tưới tiêu từ 13 - 20% so với AWD thủ công, tiết kiệm chi phí bơm tưới từ 24 - 50% tùy vào đặc thù mặt đất canh tác và tiết kiệm công lao động của nông dân. Đặc biệt, dự án không những giúp nông dân tiết kiệm nhiều mặt mà còn giúp năng suất cũng tăng từ 3 - 12%.

Còn anh Lê Hoàng Việt, cán bộ Ban quản lý Dự án VnSAT An Giang cho biết: Nhận thấy lợi ích của IoT trong tưới tiết kiệm nước dùng cảm biến, An Giang đã phối hợp Đại học Trà Vinh tổ chức hội thảo tập huấn cho 20 cán bộ kỹ thuật nông nghiệp tại HTX Tân Lợi và thí điểm 3 ha tại đây. Kết quả thực hiện trong vụ đông xuân 2018 - 2020 cho kết quả tốt, giúp tiết kiệm được chi phí bơm tưới và bảo đảm năng suất.

Qua kết quả bước đầu ở HTX Tân Lợi, Trung tâm Khuyến nông An Giang đã tranh thủ được kinh phí từ Chương trình nông thôn mới của tỉnh để thực hiện tiểu dự án mở rộng áp dụng IoT trong tưới ướt khô xen kẽ với quy mô lớn hơn. Mục tiêu là xác định quy trình tưới ướt khô xen kẽ dùng cảm biến tại địa phương và nhân rộng mô hình áp dụng công nghệ mới.

Tiểu dự án này đã tổ chức tập huấn cho trên 30 nông dân và làm mô hình trình diễn 5 ở HTX Vĩnh Trạch trong 2 vụ thu đông 2019 và đông xuân 2019 - 2020. Kết quả, lượng nước bơm tưới giảm trung bình 30%, năng suất lúa cao hơn 0,4 tấn/ha và lợi nhuận tăng 2,3 - 4 triệu đồng/ha so với đối chứng tưới ướt khô xen kẽ thông thường.

Từ kết quả thực hiện bước đầu ở An Giang, Đại học Trà Vinh đã phối hợp với Ban quản lý dự án VnSAT An Giang và Trạm Khuyến nông triển khai dự án SentiRice được tổ chức European Space Agency (Cơ quan Không gian Châu Âu) tài trợ, chọn 3 thửa ruộng làm mô hình áp dụng IoT cho "1 phải 5 giảm" và đối chứng 15 thửa ruộng của nông dân ở HTX Vĩnh Khánh, xã Vĩnh Khánh, huyện Thoại Sơn. Công nghệ mới được áp dụng là dùng IoT điều khiển tưới tiêu và kỹ thuật viễn thám để đánh giá phát triển của lúa. Thời gian triển khai từ 2021 - 2022 qua 3 vụ lúa.