Thiết bị cơ khí bảo vệ tài nguyên đất - nước cho cây trồng miền Đông Nam Bộ và Tây Nguyên - Nông Thôn Việt

Thiết bị cơ khí bảo vệ tài nguyên đất - nước cho cây trồng miền Đông Nam Bộ và Tây Nguyên

Thứ Năm, 26/03/2020, 10:33 [GMT+7]

Tuy ít vốn, nhưng hàng triệu nông dân ở miền Đông Nam Bộ và Tây Nguyên đang sở hữu hai tài nguyên quý giá: vài triệu hecta đất và lượng mưa dồi dào cho sông ngòi và trồng trọt. Nhưng để phát triển nông nghiệp bền vững, cần phải đồng thời khai thác và bảo vệ các tài nguyên này.

 

Liên hợp máy san phẳng laser và máy kéo 55 HP.
Liên hợp máy san phẳng laser và máy kéo 55 HP.

Băn khoăn chuyện giữ nước mưa ở lại tối đa trong lớp đất

Miền Đông Nam bộ với diện tích 4,63 triệu ha đất thì có 19% đất có độ dốc dưới 5%, và 16% đất dốc từ 5 - 27%. Nếu độ dốc vượt quá 0,5%, đất với cây trồng cạn sẽ bị xói mòn, đặc biệt với mưa nhiệt đới (Arnold, 1986). Một nghiên cứu năm 2013 đã đo một số ruộng mía La Ngà (Đồng Nai) cho thấy độ dốc là 1,0 - 2,5%, vượt xa mức giới hạn 0,5%. Người dân phản ảnh rằng trước đây 20 năm khi mới khai hoang năng suất mía khá cao, nay năng suất ngày càng giảm. Có thể tìm được lời giải thích qua yếu tố xói mòn đất đai làm mất dưỡng chất.

Hàng năm, miền Đông Nam bộ và Tây nguyên có lượng nước mưa khoảng 1.500 - 2.500mm, rất cao so với các quốc gia Âu Mỹ. Berkely (Mỹ) là 620mm; Moscow (Nga) là 800mm, Frankfurt (Đức) là 690mm. Theo lý thuyết, lượng mưa này đủ nước cho 2 vụ trồng lúa và màu với tổng thời gian sinh trưởng 200 ngày. Thực tế, chỉ có phần nước giữ trong đất được sử dụng trực tiếp cho cây trồng. Phần lớn còn lại chảy tràn ra sông suối, muốn sử dụng phải bơm hoặc đắp đập, tốn năng lượng. Các cơn “mưa như trút nước” đến 100mm khiến nước chảy tràn, không những làm thất thoát nước mà còn cuốn theo đất đai và dưỡng chất cần cho cây trồng (khác với mưa ở nhiều xứ ôn đới phân bố đồng đều và nhẹ, khoảng dưới 5mm nước).

Vậy, vấn đề đặt ra là làm sao giữ được nước mưa ở lại tối đa trong lớp đất để rễ cây tiếp cận được trực tiếp. Đó là tiết kiệm nước ở cấp vĩ mô trong tình hình biến đổi khí hậu dẫn đến nguồn nước cho trồng trọt ngày càng giảm. So với tiết kiệm nước của vài ngàn hecta tưới phun, tưới nhỏ giọt… quy mô tiết kiệm nước mưa lớn gấp trăm lần với vốn đầu tư ít hơn hẳn.

Dĩ nhiên bảo vệ đất - nước phải có thiết bị cơ khí tương ứng để đạt được quy mô lớn. Khi nói “cơ giới hóa”, chúng ta thường nghĩ đến việc thay thế công lao động cực nhọc ngoài đồng bằng máy móc để tăng năng suất và lợi nhuận cho người nông dân. Nhưng năng suất không thể giữ mãi ở mức cao, nếu đất đai ngày càng thoái hóa, nước tưới ngày càng thiếu. Bảo vệ đất - nước khó có thể bằng lao động thủ công, mà phải cơ giới hóa.

Các giải pháp trong tầm tay

Có thể đề xuất 3 giải pháp bảo vệ đất - nước ở quy mô lớn với công nghệ và thiết bị tương ứng, tất cả nằm trong khả năng chế tạo hoặc ứng dụng tại địa phương.

1. San phẳng ruộng điều khiển bằng laser để tạo ruộng bậc thang.

San laser đã được áp dụng phổ biến ở Mỹ, Úc... từ thập kỷ 1980. Ở miền Tây Nam bộ từ 2004 đến nay đã san được khoảng 2.000 hecta đất lúa (con số này là ít so với Ấn Độ - trong cùng thời gian đã san hơn 1 triệu hecta).

Với lúa nước, san phẳng để tạo ra một thửa ruộng bằng phẳng (độ dốc <0,05%) với diện tích như mong muốn (đa số trường hợp là hợp nhất nhiều mảnh ruộng nhỏ lại) và kiểm soát được mức nước cho cây lúa phát triển, tạo tiền đề ứng dụng cơ giới hóa tiếp theo. Với cây trồng cạn (đậu, bắp…) trên đất có độ dốc không lớn, cỡ 1 - 2%, san laser tạo mặt ruộng có độ dốc hơn 0,2% để tiêu thoát nước từ từ, nhưng cũng không được quá 0,5% vì xói mòn đất do nước chảy tràn mạnh. Thiết bị san với dốc nghiêng theo hai hướng hiện có sẵn trên thị trường.

Nhưng với đất có độ dốc lớn hơn, cỡ 3 - 10%, không thể san như trên vì khối lượng đất đào - đắp quá lớn. Lúc này phải tạo thành những ruộng bậc thang đồng mức (contour terraces). Theo đó, các dải ruộng bậc thang “cơ giới hóa” có bề rộng 15 - 30m để giảm bớt khối lượng đất đào đắp; và máy kéo có thể chạy hàng trăm mét, tăng hiệu suất sử dụng máy. Độ dốc mỗi bậc thang chỉ khoảng 0,3%, nước sẽ thoát từ từ. Kỹ thuật laser tạo bậc thang không vượt tầm tay chúng ta. Đầu tư kiến thiết mỗi hecta ước lượng tốn khoảng 20 - 40 triệu đồng, cũng không quá lớn so với ích lợi lâu dài và bền vững cho nông nghiệp.

Làm dải đồng mức như trên cũng là cách tốt nhất để giữ đất, chính xác là giữ độ phì nhiêu đất đai. Một tài liệu ở Nebraska của Mỹ (1985) cho thấy khả năng giảm đến 80% lượng thất thoát đất trôi, nhờ kỹ thuật canh tác theo dải đồng mức bậc thang.

2. Bồi dưỡng chất hữu cơ cho đất.

Chất hữu cơ trong đất đã được xác lập có nhiều vai trò như cải thiện kết cấu đất tạo thông thoáng cho bộ rễ cây; giữ được phân hóa học và giữ thêm nước, chống khô hạn; tạo môi trường sống cho vi sinh vật có ích trong đất góp phần tăng năng suất cây trồng; thêm dưỡng chất cho cây trồng. Đất đai Việt Nam theo nhiều nghiên cứu đã công bố thì đa số thiếu chất hữu cơ, thậm chí ở mức nghiêm trọng. Nguyên nhân là do nông dân quá trông cậy vào phân hóa học; và một số nơi “hơi dốc” bị xói mòn nên dần mất chất hữu cơ.

Để bồi dưỡng hữu cơ cho đất đai trên diện rộng, nguồn nguyên liệu làm phân hữu cơ phải “rẻ như cho”, không tốn chi phí vận chuyển, nghĩa là phải có sẵn trên đồng ruộng. Vậy chỉ có hai nguồn là dư thừa cây trồng sau khi thu hoạch và cỏ dại trên đồng. Phải băm nát các dư thừa này để chúng mau phân hủy. Các máy nông nghiệp này hiện có sẵn trên thị trường thế giới, chúng ta có thể nhập mẫu và nghiên cứu thu nhỏ lại cho phù hợp với cỡ máy kéo tại chỗ; công nghệ chế tạo các máy băm này cũng không quá tầm ngành cơ khí trong nước.

Có thể băm cây trước khi làm đất hoặc trồng, hoặc có thể băm giữa các hàng cây khi cỏ đã mọc cao.

3. Trồng cây trên luống.

Bộ rễ cây trồng cạn không chỉ hấp thu dưỡng chất mà còn là một “máy thở” hấp thu không khí. Cày bừa xới xáo là để vừa diệt cỏ, vừa tạo thông thoáng cho bộ rễ. Ở Israel, dù đất khô không ngập nước, người ta đã bước đầu trổng cây ăn quả trên luống, đạt năng suất cao (thông tin từ TS Phạm Hồng Đức Phước). Ở miền Nam, nhiều nơi đã lên “mô” trồng cây ăn trái.

Gần đây ở Phú Yên và Nha Trang mới áp dụng cách làm đất theo hố để trồng mía. Cách làm này rất tốt vì bảo vệ đất chống xói mòn ở đất dốc, và tiết kiệm nước ở vùng khô hạn. Tuy nhiên, hai mô hình này mới chỉ cơ giới hóa đào hố, việc bỏ hom mía vào từng hố tốn rất nhiều công lao động so với trồng thông thường. Như vậy năng suất có tăng, nhưng có đủ vượt trội so với chi phí? Bài toán giá đường Việt Nam không cạnh tranh nổi trong khu vực cũng từ chi phí nguyên liệu mía.

Về nguyên lý, dùng máy tạo luống (liếp) dài liên tục và trồng bằng máy theo hàng thẳng, chi phí sẽ thấp hơn nhiều so với đào từng hố và dùng tay bỏ 12 hom mía trong một hố. Vậy cần cơ giới hóa theo luống. Tuy nhiên trồng theo luống cần phải có thêm ưu điểm của trồng theo hố, đó là giữ nước cục bộ, chống xói mòn chảy tràn. Giải quyết vấn đề chống xói mòn bằng phương pháp làm đất tạo hố trũng. Đã có giải pháp: Thiết bị đào rãnh luống ở phía trước, theo sau là bộ phận tạo gờ chặn (basin check) thành các hố trũng cách đều. Nguyên lý và cấu tạo máy cũng không quá phức tạp, ngành cơ khí trong nước có thể chế tạo được.

Các rãnh và luống này nếu đi theo đường đồng mức thì tác dụng giữ đất giữ nước càng hiệu quả hơn. Nghiên cứu ở Mỹ (1995) với cây bắp qua hai năm trên đất có độ dốc 3,8%, so sánh hai nghiệm thức làm đất bình thường và làm đất tạo hố trũng, kết quả cho thấy năng suất trung bình ở làm đất có hố trũng cao hơn 16% so với bình thường.

Tóm lại, độ xói mòn đất - nước cho nông nghiệp ở vùng Đông Nam bộ và Tây nguyên hiện ở mức khá trầm trọng do đất dốc và mưa lớn. Cần áp dụng bảo vệ đất - nước bằng các thiết bị cơ khí với công suất làm việc cao hơn nhiều so với lao động thủ công, đầu tư và chi phí hoạt động chấp nhận được. Dĩ nhiên để thực hiện theo các phương án trên cần thêm những nghiên cứu chi tiết hơn, với các đề tài kết hợp với các cơ sở sản xuất nông nghiệp và các cơ quan nghiên cứu phát triển chế tạo máy nông nghiệp để có thêm các số liệu kỹ thuật và kinh tế phù hợp với địa phương.

PHAN HIẾU HIỀN

;
.
.
.
.