Trong lịch sử, vào năm 1890 - 1891 Giáo sư WJ Green của Ohio Experiment Station, Wooster, bang Ohio, Hoa Kỳ đã thiết kế 1 chiếc chậu trồng cây tự tưới hoạt động dựa trên nguyên lý đơn giản của thẩm thấu ngược, nước được thẩm thấu từ phần chứa nước dưới chậu ngược lên đất thông qua lõi thấm. Chúng được miêu tả có thể tự động tưới cây kể cả khi chủ nhân đi vắng dài ngày nhờ 1 hệ thống phao tự động bên trong chậu được nối với bể chứa. Đây được biết đến như một hệ thống trồng cây tự tưới.
Từ đây, rất nhiều công ty đã “ăn cắp” ý tưởng và bán các sản phẩm chậu trồng cây tự tưới ra thị trường với các tên khác nhau như EarthBox, Tomato Success Kit hoặc Garden Patch Grow Box.
Ngày nay, sự vận dụng của phương pháp tự tưới đã trở thành quy mô công nghiệp ở các nước có nền nông nghiệp hiện đại. Lợi dụng mao dẫn và thẩm thấu, các ống bấc thấm được đưa vào đất nhờ máy móc hiện đại, nước sẽ được dẫn từ kênh qua các ống bấc và làm ẩm ướt khu vực đất xung quanh từ dưới lòng đất lên bề mặt. Đây là phương án tưới rất hiệu quả, tiết kiệm tài nguyên nước, không gây ra hiện tượng rửa trôi dinh dưỡng khi sử dụng phân bón.
Thế nhưng, trong tự nhiên cũng có một nguyên lý tương tự - cây cối tự tưới nước cho nhau.
Năm 1999, một nhóm các nhà khoa học của Đại học Cambridge đã thực hiện nghiên cứu thực nghiệm có tên “Tiến về phương Nam” tại rừng Amazon vào mùa khô và họ phát hiện hiện tượng cây có bộ rễ sâu giúp cây trồng có bộ rễ nông, rễ cạn sống sót qua mùa khô nhờ cơ chế chia sẻ nguồn nước từ dưới sâu trong lòng đất qua hệ thống rễ sâu và gọi hiện tượng đó là “tái phân bố thủy lực” (Hydraulic Redistribution).
Năm 2008, Bogie, N., Bayala, R., Diedhiou, I., Conklin, M., Fogel, M., Dick, R., và Ghezzehei có nghiên cứu về Tái phân phối thủy lực bởi cây bụi sahelian bản địa tại vùng hoang mạc bang California. Họ đã quan sát thấy vùng đất xung quanh gốc cây sahelian có hiện tượng tái ẩm sau mỗi đêm, khi cây ngừng quang hợp. Họ đã sử dụng một loại chất đánh dấu nước (deuterium) để kiểm tra dòng vận chuyển nước nhằm xác định nhận định về tái phân bố thủy lực qua việc “truy vết” nước.
Trong 5 ngày, họ đã tìm ra câu trả lời.
Họ đã tìm thấy bằng chứng về chất đánh dấu trong lá một cây sahelian vào ngày đầu tiên sau khi bơm nước có deuterium vào độ sâu 1,2m dưới gốc cây, và sau đó một ngày họ tìm thấy nó trong cây kê mọc gần với cây bụi.
Phát hiện này lần đầu tiên khẳng định rằng nước được rễ cây bụi sahelian thẩm thấu từ dưới sâu lên có thể được chuyển sang cây kê liền kề trong thực nghiệm nghiên cứu. Điều này cũng rất phù hợp bởi nếu chúng ta quan sát, các cây bụi thường là các loài thực vật bản địa, có bộ rễ sâu và chúng sinh trưởng quanh năm tươi tốt, kể cả khi khô hạn. Nếu để ý kỹ hơn, một lùm cây bụi có lẫn các loài khác mọc cùng, tạo thành một quần thể nhỏ thì chúng có xu hướng thích nghi với điều kiện khắc nghiệt tốt hơn mọc đơn lẻ, có thể dễ dàng nhận thấy ở những quần thể cây bụi ở vùng Ninh Thuận, Bình Thuận, Phú Yên… ở nước ta. Vậy, tại sao chúng ta không sử dụng một loài cây bụi làm nhiệm vụ cung cấp nước tưới cho các loài cây rễ nông, cây thời vụ để giảm việc tưới nước mà vẫn đảm bảo được đất đai màu mỡ, phì nhiêu?
Một nhóm bạn trẻ tại Việt Nam đã vận dụng điều đó khi sử dụng loài cỏ Vetiver Zizanioides.L làm cây mẹ, và gọi đó là trụ đỡ về nhu cầu nước cho cây trồng chính.
Cỏ Vetiver Zizanioides.L là cỏ có bộ rễ sâu, phát triển nhanh, chúng có thể ăn sâu tới 3m chỉ trong một năm, và thường đạt độ sâu 7 - 8m, thậm chí hơn 12m trong những điều kiện địa chất đặc thù như cát pha. Điều đặc biệt là rễ cỏ không ăn ngang mà luôn mọc thẳng đứng vào lòng đất, điều này khiến cho cấu trúc bộ rễ cỏ có hình dạng giống như một chùm bấc thấm. Sự vận dụng rễ cỏ Vetiver Zizanioides.L như một hệ thống tự tưới sinh học đã mang lại hiệu quả qua nhiều mô hình thực nghiệm của các bạn trẻ trong cộng đồng Nông dân Vetiver Việt Nam (hiện nhóm có trên facebook ở chế độ công khai) tại khắp các tỉnh thành, đặc biệt là các tỉnh phía Nam như Long An, Tiền Giang; các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên như Ninh Thuận, Gia Lai, Đắk Lắk.
Khi trồng cỏ gần cây trồng chính, nhờ hiện tượng cấp bù thủy lực và cắt lá cỏ tấp phủ cho đất, đã giúp cho đất trở nên thông thoáng hơn, ẩm hơn, mát hơn, giàu hữu cơ hơn, qua vi sinh vật đất và rễ cây đã có điều kiện phát triển ổn định, giảm được các yếu tố tiêu cực tác động như nắng hạn hay mưa dầm dài ngày. Cũng nhờ những bộ rễ cỏ ăn sâu, nước mưa hoặc nước tưới trên bề mặt đất được thấm nhiều hơn vào đất trong mùa mưa hoặc khi tưới, qua đó giúp tích tụ nước ngầm, hồi phục nước ngầm, nâng cao hiệu quả sử dụng nước tưới - vốn là vấn đề rất cấp bách trong nông nghiệp nước ta.
Thiết nghĩ, cần có thêm nhiều nghiên cứu và phổ biến cách làm hay để nông dân trong cả nước biết và áp dụng.