Quản lý nước làm tăng lợi nhuận cho trang trại

Một lối sống lành mạnh bao gồm hỗn hợp các thói quen. Chế độ ăn uống, tập thể dục, ngủ và các yếu tố khác đều phải cân bằng. Tương tự, một trang trại hoạt động bền vững cũng phải dựa trên kế hoạch hài hòa về biện pháp quản lý đất, nước và cây trồng.

Cảm biến đo độ ẩm đất hỗ trợ cho việc lập kế hoạch tưới và đo lượng nước tiêu thụ của các trang trại. Ảnh: Matt Yost.

Miền tây Hoa Kỳ là khu vực có nguồn tài nguyên nước khan hiếm. Trong trường hợp này, các biện pháp quản lý nước đóng góp lớn cho kế hoạch sản xuất bền vững. Khắp toàn cầu quan tâm nhiều hơn về sự khan hiếm nước. Điều này là vì đô thị hóa làm cạn kiệt nguồn cung cấp nước ở một số khu vực và dự đoán thiếu nước trong tương lai với lượng tuyết bao phủ ít hơn.

Các kỹ thuật quản lý nước dẫn đến việc sử dụng tối ưu các nguồn nước có giới hạn không được xác định rõ. Nhưng Matt Yost, nhà nghiên cứu tại Đại học Bang Utah, đang nỗ lực tìm ra sự kết hợp tốt nhất của các biện pháp để tối đa hóa năng suất, lợi nhuận và hiệu quả sử dụng nước.

Yost giải thích “Hầu hết các vùng đất trồng trọt ở Utah và miền tây Hoa Kỳ đều canh tác có tưới nước. Có những khu vực mà nước ngầm từ tầng nước ngầm đang được sử dụng nhanh hơn mức nó có thể được bù đắp lại. Một số trong những khu vực này đang chịu áp lực lớn để bảo tồn nước”.
 

Nước tưới đến từ các tầng nước ngầm nằm sâu bên dưới mặt đất của trang trại. Tầng nước ngầm được đầy nước lại một cách tự nhiên bởi lượng nước mưa chảy vào từ bề mặt đất. Tăng sử dụng nước có khả năng làm hạ thấp mực nước ngầm. Cuối cùng giếng có thể khô. Những yếu tố này làm cho việc tối ưu hóa sử dụng nước rất quan trọng đối với an ninh lương thực.

Thí nghiệm công nghệ tưới Pivot ở Trung tâm Utah. Từ trái sang phải: Tưới phun ở độ cao thấp (LESA), tưới phun ở độ cao trung bình (MESA) và tưới nhỏ giọt di động (MDI). Ảnh: Matt Yost.

Yost nghiên cứu nhiều biện pháp quản lý nước. Những biện pháp này bao gồm sử dụng kế hoạch tưới tiêu và công nghệ tưới tiên tiến. Ngoài ra, nhóm của ông nghiên cứu các biện pháp quản lý đất và cây trồng. Họ đánh giá biện pháp luân canh bằng các loại cây chịu hạn, các cây che phủ và giảm cày xới đất.
 

Nhóm của Yost làm việc cùng với nhiều nông dân trên khắp bang Utah để thực hiện các thí nghiệm ở quy mô trang trại.
 

“Nghiên cứu quản lý tưới nước thì khó khăn và tốn kém trên trang trại của những người nông dân”, Yost nói. “Đặc biệt đúng khi nói đến việc lập kế hoạch tưới. Mặc dù khó khăn, nghiên cứu ngoài đồng ruộng và các biện pháp quản lý nước này cũng như các biện pháp nông học rất quan trọng cho việc hiểu và áp dụng các biện pháp tưới mới tối ưu”.
 

Sự kết hợp nào là tốt nhất của các biện pháp quản lý để tối đa hóa năng suất, lợi nhuận và hiệu quả sử dụng nước? Câu trả lời là chưa rõ ràng. Những kết quả và các phân tích vẫn đang thực hiện, nhưng Yost đưa ra một số khuyến cáo ban đầu:
 

• Các kỹ thuật tưới pivot tiên tiến, chẳng hạn như tưới phun nhỏ giọt di động và tưới chính xác hoặc tưới phun năng lượng thấp đều có lợi. Những biện pháp tưới nước này thường có khả năng duy trì năng suất cây trồng với lượng nước áp dụng ít hơn khoảng 20%.
 

• Hầu hết nông dân có thể giảm mức độ tưới khoảng 10% mà không ảnh hưởng đến năng suất cây trồng.
 

• Ứng dụng than sinh học (biochar) đang cho thấy một số lợi ích về năng suất cây trồng hoặc tiết kiệm nước tưới trong ngắn hạn.

Hệ thống tưới pivot tiên tiến như tưới nhỏ giọt di động, tưới chính xác và tưới phun năng lượng thấp làm giảm thất thoát nước do bị gió cuốn đi và bốc hơi – làm giảm bớt lượng nước tưới. Ảnh: Jonathan Holt.

Yost nói “Chúng tôi đang bắt đầu trả lời các câu hỏi về các biện pháp tưới mới và phương pháp lập kế hoạch tưới. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thứ để khám phá”.
 

Tiếp theo, Yost và nhóm của ông hy vọng sẽ được đảm bảo kinh phí cho các điểm nghiên cứu tưới nước dài hạn. Nước là một nguồn tài nguyên có hạn và quan trọng. Các chiến lược để tối ưu hóa việc sử dụng nước sẽ rất quan trọng đối với sự bền vững của nông nghiệp có tưới.
 

Yost giải thích “Trong ngành nông nghiệp có tưới, các biện pháp nông học và hệ thống tưới nước luôn song hành với nhau. Hầu như tất cả mọi thứ đều ảnh hưởng lẫn nhau. Hầu hết các chương trình về hệ thống tưới nước tập trung nhiều vào kỹ thuật hơn là vào tính khoa học của biện pháp tưới nước. Với khóa đào tạo ban đầu của tôi về nông học, tôi đã nhận thấy những mặt hạn chế của kỹ thuật tưới nước và đã xác định được các cơ hội để hợp nhất tính khoa học của biện pháp tưới nước và biện pháp nông học. Quan điểm độc đáo của Yost đưa ra một cách tiếp cận toàn diện trong quản lý tổng hợp đất, nước và cây trồng.

Nguyễn tiến Hải theo Agronomy.