Nước cho nông nghiệp kỷ XXI Nguyễn Đức Toản Viện khoa học thủy lợi, Bộ NN&PTNT Nhân loại bước qua XX với nhiều thành tựu vĩ đại nhiều lĩnh vực mà phải kể tới phát triển nông nghiệp tới bảo đảm sống cho loài người Bước vào kỷ XXI nhân loại phải đối mặt với nhiều thách thức, có tình trạng khan nước, nơng nghiệp tới phải gánh vác trọng trách Điều địi hỏi quốc gia cộng đồng giới phải cố gắng, nỗ lực hành động chung nhằm đảm bảo cho phát triển nơng nghiệp ổn định, bền vững Lồi người giao thời hai kỷ XX XXI, hai thiên niên kỷ thứ II thứ III Thế kỷ XX qua đi, đầy ắp kiện nhiều phát minh vĩ đại khoa học, sản xuất ngày nhiều cải vật chất tinh thần cho nhu cầu ngày tăng sống người Thành tựu vĩ đại trí tuệ lao động người phủ nhận Khám phá, chinh phục thiên nhiên ước mơ cháy bỏng hoạt động không ngưng nghỉ người từ hệ qua hệ khác Cổ nhân nói: "Nhân dục vơ nhai" Mặt tích cực khát vọng chinh phục người điều khẳng định, bi kịch lại kiêu hãnh thói tham lam vơ trách nhiệm người Trong kỷ tới, loài người phải đối mặt với thách thức ngày gay gắt để tồn phát triển Một thách thức hàng đầu nạn thiếu nước - nói thiếu nước - qui mơ tồn cầu Đây khơng phải dự đốn nữa, mà nguy có thật, ngày trầm trọng Đây khơng phải nói đến vùng khô hạn, thiếu nước kinh niên vốn đặc trưng cố hữu loại hình khí hậu, mà lượng mưa trung bình hàng năm 250 mm, chí vài milimét, có vùng nhiều năm liền không mưa Với tổng lượng nước 1386.106 km3, bao phủ gần 3/4 diện tích bề mặt, trái đất gọi "trái nước", lồi người "khát" đại dương mênh mơng, có 2,5% tổng lượng nước nước ngọt, mà hầu hết dạng băng nằm hai cực (2,24%), cịn lượng nước mà lồi người tiếp cận để sử dụng lại ỏi, có 0,26% Nước điều kiện cần thiết đầưu tiên sống, yếu tố sống, tài nguyên mơi trường Người ta chưa tìm chất thay nước sống "Một người ta thiếu nước, lý lẽ tiêu tan", J.G.Frazer (1854-1941), nhà nhân loại học Xcốtlen viết Thế nhưng, lượng nước quí hành tinh bị người làm tổn thương, số nguồn nước bị nhiễm bẩn nặng đến mức khơng cịn khả hồn ngun Đến đại dương bao la, sâu thẳm, trở thành thùng rác khổng lồ, chứa đựng đủ loại chất thải văn minh kỹ thuật, kể chất thải hạt nhân Tín hiệu S.O.S khơng "Save Our Souls" - "Hãy cứu vớt linh hồn chúng tôi" theo cách hiểu ban đầu, mà "Save Our Seas" - "Hãy cứu lấy đại dương chúng ta" Vào lúc giao thừa kỷ thiên niên kỷ này, thiết tưởng "ôn cố" việc nên làm để "tri tân" tốt Trong số viết trước Tạp chí này, chúng tơi có dịp điểm lại lịch sử tưới tiêu nơng nghiệp vai trị lịch sử văn minh loài người Với 40% tổng sản lượng nơng nghiệp tồn giới thu hoạch diện tích tưới chiếm gần 20% tổng diện tích gieo trồng, nơng nghiệp tới (Irrigated Agriculture) ni sống lồi người Nơng nghiệp tới kỷ XX phát triển với nhịp điệu nhanh Năm 1900, diện tích tới giới 40 triệu hecta, đến năm 1950 đạt 96 triệu hecta, tăng 2,4 lần 1950-1970 thời kỳ tăng nhanh: Năm 1970 lên tới 235 triệu hecta, tăng bình quân gần triệu hecta năm Các năm tiếp theo, nhịp điệu tăng chậm lại: Thời kỳ 1970-1980, bình quân năm tăng triệu hecta, nâng tổng diện tích tưới đến đầu năm 1980 265 triệu hecta Từ 1980 đến 1987, tốc độ tăng bình qn cịn 2,3 triệu hecta/năm Nguyên nhân vùng đất dễ khai thác khơng cịn nhiều, phải tìm kiếm khó khăn, có nguồn nước hạn chế, suất đầu tư ngày cao Tuy vậy, theo đánh giá nhiều chuyên gia, tiềm phát triển tới giới nhiều Song, điều quan trọng cần phải thực thi biện pháp đồng có hiệu để khai thác tốt vùng đất tưới, phát triển nông nghiệp tới bền vững Vẫn cịn đó, học lịch sử lớn suy tàn văn minh sớm phát triển nhân loại số quốc gia có tới, mà người ta cho hủy hoại hệ thống tưới nguyên nhân suy tàn Nhìn lại nơng nghiệp kỷ XX, theo đánh giá Tổ chức lương thực nông nghiệp LHQ (FAO), tưới nước phân bón hai yếu tố định hàng đầu làm cho tốc độ tăng sản lượng lương thực vượt qua tốc độ tăng dân số giới Trong hai thập kỷ 70 80, mức tăng bình quân dân số giới 1,76%, sản lượng lương thực tăng 2,46%, 2,19% tăng suất trồng Tỷ lệ đóng góp bình qn yếu tố làm tăng sản lượng lương thực số nước châu (Trung Quốc, Thái Lan, Inđônêsia, Philippin, Miến Điện, Srilanca, Bănglađét) sau: Nước - 28,8%, phân bón - 24,4%, giống - 23,3%, yếu tố khác - 23,5% Song, thân việc tưới nước cho đất, ngồi mặt tích cực ra, tiềm tàng nguy làm thối hóa đất Theo số liệu FAO, 80 triệu hecta đất tưới bị ảnh hưởng mặn mức độ khác nhau, 30 triệu hecta đất tưới bị mặn đe dọa nghiêm trọng, hàng năm có thêm khoảng 1,5 triệu hecta đất tưới bị hủy hoại úng nhiễm mặn Một số nước có tỷ lệ đất tưới bị nhiễm mặn cao nh Mỹ (28%), Trung Quốc (23%), Pakistan (21%) Thực tế ln nhắc nhở quốc gia cần vận hành bảo dưỡng tốt hệ thống tưới, mà cịn khơng coi nhẹ chút việc tiêu nước hợp lý cho đất tưới Nông nghiệp kỷ XXI sao? Câu hỏi lớn rộng để trả lời đầy đủ đây, xin đề cập vài khía cạnh, đặc biệt khía cạnh liên quan đến vấn đề nước Có thời, người ta tán dương mức thành tựu vượt bậc nơng nghiệp hóa học Nhưng thành tựu có mặt trái nó, đến lúc phải trả giá Thời gian qua, người ta nói đến nơng nghiệp hữu cơ, nông nghiệp sinh thái, nhằm đạt phát triển bền vững, "mùa màng không đất" đề cập Công nghệ biến đổi gen số giống trồng vật nuôi đạt số thành tựu, tồn quan điểm đối nghịch nhau: Tán thành phản đối Song, dù tiến tới nông nghiệp nh nào, hẳn thiếu nước, thứ thay phần lớn vùng trái đất, nước có nhờ mưa Ca dao ta có câu "ơn trời mưa nắng phải thì" Vì mưa nắng chẳng "phải thì", thời tiết "đỏng đảnh" theo thời gian, nông nghiệp tới "tôn vinh" điều bàn cãi Có điều chắn là, nơng nghiệp tới kỷ tới phải có biến đổi để chủ động đáp ứng với thách thức mà tiếp tục lên Thách thức lớn mà nông nghiệp giới kỷ XXI phải đối mặt phải bảo đảm nuôi số dân không ngừng gia tăng điều kiện trái đất khơng cịn "khỏe khoắn" trước - so với đầu kỷ - bị nhiều "trọng thương", cịn thiên nhiên "nổi giận" ngày dồn dập dội Hãy điểm qua số tài nguyên có liên quan trực tiếp đến nông nghiệp Đất đai canh tác bị thu hẹp đủ loại nguyên nhân: Đất trồng trọt bị tổn thương, bị nhiễm, trở thành "đất có vấn đề", số thành "đất chết" Xói mịn đất, sa mạc hóa tiếp tục lan rộng, "nuốt chửng" nhiều đất đai với tốc độ vài chục nghìn kilơmét vng năm từ nhiều thập kỷ chưa có dấu hiệu bị chặn đứng; rừng - phổi hành tinh, chỗ dựa vững bảo đảm cho nông nghiệp phát triển - bị hủy diệt sắt thép, lửa hàm súc vật, kèm theo lũ quét, lở đất, sụt đất ngày nhiều, tàn phá đất đai nhiều vùng rộng lớn, làm khả canh tác; khí hậu trái đất nóng lên, băng tan, nước biển dâng, xâm nhập mặn đất đai canh tác; cuối cùng, tốc độ đô thị hóa nhanh góp phần làm giảm diện tích đất nông nghiệp Theo tài liệu thống kê LHQ, diện tích đất canh tác bình qn đầu người giới năm 1983 0,31 ha/người, đến năm 1993 cịn 0,26 ha/người Đà giảm diện tích đất canh tác hẳn chưa thể dừng Nước yếu tố cần thiết hàng đầu nông nghiệp Không thể có an tồn lương thực khơng chủ động nước Hạn hán hay lũ lụt gây thất bát nơng nghiệp, chí trắng Những năm gần đây, phạm vi giới, lũ lụt hoành hành dội nơi này, đồng hành với khô nẻ nơi kia, xóa mùa màng, tàn phá hành tinh, gây bao tai ương thảm khốc cho người để lại hậu sinh thái nặng nề Nạn khan nước nguồn sinh thủy cạn kiệt nạn ô nhiễm nguồn nước đến mức trầm trọng nhiều vùng giới Nhưng phải nói rằng, tình trạng nhiễm nước góp phần gây nên làm trầm trọng thêm tình trạng khan nước Thực chất, ý nghĩa đó, lồi người tiêu dùng tinh khiết nước thải nước bẩn Loài người thừa nước bẩn, thiếu nước Lượng nước thải nhiều đến mức làm cho nhiều nguồn nước tự nhiên hết khả hoàn nguyên tự làm sạch, đến lượt trở thành nước bẩn Khơng phải có nước thải cơng nghiệp, mà lĩnh vực nơng nghiệp sử dụng gần 70% tổng lượng nước sử dụng giới phải chịu trách nhiệm ô nhiễm gây cho đất nước việc lạm dụng lâu dài diện rộng loại chất hóa học Tình trạng khan nước nhiễm nước gay gắt kỷ tới, gây bùng phát xung đột quốc gia, vùng có chung nguồn nước, lời cảnh báo nghiêm túc đưa từ diễn đàn toàn cầu vào cuối kỷ Trái đất bị bệnh Hơn 55% cảnh quan nguyên sinh trái đất bị thay đổi hoạt động người Cần phải chặn đứng chữa trị kịp thời tình trạng trước trở thành "nan y" Đã có tiếng kêu "Trái đất cần châm cứu" (The Earth Needs Acupuncture) Các chủ đề "Hãy cứu lấy trái đất" LHQ nêu nhân Ngày môi trường giới 1999 "Nước cho kỷ XXI" nhân Ngày giới nước năm 2000, lời kêu gọi hành động chung tất người bảo vệ nhà chung chúng ta, bảo vệ sống chúng ta, tương lai Theo ước tính chuyên gia, đến năm 2025, giới cần sản lượng lương thực tỷ tấn/năm để nuôi sống 8,5 tỷ người, sản lượng lương thực giới năm cuối kỷ XX đạt 1,8 - 1,9 tỷ tấn/năm Dự báo dân số giới 10 tỷ người vào năm 2050, mà theo tiêu chuẩn FAO, bình quân lương thực phải 500 kg/ người/năm đạt điều kiện cần thiết để bảo đảm an ninh lương thực Như vậy, yêu cầu sản xuất lương thực lớn Lượng nước sử dụng nông nghiệp tăng lên nhiều, tỷ lệ chiếm tổng lượng nước sử dụng hàng năm giảm theo đà cơng nghiệp hóa quốc gia phát triển Trước tình hình đó, nơng nghiệp giới tương lai khơng có cách lựa chọn khác phải có chiến lược dự phịng, hướng nỗ lực vào việc nâng cao hiệu suất sử dụng nước Thứ nhất, chiến lược dự phòng, việc cần làm là: Lập đồ vùng có nguy thiếu nước; quản lý chặt chẽ giữ gìn có hiệu nguồn nước có; qui hoạch trồng vật nuôi phù hợp với điều kiện cung cấp nước tương lai; giữ rừng, trồng rừng, nuôi rừng phận quan trọng chiến lược dự phòng; tăng cường hệ thống giám sát, công tác dự báo, cảnh báo, vùng có nguy cơ; ban hành chuẩn bị sẵn sàng thực thi thứ tự ưu tiên cung cấp nước tình trạng khẩn cấp, trước hết nước ăn cho người, đến vật nuôi, lương thực - thực phẩm nhu cầu khác; tăng cường thông tin tuyên truyền nâng cao nhận thức cho người giữ gìn nguồn nước sử dụng nước tiết kiệm Có thể coi biện pháp phi cơng trình chủ yếu chiến lược dự phịng Các biện pháp cơng trình cần nghiên cứu thực cách chắn khẩn trương: Tiếp tục đầu tư xây dựng công trình chứa nước (đặc biệt coi trọng phát triển hồ chứa nhỏ vùng đồi), cơng trình dẫn nước, chuyển nước ; tìm kiếm khảo sát nguồn nước mới, bao gồm nước mặt nước đất ; nghiên cứu sử dụng lại nước tiêu, nước thải; tái nạp nhân tạo (Realimentation) nguồn nước ngầm Các nhà khoa học nhận định rằng, việc tái nạp nguồn nước ngầm tăng dự trữ nước, mà cịn có thêm tác dụng khác, khơi phục cân tầng nước ngầm, góp phần phịng ngừa sa mạc hóa Thứ hai, áp dụng nhiều loại biện pháp để nâng cao hiệu suất sử dụng nguồn nước có quan trọng hiệu trước tốn nhiều tiền đầu tư cho tìm kiếm khai thác nguồn nước Các nhà chuyên môn đánh giá rằng, hiệu suất sử dụng nước nông nghiệp thấp, có 40% lượng nước bị lãng phí thấm sâu chảy tràn lan mặt đất (xét quy mơ tồn vùng, thất khơng phải hồn tồn "mất đi" theo nghĩa đen nó) Các biện pháp nâng cao hiệu suất sử dụng nước bao gồm: - Nâng cấp chất lượng cơng trình tưới để giảm tổn thất nước - Mở rộng áp dụng phương pháp kỹ thuật tới tiết kiệm nước - Cải tạo xây dựng đồng ruộng - Đổi tăng cường công tác quản lý tới từ nguồn nước mặt ruộng Về việc giảm nhu cầu nước trồng, nhà khoa học nơng nghiệp có nhiều cơng trình nghiên cứu, nhân xin nói hai thành tựu đáng lưu ý: Lai tạo thành công số giống trồng có khả thích nghi tốt với điều kiện thiếu nước, mà suất chất lượng sản phẩm không bị giảm đáng kể, giống lúa chịu hạn (CH) Viện lương thực thực phẩm ta; theo thông báo gần (New Scientists, 3/2000), nhà khoa học Mỹ gốc Đài Loan sử dụng gen ngô đưa vào lúa, tạo giống lúa lai siêu suất (năng suất cao 35% so với giống lúa khác điều kiện canh tác), có khả chịu hạn tốt, chất lượng tốt an toàn sức khoẻ người Trong thập kỷ 80-90 vừa qua, người ta nói đến nơng nghiệp mặn (Saline Agriculture), gieo trồng đất mặn ven biển, tới nước biển pha loãng trực tiếp nước biển Theo tài liệu công bố Mỹ (1990): Pearl millet Bajra (một loại kê - Pennisetum Typhoides), loại hạt thức ăn phổ biến Châu Phi ấn Độ, trồng đất đụn cát ven biển, gần Bhavnagar, tới nước biển (độ mặn NaCl = 16,0 - 22,5‰) Gieo hạt nẩy mầm nước bón phân, sau tới vài lần nước biển, cho suất hạt 1,0-1,6 tấn/ha 3,3 - 6,5 tấn/ha thức ăn gia súc Barley (lúa đại mạch - Hordeum vulgare) loài cốc chịu mặn Trường đại học tổng hợp Arizona, người ta tạo loại đại mạch cho suất khoảng tấn/ha tới nước ngầm có độ mặn nửa độ mặn nước biển * ** Đối với nước ta, vấn đề nêu gần liên quan cả, có khác quy mơ mức độ Song, thiết nghĩ, có điều thiết không coi nhẹ, mà ngược lại, cần đặc biệt quan tâm (thực tế có việc thực rồi) Đó là: Phải chặn đứng nạn phá rừng để làm nông nghiệp, đồng thời quản lý chặt chẽ quỹ đất nơng nghiệp có, quy hoạch khai thác quỹ đất có hiệu hơn, thu giá trị cao Theo điều tra, từ năm 1980 đến nay, diện tích đất nơng nghiệp bình qn đầu người nước ta tiếp tục giảm: 1980: 0,1318 ha; 1983: 0,11 ha; 1990: 0,108 ha; 1993: 0,099 ha; 1998: 0,08 Xu hướng cịn giảm với đà thị hóa, cơng nghiệp hóa tăng dân số Về nguồn nước, nước ta có lượng nước phát sinh lãnh thổ trung bình đầu người thấp trị số trung bình giới (4100 m3/người/năm so với 7100 m3/người/năm) Mặc dù tổng lượng dịng chảy mặt trung bình nhiều năm nước ta lớn - 835.109 m3, số có 37%, tức 313.109 m3 phát sinh lãnh thổ Hai hệ thống sông lớn sông Mêkông sông Hồng, chiếm 77% tổng lượng dòng chảy nước, mà hai đồng lớn nước ta hạ lưu hai hệ thống sơng Do đó, tính tốn nguồn nước ta phải tính đầy đủ đến đặc điểm có tầm quan trọng trị kinh tế Nước ta đất chật người đơng, dân số cịn tiếp tục tăng từ đến kỷ sau, bình qn đất nơng nghiệp tính theo đầu người cịn giảm, có 3000 km bờ biển, nhiều diện tích đất mặn ven biển chưa khai thác tiềm Trong tương lai, cần đầu tư cho nghiên cứu trơng mong vào việc phát triển nông nghiệp mặn, tất nhiên trồng lương thực Nước vấn đề sống người, cộng đồng, quốc gia Trước thực trạng trái đất diễn biến nay, sức ép gia tăng dân số nhu cầu phát triển, vấn đề nước thực trở thành thách thức lớn loài người, quốc gia kỷ tới Vì quốc gia cần có chuẩn bị, cộng đồng quốc tế cần có hành động chung để chủ động ngăn chặn, tránh xảy thảm họa thiếu nước toàn cầu Loài người phải hành động chung để cứu lấy trái đất, để trái đất mãi hành tinh xanh Biên tập: Đặng Ngọc Bảo ... tình trạng khan nước Thực chất, ý nghĩa đó, lồi người tiêu dùng tinh khiết nước thải nước bẩn Loài người thừa nước bẩn, thiếu nước Lượng nước thải nhiều đến mức làm cho nhiều nguồn nước tự nhiên... đến lượt trở thành nước bẩn Khơng phải có nước thải cơng nghiệp, mà lĩnh vực nông nghiệp sử dụng gần 70% tổng lượng nước sử dụng giới phải chịu trách nhiệm ô nhiễm gây cho đất nước việc lạm dụng... cơng trình dẫn nước, chuyển nước ; tìm kiếm khảo sát nguồn nước mới, bao gồm nước mặt nước đất ; nghiên cứu sử dụng lại nước tiêu, nước thải; tái nạp nhân tạo (Realimentation) nguồn nước ngầm Các