CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.6. Vai trò thu và quản lý nƣớc mƣa trong sản xuất nông nghiệp dựa vào nƣớc mƣa
chứa).
Theo Critchley và Siegert (1991), có một số chiến lƣợc quản lý nƣớc mƣa nhằm cải thiện năng suất cây trồng và lƣợng nƣớc mƣa thấm qua đất cung cấp cho cây trồng. Chiến lƣợc nhằm tối đa lƣợng nƣớc sẵn có trong vùng rễ (tối đa hoá nguồn tài nguyên nƣớc mƣa thấm qua đất cung cấp cho cây trồng) thông qua các biện pháp làm giảm dòng chảy bề mặt nhƣ làm ruộng bậc thang, tạo ra dốc bên trong và làm các đƣờng rảnh trong theo chiều dài bên trong đồng ruộng cho phép nƣớc mƣa ở lại một thời gian. Mặt khác, có thể chuyển hƣớng dòng chảy đến các khu vực lƣu trữ nƣớc để tƣới bổ sung nhƣ ao hồ, đập và bể chứa. Bên canh đó, chiến lƣợc nhằm tối đa khả năng hấp thụ nƣớc của cây trồng, bao gồm các biện pháp quản lý đất và cây trồng làm tăng lƣợng nƣớc vùng rễ nhƣ sử dụng màng phủ nông nghiệp, tƣới nhỏ giọt, luận canh, xen canh và quản lý dinh dƣỡng đất.
1.6. Vai trò thu và quản lý nƣớc mƣa trong sản xuất nông nghiệp dựa vào nƣớc mƣa mƣa
Hiện nay, trên toàn thế giới có khoảng trên 1,5 tỉ hécta đất trồng trọt, trong đó hơn 80 % diện tích phụ thuộc chủ yếu vào nƣớc mƣa, đóng góp ít nhất 2/3 sản lƣợng lƣơng thực toàn cầu (Mekdaschi và Liniger (2013) trích dẫn từ FAOSTAT, 2005 tại Rockström và cs. (2007), Scheierling (2011)). Nông nghiệp dựa vào nƣớc mƣa đƣợc thực hiện ở hầu hết hệ sinh thái nông nghiệp hay các vùng khí hậu, thủy văn trên thế giới. Năng suất có thể cao ở vùng ôn đới, với mối liên hệ chặt chẽ giữa lƣợng mƣa và đất sản xuất, và vùng nhiệt đới cũng vậy, đặc biệt là những vùng đất bán ẩm và ẩm. Nhƣng ở các vùng đất khô cằn, chiếm khoảng 40 % diện tích đất toàn cầu, năng suất của các loại cây trồng chính có xu hƣớng tƣơng đối thấp; khoảng từ ¼ đến ½ tiềm năng của chúng (Mekdaschi và Liniger (2013) trích dẫn từ Rockström và cs. (2007), Wani và cs. (2009), Scheierling và cs. (2013)). Những phân tích về khoảng cách năng suất ở các vùng bán khô hạn và bán ẩm nhiệt đới cho thấy, năng suất của nông dân thấp hơn 2-4 lần so với năng suất tối ƣu có thể đạt đƣợc đối với các vụ mùa chính. Sản lƣợng ngũ cốc dao động khoảng 1-2 tấn/ha, so với sản lƣợng tối ƣu hơn 4-5 tấn/ha (Falkenmark và cs., 2001).
Biazin và cs. (2012), nghiên cứu về thu và quản lý nƣớc mƣa trong sản xuất nông nghiệp dựa vào nƣớc mƣa ở khu vực cận Sahara, Châu Phi cho thấy rằng, các kỹ thuật thu nƣớc mƣa có thể cải thiện hàm lƣợng nƣớc trong đất ở vùng rễ, gần sáu lần năng suất cây trồng thu đƣợc, giảm nguy cơ bị mất mùa do khô hạn cũng nhƣ cải thiện nƣớc và sản lƣợng cây trồng. Bên cạnh đó, việc thu nƣớc mƣa, đã hỗ trợ cải thiện quản lý môi trƣờng thông qua việc bảo tồn nguồn nƣớc, cải thiện độ màu mỡ của đất, giảm xói mòn đất và phục hồi các vùng đất ngập nƣớc (Udmale và cs., 2014). Reij và cs. (2009) cho rằng, kỹ thuật thu nƣớc mƣa tại chỗ đã giúp cải tạo hơn 200.000 ha đất nông nghiệp bị suy thoái ở Burkina Faso, do đó làm tăng năng suất trung bình ít nhất 400 kg/ha. Vì vậy, các hoạt động thu nƣớc có thể biến đất bị suy thoái và bỏ hoang thành các vùng đất nông nghiệp hiệu quả. Sharma và cs. (2008) cho rằng, thu nƣớc mƣa rất có tiềm năng cho vùng sản xuất nông nghiệp dựa vào nƣớc mƣa ở Ấn Độ. Nƣớc mƣa sử dụng bổ sung cho tƣới tiêu có năng suất biên cao nhất và có thể gia tăng sản lƣợng lên 50 %, và lợi ích ròng đƣợc cải thiện khoảng 3 lần đối với lúa, 4 lần đối với đậu và 6 lần đối với hạt có dầu. Tác động của hạn hán giảm đáng kể khi nông dân đƣợc trang bị các hệ thống thu nƣớc mƣa.
Tại Việt Nam, Lê Trung Tuân (2009) khi thực hiện mô hình thu nƣớc mƣa cho canh tác nông lâm nghiệp vùng đất cát ven biển Nam Trung Bộ chỉ ra rằng, ngoài hiệu quả về kinh tế, mô hình đã góp phần vào cải thiện môi trƣờng sinh thái. Bên cạnh đó, mô hình đã làm thay đổi nhận thức của cộng đồng trong việc thu nƣớc mƣa nhằm giảm tình trạng sa mạc hóa và phát triển hệ thống canh tác các loại cây trồng vùng đồi cát.
1.7. Vai trò của thu nƣớc mƣa trong thích ứng với biến đổi khí hậu
Theo Lebel (2014), để ổn định sản lƣợng cây trồng trong điều kiện BĐKH ở vùng hạ Sahara Châu Phi sẽ đòi hỏi các chiến lƣợc thích ứng thích hợp, tập trung vào quản lý đất và nƣớc. Việc thu nƣớc mƣa đã đƣợc sử dụng để giảm sự nhạy cảm của cây trồng đối với hiện tƣợng khô hạn. Là một chiến lƣợc thích ứng có giá trị đối với những tác động của BĐKH. Việc thu nƣớc mƣa đã khắc phục tới 40 % khoảng cách năng suất do thiếu nƣớc trong điều kiện hiện nay và 31 % trong các điều kiện khí hậu trong tƣơng lai (2050) trong mùa trồng chính đối với ngô, do đó tạo ra một giải pháp thay thế cho việc tƣới tiêu từ nguồn nƣớc ngầm khan hiếm hoặc không thể tiếp cận. Kattel (2015) nghiên cứu trƣờng hợp ngƣời nông dân Nepal thu nƣớc mƣa để thích ứng với BĐKH cho thấy, đây là một chiến lƣợc quan trọng để nông dân giữ nƣớc, tăng
thấm nƣớc ngầm và đối phó với sự thay đổi lƣợng mƣa và hạn hán. Nông dân thu nƣớc mƣa để trồng các cây có giá trị cao nhƣ rau, ngô, lúa mì và lúa. Việc áp dụng thu nƣớc mƣa có thể làm tăng thu nhập hộ gia đình từ nông nghiệp và chăn nuôi. Những ngƣời hƣởng lợi từ việc tăng cƣờng nguồn nƣớc tƣới cho phép họ có thể đa dạng hóa cây trồng từ ngũ cốc sang rau màu.
Các hệ thống thu nƣớc có thể đóng vai trò là công cụ quản lý thiên tai và thích ứng với BĐKH bằng cách giảm bớt độ phơi nhiễm và dễ bị tổn thƣơng và tăng khả năng thích ứng với các tác động bất lợi tiềm tàng của khí hậu cực đoan (IPCC, 2012). Thu nƣớc mƣa là một trong những kỹ thuật thu nƣớc hiệu quả để thích ứng với sự thay đổi về cung cấp nƣớc và lƣợng mƣa. Với các công nghệ hỗ trợ (hiện đại và bản địa), thu nƣớc mƣa có hiệu quả kinh tế, và có thể làm giảm nhẹ các nhu cầu cần thiết trong những giai đoạn thiên tai bất ngờ. Thu nƣớc mƣa cũng làm tiết kiệm các chi phí do sử dụng các công nghệ đơn giản nhƣ không phải sử dụng máy bơm cũng nhƣ tiêu hao năng lƣợng đầu vào. Điều này làm giảm phát thải khí nhà kính liên quan đến nguồn cung cấp nƣớc. Do đó, công nghệ thu nƣớc mƣa có thể đóng góp vào việc giảm nhẹ và thích ứng với BĐKH (König và Lo, 2009).