Quản lý nước, 'chìa khóa' giảm khí metan
Trước đây, việc giữ nước thường xuyên trên ruộng được xem là "chuẩn mực" canh tác của nông dân Việt Nam. Nước giúp hạn chế cỏ dại, tạo điều kiện cho lúa sinh trưởng và gần như không ảnh hưởng tới năng suất. Tuy nhiên, trong bối cảnh biến đổi khí hậu diễn biến phức tạp, áp lực sâu bệnh ngày càng gia tăng và yêu cầu giảm phát thải khí nhà kính, thói quen này đang bộc lộ những hệ lụy đáng lo ngại đối với sức khỏe cây lúa và môi trường.
Theo các nghiên cứu khoa học, đất ruộng ngập nước lâu ngày tạo môi trường yếm khí, thúc đẩy hoạt động của vi khuẩn sinh metan trong quá trình phân hủy chất hữu cơ. Khí metan (CH₄) phát sinh từ đây là một trong những khí nhà kính có khả năng gây hiệu ứng nóng lên toàn cầu mạnh hơn nhiều lần so với CO₂. Vì vậy, trong lộ trình Việt Nam thực hiện cam kết đạt phát thải ròng bằng "0" vào năm 2050, sản xuất lúa - lĩnh vực phát thải khí metan lớn buộc phải thay đổi phương thức canh tác theo hướng giảm phát thải và bền vững hơn.
Tưới ngập khô xen kẽ giúp giảm phát thải khí metan, nâng cao hiệu quả canh tác lúa. Ảnh: Quốc Toản.
Thanh Hóa là địa phương có diện tích sản xuất lúa lớn, hơn 230.000 ha/năm. Lúa là cây trồng chủ lực của tỉnh, đồng thời cũng là nguồn phát thải khí metan đáng kể. Những năm qua, ngành nông nghiệp Thanh Hóa đã tăng cường áp dụng đồng bộ các giải pháp nhằm đổi mới phương thức sản xuất, vừa nâng cao năng suất, vừa giảm lượng phát thải trong canh tác lúa.
Trên cơ sở đó, Trung tâm Nghiên cứu Khảo nghiệm và Dịch vụ cây trồng (Viện Nông nghiệp Thanh Hóa) phối hợp với Công ty TNHH Faeger Việt Nam triển khai mô hình thí nghiệm xác minh phát thải khí nhà kính trong canh tác lúa theo phương pháp tưới ngập khô xen kẽ (AWD) tại vụ xuân và vụ mùa năm 2025.
Mô hình được thực hiện trên tổng diện tích 8.000 m² cho hai vụ (mỗi vụ 4.000 m²). Trong đó, bố trí ruộng thí nghiệm và ruộng đối chứng, mỗi loại 2.000 m². Toàn bộ quy trình áp dụng cơ giới hóa đồng bộ, sản xuất theo hướng hữu cơ. Ruộng thí nghiệm áp dụng phương pháp AWD, còn ruộng đối chứng duy trì tưới ngập nước liên tục theo tập quán truyền thống.
Ruộng lúa áp dụng tưới ngập khô xen kẽ, rễ phát triển mạnh, cây cứng khỏe. Ảnh: Trung Quân.
Ông Lê Viết Đông, Phó Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Khảo nghiệm và Dịch vụ cây trồng, chia sẻ, phát thải trong sản xuất lúa hiện nay xuất phát từ ba nguyên nhân chính: bón nhiều phân vô cơ gây phát thải nitrit, đốt rơm rạ phát thải CO₂ và phát thải metan do đất ruộng ngập nước.
Trong đó, phát thải từ bón nhiều phân vô cơ hoàn toàn có thể giảm được thông qua các biện pháp giảm lượng phân bón sử dụng. Phát thải do đốt rơm rạ trên đồng ruộng cũng có thể giảm bằng cách thu gom rơm rạ ra khỏi đồng ruộng để làm nguyên liệu cho nhiều hoạt động sản xuất khác. Khó nhất là giảm phát thải khí metan trong sản xuất lúa vì phải áp dụng phương pháp AWD. Để áp dụng được AWD đòi hỏi phải có hệ thống thủy lợi nội đồng hoàn chỉnh. Hệ thống này phải đảm bảo hai yếu tố: tưới được và tiêu được.
Để đảm bảo tính khoa học, tại ruộng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu sử dụng buồng khí và thiết bị lấy mẫu khí định kỳ 7 ngày một lần, đồng thời đo mực nước hằng ngày từ khi gieo cấy đến khi thu hoạch. Mẫu khí được gửi phân tích nhằm xác định chính xác lượng phát thải khí nhà kính trong từng giai đoạn sinh trưởng của cây lúa.
Theo quy trình AWD, ruộng thí nghiệm được rút nước bốn lần vào các giai đoạn then chốt: 2 tuần sau cấy, kết thúc đẻ nhánh, trước trỗ và giai đoạn chín sáp. Đặc biệt, tại thời điểm kết thúc đẻ nhánh, mực nước được rút xuống mức -15 cm so với mặt ruộng. Trong khi đó, ruộng đối chứng vẫn duy trì ngập nước liên tục.
Kết quả theo dõi cho thấy, tại ruộng thí nghiệm AWD, cây lúa sinh trưởng bình thường, thậm chí khỏe hơn so với ruộng đối chứng. Giai đoạn từ gieo cấy đến đẻ nhánh, sâu bệnh xuất hiện ít hơn, mật độ sâu hại giảm 20-30% nhờ kết hợp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM). Lá lúa cứng cáp, bộ rễ phát triển mạnh, chiều dài rễ trung bình tăng khoảng 15%, giúp cây hấp thụ dinh dưỡng tốt hơn và tăng khả năng chống chịu với khô hạn, sâu bệnh.
Năng suất lúa tại ruộng AWD đạt trung bình 6,4 tấn/ha đối với vụ xuân và 5,5 tấn/ha đối với vụ mùa. Trong khi đó, ruộng đối chứng dù sinh trưởng bình thường nhưng sâu bệnh gây hại ở mức trung bình, mật độ sâu cao hơn khoảng 25% ở giai đoạn đẻ nhánh. Lá lúa mềm, hệ rễ kém phát triển, năng suất đạt 6,3 tấn/ha vụ xuân và 5,3 tấn/ha vụ mùa.
Giảm phát thải, mở ra tín chỉ carbon
Điểm nổi bật nhất của mô hình là hiệu quả giảm phát thải khí nhà kính. Kết quả phân tích khí cho thấy lượng CH₄ tại ruộng AWD giảm đáng kể so với ruộng đối chứng ở cả hai vụ. Đặc biệt, trong điều kiện kiểm soát rút nước hai lần, trong đó có một lần đạt mức -15 cm, lượng phát thải ở vụ hè thu giảm mạnh, tương đương khoảng 5-12 tấn tín chỉ carbon/ha.
Theo T.S Nguyễn Thị Thu Thủy, Phó Giám đốc điều hành Công ty TNHH Faeger Việt Nam, những kết quả này khẳng định hiệu quả rõ rệt của phương pháp AWD trong việc giảm phát thải khí metan, đồng thời vẫn duy trì năng suất. Đây là hướng đi rất tiềm năng cho sản xuất lúa bền vững tại Thanh Hóa và nhiều địa phương khác.
Từ kết quả thu được từ mô hình, Công ty Faeger ký thỏa thuận hợp tác mở rộng dự án thí điểm về sản xuất lúa giảm phát thải nhà kính với các HTX Vĩnh Yên, Vĩnh Quang (Vĩnh Lộc cũ). Ảnh: Trung Quân.
Bên cạnh đó, không chỉ giúp giảm phát thải và tiết kiệm nước, tưới ngập khô xen kẽ còn tạo điều kiện để rễ lúa ăn sâu xuống đất, tăng sức sinh trưởng, giảm số lần phun thuốc bảo vệ thực vật và lượng phân bón sử dụng. Nhờ đó, chi phí sản xuất của nông dân được cắt giảm, trong khi môi trường canh tác ngày càng được cải thiện.
"Từ thực tiễn thí nghiệm, các chuyên gia cho rằng việc củng cố và hoàn thiện hệ thống thủy lợi nội đồng là yêu cầu cấp thiết nếu muốn áp dụng AWD trên diện rộng, đặc biệt tại những vùng sản xuất lúa trọng điểm. Trên cơ sở các kết quả tích cực, trong thời gian tới, Công ty Faeger và Viện Nông nghiệp Thanh Hóa sẽ tiếp tục hợp tác, mở rộng mô hình AWD, hướng tới tạo tín chỉ carbon, góp phần thực hiện mục tiêu Net Zero quốc gia, đồng thời nâng cao thu nhập cho nông dân và bảo vệ môi trường nông thôn bền vững", bà Thủy nhấn mạnh.
