TRUNG HỌC NNG LM SC CẦN THƠ
  Hệ sinh thái trồng lúa..
 
Lên mạng ngày 02/1/2011

CÁC HỆ SINH THÁI
TRỒNG LÚA
VÀ TIẾN HÓA 
 
 
 
1.        TỔNG QUAN
2.        NGÀNH TRỒNG LÚA RẪY VÀ TIẾN HÓA
3.        NGÀNH TRỒNG LÚA NƯỚC TRỜI
- Lúa nước cạn
        - Lúa nước sâu
- Lúa nổi
- Lúa thủy triều
4.        LÚA TƯỚI TIÊU VÀ THÁCH THỨC
5.        KẾT LUẬN
 
 
 
 
1.   TỔNG QUAN
Cây lúa hiện nay đã trải qua một quá trình phát triển lâu dài, ít nhứt khoảng 8-10 thiên kỷ trên đất nước Việt Nam. Trong thời gian đó, con người và cây lúa phải sống thích ứng với các môi trường thiên nhiên để cùng tiến hóa và tồn tại. Nghề trồng lúa xuất hiện giúp con người bớt di chuyển kiếm ăn và có đời sống xã hội định cư. Ngành trồng lúa rẫy trở nên phổ biến và chiếm ưu thế, kéo dài cho đến lúc biển bắt đầu lùi từ 4.000-3.500 về sau. Lúc đó, cư dân tràn xuống đồng bằng, thung lũng theo chân nước rút để có nơi cư trú và sinh hoạt dễ dàng hơn. Họ bắt đầu làm quen với nước ngập trong mùa mưa và thủy triều lên xuống từ các sông rạch. Họ quen sống với nghề “lúa nước trời” mà người Tàu gọi là ruộng lạc và gọi nhóm cư dân này là “dân Lạc”.    
 
Ruộng lạc cho nhiều thóc gạo hơn ruộng rẫy và tương đối ít gặp rủi ro về thời tiết, vì yếu tố nước được khống chế phần nào. Lúc ban sơ, họ làm ruộng lạc theo lề lối trồng lúa nổi, nghĩa là làm đất gieo hạt vào đầu mùa mưa, cây lúa sống và vượt theo mực nước dâng lên, trổ bông, hạt chín lúc mùa nước xuống. Sau nhiều năm kinh nghiệm với nghề trồng lúa này, họ bắt đầu đắp bờ để giữ nước trong ruộng, hoặc dẫn nước vào ruộng khi cần. Người Lạc Việt có ý niệm về dẫn thủy nhập điền từ đó, kiểm soát phần nào mực nước trong ruộng để cây lúa vươn lên tươi tốt và cho nhiều hạt lúa hơn, cách nay độ 3.000-2.200 năm vào thời đại Hùng Vương-An Dương Vương, tiếp theo chặng đường văn hóa Phùng Nguyên. Từ trồng lúa gieo sạ thẳng, cư dân biết làm mạ cấy lúa với mục đích làm cho cây lúa lớn và cứng hơn để chống chịu mực nước ngày càng cao trong ruộng vào mùa mưa. Vì vậy, nghề trồng lúa đã trải qua thời gian hàng ngàn năm để trưởng thành, từ hệ sinh thái trồng lúa rẫy đến lúa nước trời và cuối cùng lúa tưới tiêu năng suất cao. Chính bản thân của mỗi hệ trồng lúa này cũng có những bước tiến hóa dài lâu để đến giai đoạn mà chúng ta có hiện nay.
 
 
2.   NGÀNH TRỒNG LÚA RẪY VÀ TIẾN HÓA
Lúa rẫy (Hình 1) còn gọi lúa nương, lúa cạn hoặc lúa khô, là một hệ trồng lúa cổ xưa nhứt, được trồng trên đất dễ thoát nước, không bị ngập, không có bờ bao và nhờ vào nước trời. Lúa rẫy chỉ chiếm độ 6% diện tích trồng lúa cả nước, có tầm ảnh hưởng kinh tế thấp, nhưng là nhu yếu phẩm quan trọng đối với hàng vạn người sống ở vùng thượng và trung du Miền Bắc và cao nguyên Trung Phần, đặc biệt dân tộc thiểu số. Lúa rẫy cũng được trồng trên thế giới, như châu Á, châu Mỹ La Tinh và Caribbean, và châu Phi. Diện tích lúa rẫy thế giới ước lượng gần 14 triệu ha hay 9% tổng số diện tích trồng lúa thế giới (Trần Văn Đạt, 2005). Mặc dù sản xuất lúa rẫy tương đối ít, nhưng có tầm ảnh hưởng quan trọng ở nhiều nước, vì rất nhiều nông dân vẫn còn sống với loại lúa này.
 
Lúa rẫy Việt Nam được trồng trên khoảng 450.000 ha bởi 54 sắc tộc, làm ảnh hưởng đến 8 triệu ha đất nơi có hơn 3 triệu người thiểu số sinh sống (Arradeau and Vo-tong, 1995). Lúa được trồng trên các triền đồi núi từ tháng 5-6 đến 11-12. Hệ lúa rẫy du canh đã gây tai hại trầm trọng đến môi trường do thời gian hưu canh ngắn, tệ nạn đốn phá rừng bừa bãi; làm xói mòn đất đai và gây lũ lụt cho các vùng thung lũng và đồng bằng. Miền Thượng du Bắc Việt có những đồi núi chập chùng và vùng Tây Nguyên đa số là đồi trọc hoặc che phủ bởi các bụi rậm. Ở các tỉnh thượng du Miền Bắc, dân tộc thiểu số canh tác khoảng 100.000 - 120.000 ha lúa rẫy mỗi năm trên các triền dốc.   
 
 
 
Hình 1: Lúa rẫy
 
 
2.1.      Phân loại và vấn đề lúa rẫy
Các thông tin về diện tích và sản lượng lúa rẫy nước ta và thế giới không được chính xác lắm vì phần lớn lúa rẫy được trồng tại các vùng đồi núi xa xôi, hẻo lánh, và còn thường xuyên di chuyển. Môi trường trồng lúa rẫy được xếp thành 4 loại:
 
1)      Lúa rẫy thuận lợi với mùa trồng dài;
2)      Lúa rẫy thuận lợi với mùa trồng ngắn;
3)      Lúa rẫy không thuận lợi với mùa trồng dài;
4)      Lúa rẫy không thuận lợi với mùa trồng ngắn.
 
Trong 4 thập niên qua, nhiều đầu tư được thực hiện cho khảo cứu và phát triển loại lúa này trong nước và thế giới, nhưng các thành quả chưa đáp ứng tương xứng và diện tích trồng lúa rẫy tổng thể giảm dần. Điều này có nghĩa là các kỹ thuật tạo ra từ các cuộc nghiên cứu chưa thích ứng với các môi trường dị biệt của ngành trồng lúa rẫy và không phù hợp với tình trạng kinh tế-xã hội của nông dân địa phương. Đặc tính nổi bật của hệ thống trồng lúa rẫy gồm có:
 
1)      Lúa rẫy hoàn toàn tùy thuộc nước trời nên có nhiều rủi ro, đất đai kém phì nhiêu và thường có vấn đề; cho nên kết quả thu hoạch không thể bảo đảm;
2)      Tình trạng kinh tế của nông dân trồng lúa rẫy rất thấp. Họ không thể đầu tư nhiều vào lúa nước trời không ổn định;
3)      Các giống lúa rẫy cải tiến chỉ cho năng suất cao khi phân hóa học được áp dụng; nhưng đa số nông dân trồng lúa rẫy nghèo không có khả năng mua hoặc họ không muốn sử dụng phân vì nhiều rủi ro;
4)      Lúa rẫy là loại lúa du canh, ít được chăm sóc kỹ lưỡng, nhất là công tác làm đất và làm cỏ. Lúa rẫy trên rừng núi thường được canh tác bởi dân tộc thiểu số thiếu thông tin về các kỹ thuật tiến bộ.
5)      Hệ du canh đang gây nguy hại đến môi trường chung quanh vì thời kỳ hưu canh ngày càng bị rút ngắn còn 4-5 năm hoặc ít hơn dưới áp lực gia tăng dân số.
 
Cho nên, các khó khăn lớn cho phát triển lúa rẫy trong nước bao gồm cả diện kinh tế, xã hội, kỹ thuật và môi trường. Chỉ giải quyết các thử thách này bằng phương pháp kỹ thuật do các nhà nghiên cứu nông nghiệp sáng tạo sẽ không thể đạt đến kết quả mong muốn; cho nên cần phải chú ý đến cả tình trạng đời sống kinh tế, tập quán của người trồng lúa rẫy. Trong thời đại toàn cầu hóa, phát triển lúa rẫy không có nhiều tương lai. Do đó, cần phải có chính sách và qui hoạch chuyển đổi cơ cấu sản xuất của loại lúa này, nhằm tạo phúc lợi cho các nông dân nghèo ở miền đồi núi và vùng xa. 
 
Sách lược đa loại hóa nhằm phối hợp với chăn nuôi, lâm nghiệp và các loại cây đa niên có giá trị kinh tế cao, đồng thời phát triển hệ thống giao thông, hạ tầng cơ sở và dịch vụ xã hội đáng được chú ý đến, tùy theo điều kiện khí hậu, đất đai, xã hội, văn hóa và kinh tế từng vùng.
 
2.2.      Hệ du canh tiến hóa
Du canh là bước đầu tiên của quá trình tiến hóa và phát triển nông nghiệp, ngay từ thời đại Đá Mới với sự xuất hiện các bộ lạc trồng lúa. Ngành lúa rẫy du canh tiến hóa dần theo thời gian và kinh nghiệm, thay đổi thứ tự qua 4 giai đoạn (Greenland, 1974): 
 
Giai đoạn 1: du canh đơn thuần: Vào buổi đầu, các cư dân làm lúa rẫy ngay nơi cư trú trong ba bốn năm. Khi thấy đất đai không còn màu mỡ, cỏ dại mọc đầy, họ phải di chuyển tìm nơi khác thích hợp để làm lại từ đầu (nơi trú ở và đất canh tác cùng di chuyển với nhau). Cư dân trong nền văn hóa Hòa Bình-Bắc Sơn di chuyển nơi cư trú và đất canh tác liên tục.
 
Giai đoạn 2: Ít di chuyển:Sau một thời gian lâu dài cả bộ tộc phải di chuyển mãi để trồng lúa kiếm ăn, họ bắt đầu đời sống với nơi cư trú ít di chuyển hơn, nhưng họ phải đi xa hơn để kiếm đất mới trồng lúa, hoặc sau nhiều năm (độ 10-15 năm) họ trở lại tái canh tác các mảnh đất đã trồng (diện tích canh tác di chuyển thường xuyên hơn nơi trú ngụ). Cư dân cuối thời kỳ văn hóa Bắc Sơn và Đa Bút/Quỳnh Văn có lẽ ít di chuyển, nhưng họ đi xa để tìm đất mới canh tác. Nhiều dân tộc thiểu số ngày nay ở Thượng du Bắc Việt và Cao Nguyên Trung Phần còn sinh sống trong giai đoạn 2 này.
 
Giai đoạn 3: tái canh tác liên tục: Họ tái canh tác trên các mảnh đất được trồng liên tục; và phải luân canh với các màu khác như đậu, bắp, rau cải… Một số bộ tộc đã tiến đến giai đoạn này khi làn sống văn minh tiến về buôn bản.
 
Giai đoại 4: canh tác thường trực: Họ tiến đến giai đoạn trồng lúa rẫy thường trực cùng trên mảnh đất với bón phân hữu cơ và phân hóa học. Lề lối canh tác này thường thực hiện trên vùng đất bằng phẳng hoặc có độ dốc ít.
 
Thói thường con người thích lối sống định cư hơn sống lang thang. Cho nên, loại du canh trên thế giới là dấu hiệu của những nơicó vấn đề kinh tế và xã hội ở những vùng xa xôi, đồi núi hoặc những nơi còn chậm tiến.
 
Du canh là một hình thức canh tác sơ khai. Nông dân chặt cắt, phơi khô, đốt rừng, soi lỗ, gieo hạt, lấp đất tránh chim chuột ăn, thỉnh thoảng chăm sóc bảo vệ ruộng lúa và 5-6 tháng sau trở lại thu hoạch. Họ khai khẩn những mảnh đất hoang để trồng một vụ lúa đơn thuần hay trồng lẫn lộn với các loại màu khác như bắp, khoai, đậu, sắn, v.v. Nông dân tiếp tục trồng từ 3 đến 4 năm cho đến khi mức độ phì nhiêu của đất giảm xuống rõ rệt, sự xâm lấn cỏ dại và sâu bệnh lan tràn. Họ bỏ đất ruộng hoang từ 5 đến 20 năm đi tìm khai thác đất mới, sau đó mới trở lại thửa ruộng bỏ hoang để tái khai thác.
 
Thời gian hưu canh để phục hồi chất dinh duỡng đất đai, tùy thuộc vào áp lực dân số và loại đất. Trong các rừng nhiệt đới, mức độ các chất hữu cơ phân hóa hay mùn hóa rất nhanh, từ 50-500% mỗi năm (McGinnis et al., 1967). Mức độ bình quân của phục hồi chất dinh dưỡng từ chất hữu cơ cho mỗi hecta ở 3 địa điểm thí nghiệm trong rừng châu Phi là 184 kgN, 73 kgK, 142 kgCa, 47 kgMg, và 12,5 tấn chất khô (Nye and Greenland,1960). Sau khi hưu canh, mức độ chất dinh dưỡng sẵn sàng cho mùa tới tùy thuộc vào chất hữu cơ, khối lượng cây lá và sự đốt cháy hữu hiệu hay không. Chất đạm và lưu huỳnh bị mất khi bị đốt; các yếu tố khác còn giữ lại trong tro (Norman et al., 1984).
 
Du canh có giá trị tích cực như cấu trúc đất đai không bị xáo trộn, khôi phục chất dinh dưỡng đất đai một cách thiên nhiên và nhanh chóng, bảo tồn chất dinh dưỡng, và quản lý cỏ dại ít tốn kém, nếu được thực hiện tốt. Tuy nhiên, hệ canh tác này cho năng suất thấp vì không được tưới nước khi khô hạn, kỹ thuật tiến bộ không được dùng đến và khả năng khai thác đất đai bị giới hạn. Đất để trống, không che phủ trong những năm đầu của thời gian hưu canh có thể gây ra hiện tượng xói mòn và làm thoái hóa đất đai trầm trọng.
 
2.3.      Lúa rẫy tiền phong
Lúa là một loại thảo mộc có thể thích ứng với nhiều vùng sinh thái khác nhau, nên có ưu thế hơn các màu khác trong khi khai thác đất mới. Vì thế, lúa rẫy được nhiều nhà đầu tư nông nghiệp dùng làm màu đầu tiên ở những vùng đất mới sau khi cây rừng được dọn sạch sẽ. Sau vụ lúa rẫy đầu tiên, nông dân tiếp tục trồng lúa, nhưng với mức độ ít hơn, xen kẻ các cây đa niên như cây cà phê, cây ăn quả, cây rừng trong 2-3 năm. Khi cây lớn bóng mát lan rộng, lúa ít được chú ý hơn. Lúa rẫy tiên phong rất phổ biến ở châu Mỹ La Tinh, chủ yếu Brazil và Colombia, nhưng còn giới hạn ở Châu Á và Châu Phi. Sau vụ lúa rẫy, họ trồng các đồng cỏ để phục vụ ngành chăn nuôi bò.
 
2.4.      Vấn đề khảo cứu và phát triển lúa rẫy
Trước hết, cần biết rằng ngành sản xuất lúa rẫy bị chi phối bởi điều kiện kinh tế xã hội nhiều hơn kỹ thuật. Cho nên, cải tiến ngành canh tác lúa rẫy không chỉ đơn thuần dựa vào kỹ thuật để giải quyết có kết quả tốt. Trái lại, sự phối hợp cả hai diện kể trên rất cần thiết để động viên các cố gắng đa phương ủng hộ và tìm giải pháp cho các vấn đề khó khăn. Rất tiếc rằng các nghiên cứu và phát triển lúa rẫy cho đến nay vẫn chỉ tập trung vào phổ biến kỹ thuật, như các giống lúa tốt, cải tiến đất đai, hệ thống canh tác thích ứng. Thật quá đơn giản cho vấn đề phức tạp! Do đó, năng suất bình quân lúa rẫy thế giới vẫn không thay đổi, khoảng 1 t/ha trong hơn 50 năm qua.
 
Hệ thống trồng lúa rẫy ngày nay tượng trưng cho nền nông nghiệp sơ khai của một số sắc tộc có nền văn minh chậm tiến. Ở Việt Nam, lúa rẫy hiện nay là sự tiếp nối lâu dài hàng ngàn năm, ít nhứt từ nền văn hóa Bắc Sơn, cách nay khoảng 6.000 năm. Với sức ép dân số ngày càng mạnh, ngành canh tác lúa rẫy trở thành đối tượng cho các chỉ trích, là nguyên nhân đốt phá rừng xanh và gây nên lụt lội cho đồng bằng phụ cận. Chính phủ không có đủ khả năng để giúp đỡ thành phần nông dân nghèo này, nên lúa rẫy vẫn còn tiếp tục đến ngày nay và trong tương lai. Nếu không có kỳ tích xuất hiện trong lãnh vực nghiên cứu lúa rẫy, ngành sản xuất này không có nhiều triển vọng phát triển, vì hệ canh tác gặp nhiều rủi ro kinh tế và chính nông dân cũng không muốn đầu tư nhiều. Cho nên, trong khi chờ đợi các kỹ thuật tân tiến xuất hiện, ngành canh tác lúa rẫy cần được ổn định để tránh gây ảnh hưởng đến các môi trường xung quanh, và cần có nỗ lực lớn để biến đổi các hệ du canh thành canh tác thường trực có kinh tế cao. Cần quan tâm đến tình trạng văn hóa, kinh tế và xã hội của người nông dân trồng lúa rẫy, vì họ đã từng bị con người bỏ quên nhiều năm và có nơi hàng nghìn năm trong quá trình lịch sử tiến hóa nhân loại.
 
 
3.   NGÀNH TRỒNG LÚA NƯỚC TRỜI
Vào thời đại Đá Mới giữa, cư dân nước Việt đã sống thành những bộ lạc chuyên canh lúa rẫy để sản xuất thực phẩm. Khi thời kỳ biển lùi bắt đầu, họ xuống chiếm lĩnh các thung lũng, đồng bằng, ven sông rạch và ven biển để sinh sống. Nghề trồng lúa nước xuất hiện từ đó dù còn giới hạn. Do thói quen trồng lúa rẫy du canh lâu đời, cư dân vẫn còn tiếp tục trồng lúa nước du canh, như hiện nay còn thấy ở một số nước vùng Tây Phi Châu, như Senegal, Sierra Leone, Guinea, Guienea Bissau... nông dân còn trồng lúa nước mặn ven biển và sông ngòi. Họ khai phá rừng trồng lúa 4-5 năm rồi di chuyển đến nơi khác vì mức độ phì nhiêu kém và bị phèn và nước mặn đe dọa. Cư dân đất Việt tiếp tục du canh nhiều năm trên những vùng đất không có phèn mặn cho đến khi họ quen sống với lũ hàng năm và trồng lúa ổn định hơn theo thủy triều lên xuống, không phải tốn nhiều công lao, vất vã khai phá rừng rậm rồi di dời nơi khác. Do đó, vào đầu Công Nguyên, người Trung Hoa gọi ruộng lúa nước ta là ruộng lạc.
 
            Khi dân số ngày càng đông, không còn đất tốt để khai khẩn trồng trọt, người Việt tiến đến khai thác các khu rừng ven sông biển chịu ảnh hưởng của nước mặn và đất phèn. Sau nhiều năm khai thác, ruộng đất trở nên thuần thục, phì nhiêu. Vào thời nhà Nguyễn, Nguyễn Công Trứ đưa dân đến khai thác rừng, lấn biển ở Tiền Hải, tỉnh Thái Bình và Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình vào đầu thế kỷ XIX. Cũng vậy, trong cuộc khẩn hoang đồng bằng sông Cửu Long, trước hết di dân chiếm lĩnh các vùng đất cao trong lục địa và bành trướng khai thác đến các vùng đất mặn gần biển Gò Công, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau... 
 
Cho đến thế kỷ XIX, đa số diện tích trồng lúa tùy thuộc vào nước trời. Hiện nay, nhờ phát triển hệ thống thủy nông Việt Nam chỉ còn ít hơn 20% diện tích trồng lúa từ vùng không tưới tiêu. Năng suất lúa nước trời bình quân độ 2-3 t/ha và thường gặp nhiều khó khăn lớn về ngập lụt, hạn hán bất thường và nước mặn xâm nhập. Vì thế, năng suất lúa nước trời rất khó cải tiến, nhưng các tiến bộ trong ngành công nghệ sinh học có thể đóng vai trò quan trọng trong tương lai. Cây lúa có thể chịu đựng ngập nước hoàn toàn từ 4 đến 12 ngày tùy theo giống. Dù thế, có nơi nông dân làm hai vụ lúa trong mùa mưa với các giống lúa sớm và áp dụng gieo thẳng vào vụ đầu (tháng 5-8).
 
Nền nông nghiệp không tưới tiêu hay canh tác nước trời luôn bất định và nhiều rủi ro. Tình trạng này kéo dài qua nhiều năm tháng do thiếu phát triển hệ thống thủy lơi, làm cho nông dân vùng sâu vùng xa ngày càng nghèo khó, mức độ thất học gia tăng, môi trường thoái hóa, xa cách nền văn minh hiện đại và luôn phải đối phó với khắc nghiệt thiên nhiên để sinh tồn.
 
Lúa nước trời là loại lúa được trồng trong ruộng ngập nước, có bờ bao hoặc không, không được tưới tiêu và có mực nước tùy thuộc hoàn toàn vào đất đai, khí hậu hay thủy triều. Cho nên, loại lúa này chỉ trồng một vụ mỗi năm vào mùa mưa và một màu ngắn ngày vào mùa nắng nếu có đủ ẩm độ trong đất. Năng suất lúa không ổn định, thay đổi từ 1 đến 4 tấn/ha. Hàng vạn nông dân trồng loại lúa này, mà đa số là những người nghèo, thiếu vốn liếng để canh tác. Cuộc Cách Mạng Xanh cuối cùng đã bỏ quên các nông dân trồng lúa không tưới tiêu, nhứt là nông dân trồng lúa nước sâu, lúa nổi và lúa thủy triều.
 
Các vùng trồng lúa nước trời có tiềm năng sản xuất rất lớn nếu có kỹ thuật khai thác thích ứng và qui hoạch lâu dài. Hệ trồng lúa này đang mở rộng cánh cửa cho các sáng kiến về thay đổi cơ cấu trồng trọt hoặc tưới tiêu, nhằm cải tiến hiệu năng sản xuất của nông dân. Các hệ nông nghiệp hỗn hợp, kết hợp trồng lúa với các ngành chăn nuôi gia súc, nuôi tôm cá, canh tác các hoa màu khác, hoặc cây sản xuất gỗ và năng lượng... có thể giúp nông dân cải thiện lợi tức gia đình. Các công trình máy bơm nước, đào giếng với sự yễm trợ tích cực nhà nước có thể giúp nông dân tăng sản xuất gấp hai, ba lần mức độ hiện nay. Các chính sách về nguồn nước rất thích hợp cho thế kỷ 21, cần được khuyến khích để tăng gia hiệu năng sử dụng nước không những cho các màu tưới tiêu mà ngay cả các màu tùy thuộc nước trời, như lúa nước trời.        
 
Như đã nói trên, cư dân Việt Nam đã trồng lúa nước trong nền văn hóa Phùng Nguyên, cách nay khoảng 4.000-3.000 năm, ngoài nghề lúa rẫy chính. Dĩ nhiên họ bắt đầu trồng lúa từ những nơi có đất cao không bị ngập nước sâu để dễ quản lý, rồi tiến dần xuống vùng trũng thấp. Nhờ biết sớm kỹ thuật cấy lúa, theo thời gian họ khai thác những vùng nước sâu hơn, qua phương pháp cấy lúa một lần hoặc 2, 3 lần để cây lúa lớn mạnh và chịu đựng nước sâu. Môi trường trồng lúa sau cùng là vùng lúa nổi ở Long Xuyên và Châu Đốc, được khai thác vào đầu thế kỷ XX sau khi tìm được các giống lúa thích hợp.  
 
Căn cứ vào môi trường và thực tế, lúa nước trời gồm có 3 hệ canh tác đáng lưu ý: Lúa nước cạn, lúa nước sâu và lúa thủy triều (phèn-mặn). Các chuyên gia lúa gạo thế giới đã nhóm họp ở IRRI, Philippines, vào 1984, cùng chấp thuận định nghĩa và phân loại lúa nước trời như sau (IRRI, 1984):
 
-   Lúa nước cạn: Gồm có lúa ruộng cạn (5-25 cm), ruộng vừa (25-50 cm), thường bị khô hạn hoặc ngập nước.
 
-   Lúa nước sâu: Gồm có lúa ruộng vừa (25-50 cm), ruộng sâu (50-100 cm) và thật sâu hay lúa nổi (>100 cm).
 
-   Lúa thủy triều: Gồm lúa nước ngọt, mặn, phèn và than bùn có thủy triều lên xuống.
 
Đây chỉ là cách phân loại tương đối để dùng trong các cuộc nghiên cứu và thảo luận. Ruộng thủy triều cũng có nơi cạn và sâu tùy theo trắc diện đất đai. Lúa nước sâu cũng có phèn mặn ở một số vùng. Trong thực tế, lúa nước thật sâu hay lúa nổi thường bị nhiễm nhiều mặn và phèn hơn hết. Trong chương này, các loại lúa nước trời: lúa nước cạn, lúa nước sâu, lúa thủy triều, ruộng đất phèn mặn và đất than bùn chỉ đề cập tóm lược.
 
3.1.   Lúa nước cạn
Lúa nước cạn có mực nước sâu từ 5 đến 50 cm, được nông dân khai thác triệt để vào mùa mưa, mặc dù có nhiều rủi ro do khô hạn hoặc lũ lụt trong suốt thời gian canh tác. Nông dân biết áp dụng các phương pháp canh tác cải tiến cho lúa nước cạn, gần giống với lúa tưới tiêu: làm đất kỹ lưỡng, dùng giống lúa cao năng, phân hóa học dù không đầy đủ, thuốc sát trùng... Cho nên, ở nhiều nơi, giống lúa cao năng chiếm đến 70-80% diện tích trồng loại lúa này. Do các điều kiện trên, năng suất lúa thay đổi rất lớn, từ <1 t/ha đến 4-5 t/ha tùy theo điều kiện khí hậu, đất đai và giống lúa. Cuộc Cách Mạng Xanh cũng mang ít nhiều phúc lợi cho nông dân trồng lúa nước cạn và một phần lúa nước sâu, nhưng không ảnh hưởng đáng kể đối với nông dân trồng lúa nổi hoặc lúa thủy triều. 
 
Lúa nước cạn được trồng từ tháng 5-6 và thu hoạch vào tháng 11-12. Ở một số vùng, trong mùa mưa nông dân có thể trồng 2 vụ lúa mỗi năm, bằng cách dùng giống lúa sớm khoảng 90-100 ngày và gieo thẳng trong vụ lúa thứ nhứt, tiếp theo sau với vụ lúa cấy. Ngoài hệ thống trồng lúa-lúa, nông dân còn trồng lúa-màu khác. Ở Việt Nam, trước khi chương trình ngọt hóa được hoàn tất, nông dân trồng hai vụ lúa nước trời trong một mùa mưa ở các vùng đất như Long An, Tiền Giang, v.v.
 
Khó khăn lớn nhứt cho sản xuất lúa nước cạn là vấn đề quản lý thủy lợi. Cho nên, trong khi chờ đợi các công trình phát triển hệ thống tưới tiêu, nông dân chỉ biết lựa chọn các giống lúa có thể chống chịu phần nào vấn đề khô hạn và ngập lụt nhanh mà thôi.
 
3.2.   Lúa nước sâu
Lúa được trồng ở vùng có mực nước từ 50 đến 100 cm, tùy theo đất đai và vũ lượng hàng năm. Những vùng đất này thường bị ảnh hưởng ngập lụt bất thường trong nhiều ngày sau những trận mưa lớn ở địa phương hoặc từ các nơi xa, giúp những ruộng đất có thêm phù sa; nhưng cây lúa bị ngập có lá dính đầy bùn dơ, khó phát triển mạnh. Do đó, cây lúa có thể sinh tồn và sản xuất tùy theo tuổi lúa lúc bắt đầu lũ lụt, mực nước dâng lên và thời gian bị lụt. Hầu hết các giống lúa có thể sinh tồn khi bị ngập lụt trong 3-4 ngày và các giống chịu được nước sâu có thể sống đến 12 ngày. Lúa nước sâu có thể được gieo thẳng hoặc cấy, vượt lóng 2-3 cm mỗi ngày khi bị ngập nước và có thể thích ứng với mực nước sâu tối đa 100 cm. Thời gian ngập lụt xảy ra vào mùa mưa từ tháng 5 đến 11. Lúa nước sâu có năng suất cao hơn lúa nổi và có thể đạt đến 4 t/ha khi có khí hậu thuận hòa. Quản lý thủy lợi là vấn đề khó khăn lớn nhứt cho canh tác loại lúa này. 
 
Sau vụ lúa nước sâu, nông dân trồng nhiều loại màu khác nhau như đậu xanh, hạt mè, lúa miến và bắp với chu kỳ sinh trưởng ngắn để có thêm lợi tức.
 
Năng suất tiềm thế của lúa nước sâu và lúa nước cạn còn rất lớn, nhưng chưa được khai thác đúng mức vì thiếu quan tâm của giới nghiên cứu cho hai loại lúa này. Năng suất có thể cải tiến nhiều hơn nữa khi các giống lúa ngập nước được lai tạo cải tiến để làm cho cây lúa chịu đựng nhiều hơn các vấn đề ngập lụt, khô hạn và một số đất có vấn đề. Với đà tiến bộ hiện nay, nhứt là việc hoàn tất bản đồ genome lúa trong năm 2002, công nghệ sinh học mang nhiều hy vọng cho các cuộc nghiên cứu trong lãnh vực này.
 
3.3.   Lúa nổi:
Lúa nổi được trồng ở những ruộng đất thấp trũng không bờ và mực nước dâng lên chậm từ các dòng sông lớn. Ruộng lúa bị ngập lụt kéo dài 5-6 tháng. Cây lúa nổi thích ứng với mực nước bằng cách vượt lóng theo mực nước dâng cao, có lúc 20 cm mỗi ngày. Do đó, cây lúa nổi có thể cao đến 5-6 m. Sự vượt lóng này là do tác động của chất kích thích tố Gibberallic acid sinh ra khi cây lúa bị ngập lụt. 
 
Ở Miền Nam, vùng đất trũng sâu như Đồng Tháp Mười và khu Tứ Giác Long Xuyên mới được khai thác vào đầu thế kỷ XX. Trước năm 1975, diện tích lúa nổi ở Miền Nam chiếm khoảng 640.000 ha, nhưng công tác thủy lợi đã làm thay đổi hẳn cơ cấu trồng lúa vùng này - biến đổi từ một vụ lúa nổi với năng suất thấp (2-3 t/ha) thành 2 vụ lúa cao năng (5-8 t/ha/vụ) mỗi năm, nhờ vào công tác thủy lợi. Tuy nhiên, sản xuất lúa vùng này bị lũ lụt phá hại thường xuyên hơn những thập niên trước.      
 
Lúa nổi thường được sạ thẳng vào ruộng đất được cày xới sau vài trận mưa đầu mùa, nên còn được gọi là lúa sạ. Sau đó, những trận mưa kế tiếp làm tăng ẩm độ đất và hạt giống mọc mầm, cây lúa lớn dần theo mực nước trong ruộng. Thời gian đầu mùa là thời kỳ tối quan trọng, ảnh hưởng sâu đậm đến năng suất lúa nổi sau này. Nếu thời tiết không tốt như mưa không đều, hạt giống không nẩy mầm kịp lúc và bị chim chuột phá hại, nông dân phải gieo lúa lại đợt hai hoặc ba để có đủ quần thể lúa ngoài ruộng, do lúa nổi đâm chồi rất ít. Vì thế, nông dân phải dùng mật độ hạt giống cao, có khi hơn 200 kg lúa/ha (thay vì 100 kg/ha). Nông dân chỉ áp dụng phân hóa học vào lúc làm đất mà thôi. Năng suất lúa nổi rất thấp, từ 1-3 t/ha. Lúc lúa chín, cây lúa ngã đổ trên mặt đất ở vùng đất cao gần bờ sông, hoặc nằm trên mặt nước ở vùng ruộng sâu còn ngập nước, nên nông dân phải dùng xuồng nhỏ đi gặt lúa. Cũng giống như lúa nước sâu, sau vụ lúa nổi, nông dân gieo hạt trên rơm rạ của loại lúa này với các màu như đậu xanh, lúa miến, bắp, bù tạt, đậu đen, v.v.
 
Năng suất lúa nổi rất khó cải thiện vì vấn đề sinh lý của cây lúa liên hệ đến sự sinh tồn khi bị ngập lụt quá sâu và quá lâu; cho nên, nghiên cứu về di truyền để cải tiến giống lúa này có lẽ không thực tế lắm. Tuy nhiên, cần chú ý nhiều hơn đến chất lượng hạt vì lề lối sạ thẳng giúp cho các loài lúa dại phát triển đồng bộ với lúa trồng, và cần quan tâm nhiều hơn đến cách quản lý nước trong vùng lúa nổi. Nông dân đã chuyển đổi cơ cấu trồng trọt của vùng sinh thái này bằng công tác quản lý thủy lợi trước và sau thời kỳ ngập lụt. Họ xây dựng các đê đập, kinh rạch và sử dụng máy bơm nước để biến đổi từ một vụ lúa nổi thành hai vụ lúa tưới tiêu hoặc một vụ lúa tưới tiêu và vụ màu khác có trị giá cao. Việt Nam là nước tiền phong trong chuyển đổi cơ cấu trồng trong vùng lúa nổi từ cuối thập niên 1960, khi cuộc Cách Mạng Xanh bắt đầu với giống lúa Thần Nông. Nhờ giống lúa cao năng ngắn ngày và không có quang cảm, nông dân có thể canh tác bất cứ lúc nào với máy bơm dẫn nước từ sông Cửu Long và các sông ngòi khác để tưới ruộng lúa dọc theo hai bên bờ trong mùa nắng.
 
3.4.   Lúa thủy triều
Vùng ven bờ biển có thủy triều một hoặc hai lần trong ngày với nước mặn và có nhiều rừng bần và đước, còn được gọi rừng mắm. Nước thủy triều có ảnh hưởng đến các sông rạch trong vùng. Hạ lưu sông Cửu Long bị ảnh hưởng thủy triều cả mùa mưa và nắng. Vùng xa trong lục địa thường có nước ngọt hơn, nhưng nước có ít nhiều chất phèn.
 
 
Lúa thủy triều có khả năng chịu đựng nước ngập và thủy triều. Loại lúa này cũng chịu được nước mặn ở những vùng có nước biển xâm nhập và chịu được phèn ở những vùng đất có độ acid cao. Lúa thủy triều thường được trồng bằng lề lối cấy mạ. Vào đầu mùa mưa, nông dân làm đất thành những mô (hay liếp đất) để nước mưa rửa bớt chất muối mặn và hai ba tháng sau mô đất bị phá hủy để chuẩn bị cho công tác cấy với mạ khá già (độ 45-60 ngày). Đất đai của loại lúa này rất khác nhau và phức tạp, tùy theo thời kỳ cấu tạo đất, đặc biệt ở các đồng bằng thuộc lưu vực các sông lớn. Nhiều đất phù sa còn quá trẻ, đang ở trong quá trình thành lập đất. Cấu trúc đất thay đổi từ trung bình đến mịn và đất ở gần bờ sông thô hơn các nơi trũng thấp bên trong. Mặc dù đất đai rất phì nhiêu do phù sa bồi đắp hàng năm, một số đất có nhiều vấn đề như có phèn và chất mặn hiện diện, đặc biệt ở gần bờ biển. Vào mùa nắng, loại đất này quá khô và có khi bị chất phèn dâng lên qua các hệ tế khổng đất, nên ít khi được khai thác. Nhiều vùng ven biển đang khai thác nuôi trồng thủy sản, phổ thông nhứt nuôi tôm sú, hoặc khai thác mô hình lúa tôm ở Cà Mau (Hình 2). Hiện nay, nước mặn xâm nhập vào lục địa là nỗi lo lắng lớn nhứt của nông dân ĐBSCL vào mùa nắng. Năm 2010, nước mặn vào đến 50-70 km từ cửa sông.

Hình 2: Lúa nước mặn, Cà Mau
 
Đất phèn mặn: Lúa nước trời, nhứt là loại lúa thủy triều có tiềm năng cao vì còn nhiều vùng đất trên thế giới chưa được khai thác; tuy nhiên loại đất này có nhiều vấn đề (phèn, mặn, nhiều hữu cơ), rất khó trồng trọt. Ngoài ra, lúa thủy triều thường ở gần bờ biển nên công trình khai thác có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường xung quanh nếu không điều nghiên kỹ lưỡng. Loại lúa này chịu ảnh hưởng nước mặn do nước biển xâm nhập, và cũng được trồng trên đất phù sa mới thành lập, nên bị chi phối thêm bởi các loại đất phèn.
 
Lúa trồng trên các cánh đồng phù sa được tạo nên bởi các sông lớn và không chịu ảnh hưởng xâm nhập nước biển, nhưng bị chi phối thường trực đất phèn (Thionic Fluvisols) (Hình 3). Đó là trường hợp Đồng Tháp Mười và khu Tứ Giác Long Xuyên có độ acid trung bình và thấp trên lớp đất mặt với pH 3,5-4. Việt Nam có độ 1,45 triệu ha bị ảnh hưởng phèn, trong đó có khoảng 500.000 ha acid cao, 500.000 ha acid trung bình và 450.000 acid thấp. Về đất mặn, đồng bằng sông Hồng có khoảng 350.000 ha và đồng bằng sông Cửu Long có độ 650.000 ha nằm dọc theo bờ Biển Đông, không kể một số đất mặn ít hơn ở duyên hải Trung Phần (FAO, 1988).
 
Lúa phèn mặn cho năng suất thấp độ 1-3 t/ha, do khí hậu bất thường, tích lũy độc chất Al, Fe, Mn và Na trong đất và nước, phối hợp với hiện tượng thiếu các chất vi lượng P, K, Ca, Mg và Co. Sự xáo trộn chất dinh dưỡng này làm cho cây lúa trồng trên đất phèn mặn dễ bị nhiễm sâu, bệnh và dễ bị ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu bất thường.
 
 Nông dân quản lý loại đất này bằng cách bơm nước ngọt từ sông Cửu Long hoặc nhờ trọng lực, qua các kinh rạch nhỏ để rửa chất phèn độc hại trong ruộng đầu mùa mưa. Đối với những nơi mới bắt đầu khai thác, trồng lúa vụ đầu tiên không thu hoạch tốt. Nông dân thường lên liếp hoặc mô để trồng thơm dứa hoặc khoai mở và đồng thời cũng để rửa phèn trong vài ba năm trước khi trồng lúa. Những nơi khai thác nhiều năm, nông dân đã trồng hai vụ lúa với giống cải thiện để thay thế một vụ lúa nổi truyền thống: vụ Đông-Xuân và Xuân Hè. Vùng ruộng sâu bỏ trống khi mùa lũ lụt đạt đỉnh cao. Hiện nay, hơn 90% Đồng Tháp Mười đã được nông dân khai thác thâm canh.
 
 
 
Hình 3: Sulfat nhôm mao dẫn lên mặt đất vào mùa khô
trong vùng đất phèn Đồng Tháp Mười (Lê Phát Quới, 2005)
 
Đất than bùn: Việt Nam có độ 270.000 ha đất than bùn nhiệt đới, trong đó 100.000 ha đất úng thủy ở đồng bằng sông Hồng và 170.000 ha ở đồng bằng sông Cửu Long (Hình 4). Loại đất này có acid cao với pH 3-5, chất carbon hữu cơ dư thừa (12-60%) và bách phân N khá cao (0,5-2,5%); nhưng thiếu chất P, K, Cu và Zn (Andriesse, 1988). Than bùn chứa chất lưu huỳnh cao dạng pyrite (FeS2) xuất hiện rừng U Minh của ĐBSCL. Đặc tính và hợp chất hữu cơ đất than bùn là do quần thể thảo mộc ngày trước đã bị phân hóa tạo ra những hợp chất như chất bán mộc, mộc, lignin, hỗn hợp đạm, nước và hỗn hợp hòa tan ether/alcohol. Một đặc tính nổi bật của đất than bùn là khả năng co dãn tùy theo hấp thụ và lưu giữ nước của đất. Do đó, thoát nước quá độ sẽ làm cho đất than bùn khô lún xuống vĩnh viển.
 
Những đòi hỏi cho sự khai thác đất than bùn gần giống trường hợp khai thác đầm lầy; đó là phát hoang cỏ, lát sậy, bụi rậm, đốt cháy giới hạn, nhổ gốc cây, đo đạc đất, làm bằng phẳng cùng với quản lý thoát nước cẩn thận. Sự thoát nước làm phân hóa đất than bùn, gây ra hiện tượng đất lún xuống từ vài phân đến một thước mỗi năm. Cho nên, điều chỉnh hệ thoát thủy rất cần thiết sau nhiều năm khai thác loại đất này. Bảo quản mực thủy cấp trong đất và chọn các màu thích hợp làm giảm bớt hiện tượng đất lún. Sau ít năm canh tác, tình trạng đất lún giảm bớt vì chất hữu cơ mới từ các chất dư thừa trong canh tác. Ngoài ra, cần chú ý đến tệ nạn cháy rừng thường xảy ra trên loại đất hữu cơ này.
 
Cây lúa là một màu đa năng, thích ứng với đất có vấn đề; nên có thể sống trên đất than bùn và có kinh tế cao. Cây lúa được trồng trong điều kiện nước ngập, nên làm bớt phân hóa và mức lún của đất than bùn. Những giống lúa chống chịu được than bùn có thể sản xuất 3-4 t/ha mà không cần áp dụng phân bón. Hệ thống canh tác lấy lúa làm căn bản giúp cho các loại đất than bùn giảm bớt mức độ lún hơn là canh tác liên tục các màu đất khô. Khai thác hoa màu được khuyến cáo cho loại đất than bùn bị phân hóa chậm và trên mặt có phủ một lớp đất sét, nhưng không nên trồng trên những loại đất hữu cơ chưa bị phân hóa (Pons, 1988).
 
            Mục tiêu của khai thác đất than bùn nhằm vừa làm tăng lợi tức nông dân vừa bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và môi trường. Do đó, cần qui hoạch phát triển ổn định sản xuất nông, lâm và ngư nghiệp có hiệu quả kinh tế cao. Hiện nay, vùng U Minh được phân chia ra 3 vùng để khai thác tối đa ưu thế của từng loại đất và nước:
 
-          Vùng nước ngọt: trồng 2 vụ lúa và kết hợp nuôi cá đồng, cây ăn quả; luân canh lúa, vụ tôm và nuôi tôm sinh thái;
-          Vùng rừng tràm làm khu rừng kinh tế, phòng hộ và bảo vệ môi trường, trong đó sản xuất lâm-ngư và lâm-nông kết hợp;
-          Vùng ven biển: phát triển rừng phòng hộ ven biển, khai thác thủy hải sản.
 
 
Hình 4: U Minh Thượng
(http://en.skydoor.net/photo/U_Minh_Thuong_Forest_1/707)
 
 
Tóm lại, trải qua nhiều năm ngành sản xuất lúa trên đất phèn sulphate, đất mặn thủy triều và đất than bùn đã phát triển chậm chạp, do thiếu tiến bộ ngoạn mục trong khoa học nông nghiệp và kỹ thuật khai thác những loại đất khó khăn này. Trong tương lai không xa lắm, nhờ tiến bộ trong ngành lai tạo và công nghệ sinh học, các loại đất phèn, mặn và than bùn cũng như vùng lúa nước trời có thể trở thành những nơi có tiềm năng sản xuất lớn. Sản xuất lúa nước trời trên các loại đất biên tế đang là một mục tiêu của nhiều quốc gia để hoàn thành kế hoạch tự túc cho một số màu tối quan trọng. Nhiều nông dân và nhiều người kinh doanh khai thác đầm lầy đã học được nhiều kinh nghiệm quý giá trong công tác thực hiện và trồng trọt. Những hướng dẫn và các chương trình có kế hoạch kỹ lưỡng nhà nước có thể giúp cho nông dân nghèo tránh được các rủi ro và thất bại không cần thiết khi trồng trọt. Cuối cùng, cần có những cố gắng rõ rệt trong nghiên cứu lúa chiến lược, nhất là trong lãnh vực công nghệ sinh học, chuyển đổi cơ cấu cây trồng và cần có các sáng kiến mới để cải tiến khai thác và khả năng sản xuất của các loại đất có vấn đề này.
 
 
 
4.   LÚA TƯỚI TIÊU VÀ THÁCH THỨC
Vào buổi đầu lập quốc, dân Lạc Việt đã thay đổi lề lối canh tác, từ trồng lúa rẫy du canh qua lúa nước theo thủy triều lên xuống, vì dân số ngày càng gia tăng họ phải sản xuất lúa gạo nhiều hơn để thỏa mãn nhu cầu. Họ vừa khai khẩn đất đai để trồng thêm lúa vừa cố gắng cải tiến lề lối canh tác để sản xuất nhiều hơn trên một đơn vị diện tích đất; với sáng kiến đắp đê ngăn lũ để không làm nguy hại nhà cửa ruộng vườn và đắp bờ bao ruộng để lưu giữ nước trời cày cấy. Họ tích tụ kinh nghiệm quản lý nước canh tác để đảm bảo sản xuất đến cuối vụ. Từ đó, hệ thống thủy lợi được dân tộc phát triển liên tục cho đến ngày nay.
 
Trong thời gian từ 1968 đến 2000, diện tích đất tưới nước tăng từ 1,1 triệu lên hơn 3 triệu ha, nhanh nhứt vào thập niên 1980-90 với chương trình thủy lợi (FAO, 2000). Ruộng tưới tiêu được trồng hầu hết với các giống lúa cao năng hiện đại và chiếm hơn 90% diện tích thu hoạch. Năng suất bình quân độ 6-8 t/ha có thể tăng lên 9-10 t/ha nếu sử dụng phân hóa học đầy đủ và quản lý mùa màng hữu hiệu. Lúa lai cũng đang được phát triển trong vùng sinh thái nông tính này ở Miền Bắc, nhằm nâng cao năng suất từ 15 đến 20% hoặc độ 1 - 1,5 t/ha. Những nơi có nhiều nước vào mùa nắng, nông dân thâm canh 2 hoặc 3 vụ mỗi năm. Nông dân trồng lúa gieo thẳng ở Miền Nam và cấy lúa ở Miền Bắc.
 
Hiện nay, Việt Nam có ba mô hình thoát thủy thường gặp trên thế giới: hệ dẫn nước cổ truyền, hệ tưới chảy tràn và hệ tưới gián đoạn; nhưng hệ tưới cổ truyền và chảy tràn phổ biến hơn hết. Hệ tưới gián đoạn tuy còn giới hạn, nhưng có triển vọng phát triển mạnh trong tương lai khi nguồn cung cấp nước trở nên khan hiếm, bị cạnh tranh bởi các lãnh vực khác, và các sức ép môi trường (thoát khí methane) được chú ý nhiều hơn. Hệ tưới tiêu này có thể giúp cho ngành khuyến nông thực hiện khẩu hiệu “3 Giảm 3 Tăng”, và gần đây “1 Phải 5 Giảm[1], trong đó có “Giảm nước”. Ngoài ra, trên thế giới còn có “hệ tưới mưa phùn” quá tốn kém, chỉ sử dụng ở những nơi khan hiếm nguồn nước phục vụ cho các màu trị giá cao trong các nước phát triển. Về trồng lúa, hệ thống tưới mưa phùn được áp dụng ở vùng Cerritos xứ Brazil và miền bắc Trung Quốc.
 
4.1.            Hệ dẫn nước cổ truyền
Nông dân thế giới đã biết dẫn nước vào ruộng để trồng trọt cách nay khoảng 5.000 năm. Nước được đưa từ sông rạch hoặc thác lũ vào ruộng để canh tác bằng trọng lực thiên nhiên hoặc sức lao động con người và súc vật. Nông dân sử dụng các loại gàu sòng, gàu dai, xa quạt nước để đưa nước từ nguồn vào ruộng canh tác.
 
Ở những đầm lầy, nước đọng quanh năm, nông dân đào kênh thoát thủy để trồng trọt. Ở các vùng bờ biển, họ xây đê đắp đập để khai thác nông nghiệp. Ở Miền Bắc, người dân đắp đê trên sông Hồng hàng ngàn năm để ngăn ngừa lũ lụt, đồng thời kiểm soát nước trong khi canh tác và ổn định đời sống người dân ở các vùng ven sông rạch và phụ cận. Tại những vùng đồi núi, nông dân làm thành những bậc thang xoắn ốc từ cao xuống thấp vừa để tránh nước lũ xói mòn vừa giữ nước để canh tác trong mùa mưa. Ruộng bậc thang có được hôm nay và trở thành thắng cảnh ngoạn mục trên thế giới như ở Sapa, miền Thượng du Bắc Việt; Banaue của Philippines; Nepal, Ấn Độ, Indonesia, Madagascar, v.v., là do sức lao động con người xây dựng hàng trăm năm trước.
 
4.2.      Hệ tưới chảy tràn
Hệ thống tưới chảy tràn, còn gọi là tưới mặt bằng, là lề lối dẫn nước phổ thông hơn hết trên thế giới, đặc biệt sử dụng ở những nơi có nguồn nước dồi dào, đất sâu và không có độ dốc cao. Nước được dẫn từ nguồn đến ruộng nhờ vào trọng lực hoặc máy bơm nước, và giữ nước liên tục trong ruộng nhằm kiểm soát cỏ dại, tạo điều kiện an toàn, và chống khô hạn khi trồng lúa. Tại một thửa ruộng, nước chảy từ một vị trí cao xuống thấp nhất. Trong một khu vực, nuớc được đưa từ ruộng thượng điền xuống hạ điền. Do đó, nước không được phân phối đồng bộ cho cùng môt khu đất hoặc ngay cả một vuông đất ruộng nếu mặt đất không bằng phẳng; gây ra úng thủy vùng đất thấp hơn ở hạ điền. 
 
Hệ tưới nước chảy tràn gồm có một hệ kênh chính và phụ. Khoảng cách các kênh này tùy thuộc vào cách phân phối ruộng đất, cấu trúc và độ sâu đất đai, dòng nước và bản chất vụ mùa. Thông thường gồm một kênh chính lớn dẫn nước từ nguồn đến một vùng canh tác, nơi cao nhứt, sau đó nước được phân phối đến các ruộng qua hệ thống kênh phụ cấp một, từ kênh cấp một đến kênh cấp hai, sau cùng đến kênh cấp ba, nơi có đất ruộng thấp nhứt của vùng. Một hệ thống tưới nước tốt đòi hỏi các yếu tố sau đây:
 
-   Nước luôn luôn cung cấp đầy đủ và đúng lúc cho vụ mùa;
-   Nước phải được phân phối đồng đều trong thửa ruộng;
-   Làm đất bị xói mòn ít;
-   Làm tối thiểu nước chảy tràn ra khỏi thửa ruộng canh tác và tái sử dụng nước;
-   Dùng ít nhu cầu lao động cho tưới nước;
-   Dành rất ít diện tích đất cho các kênh dẫn và thoát nước;
-   Tạo dễ dàng cho các công tác đồng áng khác như làm đất bằng cơ giới, quản lý trồng trọt và thu hoạch.
 
             Thường hệ thoát thủy thiên nhiên không thể tải được hết nước dư thừa sau khi tưới. Hoặc ở nhiều nơi như thung lũng, tưới nước làm cho mực thủy cấp ngày càng lên cao “úng thủy”, có thể làm cho đất trở nên kém sản xuất trong dài hạn. Vì thế, trong bất cứ hệ tưới tiêu nào, các kênh mương thoát thủy cần được thiết lập song song với hệ thống dẫn thủy để tránh gây ngập lụt ở các vùng đất quá thấp và làm tăng hiệu năng sản xuất lúa. Nước sau khi sử dụng xong được dẫn vào các kênh rạch chảy vào sông ra biển hoặc tái dùng.
 
4.3.      Hệ tưới gián đoạn
Hệ thống tưới nước gián đoạn được áp dụng nhằm tiết kiệm nước cũng như làm tăng hiệu năng sản xuất. Nước được dẫn vào ruộng như tưới chảy tràn, nhưng không lưu giữ một cách liên tục trong suốt vụ trồng, xen kẻ với những lần thoát nước cho đến mức bảo hòa đất ruộng (trên 20% ẩm độ nước sẵn sàng trong đất), với mục đích tiết kiệm nước và cung cấp không khí cho hệ thống rễ lúa, đồng thời làm tăng hoạt động vi sinh vật trong đất. Số lần tưới nước xenkẻ tùy thuộc vào loại đất đai có chất sét nhiều hay ít để lưu giữ nước, mực nước trong đất, giai đoạn sinh trưởng của cây lúa và khí hậu.
 
Nghiên cứu cho biết giữ nước trong đất luôn được bảo hòa, nhưng không ngập có thể tiết kiệm nước đến 40% không làm suy giảm năng suất (Tabbal et al., 1992). Phương pháp tưới gián đoạn có thể làm tăng năng suất lúa nếu áp dụng tốt, nhưng cũng tạo điều kiện cho các loài cỏ dại phát triển nhanh và làm thất thoát nhiều chất dinh dưỡng đất. Nhiều quốc gia đã dùng đến hệ thống tưới gián đoạn trong nông nghiệp. Ở Trung Quốc, mô hình dẫn thủy này được áp dụng nhiều ở miền bắc, nơi thường thiếu nước cho canh tác. Trong hệ thống này, một lớp nước mỏng từ 2-6 cm được giữ trong ruộng vào thời kỳ mạ và đâm chồi, sau đó ruộng để khô. Tùy vào thời tiết, đất đai và giai đoạn sinh trưởng, tưới nước xen kẻ từ 5-7 cm mỗi 7-9 ngày một lần (lúc 80-85% khả năng giữ ẩm độ của đất), hoặc từ 3-5 cm mỗi 4-6 ngày một lần (lúc 90-95% khả năng giữ ẩm độ của đất) (Klemm, 1999).
 
Lúa tưới tiêu đã từng đóng góp to lớn vào thành công của cuộc Cách Mạng Xanh và còn tiếp tục giữ vai trò quan trọng làm tăng gia sản xuất trong tương lai; nhưng nước ta sẽ đối diện với tình trạng thiếu nước cho nhu cầu nông nghiệp, đặc biệt vào mùa khô ở ĐBSCL. Trong thời gian tới, ngành nông nghiệp phải cạnh tranh ráo riết với các khu vực khác. Thêm vào đó, ngành trồng lúa còn bị chỉ trích về sử dụng nước quá nhiều so với các màu khác, trong khi số lượng nước cho mỗi đầu người giảm dần với dân số gia tăng không ngừng. Giá lúa gạo thế giới tiếp tục giảm, gây khó khăn cho nông dân, người làm chính sách nhà nước và các cơ quan viện trợ/cho vay quốc tế trong các qui hoạch chương trình tăng gia sản xuất lúa gạo quốc gia dựa vào phát triển thủy lợi. 
 
Cho nên, ưu tiên cao là bảo tồn nguồn nước, phát triển hệ tưới tiêu trong khả năng của mỗi quốc gia, phục hồi các hệ thủy lợi kém hiện hữu, và nâng cao trình độ quản lý khai thác nguồn nước và kỹ thuật canh tác chính xác; nhằm tăng gia sản xuất lúa và cải thiện hiệu năng sử dụng nước và năng suất nước.  
 
 
5.   KẾT LUẬN
Cây lúa và cư dân đất Việt đã cùng phát triển từ nền nông nghiệp sơ khai đến nông nghiệp hiện đại, nông nghiệp có định hướng kinh tế trong thời hội nhập thế giới. Cư dân gồm nhiều hạng người hiện đang sống trên núi non, rừng rậm, đồng bằng, vùng thôn quê kém văn minh và đô thị. Cây lúa cũng đang được con người trồng trên các nương rẫy, vùng trũng thấp, thung lũng, ven biển và đồng bằng, nhờ nước trời, được tưới tiêu, chăm sóc kỹ lưỡng.
 
            Con người có đời sống tự nhiên đơn giản từ thời cổ đại đến xã hội phức tạp, thời đại toàn cầu hóa ngày nay. Cây lúa cũng thay hình đổi dạng từ loài thảo mộc sống muôn đời hoang dã đã trở thành loài Hòa thảo có đời sống ngắn ngủi, hàng niên để ngày nay cưu mang nhiều vấn đề không đơn giản, phải phấn đấu với các dịch bệnh sâu rầy, vấn đề vô sinh, đất có vấn đề, chất lượng, kinh tế thị trường. Đối với ngành trồng lúa, may mắn thay trong những năm gần đây khoa học tiến bộ mau lẹ, công nghệ sinh học và tin học tiến triển vượt bực, như kỹ thuật biến đổi gien, hoàn tất bản đồ genome lúa, sáng tạo cây lúa gạo vàng có nhiều chất tiền vitamin A, đang khám phá cây lúa C4... Nông dân đang áp dụng các kỹ thuật hướng về môi trường và bền vững như: IPM, kỹ thuật kiểm tra lúa, nông nghiệp chính xác… sẽ làm cho loài thảo mộc này có nhiều cơ hội tiến bộ thêm, đáp ứng đòi hỏi con người dù ở bất cứ nơi đâu. Bức tranh sáng sủa đầy triển vọng đó của cây lúa có thể nhận diện được trong thế kỷ XXI này.
 
 
 
 
 
TÀI LIỆU THAM KHẢO
 
  1. Andriesse, J. P. 1988. Nature and management of tropical peat soils, FAO Soil Bulletin 59, FAO, Rome, pp 165.
  2. Arradeau, M.A. and Vo Tong Xuân. 1995. Opportunities for upland rice research in Vietnam. Vietnam and IRRI: A Partnership in rice research. IRRI and Ministry of Agricultuture and Food Industry, p 191-198.
  3. FAO. 1988. Report of the mission on Agricultural Sector Review. FAO, Rome.
  4. Greenland, D.J. 1974. Evolution and development of different types of shifting cultivation. In Shifting cultivation and soil conservation in Africa. Food and Agriculture Organization, Rome, 24:5-13.
  5. IRRI. 1984. Technology for rice growing environments. IRRI, Los Banos, Philippines, pp 35.
  6. Klemm, W. 1999. Saving water in rice cultivation. Proceedings of the 19th session of the IRC, Cairo, 7-9 September 1998, FAO, Rome, p 110-117.
  7. McGinnis, J.T., and Golley, F.B. 1967. Atlantic-Pacific interocean canal. Phase I. Bio-enviromental and radiologicalsafety feasibility studies. Batelle Memorial Institute, Columbus, Ohio.
  8. Norman, M.J.T., Pearson, C.J. and Searle, P.G.E. 1984. Tropical cropping systems. In The ecology of tropical crops. Cambridge University Press, Cambridge, p 3-18.
  9. Nye, P.H., and Greenland, D.J. 1960. The soil under shifting cultivation. Farnham Royal, Commowealth Agriculture Bureau, p. 156.
  10. Pons, I.J. 1988, Évaluation des sols des marais de la province de Karuzi (République du Burundi) pour les cultures vivrières. Rapport de Mission. Novembre-Decembre 1988, FAO, Rome, Italy, pp 73.
  11. Tabbal, D., Lampayan, R. and Bhuiyan, S.I. 1992. Water-saving irrigation technique for rice. Paper presented at the International Workshop on Soil and Water Engineering for Paddy Field Management. Agricultural Land and Water Development Program. Asian Institute of Technology, Bangkok, Thailand, 28-30 January 1992.
 


[1] Viện Nghiên Cứu Lúa ĐBSCL, Ô-Môn phổ biến kỹ thuật “3 Giảm 3 Tăng”: giảm lượng giống, giảm phân đạm và giảm thuốc sát trùng để tăng năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế trồng lúa. Gần đây, các chuyên gia lại phổ biến tiếp theo “1 Phải 5 Giảm”: phải dùng giống lúa xác nhận và giảm nước, thất thoát sau thu hoạch, số lượng giống, phân đạm và thuốc sát trùng.

Trở lại Trang KHOA HỌC
 
  Số lượt bạn đọc kể từ 01/9/2009 295527 visitors (1201035 hits) on this page!  
 
=> Do you also want a homepage for free? Then click here! <=