Lúa chất lượng cao, phát thải thấp: cơ sở khoa học và Đề án 1 triệu ha vùng Đồng bằng sông Cửu Long

Cánh đồng lúa xanh tại Cần Thơ, minh họa sản xuất lúa phát thải thấp vùng Đồng bằng sông Cửu Long

Việt Nam là một trong những quốc gia xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới, với Đồng bằng sông Cửu Long đóng góp khoảng một nửa sản lượng lúa và phần lớn lượng gạo xuất khẩu. Tuy nhiên, canh tác lúa nước cũng là nguồn phát thải khí mê-tan đáng kể. Trong bối cảnh cam kết Net Zero vào năm 2050 và Cam kết toàn cầu về giảm phát thải mê-tan mà Việt Nam tham gia tại COP26, giảm phát thải trong sản xuất lúa trở thành nhiệm vụ quan trọng.

Cơ chế phát thải trong canh tác lúa nước

Khi ruộng lúa ngập nước liên tục, đất rơi vào trạng thái yếm khí. Trong điều kiện này, các vi khuẩn sinh mê-tan phân hủy chất hữu cơ, gồm rễ, rơm rạ vùi trong đất và phân bón hữu cơ, tạo ra khí mê-tan (CH₄). Khí này thoát ra khí quyển chủ yếu qua mô thông khí của cây lúa. Mê-tan có tiềm năng nóng lên toàn cầu cao gấp khoảng 28 lần CO₂ trong khoảng thời gian 100 năm theo Báo cáo đánh giá lần thứ năm của IPCC.

Bên cạnh mê-tan, canh tác lúa còn phát thải oxit nitơ (N₂O) từ phân đạm, và CO₂ từ việc đốt rơm rạ, sử dụng nhiên liệu cho máy móc, bơm tưới. Lượng phát thải phụ thuộc vào chế độ nước, loại đất, lượng chất hữu cơ, giống lúa và thời vụ.

Các biện pháp giảm phát thải đã được kiểm chứng

Sáu biện pháp canh tác lúa phát thải thấp: tưới ướt khô xen kẽ, giảm lượng giống, bón phân hợp lý, quản lý rơm rạ, cơ giới hóa, giống phù hợp
Các biện pháp kỹ thuật giảm phát thải trong canh tác lúa. Đồ họa: Hội Địa lý môi trường Việt Nam

Trong các biện pháp trên, tưới ướt khô xen kẽ (Alternate Wetting and Drying, AWD) được nghiên cứu nhiều nhất. Các thí nghiệm của Viện Nghiên cứu Lúa quốc tế (IRRI) và các viện nghiên cứu trong nước cho thấy AWD có thể giảm đáng kể phát thải mê-tan, đồng thời tiết kiệm nước tưới mà không làm giảm năng suất nếu áp dụng đúng kỹ thuật. Các gói kỹ thuật "1 phải 5 giảm" và "3 giảm 3 tăng" đã được áp dụng rộng rãi ở Đồng bằng sông Cửu Long, tích hợp nhiều biện pháp giảm giống, giảm phân, giảm thuốc bảo vệ thực vật, giảm nước tưới và giảm thất thoát sau thu hoạch.

Quản lý rơm rạ cũng có ý nghĩa lớn. Vùi rơm tươi vào ruộng ngập nước làm tăng phát thải mê-tan, còn đốt rơm gây ô nhiễm không khí. Thu gom rơm để trồng nấm, làm thức ăn chăn nuôi, phân hữu cơ hoặc nhiên liệu sinh khối là hướng tiếp cận của kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp.

Đề án 1 triệu ha lúa chất lượng cao, phát thải thấp

Ngày 27/11/2023, Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định 1490/QĐ-TTg phê duyệt Đề án "Phát triển bền vững một triệu héc-ta chuyên canh lúa chất lượng cao và phát thải thấp gắn với tăng trưởng xanh vùng Đồng bằng sông Cửu Long đến năm 2030". Đây là đề án đầu tiên trên thế giới về chuyển đổi sản xuất lúa phát thải thấp ở quy mô lớn như vậy.

Đề án hướng tới các mục tiêu chính:

  • Hình thành vùng chuyên canh lúa chất lượng cao, phát thải thấp với quy mô một triệu héc-ta vào năm 2030;
  • Áp dụng đồng bộ quy trình canh tác bền vững, giảm chi phí sản xuất, giảm lượng giống, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật và nước tưới;
  • Giảm phát thải khí nhà kính so với tập quán canh tác truyền thống, tăng thu nhập cho người trồng lúa;
  • Phát triển liên kết chuỗi giữa nông dân, hợp tác xã và doanh nghiệp;
  • Xây dựng hệ thống đo đạc, báo cáo và thẩm định (MRV) phát thải trong sản xuất lúa.

Đề án nhận được hỗ trợ kỹ thuật và tài chính từ Ngân hàng Thế giới và các đối tác quốc tế. Các mô hình thí điểm đã được triển khai tại nhiều tỉnh như Cần Thơ, Kiên Giang, Sóc Trăng, Đồng Tháp, An Giang từ năm 2024.

Vai trò của hệ thống MRV

Để chứng minh hiệu quả giảm phát thải, đặc biệt nếu muốn tạo tín chỉ carbon từ sản xuất lúa, cần hệ thống MRV đáng tin cậy. Việc đo phát thải trực tiếp bằng buồng kín tại ruộng có chi phí cao, nên cần kết hợp với mô hình hóa, số liệu nhật ký canh tác và công nghệ viễn thám. Ảnh vệ tinh radar có thể theo dõi trạng thái ngập nước của ruộng lúa trên diện rộng, giúp kiểm chứng việc áp dụng AWD, một hướng nghiên cứu có nhiều tiềm năng cho khoa học địa lý.

Những thách thức

  • Hạ tầng thủy lợi: AWD đòi hỏi khả năng điều tiết nước chủ động ở cấp đồng ruộng, trong khi nhiều vùng còn phụ thuộc vào thủy triều và hệ thống kênh chung.
  • Quy mô sản xuất nhỏ lẻ: ruộng manh mún khó áp dụng cơ giới hóa và quản lý nước đồng bộ.
  • Chi phí và lợi ích: nông dân cần thấy lợi ích kinh tế rõ ràng, qua giảm chi phí, giá bán cao hơn hoặc nguồn thu từ tín chỉ.
  • Biến đổi khí hậu: xâm nhập mặn, hạn hán và lũ bất thường ảnh hưởng tới lịch thời vụ và kỹ thuật canh tác.

Câu hỏi thường gặp

Tưới ướt khô xen kẽ có làm giảm năng suất lúa không?

Các nghiên cứu cho thấy nếu áp dụng đúng kỹ thuật, đặc biệt giữ nước ở các giai đoạn nhạy cảm như trổ bông, tưới ướt khô xen kẽ không làm giảm năng suất, thậm chí giúp cây cứng cáp, giảm đổ ngã. Rủi ro chủ yếu nằm ở những ruộng không chủ động được nước.

Vì sao giảm phát thải mê-tan lại quan trọng?

Mê-tan có tiềm năng làm nóng lên mạnh hơn CO₂ nhiều lần nhưng tồn tại trong khí quyển ngắn hơn, khoảng một thập niên. Do đó, giảm phát thải mê-tan tạo hiệu quả làm chậm nóng lên toàn cầu nhanh hơn trong ngắn hạn, là lý do Cam kết toàn cầu về mê-tan được nhiều quốc gia tham gia.

Viễn thám hỗ trợ giám sát canh tác lúa như thế nào?

Ảnh vệ tinh radar có thể xuyên mây, theo dõi trạng thái ngập nước và các giai đoạn sinh trưởng của lúa. Kết hợp với ảnh quang học, dữ liệu viễn thám giúp lập bản đồ diện tích lúa, ước tính lịch thời vụ và kiểm chứng việc áp dụng tưới ướt khô xen kẽ trên diện rộng với chi phí thấp.

Rơm rạ được xử lý thế nào để giảm phát thải?

Thay vì đốt hoặc vùi rơm tươi trong ruộng ngập, rơm có thể được thu gom để trồng nấm, làm thức ăn gia súc, ủ phân hữu cơ, làm vật liệu hoặc nhiên liệu sinh khối. Các cách xử lý này vừa giảm phát thải, vừa tạo thu nhập thêm cho nông dân.

Kết luận

Lúa phát thải thấp là ví dụ điển hình cho khả năng kết hợp giữa giảm phát thải, nâng cao giá trị và cải thiện thu nhập. Thành công của Đề án một triệu héc-ta phụ thuộc vào sự đồng bộ giữa hạ tầng, tổ chức sản xuất, thị trường và hệ thống MRV, trong đó nghiên cứu khoa học, nhất là về đất, nước và viễn thám, có vai trò quan trọng.

Tài liệu tham khảo

  • Thủ tướng Chính phủ (2023), Quyết định 1490/QĐ-TTg phê duyệt Đề án phát triển bền vững một triệu héc-ta chuyên canh lúa chất lượng cao và phát thải thấp vùng Đồng bằng sông Cửu Long đến năm 2030.
  • IPCC (2014), Fifth Assessment Report, Nhóm công tác I.
  • IRRI, Alternate Wetting and Drying.
  • Ngân hàng Thế giới, Chương trình hỗ trợ chuyển đổi sản xuất lúa phát thải thấp tại Việt Nam.