Công nghệ tưới ngập khô xen kẽ (AWD) đang dần định hình một hướng đi mới trong sản xuất nông nghiệp ứng phó biến đổi khí hậu. Khi áp dụng rộng rãi trong canh tác lúa, công nghệ đóng vai trò trong sử dụng hiệu quả tài nguyên nước và làm giảm rõ rệt lượng khí mê-tan phát thải từ ruộng lúa. Sự hình thành các lớp đất luân phiên khô và ướt tạo điều kiện hiếu khí, khiến các vi sinh vật yếm khí mất môi trường hoạt động, qua đó làm suy giảm tốc độ phân hủy hữu cơ sinh khí nhà kính.

Quá trình được duy trì nhờ kỹ thuật canh tác chính xác, áp dụng các quy trình theo dõi chặt chẽ, từ kiểm soát mực nước đến thời điểm tưới lại. Kết quả của quá trình là giảm phát thải và tạo ra một sản phẩm có thể đo lường và quy đổi thành lợi ích kinh tế thông qua tín chỉ carbon. Tín chỉ trở thành công cụ để khuyến khích người nông dân duy trì và nhân rộng mô hình, đồng thời kết nối sản xuất nông nghiệp với các thị trường bền vững có cam kết khí hậu.

GIẢM PHÁT THẢI TRONG CANH TÁC LÚA VỚI CÔNG NGHỆ TƯỚI KHÔ XEN KẼ AWD

Do canh tác lúa truyền thống là một trong những nguồn phát thải khí mê-tan chính của khu vực nông thôn, những thay đổi kỹ thuật đơn giản nhưng hiệu quả như AWD có khả năng tạo ra lượng lớn đơn vị tín chỉ, phục vụ cho các công ty, tổ chức và quốc gia đang cần bù đắp phát thải. Cơ chế tạo ra vòng quay lợi ích kép, vừa giúp người dân thu được nguồn thu ổn định, vừa hỗ trợ thực hiện các mục tiêu giảm phát thải quốc gia.

Khi đã xây dựng được hệ thống giám sát chặt chẽ, lượng mê-tan giảm có thể được ghi nhận và đưa lên các nền tảng tín chỉ tự nguyện.

Thành công của mô hình AWD trong sản xuất lúa phụ thuộc lớn vào khả năng thích ứng linh hoạt của nông dân đối với các phương pháp canh tác mới. Các cộng đồng nông thôn cần tiếp cận với thông tin kỹ thuật đầy đủ, các khóa đào tạo về điều tiết nước theo chu kỳ sinh trưởng của cây lúa, cũng như hướng dẫn đo đạc và theo dõi mực nước. Áp dụng công nghệ cảm biến mực nước, hệ thống dữ liệu trực tuyến hoặc mô hình cảnh báo sớm cũng giúp nâng cao hiệu quả điều hành trong thực tế sản xuất.

Khi các thông tin được chia sẻ nhanh chóng, kịp thời, nông dân có thể điều chỉnh phương pháp tưới phù hợp với điều kiện thời tiết và giai đoạn phát triển của cây lúa, đảm bảo vừa tiết kiệm tài nguyên vừa không làm giảm năng suất. Nhờ đó, quy trình sản xuất vẫn đáp ứng được yêu cầu chất lượng lúa gạo, đồng thời tạo ra các đơn vị carbon được chứng nhận, đủ tiêu chuẩn để tham gia thị trường tín chỉ quốc tế.

Khác với các lĩnh vực như năng lượng hay công nghiệp, tiềm năng giảm phát thải trong nông nghiệp thường bị đánh giá thấp do khó khăn trong đo lường và thiếu các hệ thống kiểm chứng hiệu quả.

Tuy vậy, công nghệ AWD mở ra cơ hội vượt qua các rào cản. Sự ổn định trong mô hình tưới, khả năng kiểm soát các yếu tố đầu vào và đầu ra, cùng với tiến bộ kỹ thuật số trong nông nghiệp đã tạo điều kiện để minh bạch hóa quy trình đo đếm. Hệ thống Blockchain, công nghệ vệ tinh, trí tuệ nhân tạo đang từng bước được đưa vào quá trình giám sát nông nghiệp, hỗ trợ xác minh các chỉ số khí hậu từ cấp độ ruộng.

Việc kết hợp giữa khoa học nông nghiệp truyền thống và công nghệ hiện đại giúp chuyển hóa các hoạt động nhỏ lẻ thành hệ thống sản xuất có thể định lượng, qua đó đủ điều kiện tham gia vào hệ sinh thái tài chính carbon toàn cầu.

Đối với người nông dân, lợi ích lớn nhất từ tham gia chương trình tín chỉ carbon thông qua AWD là khả năng cải thiện sinh kế ngay trên chính ruộng đồng của mình. Ngoài khoản thu tăng thêm từ tín chỉ carbon, người dân còn giảm được chi phí bơm nước, sử dụng phân bón hợp lý hơn, kiểm soát sâu bệnh hiệu quả hơn, nhờ đó giảm gánh nặng tài chính cho mỗi vụ mùa.

Bên cạnh đó, khả năng kết nối với các thị trường tiêu thụ gạo chất lượng cao và thân thiện môi trường cũng tăng lên, mở rộng khả năng thương mại nông sản. Các tổ chức tài chính, quỹ hỗ trợ nông nghiệp và các doanh nghiệp chế biến có thể đóng vai trò trung gian, tạo cầu nối giữa người trồng lúa và các tổ chức cần bù đắp carbon, từ đó thúc đẩy chuỗi giá trị nông nghiệp theo hướng phát triển bền vững và thích ứng khí hậu.

Tiềm năng tạo tín chỉ carbon từ ứng dụng công nghệ AWD thể hiện rõ qua kết quả thực địa tại Nghệ An trong vụ hè thu năm 2024.

Tính toán thực tế cho thấy lượng giảm phát thải khí nhà kính đạt 71.088,3 tấn CO2e trên diện tích 11.152,5 ha, phản ánh hiệu quả vượt trội của công nghệ tưới AWD khi so sánh với kết quả vụ xuân cùng năm. Diện tích áp dụng lớn và khả năng giảm phát thải cao mở ra cơ hội rõ ràng để phát triển thị trường tín chỉ carbon. Đây là nền tảng để xây dựng cơ chế tài chính xanh, giúp thu hút đầu tư cho ngành nông nghiệp.

Mô hình canh tác lúa trong nghiên cứu bao gồm cả phương pháp gieo sạ và cấy truyền thống. Trong đó, diện tích gieo sạ đạt 9.277,9 ha, giảm phát thải 6,3 tấn CO2e/ha, tổng cộng 58.487,0 tấn. Lúa cấy tuy chiếm diện tích nhỏ hơn với 1.874,6 ha nhưng giảm phát thải 6,7 tấn CO2e/ha, đạt tổng cộng 12.601,3 tấn.

Cả hai phương pháp đều cho thấy tiềm năng giảm thiểu khí nhà kính đáng kể. Mỗi hecta canh tác chuyển đổi sang tưới ướt khô xen kẽ là một bước tiến trong quá trình giảm phát thải nông nghiệp.

HƯỚNG ĐI PHÙ HỢP VỚI CHIẾN LƯỢC PHÁT TRIỂN NÔNG NGHIỆP ỨNG PHÓ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Điều kiện tự nhiên tại Nghệ An phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của công nghệ tưới AWD. Khí hậu và nguồn nước tại đây hỗ trợ tốt cho duy trì chu kỳ tưới ngắt quãng. Hệ thống thủy lợi của tỉnh đã được đầu tư tương đối đồng bộ, có thể đảm bảo khả năng cấp thoát nước linh hoạt, đáp ứng các giai đoạn phát triển của cây lúa. Đây là một trong những yếu tố then chốt giúp mô hình đạt hiệu quả thực tế và có thể triển khai rộng khắp.

Đáng chú ý, với địa hình bằng phẳng tại nhiều huyện trồng lúa lớn như Yên Thành, Diễn Châu, Hưng Nguyên tạo điều kiện thuận lợi cho áp dụng chế độ tưới phân bổ hợp lý. Kiểm soát mực nước mặt ruộng trở nên khả thi và dễ dàng hơn, nhờ đó nâng cao hiệu quả điều tiết nước, giảm lãng phí và tăng hiệu quả hấp thu dinh dưỡng của cây trồng. Tính ổn định của đất canh tác cũng giúp hạn chế rủi ro do xói mòn hoặc rò rỉ nước trong hệ thống mương máng tưới tiêu.

Tại các xã tham gia mô hình này đã được đào tạo và hướng dẫn kỹ thuật tưới AWD. Người dân địa phương được hướng dẫn cách xác định thời điểm tưới phù hợp dựa trên quan sát nứt đất mặt ruộng hoặc qua thiết bị đo mực nước.

Nhận thức của nông dân về hiệu quả kinh tế và môi trường của phương pháp ngày càng cải thiện. Nhiều hộ dân cho biết mức sử dụng nước giảm khoảng 30–40% mà năng suất vẫn giữ ổn định, khuyến khích họ tiếp tục duy trì áp dụng trong các vụ tiếp theo.

So sánh giữa tưới AWD và tưới ngập truyền thống cho thấy những khác biệt đáng kể. Trong điều kiện thời tiết bất lợi, phương pháp tưới AWD vẫn giữ được tính ổn định trong sinh trưởng và phát triển của cây lúa. Tình trạng đổ ngã do dư nước được hạn chế. Tỷ lệ phát thải khí metan giảm rõ rệt nhờ giai đoạn khô xen kẽ, làm gián đoạn quá trình yếm khí tạo khí nhà kính trong đất. Như vậy, lợi ích môi trường được song hành với lợi ích năng suất.

Dữ liệu từ mô hình cho thấy tỷ lệ giảm phát thải CO2e lên đến hơn 50% so với phương pháp truyền thống. Cụ thể, mức giảm ở lúa gieo sạ là 60,11%, còn ở lúa cấy là 52,94%. Đây là cơ sở quan trọng để tính toán tín chỉ carbon, đưa vào các cơ chế tài chính carbon trong nước và quốc tế. Mỗi tấn CO2e giảm phát thải tương ứng một tín chỉ carbon, có thể chuyển nhượng, mua bán hoặc tích lũy làm công cụ huy động tài chính phục vụ tái đầu tư.

Hiệu quả từ mô hình tại Nghệ An chứng minh khả năng mở rộng ứng dụng tưới AWD sang các tỉnh đồng bằng hoặc miền trung du có hệ thống thủy lợi tương tự là hoàn toàn khả thi. Lợi ích không chỉ nằm ở mức giảm phát thải mà còn thể hiện ở khả năng giảm chi phí sản xuất, tiết kiệm tài nguyên và bảo vệ môi trường sống.

Đây là hướng đi phù hợp với chiến lược phát triển nông nghiệp ứng phó biến đổi khí hậu, góp phần đưa Việt Nam tiến gần hơn đến mục tiêu trung hòa carbon.

Từ các kết quả nghiên cứu đã có, có thể khẳng định mô hình tưới ướt khô xen kẽ tại Nghệ An là tiền đề quan trọng để xây dựng chính sách tín chỉ carbon trong nông nghiệp.

Phát triển hệ thống đo đạc, giám sát và xác minh (MRV) là điều cần thiết nhằm đảm bảo tính minh bạch và chính xác cho các hoạt động giao dịch tín chỉ. Cơ sở khoa học và thực tiễn của nghiên cứu có thể làm nền tảng để xây dựng các phương án nhân rộng trong các chương trình mục tiêu quốc gia về ứng phó biến đổi khí hậu.

(*) PGS.TS. Nguyễn Đình Thọ, Viện Chiến lược, Chính sách Nông nghiệp và Môi trường; 

Jun Okita, Green Carbon.