Phương pháp cổ xưa mở ra hướng phát triển bền vững

Trồng lúa và nuôi động vật trên ruộng vốn là một tập quán của khu vực Đông Nam Á.

Ngày nay, mô hình này có thể đáp ứng nhu cầu lương thực toàn cầu, tạo thêm 150 tỷ USD hàng năm cho các nhà sản xuất và cải thiện sức khỏe môi trường.

Giải quyết nhiều thách thức

Nghiên cứu cho thấy kỹ thuật canh tác lúa truyền thống của Đông Nam Á là nuôi cá và các loại động vật khác tại ruộng có khả năng đáp ứng nhu cầu lương thực toàn cầu. Ngoài ra, cách này giúp cải thiện sức khỏe của cả người dân và môi trường. Tuy nhiên, hiện nay cách này hiếm khi được áp dụng, chỉ có 1% sản lượng gạo toàn cầu đến từ các trang trại canh tác như vậy, trong khi gạo là lương thực chính nuôi sống khoảng một nửa dân số thế giới.

Các trang trại xen canh lúa và nuôi động vật có những ưu điểm so với biện pháp độc canh thông thường. Theo Hiệp hội Địa Vật lý Mỹ (AGU), phương pháp này giúp giảm 300 nghìn tấn nitơ chảy tràn và rửa trôi, giảm 190 nghìn tấn khí thải methane trên các cánh đồng lúa.

Nhà sinh thái học Baojing Gu tại Đại học Chiết Giang (Trung Quốc), tác giả của nghiên cứu trên, cho biết: "Các hệ thống đồng canh tác lúa và nuôi động vật cung cấp một chiến lược sáng tạo để giải quyết nhiều thách thức mà xã hội ngày nay đang đối mặt".

Trong đó có khủng hoảng lương thực, biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường và thiếu hụt tài nguyên. Nhà sinh thái học Jinglan Cui (Đại học Chiết Giang), đồng tác giả nghiên cứu, chia sẻ: "Các hệ thống đồng canh tác tạo ra nhiều loại thực phẩm và nguồn dinh dưỡng đa dạng hơn, góp phần đảm bảo an ninh lương thực".

Nghiên cứu của 2 nhà khoa học, Baojing Gu và Jinglan Jane Cui được công bố trên tạp chí Earth’s Future của AGU. Nó tập trung vào nghiên cứu liên ngành về quá khứ, hiện tại và tương lai của hành tinh chúng ta và cư dân trên đó. Tại đây, các hệ thống vừa trồng lúa và vừa nuôi động vật trên khắp thế giới đã được đánh giá hiệu suất thông qua kết quả của 155 nghiên cứu điển hình khác nhau.

Theo nghiên cứu, những trang trại canh tác như vậy tăng năng suất lúa hàng năm lên 4% trong khi giảm lượng nitơ chảy tràn (16%) và rửa trôi (13%) so với độc canh trồng lúa. Các trang trại trồng lúa - nuôi động vật giảm 11% lượng khí thải methane so với độc canh lúa.

Các hệ thống đồng thời trồng lúa - nuôi vịt và trồng lúa - nuôi tôm được ước tính sẽ giảm phát thải khí methane khoảng 40%. Trong khi đó, các hệ thống đồng trồng lúa - nuôi cá được ước tính sẽ làm tăng lượng khí thải methane lên 29%.

Sự khác biệt về lượng khí thải methane giữa các hệ thống canh tác có thể là do nồng độ oxy có trong mỗi hệ thống, với lượng khí thải methane tăng lên khi mức oxy thấp.

Cá bơi quanh ruộng tiêu thụ oxy trong hệ thống, dẫn đến lượng khí thải methane cao hơn. Vịt và tôm càng đưa oxy vào hệ thống bằng cách đào và xáo trộn đất trên ruộng lúa, làm giảm lượng khí thải methane.

Các nghiên cứu trước đây phát hiện ra rằng việc kết hợp trồng lúa với nuôi động vật làm tăng hiệu quả sử dụng đất. Bên cạnh đó, nó giảm nhu cầu phân bón thương mại nhờ phân giàu chất dinh dưỡng từ động vật. Việc sử dụng thuốc trừ sâu cũng được hạn chế vì các loài động vật này ăn nhiều côn trùng và cỏ dại.

Lợi ích kinh tế khi áp dụng rộng rãi

Trồng lúa và nuôi vịt đồng thời ở Nepal.

Theo nghiên cứu, 87% các trang trại độc canh lúa hiện có, hay tổng số 143 triệu hecta trên toàn thế giới, được ước tính là phù hợp cho các trang trại trồng lúa kết hợp nuôi động vật dựa trên khí hậu của họ.

Nếu tất cả các vùng đất thích hợp được sử dụng cho canh tác lúa - động vật đồng thời, những trang trại đó sẽ sản xuất hơn 140 triệu tấn protein động vật/năm, vượt qua sản lượng nuôi trồng thủy sản toàn cầu hiện nay chỉ hơn 100 triệu tấn/năm.

Việc áp dụng toàn cầu các hệ thống đồng canh tác lúa - động vật được ước tính sẽ mang lại doanh thu thêm từ 152 tỷ đến 171 tỷ USD cho các nhà sản xuất hàng năm. Tuy nhiên, lợi nhuận dự kiến sẽ khác nhau tùy theo quốc gia và phụ thuộc vào diện tích đất phù hợp cho loại hình này.

Các quốc gia dự kiến sẽ được hưởng lợi nhiều nhất từ phương pháp canh tác này là ở châu Á, nơi có nhiều đất phù hợp hơn. Các nhà sản xuất ở Trung Quốc và Ấn Độ ước tính sẽ có thêm từ 34,8 tỷ USD đến 52,8 tỷ USD mỗi năm, trong khi các nhà sản xuất ở Indonesia, Bangladesh và Thái Lan có thể có thêm 10,4 tỷ đến 18,9 tỷ USD mỗi năm bằng cách chuyển sang đồng canh tác lúa - động vật.

Các quốc gia ở các khu vực khác trên thế giới có khí hậu phù hợp để duy trì canh tác lúa - động vật, nhưng hiện có rất ít trang trại như vậy được thành lập.

Tuy nhiên, theo nghiên cứu, họ cũng sẽ được hưởng lợi từ việc áp dụng phương pháp này. Các nước như Mỹ và Brazil có thể kiếm thêm 1,4 đến 2,4 tỷ USD mỗi năm nếu có các hệ thống đồng canh tác lúa - động vật.

Mặc dù có những lợi ích tiềm năng, nhưng việc áp dụng loại hình canh tác trên đang gặp khó nếu muốn phát triển trên quy mô toàn cầu.

Theo tác giả Jinglan Jane Cui, lý do là vì nó đòi hỏi các công nghệ riêng biệt; các nguồn lực như vốn, lao động, cơ sở hạ tầng và mạng lưới thị trường; nó cũng đe dọa các chính sách quốc gia thúc đẩy độc canh lúa gạo.

Ngoài ra, chính sách nông nghiệp hiện hành ủng hộ độc canh lúa có thể tạo ra nhiều rào cản đối với việc áp dụng mô hình trồng lúa kết hợp nuôi động vật ở nhiều quốc gia.

• Trung Quốc tạo giống lúa cao hơn đầu người cho năng suất lớn
• Hiệu quả “kép” từ việc ứng dụng công nghệ sinh thái trên đồng ruộng
• Giống lúa chịu mặn, năng suất cao