Nghiên cứu tác động của tưới tiêu đến sản xuất lúa ở Việt Nam

Chuyên khảo phân tích Luận văn irrigation and rice production evidence in vietnam, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.

• Tác giả: Le Huu Nhat Quang
• Người hướng dẫn: Dr. Le Van Chon
• Trường học: University of Economics Erasmus University Rotterdam
• Chuyên ngành: Development Economics
• Đề tài: Irrigation And Rice Production: Evidence In Vietnam
• Loại tài liệu: Thesis
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Ho Chi Minh City

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Tác Động Tưới Tiêu Lúa Việt Nam

Nghiên cứu này tập trung phân tích tác động của tưới tiêu đến sản xuất lúa ở Việt Nam. Lúa gạo là một trong những cây trồng chủ lực, đóng vai trò quan trọng trong an ninh lương thực và nền kinh tế. Việc hiểu rõ tác động của tưới tiêu, một yếu tố quan trọng trong sản xuất lúa, là cần thiết để đưa ra các chính sách phù hợp và hiệu quả. Nghiên cứu sử dụng dữ liệu VARHS 2014, một bộ dữ liệu toàn diện về hộ gia đình nông thôn ở Việt Nam, bao gồm thông tin chi tiết về sản xuất lúa, sử dụng đầu vào, đặc điểm người quản lý ruộng đất và điều kiện tưới tiêu. Phân tích được thực hiện bằng mô hình dữ liệu chéo với hiệu ứng cố định theo cụm và sai số chuẩn mạnh theo cụm.

1.1. Vai trò của tưới tiêu trong sản xuất nông nghiệp

Tưới tiêu đóng vai trò thiết yếu trong việc cung cấp nước cho cây trồng, đặc biệt là trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt hoặc thiếu mưa. Nước là yếu tố quan trọng để cây lúa sinh trưởng và phát triển, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất. Tưới tiêu không chỉ cung cấp nước mà còn giúp kiểm soát cỏ dại, tránh tình trạng đất bị nén chặt. Nguồn nước tưới có thể đến từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm nước mặt (sông, hồ, kênh mương) và nước ngầm (giếng khoan).

1.2. Tầm quan trọng của sản xuất lúa gạo đối với Việt Nam

Việt Nam là một trong những nước sản xuất lúa gạo hàng đầu thế giới. Sản xuất lúa gạo không chỉ đảm bảo an ninh lương thực quốc gia mà còn đóng góp lớn vào kim ngạch xuất khẩu. Lúa gạo là nguồn thu nhập quan trọng của hàng triệu hộ gia đình nông dân. Năng suất lúa gạo đã tăng đáng kể trong những năm gần đây nhờ áp dụng các giống mới, công nghệ tiên tiến và mở rộng hệ thống tưới tiêu. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức đặt ra, bao gồm quản lý hệ thống tưới tiêu hiệu quả và đảm bảo chất lượng nguồn nước.

II. Thách Thức Tưới Tiêu Lúa Gạo Bền Vững ở Việt Nam

Mặc dù hệ thống tưới tiêu đã được mở rộng và đóng góp vào sự tăng trưởng năng suất lúa, nhưng vẫn còn nhiều thách thức cần giải quyết. Quản lý yếu kém, thiếu bảo trì và nạo vét kênh mương, chất lượng nước thấp là những vấn đề phổ biến. Hệ thống kênh mương xuống cấp ảnh hưởng đến hiệu quả tưới tiêu và gây thất thoát nước. Nguồn nước bị ô nhiễm do sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu quá mức cũng là một vấn đề đáng lo ngại. Nghiên cứu đặt ra câu hỏi về vai trò thực sự của tưới tiêu và tác động của hệ thống tưới tiêu hiện tại đến sản xuất lúa ở Việt Nam.

2.1. Vấn đề quản lý và bảo trì hệ thống tưới tiêu

Hệ thống tưới tiêu ở Việt Nam còn nhiều hạn chế về quản lý và bảo trì. Việc thiếu kinh phí và nhân lực dẫn đến tình trạng kênh mương bị bồi lắng, xuống cấp, gây thất thoát nước và giảm hiệu quả tưới tiêu. Sự phối hợp giữa các cấp chính quyền và người dân trong quản lý hệ thống tưới tiêu còn chưa chặt chẽ. Cần có các giải pháp đồng bộ để nâng cao năng lực quản lý và bảo trì hệ thống tưới tiêu, đảm bảo cung cấp nước ổn định và hiệu quả cho sản xuất lúa.

2.2. Ô nhiễm nguồn nước và tác động đến sản xuất lúa

Việc sử dụng quá mức phân bón và thuốc trừ sâu trong sản xuất lúa đã gây ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và hệ sinh thái. Nguồn nước ô nhiễm không chỉ làm giảm năng suất lúa mà còn ảnh hưởng đến chất lượng gạo. Cần có các biện pháp kiểm soát việc sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu, khuyến khích sử dụng các phương pháp canh tác hữu cơ và thân thiện với môi trường để bảo vệ nguồn nước.

III. Phương Pháp Đánh Giá Tác Động Tưới Tiêu Lúa Bằng VARHS

Nghiên cứu này sử dụng dữ liệu VARHS 2014 để đánh giá tác động của tưới tiêu đến sản xuất lúa. Mô hình hàm sản xuất Cobb-Douglas được sử dụng để ước lượng tác động của các yếu tố đầu vào, bao gồm đất đai, lao động, phân bón, và đặc biệt là tưới tiêu, đến sản lượng lúa. Mô hình hiệu ứng cố định theo cụm được áp dụng để kiểm soát các yếu tố không quan sát được ở cấp xã. Phân tích hồi quy được thực hiện để ước lượng tác động của tưới tiêu từ các nguồn nước khác nhau (kênh, sông, suối) đến năng suất lúa. Các kiểm định độ vững được thực hiện để đảm bảo tính tin cậy của kết quả.

3.1. Ưu điểm của việc sử dụng dữ liệu VARHS 2014

Dữ liệu VARHS 2014 cung cấp thông tin chi tiết về hoạt động sản xuất nông nghiệp của hộ gia đình, bao gồm thông tin về loại cây trồng, diện tích canh tác, đầu vào sử dụng, sản lượng thu hoạch, và điều kiện tưới tiêu. Dữ liệu này cho phép phân tích tác động của tưới tiêu đến sản xuất lúa ở cấp độ hộ gia đình, đồng thời kiểm soát các yếu tố ảnh hưởng khác như đặc điểm của người quản lý ruộng đất, chất lượng đất, và điều kiện địa lý.

3.2. Sử dụng mô hình Cobb Douglas để phân tích sản xuất lúa

Mô hình hàm sản xuất Cobb-Douglas là một công cụ phổ biến trong phân tích sản xuất nông nghiệp. Mô hình này cho phép ước lượng tác động của các yếu tố đầu vào đến sản lượng, đồng thời đo lường hiệu quả sử dụng các yếu tố đầu vào. Mô hình Cobb-Douglas có thể được sử dụng để phân tích tác động của tưới tiêu đến sản xuất lúa, đồng thời xác định các yếu tố khác ảnh hưởng đến năng suất lúa.

IV. Kết Quả Ảnh Hưởng Nguồn Nước Tưới Lúa ở Việt Nam

Kết quả nghiên cứu cho thấy tưới tiêu có vai trò quan trọng trong sản xuất lúa. Tuy nhiên, tác động của tưới tiêu khác nhau giữa các nguồn nước. Việc sử dụng nước từ kênh và sông hoặc suối để tưới tiêu có tác động đáng kể đến năng suất lúa. Lợi ích của việc tưới tiêu bằng kênh không cao hơn so với việc sử dụng nước từ sông hoặc suối. Ngoài ra, có sự bất bình đẳng trong phân phối nước của hệ thống kênh mương xã. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng năng suất lúa chịu ảnh hưởng bởi vị trí của ruộng lúa so với đầu, giữa và cuối kênh.

4.1. Tác động khác nhau của các nguồn nước tưới

Kết quả nghiên cứu cho thấy không phải tất cả các nguồn nước tưới đều có tác động như nhau đến năng suất lúa. Việc sử dụng nước từ kênh và sông hoặc suối có tác động tích cực và đáng kể đến năng suất lúa, trong khi các nguồn nước khác có thể không có tác động hoặc tác động không đáng kể. Điều này có thể là do chất lượng nước khác nhau giữa các nguồn, hoặc do cách thức quản lý và sử dụng nước khác nhau.

4.2. Bất bình đẳng trong phân phối nước kênh mương

Nghiên cứu chỉ ra rằng có sự bất bình đẳng trong phân phối nước của hệ thống kênh mương xã. Các hộ gia đình ở đầu kênh thường có nhiều nước hơn các hộ gia đình ở cuối kênh, dẫn đến sự khác biệt về năng suất lúa. Cần có các giải pháp để cải thiện hệ thống phân phối nước, đảm bảo tất cả các hộ gia đình đều có đủ nước để tưới tiêu.

V. Ứng Dụng Giải Pháp Tưới Tiêu Lúa Hiệu Quả Việt Nam

Dựa trên kết quả nghiên cứu, có thể đề xuất một số giải pháp để cải thiện hiệu quả tưới tiêu và tăng năng suất lúa. Cần tăng cường quản lý và bảo trì hệ thống kênh mương, đảm bảo cung cấp nước ổn định và hiệu quả. Cần kiểm soát chặt chẽ việc sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu, bảo vệ nguồn nước. Khuyến khích sử dụng các phương pháp tưới tiêu tiết kiệm nước, như tưới nhỏ giọt hoặc tưới phun mưa. Cần có các chính sách hỗ trợ nông dân tiếp cận với nguồn nước tưới và công nghệ tưới tiêu tiên tiến.

5.1. Các phương pháp tưới tiêu tiết kiệm nước

Các phương pháp tưới tiêu tiết kiệm nước, như tưới nhỏ giọt hoặc tưới phun mưa, có thể giúp giảm lượng nước sử dụng trong sản xuất lúa, đồng thời tăng năng suất. Các phương pháp này cho phép cung cấp nước trực tiếp đến rễ cây, giảm thất thoát nước do bốc hơi và thấm. Cần có các chính sách khuyến khích nông dân áp dụng các phương pháp tưới tiêu tiết kiệm nước.

5.2. Chính sách hỗ trợ nông dân tiếp cận nguồn nước

Chính phủ cần có các chính sách hỗ trợ nông dân tiếp cận với nguồn nước tưới và công nghệ tưới tiêu tiên tiến. Các chính sách này có thể bao gồm cung cấp tín dụng ưu đãi để đầu tư vào hệ thống tưới tiêu, hỗ trợ kỹ thuật để áp dụng các phương pháp tưới tiêu tiết kiệm nước, và xây dựng cơ sở hạ tầng tưới tiêu.

VI. Kết Luận Tương Lai Tưới Tiêu Lúa Gạo Bền Vững Việt Nam

Nghiên cứu này đã cung cấp bằng chứng về tác động quan trọng của tưới tiêu đến sản xuất lúa ở Việt Nam. Tuy nhiên, cần có những nghiên cứu sâu hơn để hiểu rõ hơn về tác động của tưới tiêu đến các khía cạnh khác của sản xuất lúa, như chất lượng gạo và môi trường. Việc phát triển hệ thống tưới tiêu bền vững là yếu tố then chốt để đảm bảo an ninh lương thực và phát triển kinh tế nông thôn ở Việt Nam. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các nhà khoa học, nhà quản lý và nông dân để xây dựng một hệ thống tưới tiêu hiệu quả và bền vững.

6.1. Hướng nghiên cứu tiếp theo về tưới tiêu và sản xuất lúa

Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc đánh giá tác động của tưới tiêu đến chất lượng gạo, an toàn thực phẩm và môi trường. Cần có các nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu đến nguồn nước tưới và các giải pháp thích ứng. Các nghiên cứu về hiệu quả kinh tế của các phương pháp tưới tiêu khác nhau cũng rất cần thiết để đưa ra các quyết định đầu tư hợp lý.

6.2. Vai trò của khoa học quản lý và người dân trong phát triển tưới tiêu

Sự phối hợp chặt chẽ giữa các nhà khoa học, nhà quản lý và nông dân là yếu tố then chốt để phát triển một hệ thống tưới tiêu hiệu quả và bền vững. Các nhà khoa học cần cung cấp các bằng chứng khoa học về tác động của tưới tiêu và các giải pháp công nghệ. Các nhà quản lý cần xây dựng các chính sách và quy định phù hợp. Nông dân cần áp dụng các phương pháp canh tác và tưới tiêu tiên tiến.

Trích đoạn nội dung tài liệu

UNIVERSITY OF ECONOMICS ERASMUS UNVERSITY ROTTERDAM HO CHI MINH CITY INSTITUTE OF SOCIAL STUDIES VIETNAM THE NETHERLANDS VIETNAM – THE NETHERLANDS PROGRAMME FOR M.A IN DEVELOPMENT ECONOMICS IRRIGATION AND RICE PRODUCTION: EVIDENCE IN VIETNAM BY LE HUU NHAT QUANG Academic Supervisor: DR. LE VAN CHON MASTER OF ARTS IN DEVELOPMENT ECONOMICS HO CHI MINH CITY, December 2016 UNIVERSITY OF ECONOMICS INSTITUTE OF SOCIAL STUDIES HO CHI MINH CITY THE HAGUE VIETNAM THE NETHERLANDS VIETNAM - NETHERLANDS PROGRAMME FOR M.A IN DEVELOPMENT ECONOMICS IRRIGATION AND RICE PRODUCTION: EVIDENCE IN VIETNAM A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements for the degree of MASTER OF ARTS IN DEVELOPMENT ECONOMICS By LE HUU NHAT QUANG Academic Supervisor: DR. LE VAN CHON HO CHI MINH CITY, December 2016 ABSTRACT This thesis investigates the relationship between irrigation and rice production in the case of Vietnam. Further analyses are conducted to figure out the differences in impact on rice yield among water sources and explore whether effect of using canal for irrigation varies across locations on commune canal system.

The employed dataset is VARHS 2014, which contains information on rice production, inputs use at household level, characteristics of plot managers, quality and irrigation condition of plots, and commune data on infrastructure. The thesis uses a cross-section data model with cluster-specific fixed effect and cluster-robust standard error. Research results show that irrigation plays an important role in rice production. However effect of irrigation varies across water sources, and only effects of using water from canal and river or spring for irrigation are significant.

Benefit of irrigation by canal to rice production is not higher than that of using water from river or spring. Moreover, there is inequality in water distribution of commune canal system. Keywords: irrigation, canal, rice production, Vietnam. i ACKNOWLEDGEMENT Wholeheartedly, I would like to thank Dr.

Le Van Chon, my supervisor, for being patient, giving me useful advice and frank comments. Without him, I certainly cannot complete my thesis. I am also extremely grateful to Dr. Truong Dang Thuy and Dr.

Pham Khanh Nam for their advice when I get stuck in building research ideas. In addition, I really appreciate all the hard work, advice and encouragement that Mr. Do Huu Luat did to help me during the time I doing my thesis. I would like to say thank to Mr.

Le Van Thang, Mr. Nguyen Son Kien, Mrs. Hoang Quynh Trang and Mrs. Vu Thi Thuong for encouraging and helping me to complete my thesis.

Finally, from the bottom of my hearth, I would like to say thank to my parents for being there when I need them. ii ABBREVIATIONS BLUE Best linear unbiased estimator CRVM Cluster-robust variance matrix CSFE Cluster-specific fixed effect CSRE Cluster-specific random effect FGLS Feasible Generalized Least Square GLS Generalized Least Square OLS Ordinary Least Square VARHS Vietnam Access to Resources Household Survey VIF Variance Inflation Factor iii CONTENTS CHAPTER 1: INTRODUCTION. SCOPE OF THE RESEARCH. 10 CHAPTER 2: LITERATURE REVIEW.

DEFINITION OF IRRIGATION. Role of irrigation in agriculture. Properties of rice plant and water need for rice production. Cobb-Douglas production function.

Other production functions. 22 CHAPTER 3: DATA AND METHODOLOGY. Cluster-specific random effect model. Cluster-specific fixed effect model.

Choosing between CSRE and CSFE. 36 CHAPTER 4: EMPIRICAL STUDY IN IMPACT OF IRRIGATON ON RICE PRODUCTION. VIETNAM RICE PRODUCTION AND PUBLIC IRRIGATION SYSTEM. RICE PRODUCTION AND IRRIGATION OF FARMERS IN VARHS 2014.

EFFECT OF IRRIGATION ON RICE PRODUCTION IN RURAL VIETNAM. 42 CHAPTER 5: CONCLUSION AND IMPLICATION. 57 v TABLE OF FIGURES Figure 2.1: Determinants of irrigation frequency .1: Rice productivity in 2014 of some countries .2: Vietnam's annual rice production .3: Vietnam's annual harvested area .38 vi LIST OF TABLES Table 3.1: Variables and expected sign .1: Area cultivating rice, ratio of irrigation and ratio of polyculture by number of season growing rice .2: Average rice productivity by irrigation and water sources .3: Test results of choosing among OLS, CSRE, and CSFE.4: Cluster-specific fixed effect regression of log household's rice production .47 vii CHAPTER 1: INTRODUCTION 1. Problem statement Rice can be grown in a wide range of weather conditions, so that many countries have grown rice, especially in Asia with about 90% rice production of the world (Maclean, Hardy, & Hettel, 2013).

In Vietnam, rice is one of the main crops, ratio of land cultivating rice to total land growing cereals is up to 86% (Vietnam GSO, 2015). In 2014, Vietnam was ranked fifth in the world for rice production, after China, India, Indonesia, and Bangladesh (FAOSTAT). From 1990 to 2014, rice productivity in Vietnam increased by nearly 100% (FAOSTAT). This success is contributed by many factors such as application of new varieties, technology and extension of irrigation system.

Until 2011, Vietnam has 254180 km of canal serving for irrigation of 85.5% land cultivating rice (Ha, Nguyen & Nguyen, 2015). However, it also shows many disadvantages in operation, such as weak management, lacking of maintaining and dredging, and low quality of water (Tran, 2016). This raises the questions about the role of irrigation, and impact of irrigation system in Vietnam on rice production. There are some papers related to these issues which are conducted in Vietnam (Walle, 2003; Biltonen, Hussain & Tuan, 2003; Ut, Hossain & Janaiah, 2000), but these studies use dataset in the stage of 1991-2000.

Meanwhile, from 2000 to nowadays there have been many changes in Vietnam irrigation system and rice production. The role of irrigation on agriculture and poverty alleviation has been research objective of many economists. A large number of studies were conducted in many countries. Almost research results show that irrigation helps to increase crops’ productivity and is a solution to reduce poverty (Hussain & Hanjra, 2004).

Nonetheless, some of them suggest that impact of irrigation varies across system and even across locations on canal system (Biltonen, Hussain & Tuan, 2003; Jin, Jansen and Muraoka, 2012; Hussain et al., 2006; Hussain et al. Moreover, these results are different among countries and regions. Hence, it is necessary to investigate the effect of irrigation system on rice production in the case of Vietnam. In this thesis, employed dataset is VARHS 2014, which is the latest secondary data and provides very specific information related to agricultural operation of households in Vietnam rural.

Research objectives This thesis focuses on investigating the impact of irrigation on annual rice production, then compare the effect of using water from canal for irrigation on annual rice production with those of other water sources. Finally, the effects of different positions of commune canal system will be assessed. Research questions In order to clarify these objectives, corresponding research questions are given: (1) Does irrigation have a positive effect on annual rice production? (2) How does impact of irrigation on rice production vary across water sources and locations on commune canal system? 1. Scope of the research The dataset used in this paper is Vietnam Access to Resources Household Survey 2014 (VARHS 2014).

This survey is conducted in 12 provinces which include 5 provinces in Northern, 3 provinces in Central Coastal, 3 provinces in Central Highlands, and 1 province in Mekong River Delta. For each province, some communes are chosen for survey. The data consists of 3648 households with information on many aspects focusing on rural development. Information related to agriculture is relatively specific, which includes characteristics of plots, type of plant, inputs, outputs, and irrigation.

The survey also collected information on household members and communes. This paper employs data at household level of farmers who grow rice. In methodology, a Cobb-Douglas production function is used as logarithm form for investigating the impact of irrigation on rice production. To estimate the model, the cluster specific fixed effect at commune level with clustering standard error is employed.

In addition, in order to check the robustness, OLS and FGLS estimation with cluster-robust standard error are conducted. Although the thesis can control unobserved variables a commune level, heteroskedasticity and correlation among error terms within commune, it has some limitations, such as endogeneity of input choice, potential endogeneity of irrigation variables, error measurement and omission of variables. Thesis’s structure Literature review is presented in the next section. The third section is data and methodology.

The fourth section will be an overview of Vietnam’s circumstance in rice production, irrigation system and impact of irrigation on rice production. Finally, the fifth section is main findings, policy implication and limitations. 10 CHAPTER 2: LITERATURE REVIEW 2. Definition of irrigation “Irrigation is the controlled application of water to arable lands in order to supply crops with the water requirements not satisfied by natural precipitation” (United States Department of Agriculture, 1991).

Accordingly, irrigated land is land which is supplied water from many sources besides rain or snow. Non-irrigated land is called “rainfed land”. The term “rainfed agriculture” is also used for farming approach only depends on direct rainfall. The main role of irrigation to provide needed water for plants in their growth stages.

Furthermore, irrigation has other uses such as controlling weed and avoiding soil consolidation. There are many sources of water can be used for irrigating, they include surface water and groundwater. For public irrigation system, canals are built to connect farm with water source, for example, river, spring and lake. Many dams are also built to keeping water for dry season.

In terms of private irrigation, there is a wide diversity of irrigation methods that farmers can employ such as flood, drip, center-pivot, and sprinkler. Methods’ efficiency are various, but choosing an appropriate irrigation system also rely on cost, technique, type of plants and scale. Role of irrigation in agriculture Initially, it is necessary to discover the relationship among soil, water and plant. Water plays a very important role in plant growth, which can be listed as four main functions: constituent, solvent, reactant, and maintenance of turgidity (Kramer & Boyer, 1995).

Accordingly, firstly, water constitutes a vast of plant’s mass, for example, 80 to 90 percent of herbaceous plants and 50 percent of woody plants. Secondly, in plant, water acts as the solvent to transport air, nutrients, and organic compounds from cell to cell, part to part. Thirdly, water is a reactant in many biochemical reactions of metabolism such as photosynthesis and hydrolysis. Finally, water helps plant in maintaining the turgor which is important for cell growth.

Plants extract water from soil through their root. The process which drives water movement in plants is transpiration which is the escape of water as gas at leaves and stems (Brouwer & Heibloem, 1986). In order to absorb carbon dioxide from the air for photosynthesis in 11 daytime, stomata in leaf is constantly opened during this period. This promotes water evaporation at leaves, and consequently, plants have to take water steadily from the soil.

Approximately 95 percent of water which is absorbed by plants goes outside through transpiration, only 5 percent is kept for carbohydrates production. The level of transpiration depends on weather conditions (temperature, humidity, sunshine, and wind speed), type of plant, and plant’s growth stage. Besides the function of storing nutrients, soil holds water for plants (United States Department of Agriculture, 1991). This indicates that water, soil and plants have close relations.

Water holding capacity of soil relies on its chemical and physical characteristics. The amount of water which soil can store determines how long the plants have enough water to use until the next irrigation or rainfall. In other words, characteristics of soil determine irrigation frequency. In addition, most of water is evaporated at the soil surface, which mainly depends on weather, so that weather is another factor of irrigation frequency.

Plants need water for transpiration, soil supplies water to plants, but simultaneously soil loses water through evaporation. Therefore, plant’s water need is the water demand for both transpiration and evaporation, and it is called evapotranspiration (Brouwer & Heibloem, 1986). Although in some areas, rainfall in rainy season is adequate for plant growth, drought may occur during the year.