Tổng quan nghiên cứu
Nhu cầu tiêu thụ gạo toàn cầu đang tăng mạnh, dự kiến từ 439 triệu tấn năm 2010 lên 555 triệu tấn vào năm 2035, trong đó châu Á chiếm tới 90% tổng lượng tiêu thụ. Việt Nam, với vai trò là một trong những nước xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới, đặc biệt khu vực Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) đóng góp hơn 50% sản lượng gạo mùa chính. Tuy nhiên, sản xuất lúa tại đây đang đối mặt với nhiều thách thức nghiêm trọng như biến đổi khí hậu, hạn hán, xâm nhập mặn và khan hiếm nước tưới. Năm 2016, sản lượng lúa của Việt Nam giảm 4% so với năm trước, chủ yếu do các yếu tố trên, làm giảm năng suất xuống còn khoảng 6,4 tấn/ha tại ĐBSCL.
Trước bối cảnh đó, kỹ thuật tưới xen kẽ ngập và cạn (Alternate Wetting and Drying - AWD) được Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) phát triển nhằm tiết kiệm nước tưới mà không làm giảm năng suất. Tuy nhiên, việc áp dụng AWD tại Việt Nam còn nhiều biến thể và chưa có đánh giá chính xác về mức độ áp dụng cũng như tác động của kỹ thuật này đến hiệu quả kỹ thuật sản xuất lúa. Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng chỉ số AWD điều chỉnh phù hợp với thực tiễn Việt Nam, đo lường mức độ áp dụng AWD tại cấp hộ và đánh giá ảnh hưởng của AWD đến hiệu quả kỹ thuật sản xuất lúa tại ĐBSCL trong vụ Đông Xuân 2016. Nghiên cứu sử dụng dữ liệu khảo sát 250 hộ nông dân tại 4 tỉnh trọng điểm, cung cấp cơ sở khoa học cho chính sách thúc đẩy áp dụng rộng rãi AWD nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và thích ứng với biến đổi khí hậu.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết áp dụng
Nghiên cứu dựa trên lý thuyết hiệu quả kỹ thuật trong sản xuất, được định nghĩa là khả năng tối đa hóa sản lượng đầu ra với một mức đầu vào nhất định. Lý thuyết này được mô hình hóa qua hàm sản xuất biên Stochastic Frontier, trong đó sai số được phân tách thành sai số ngẫu nhiên và sai số do kém hiệu quả kỹ thuật. Hai mô hình phổ biến là Cobb-Douglas và Translog, trong đó Cobb-Douglas được lựa chọn do tính đơn giản và phù hợp với dữ liệu nông nghiệp.
Về kỹ thuật AWD, đây là phương pháp tưới xen kẽ giữa ngập và cạn nhằm giảm lượng nước tưới không hiệu quả (60-80% nước tưới bị thất thoát qua thấm và rò rỉ). AWD được IRRI khuyến nghị với ngưỡng mực nước tưới cụ thể (5 cm trên mặt ruộng, 15 cm dưới mặt ruộng) và sử dụng ống quan sát nước để điều chỉnh lịch tưới. Tại Việt Nam, kỹ thuật này được tích hợp trong chương trình “Một phải làm, năm giảm” (1M5R) nhằm tăng hiệu quả sản xuất và giảm chi phí.
Chỉ số AWD được điều chỉnh trong nghiên cứu bao gồm cả yếu tố rút nước (drainage) nhằm phản ánh chính xác hơn mức độ áp dụng AWD của từng hộ. Các khái niệm chính gồm: hiệu quả kỹ thuật, hàm sản xuất biên, chỉ số AWD điều chỉnh, phân tích sai số Stochastic Frontier, và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả kỹ thuật như trình độ học vấn, kinh nghiệm, loại đất.
Phương pháp nghiên cứu
Dữ liệu được thu thập từ khảo sát 250 hộ trồng lúa tại 4 tỉnh ĐBSCL trong vụ Đông Xuân 2016, bao gồm thông tin về đặc điểm hộ gia đình, điều kiện canh tác, lịch tưới, lượng đầu vào (đất, giống, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, lao động, máy móc) và sản lượng thu hoạch. Mẫu được chọn ngẫu nhiên trong các huyện trọng điểm có áp dụng AWD.
Chỉ số AWD điều chỉnh được tính dựa trên số lần tưới ở các trạng thái mặt ruộng khác nhau (ngập, ẩm, khô) và số lần rút nước, với trọng số tương ứng (1 điểm cho tưới khi ruộng khô, 0.5 điểm khi ruộng ẩm, 0 điểm khi ruộng ngập). Phương pháp phân tích sử dụng mô hình Stochastic Frontier với hàm sản xuất Cobb-Douglas, ước lượng bằng phương pháp cực đại hợp lý (Maximum Likelihood). Mô hình gồm hai phần: ước lượng hàm sản xuất và phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến sai số kém hiệu quả kỹ thuật, trong đó chỉ số AWD là biến chính.
Thời gian nghiên cứu tập trung vào vụ Đông Xuân 2016, địa bàn nghiên cứu là các tỉnh An Giang, Đồng Tháp, Bạc Liêu và Sóc Trăng. Phương pháp thu thập dữ liệu kết hợp phỏng vấn trực tiếp, thảo luận nhóm và phỏng vấn chuyên gia để đảm bảo tính chính xác và đầy đủ thông tin.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Những phát hiện chính
Mức độ áp dụng AWD: Chỉ số AWD điều chỉnh trung bình đạt 0.65 trên thang điểm 0-1, cho thấy phần lớn hộ nông dân đã áp dụng AWD ở mức độ khá. Tỷ lệ hộ đạt điểm tối đa (1.0) chiếm tỷ lệ đáng kể, trong khi một số hộ chưa áp dụng hoặc áp dụng rất thấp.
Hiệu quả kỹ thuật sản xuất: Mô hình Stochastic Frontier ước lượng cho thấy hiệu quả kỹ thuật trung bình của các hộ là khoảng 0.78, nghĩa là các hộ có thể tăng sản lượng lên 22% nếu sử dụng đầu vào hiệu quả hơn. Các yếu tố đầu vào như diện tích đất, lượng giống, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, lao động và máy móc đều có ảnh hưởng tích cực và có ý nghĩa thống kê đến sản lượng.
Ảnh hưởng của AWD đến hiệu quả kỹ thuật: Kết quả hồi quy cho thấy chỉ số AWD có hệ số âm và có ý nghĩa thống kê với sai số kém hiệu quả kỹ thuật, tức là mức độ áp dụng AWD càng cao thì hiệu quả kỹ thuật càng được cải thiện. Cụ thể, tăng 0.1 điểm trong chỉ số AWD tương ứng với giảm khoảng 3-5% sai số kém hiệu quả kỹ thuật.
Các nhân tố khác ảnh hưởng đến hiệu quả: Trình độ học vấn và kinh nghiệm canh tác của chủ hộ cũng có tác động tích cực đến hiệu quả kỹ thuật, trong khi loại đất alluvial giúp tăng hiệu quả so với các loại đất khác. Số thành viên tham gia sản xuất không có ảnh hưởng rõ ràng.
Thảo luận kết quả
Việc áp dụng AWD giúp giảm số lần tưới nước trung bình từ 8.7 lần xuống mức thấp hơn, tiết kiệm nước tưới mà không làm giảm sản lượng, phù hợp với các nghiên cứu thực nghiệm tại các quốc gia khác như Ấn Độ, Trung Quốc và Philippines. Hiệu quả kỹ thuật được cải thiện nhờ AWD cho thấy kỹ thuật này giúp sử dụng đầu vào hiệu quả hơn, đặc biệt là nước tưới, đồng thời kích thích phát triển rễ cây lúa, tăng khả năng hấp thụ dinh dưỡng.
Mô hình Stochastic Frontier với phân phối nửa chuẩn (half-normal) được lựa chọn dựa trên tiêu chí AIC và BIC, phù hợp với dữ liệu khảo sát chéo. Kết quả tương đồng với các nghiên cứu trước đây về tác động tích cực của kỹ thuật tưới xen kẽ đến hiệu quả sản xuất nông nghiệp.
Việc bổ sung yếu tố rút nước trong chỉ số AWD điều chỉnh giúp phản ánh chính xác hơn thực tế áp dụng tại Việt Nam, nơi có đặc thù thủy văn và thổ nhưỡng riêng biệt. Dữ liệu cũng cho thấy đa số nông dân sử dụng phương pháp quan sát “vết nứt chim” để xác định thời điểm tưới, thay thế cho ống quan sát nước truyền thống.
Kết quả nghiên cứu có thể được trình bày qua biểu đồ phân phối chỉ số AWD, biểu đồ hiệu quả kỹ thuật theo nhóm hộ áp dụng AWD cao và thấp, cũng như bảng hệ số hồi quy chi tiết.
Đề xuất và khuyến nghị
Mở rộng tuyên truyền và đào tạo về AWD: Tăng cường các chương trình tập huấn, hướng dẫn kỹ thuật AWD theo chuẩn IRRI, đặc biệt nhấn mạnh việc sử dụng ống quan sát nước hoặc phương pháp quan sát “vết nứt chim” để nâng cao độ chính xác trong áp dụng. Mục tiêu tăng chỉ số AWD trung bình lên trên 0.8 trong vòng 3 năm tới. Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp các tỉnh, Trung tâm Khuyến nông.
Hỗ trợ kỹ thuật và vật tư: Cung cấp miễn phí hoặc trợ giá ống quan sát nước, thiết bị đo độ ẩm đất cho nông dân nhằm giảm thiểu sai sót trong tưới nước. Mục tiêu giảm số lần tưới trung bình xuống dưới 7 lần/vụ. Thời gian thực hiện: 2 năm. Chủ thể: Bộ Nông nghiệp, các tổ chức phi chính phủ.
Xây dựng chính sách khuyến khích áp dụng AWD: Áp dụng chính sách hỗ trợ tài chính, ưu đãi thuế cho các hộ áp dụng AWD hiệu quả, đồng thời tích hợp AWD vào các chương trình phát triển nông nghiệp bền vững. Mục tiêu tăng tỷ lệ hộ áp dụng AWD trên 70% vào năm 2025. Chủ thể: Chính phủ, UBND các tỉnh.
Nghiên cứu và phát triển công nghệ hỗ trợ: Đẩy mạnh nghiên cứu phát triển các công nghệ tưới nước thông minh, tự động hóa phù hợp với AWD để giảm công lao động và tăng hiệu quả sử dụng nước. Thời gian triển khai: 5 năm. Chủ thể: Viện nghiên cứu, trường đại học, doanh nghiệp công nghệ.
Đối tượng nên tham khảo luận văn
Nhà hoạch định chính sách nông nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng các chính sách hỗ trợ áp dụng kỹ thuật tưới tiết kiệm nước, nâng cao hiệu quả sản xuất lúa, góp phần đảm bảo an ninh lương thực và thích ứng biến đổi khí hậu.
Các tổ chức khuyến nông và đào tạo: Áp dụng chỉ số AWD điều chỉnh và mô hình hiệu quả kỹ thuật để thiết kế chương trình đào tạo, hướng dẫn kỹ thuật phù hợp với thực tiễn địa phương, nâng cao năng lực cho nông dân.
Nông dân và hợp tác xã sản xuất lúa: Tham khảo các khuyến nghị kỹ thuật và phương pháp đo lường mức độ áp dụng AWD để cải thiện hiệu quả sản xuất, tiết kiệm chi phí và tăng thu nhập.
Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kinh tế phát triển, nông nghiệp: Tham khảo phương pháp luận, mô hình kinh tế lượng và kết quả nghiên cứu để phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo về quản lý tài nguyên nước và hiệu quả sản xuất nông nghiệp.
Câu hỏi thường gặp
AWD là gì và tại sao lại quan trọng trong sản xuất lúa?
AWD là kỹ thuật tưới xen kẽ giữa ngập và cạn nhằm tiết kiệm nước tưới mà không làm giảm năng suất. Kỹ thuật này giúp giảm thất thoát nước qua thấm và rò rỉ, đồng thời cải thiện hiệu quả sử dụng đầu vào, rất quan trọng trong bối cảnh khan hiếm nước và biến đổi khí hậu.Chỉ số AWD điều chỉnh được tính như thế nào?
Chỉ số này dựa trên số lần tưới ở các trạng thái mặt ruộng khác nhau (ngập, ẩm, khô) với trọng số tương ứng (1 điểm cho tưới khi ruộng khô, 0.5 điểm khi ruộng ẩm, 0 điểm khi ruộng ngập) cộng thêm điểm cho số lần rút nước nhằm phản ánh chính xác mức độ áp dụng AWD của từng hộ.Hiệu quả kỹ thuật sản xuất được đo bằng cách nào?
Hiệu quả kỹ thuật được đo bằng mô hình Stochastic Frontier với hàm sản xuất Cobb-Douglas, phân tách sai số thành phần ngẫu nhiên và sai số do kém hiệu quả, từ đó ước lượng mức độ sử dụng đầu vào hiệu quả của từng hộ.Áp dụng AWD có ảnh hưởng như thế nào đến sản lượng và chi phí?
Nghiên cứu cho thấy AWD giúp giảm số lần tưới nước trung bình, tiết kiệm nước và chi phí tưới mà không làm giảm sản lượng. Thậm chí, AWD còn có thể tăng năng suất nhờ kích thích phát triển rễ và cải thiện điều kiện đất.Làm thế nào để khuyến khích nông dân áp dụng AWD hiệu quả?
Cần tăng cường đào tạo, hỗ trợ kỹ thuật, cung cấp thiết bị quan sát nước, xây dựng chính sách khuyến khích và phát triển công nghệ tưới tự động phù hợp để giúp nông dân áp dụng AWD đúng cách và hiệu quả.
Kết luận
- Nhu cầu gạo toàn cầu tăng mạnh, trong khi sản xuất lúa tại ĐBSCL Việt Nam đang chịu áp lực từ biến đổi khí hậu và khan hiếm nước.
- Kỹ thuật AWD được điều chỉnh phù hợp với thực tiễn Việt Nam giúp đo lường chính xác mức độ áp dụng của nông dân.
- Áp dụng AWD cải thiện hiệu quả kỹ thuật sản xuất lúa, giảm số lần tưới nước và tiết kiệm chi phí mà không làm giảm sản lượng.
- Các yếu tố như trình độ học vấn, kinh nghiệm và loại đất cũng ảnh hưởng tích cực đến hiệu quả kỹ thuật.
- Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho chính sách thúc đẩy áp dụng rộng rãi AWD, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững và thích ứng biến đổi khí hậu.
Hành động tiếp theo: Khuyến nghị các cơ quan chức năng và tổ chức liên quan triển khai các giải pháp đào tạo, hỗ trợ kỹ thuật và chính sách khuyến khích áp dụng AWD trên diện rộng nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất lúa tại ĐBSCL.