Nhà kính trên đồi dốc giữa vòng xoay lụt và khát

Trong tự nhiên, một hệ sinh thái khỏe mạnh tự vận hành hoàn toàn miễn phí hàng loạt chức năng: hình thành đất mới, cố định đạm, điều tiết nước, giữ đất, tạo cấu trúc sinh học, chu chuyển dinh dưỡng và kìm hãm sâu bệnh...

Nhà kính, nhà màng là hệ thống đảo ngược các tiến trình này một cách triệt để nhất. Nó triệt tiêu và thay thế toàn bộ các chức năng sinh thái tự nhiên bằng các đầu vào nhân tạo tốn tiền mua: phân hữu cơ, phân hóa học, thuốc bảo vệ thực vật, màng nilon và bẫy côn trùng. Một khi kiểm soát được các yếu tố này, rủi ro sản xuất của nông dân sẽ giảm đáng kể trong những năm đầu. Hiệu quả tức thì đã kích thích người dân đầu tư thâm canh tăng vụ liên tục, đặc biệt tại các vùng rau màu nổi tiếng như Đà Lạt, và những năm gần đây là nhiều tỉnh, thành như Sơn La, Hà Nội, Vĩnh Phúc...[1, 2].

Tuy nhiên, mô hình thâm canh khép kín của nhà kính đang kéo theo ba hậu quả lâu dài, nghiêm trọng ít được tính đến.

Khi nhà kính ảnh hưởng đến chức năng điều tiết nước của lưu vực

Một nhà kính 1.000 - 2.000 m² không gây lụt, nhưng hàng ngàn nhà kính liên tục sẽ biến cả sườn đồi thành một mặt sân chống thấm khổng lồ, làm mất chức năng điều tiết nước của lưu vực, chuyển chi phí khắc phục thiên tai cho xã hội gánh chịu.

Các nghiên cứu thực nghiệm thủy văn chứng minh rằng khi diện tích bề mặt không thấm chạm ngưỡng 50% ở vùng dốc, tốc độ dòng chảy mặt tăng từ 3 đến 5 lần so với vùng có thảm phủ tự nhiên và lượng bùn cát xói mòn tăng theo hàm lũy thừa khi dòng chảy mặt gia tăng. Theo Mô hình phân loại lưu vực của Schueler (Impervious cover model - ICM), khi chỉ số diện tích bề mặt không thấm vượt quá ngưỡng 25% đến 50%, lưu vực rơi vào trạng thái suy thoái, cấu trúc sông suối bị phá hủy và lũ quét xuất hiện dày đặc [3]. Khi diện tích bề mặt không thấm vượt quá 50%, hệ số dòng chảy toàn lưu vực sẽ bị kéo lên mức nguy hiểm, ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng tự điều tiết nước của đất.

Thực tế tại Đà Lạt, nhà kính tại Phường 12 (cũ) đã chiếm tới 84% diện tích canh tác; các Phường 5, 7, 8 (cũ) đều trên 60% [4]. Thêm vào đó, để làm nhà kính trên đồi, người dân phải san gạt tạo mặt bằng, bóc đi tầng đất mặt có cấu trúc xốp giữ nước.

Các nhà kính đặt trên sườn dốc, trong lòng chảo, sát mép suối đều nhân hậu quả lên nhiều lần so với đặt trên đất bằng xa nguồn nước. Mái nilon, mái kính... nhẵn phẳng khiến nước mưa không thể rơi và thấm xuống đất mà gom vào máng xối và xả xuống tạo thành những dòng chảy mạnh đổ xuống chân dốc, cuốn trôi bùn cát và tàn phá địa hình nghiêm trọng.

Chính vì vậy, ngưỡng gây lụt tại Đà Lạt đã bị hạ xuống rất thấp. Nhiều lần Đà Lạt chịu lũ dù lượng mưa không lớn. Đơn cử trong đợt lũ tháng 8/2019, có những ngày ghi nhận chỉ 23 mm trong 24 giờ, nhưng đã gây ngập úng cục bộ nghiêm trọng vùng lòng chảo thung lũng [5].

Ở chiều ngược lại, nước mưa không thể thấm xuống đất thì không bổ cập lại cho tầng nước ngầm, dẫn đến nghịch lý khốc liệt: mùa mưa lũ lụt ngập tràn, mùa khô khát nước tưới nghiêm trọng. Lúc này, giải pháp đào mương bê tông to hơn cũng chỉ đẩy nước đi nhanh hơn chứ không giúp nạp thêm nước vào tầng nước ngầm.

Hà Lan, Israel, Tây Ban Nha đều có diện tích nhà kính rất lớn mà hậu quả không nặng như ở Việt Nam. Đơn cử, nghiên cứu lưu vực ở vùng nhà kính Piana del Sele (Ý), Almería (Tây Ban Nha) cho thấy việc mở rộng nhà kính làm biến đổi sâu sắc cách thức nước di chuyển, phân phối, và lưu trữ trong toàn bộ lưu vực [6]. Nhưng khác biệt lớn nhất là địa hình: Piana del Sele hoặc Almería gần như bằng phẳng, còn Đà Lạt có địa hình đồi dốc.

Hệ lụy thứ hai của nhà kính là dẫn tới sự suy thoái toàn diện bên trong: đất bị nhiễm mặn thứ sinh, biến thành vùng chết sinh thái và kháng thuốc bảo vệ thực vật. Do ngăn nước mưa, nhà kính làm mất cơ chế rửa trôi muối tự nhiên. Khi lượng phân bón thâm canh cao hơn ngoài trời nhiều lần, nitrat và các muối khác tích tụ, làm đất mặn hóa và cản trở khả năng hút nước của rễ. Độc canh chu kỳ ngắn liên tục (phổ biến như hoa cúc, xà lách, ớt chuông, cà chua...) trên cùng một luống đất cũng tạo điều kiện cho mầm bệnh, tuyến trùng tích lũy, buộc người trồng phải khử trùng đất. Nhưng việc này đồng thời tiêu diệt cả vi sinh vật có lợi, khiến đất mất cân bằng và bệnh dễ tái phát. Môi trường kín, nóng ẩm còn thuận lợi cho sâu bệnh phát triển, làm tăng việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, dẫn tới nguy cơ kháng thuốc và phơi nhiễm của người lao động. Khi diện tích nhà kính mở rộng, cảnh quan tự nhiên đa dạng và quần thể thiên địch, loài thụ phấn cũng suy giảm. Từ đó hình thành một vòng luẩn quẩn: hệ sinh thái suy yếu khiến canh tác ngoài trời khó khăn hơn, người dân lại càng phụ thuộc vào nhà kính, phân bón, thuốc và các vật tư nông nghiệp.

Cuối cùng, khi hệ sinh thái đất trong nhà kính bị phá vỡ, thì nông dân chịu bẫy chi phí: các đầu vào thay thế chức năng tự nhiên trong hệ sinh thái nông nghiệp đều phải mua bằng tiền với chi phí ngày càng tăng vọt.

Chuyển dịch tư duy quản lý và quy chuẩn kỹ thuật

Chúng ta không thể bắt tất cả dỡ bỏ nhà kính ngay lập tức, nhưng để ngăn chặn thảm họa ngập lụt, xói mòn, tư duy kiến trúc nông nghiệp nhà kính buộc phải thay đổi.

Trong đó, giải pháp đáng làm nhất là buộc các chủ nhà kính phải tự giữ nước: Mỗi nhà kính phải thiết kế bể hoặc ao chứa thu gom nước mưa từ mái, dung tích tính toán theo diện tích mái và lượng mưa của khu vực (ví dụ, Hà Lan quy định bể chứa nước tối thiểu 500 m³ cho mỗi ha nhà lưới). Giải pháp này biến nghĩa vụ sinh thái thành tài sản sản xuất, giúp nông dân có nguồn nước tưới chủ động miễn phí vào mùa khô.

Nhưng cũng cần lưu ý, trên đất dốc, việc trữ nước sai kỹ thuật lại là nguyên nhân kích hoạt sạt lở. Nước rỉ ra từ một ao không chống thấm sẽ làm tăng áp lực nước lỗ rỗng trong thân dốc, làm mất ổn định địa chất. Vì vậy, quy định về bể thu nước phải đi kèm tiêu chí địa kỹ thuật nghiêm ngặt: bể phải làm kín, lót màng chống thấm (ví dụ bạt HDPE), có hệ thống tràn sự cố dẫn vào kênh gia cố và tuyệt đối không cho phép làm bể trữ nước ở nơi sườn xung quanh có độ dốc từ 15% trở lên.

Thiết kế rãnh thoát nước sinh học phân tán: Giữa các dãy nhà kính, bắt buộc phải thiết kế các rãnh thấm sinh học trồng cỏ có bộ rễ sâu và dày (như cỏ Vetiver). Trên sườn dốc, cỏ làm phân tán, chậm dòng chảy và giữ lại bùn cát, không phải tối đa hóa lượng thấm tại chỗ. Càng dốc càng phải nghiêng về phân tán và dẫn nước ra ngoài an toàn, tránh việc tăng thấm tập trung làm mềm đất gây sạt lở.

Quy hoạch vị trí và giới hạn độ dốc nghiêm ngặt: Tuyệt đối không cấp phép xây dựng nhà kính cố định trên đất có độ dốc trên 25%. Theo mô hình USLE (Universal Soil Loss Equation - Phương trình tổn thất đất phổ quát), hiệu lực của các biện pháp chống xói mòn giảm dần theo độ dốc và gần như vô hiệu khi dốc trên 25% [7]. Có thể hiểu, qua ngưỡng này, các giải pháp công trình đều kém hiệu quả trước hiểm họa xói mòn trơ trụi và sạt lở sườn đồi trong điều kiện nhà kính bao trùm.

Bên cạnh đó, cần cách ly hành lang suối: tuyệt đối cấm nhà kính trong phạm vi hành lang sông suối. Thiết lập các dải đệm thực vật, băng cỏ, hàng cây cắt ngang sườn dốc giữa các khối nhà kính để tạo sự liên tục sinh thái cho đa dạng loài, bao gồm thiên địch và các loài thụ phấn.

Giảm chi phí phân đạm và phục hồi sức sống cho đất

Ngoài ra, để cứu lấy các quần xã sinh vật đa dạng dưới lòng đất, giúp duy trì sự sống và sức sản xuất của đất, cần lưu ý hai giải pháp tháo màng định kỳ và trồng cây bẫy đạm phục hồi đất. Theo đó, cần thiết kế hệ thống mái có cấu trúc cơ động (thu vén hoặc tháo dỡ được) để mở đất đón mưa tự nhiên trong một khoảng thời gian cố định mỗi năm nhằm rửa bớt muối tích lũy. Trong thời gian bỏ hóa này, bắt buộc trồng các loại cây bẫy đạm (ngô ngọt, rau dền, cao lương ngọt...) - đây là những loài mọc nhanh, sinh khối lớn, có khả năng hút lượng đạm khoáng tồn dư trước khi bị rửa trôi xuống mạch nước ngầm [8].

Các thực nghiệm tại Hà Bắc (Trung Quốc) chứng minh cây bẫy đạm giúp giảm lượng nước thấm sâu từ 18,2 - 29,0% và giảm rửa trôi nitrat từ 23,3 - 42,3% so với để đất trống; đồng thời giúp giảm chỉ số EC (độ mặn), tăng carbon hữu cơ và cải thiện pH đất [9]. Ưu điểm thực tế là ngô ngọt và rau dền đều có thể bán được, giúp nông dân rời sinh khối khỏi ruộng mà vẫn duy trì được doanh thu.

Tuy nhiên, cây bẫy đạm chỉ giải quyết một phần, không có biện pháp sinh khối nào chạy đua kịp một hệ thống đang bón thừa đạm suốt nhiều năm [10]. Biện pháp cốt lõi là bón Nitơ dựa trên kết quả đo đạc đạm khoáng tồn dư trong tầng đất sâu 0-0,9 m trước mỗi vụ thay vì bón theo thói quen. Hiện nay có các App trên điện thoại và máy đo dinh dưỡng đất giúp người dân và các đơn vị khuyến nông dễ dàng đánh giá.

Đã có kết quả thực nghiệm cho thấy hiệu quả giảm bón đạm, đơn cử như năng suất dưa chuột không bị ảnh hưởng đáng kể, bất chấp lượng Nitơ giảm tới 53% so với lượng bón Nitơ thông thường [11]. Do đất nhà kính là một "kho" đạm tồn dư khổng lồ, người dân hoàn toàn có thể mạnh dạn cắt Nitơ xuống thấp mà cây vẫn đủ Nitơ, sau đó chuyển sang chế độ duy trì, dựa trên nhu cầu thực tế của cây và lượng Nitơ còn lại trong đất.

Lời kết

Câu chuyện nhà kính trên đồi dốc của Đà Lạt hay các vùng khác không thể tiếp tục là sự đánh đổi sinh kế trước mắt của người dân lấy sự sụp đổ của hệ sinh thái bên trong nhà màng và những dòng lũ dữ đổ xuống vùng hạ lưu. Tất cả những hệ lụy mà người dân đã và đang phải nếm trải chính là bài học đắt giá về giới hạn chịu tải và phản ứng khốc liệt của tự nhiên.

Nông nghiệp công nghệ cao đúng nghĩa không thể và không nên là một hệ thống "phi sinh thái" - nơi người ta bọc kín những triền đồi trong lớp nilon vô cảm, thản nhiên đẩy mọi rủi ro thiên tai xuống vùng thung lũng, vắt kiệt sức sống của đất và làm cạn kiệt mạch nước ngầm cho chính họ.

Một tiêu chuẩn kỹ thuật nhà kính chuẩn mực cùng một hệ thống quản lý hiệu quả sẽ là chìa khóa mở "vòng kim cô trắng" đang siết chặt các vùng đất dốc. Chỉ khi mỗi nhà kính tự gánh vác trách nhiệm giữ nước, khi những rãnh cỏ Vetiver, hàng cây bụi, cây gỗ bền bỉ ken dày giữ lại bùn đất, và khi những mùa trồng cây bẫy đạm đón mưa rửa mặn được áp dụng trong chu kỳ khai thác nhà kính mỗi năm, chúng ta mới có thể duy trì được hiệu quả sản xuất lâu dài bên trong nhà kính, đồng thời trả lại một môi trường sống hài hòa hơn cho cộng đồng và hệ sinh thái xung quanh.