Hi vọng từ trồng trọt trên sa mạc

Trồng trọt trên sa mạc phải sử dụng hiệu quả nguồn nước.

Dù còn nhiều thách thức, các nhà khoa học tin rằng mô hình này sẽ đem lại thành công trong tương lai, giúp con người khai thác tốt vùng sa mạc khô cằn.

Kỹ thuật tưới nhỏ giọt

Dưới cái nắng khắc nghiệt và lớp cát vô tận của sa mạc, khái niệm “trồng trọt” từng bị xem là điều không tưởng. Tuy nhiên, trong nhiều năm trở lại đây, nhờ tiến bộ công nghệ và tư duy thiết kế hệ sinh thái mới, nhiều mô hình nông nghiệp sa mạc xuất hiện.

Israel là một trong những mô hình điển hình. Quốc gia này có diện tích đất liền nhỏ với hơn 50% lãnh thổ là sa mạc, chỉ 20% đất có thể canh tác tự nhiên. Tuy nhiên, nông nghiệp Israel vô cùng phát triển. Đây là quốc gia xuất khẩu nông sản tươi sạch và dẫn đầu về công nghiệp trồng trọt.

Một trong những bước đột phá mang tính biểu tượng của Israel là kỹ thuật tưới nhỏ giọt (drip irrigation) phát triển. Hệ thống tưới này cho phép đưa từng giọt nước chính xác đến gốc cây, giảm thất thoát bốc hơi và thẩm thấu. Vì vậy, người nông dân có thể tiết kiệm đáng kể lượng nước, đồng thời tăng năng suất trên đất nghèo dinh dưỡng.

Những cải tiến về quản lý nước và hệ thống tưới nhỏ giọt được xem là nền tảng cho nông nghiệp sa mạc hiện đại. Công ty công nghệ nông nghiệp Netafim (Israel), và các cộng đồng nông nghiệp ở vùng Negev đã thương mại hóa và phổ biến công nghệ này ra toàn cầu, giúp nhiều vùng bán khô hạn nâng cao hiệu quả sử dụng nước trong nông nghiệp.

Song song với tưới nhỏ giọt, các dự án tích hợp công nghệ cao kết hợp năng lượng tái tạo và xử lý nước mặn đã mở ra khả năng canh tác ở những vùng sa mạc nằm gần biển. Sahara Forest Project là một ví dụ điển hình.

Dự án này kết hợp nhà kính làm mát bằng nước biển, hệ thống pin mặt trời và công nghệ trồng trọt trong môi trường kiểm soát để vừa sản xuất lương thực, vừa tạo ra nước ngọt và năng lượng. Những mô hình như vậy cho thấy, nếu tận dụng được tài nguyên dồi dào khác của sa mạc như ánh sáng mặt trời và đất trống có thể đồng thời giải quyết thách thức nước, thực phẩm và năng lượng.

Bên cạnh các mô hình trồng trọt, sự hỗ trợ của khu vực tư nhân là rất lớn. Nhiều làn sóng đầu tư vào nông nghiệp nhà kính và trang trại trong nhà kín (Controlled-Environment Agriculture - CEA) đã xuất hiện nhằm giảm lệ thuộc nhập khẩu thực phẩm. Các công ty tư nhân đã hỗ trợ chính phủ xây dựng các cơ sở lớn sử dụng nhà kính, tháp trồng thẳng đứng và hệ thống thủy canh để trồng rau, dâu tây và các loại cây cho thị trường nội địa.

Những trang trại này tuy vốn đầu tư ban đầu lớn nhưng mang lại lợi ích rõ rệt. Dữ liệu cho thấy, sản xuất quanh năm bất chấp mùa vụ tăng, giảm vận chuyển và hao hụt sau thu hoạch, cùng khả năng kiểm soát dịch bệnh cây trồng. Các báo cáo gần đây cũng ghi nhận khu vực Trung Đông đang là điểm đến của các dự án CEA lớn nhờ vốn và nhu cầu tăng cao về an ninh lương thực.

Lợi ích song hành thách thức

Lợi ích quan trọng nhất của nông nghiệp sa mạc hiện đại nằm ở 3 khía cạnh gồm tiết kiệm nước, tăng cường an ninh lương thực và tận dụng tài nguyên tái tạo. Kỹ thuật tưới nhỏ giọt và hệ thống tuần hoàn nước có thể giảm lượng nước dùng cho một kg sản phẩm xuống con số nhỏ hơn nhiều so với nông nghiệp truyền thống. Điều này đặc biệt quan trọng ở các khu vực khan hiếm nước.

Ngoài ra, việc đặt các trang trại gần khu dân cư hoặc ngay trong thành phố giúp giảm quãng đường vận chuyển, hạ chi phí và tổn thất hàng hóa, nâng cao nguồn cung thực phẩm tươi quanh năm. Hơn nữa, khi mô hình kết hợp với năng lượng mặt trời hoặc công nghệ đốt muối để lấy nước tinh khiết, sa mạc vốn “khô cằn” có thể trở thành vùng sản xuất năng lượng và lương thực song hành.

Tuy nhiên, mô hình này cũng phải đối mặt với nhiều thách thức. Chi phí đầu tư ban đầu cho nhà kính, hệ thống CEA, hoặc việc lắp đặt đường ống nước biển và công nghệ xử lý rất lớn. Điều này đòi hỏi nguồn vốn, chính sách hỗ trợ và mô hình kinh doanh bền vững.

Tiếp đó là vấn đề môi trường địa phương. Một số kỹ thuật sử dụng muối biển có thể gây tích tụ muối trong đất nếu xử lý không tốt. Việc khai thác nguồn nước dưới đất hay lạm dụng phân bón trong hệ thống kín cũng cần quản lý chặt chẽ để tránh ô nhiễm.

Ngoài ra, để mô hình thành công ở quy mô cộng đồng, cần xây dựng năng lực kỹ thuật cho nông dân, chuỗi giá trị thị trường ổn định và chính sách khuyến khích đầu tư dài hạn.

Nhìn về tương lai, nông nghiệp sa mạc có tiềm năng lớn trong bối cảnh 2 xu hướng song hành làm gia tăng áp lực lên nguồn nước và nhu cầu thực phẩm tại các vùng khô hạn, cùng khả năng giảm chi phí công nghệ theo thời gian.

Các ví dụ từ Israel, dự án Sahara Forest và những trang trại công nghệ cao ở vùng Vịnh đã chứng minh, sa mạc không còn là vùng đất khó tiếp cận. Dù vẫn là một thách thức lớn nhưng nuôi trồng trên sa mạc có thể thành công nếu xã hội quyết tâm đầu tư cho công nghệ và quản lý thông minh.