Bảo tồn nguồn nước thông qua các mô hình canh tác hữu cơ: Luận giải dưới góc nhìn chuyên gia

Sơ đồ minh hoạ

Tóm tắt: Nông nghiệp vừa là ngành sử dụng lượng nước lớn, vừa có khả năng tác động trực tiếp đến chất lượng nước mặt và nước ngầm. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, hạn hán, mưa cực đoan và suy giảm chất lượng đất ngày càng gia tăng, bảo tồn nước không thể chỉ được tiếp cận từ góc độ tưới tiết kiệm mà cần bắt đầu từ khả năng giữ nước của đất và tổ chức lại hệ thống canh tác. Canh tác hữu cơ, thông qua tăng chất hữu cơ đất, che phủ, luân canh, sử dụng phân hữu cơ, giảm phụ thuộc vào vật tư hóa học và kết hợp các giải pháp thu giữ nước mưa, có thể góp phần nâng cao khả năng thấm, giảm dòng chảy mặt, hạn chế rửa trôi dinh dưỡng và tăng hiệu quả sử dụng nước. Tuy nhiên, hiệu quả bảo tồn nước không tự động xuất hiện chỉ vì một hệ thống được gọi là “hữu cơ”, mà phụ thuộc quyết định vào cách quản lý đất, cây trồng, vật liệu hữu cơ, tưới tiêu và điều kiện sinh thái cụ thể.

Từ khóa: canh tác hữu cơ; bảo tồn nguồn nước; chất hữu cơ đất; giữ nước; tưới tiết kiệm; nông nghiệp bền vững; biến đổi khí hậu.

Abstract: Agriculture is both a major consumer of water resources and a sector that can directly affect the quality of surface water and groundwater. In the context of increasing climate change, droughts, extreme rainfall events, and soil quality degradation, water conservation should not be approached solely from the perspective of water-saving irrigation, but should begin with the soil’s capacity to retain water and the restructuring of farming systems. Organic farming, through increasing soil organic matter, maintaining soil cover, crop rotation, the use of organic fertilizers, reducing dependence on chemical inputs, and integrating rainwater harvesting and retention measures, can contribute to improving water infiltration, reducing surface runoff, limiting nutrient leaching, and enhancing water-use efficiency. However, water conservation does not automatically result simply because a farming system is classified as “organic”; its effectiveness depends critically on the management of soil, crops, organic materials, irrigation practices, and specific ecological conditions.

Keywords: organic farming; water conservation; soil organic matter; water retention; water-saving irrigation; sustainable agriculture; climate change.

1. Đặt vấn đề

Nước là một trong những yếu tố quyết định năng suất và tính bền vững của nông nghiệp. Tuy nhiên, trong nhiều hệ thống sản xuất hiện nay, nước vẫn chủ yếu được xem là yếu tố đầu vào phục vụ tưới tiêu, thay vì một tài nguyên cần được bảo tồn ngay trong hệ sinh thái đất.

Khi đất bị canh tác quá mức, mất chất hữu cơ, kết cấu suy thoái và bị nén chặt, khả năng tiếp nhận nước mưa giảm. Một phần nước nhanh chóng chảy tràn trên bề mặt, kéo theo đất và dinh dưỡng ra khỏi đồng ruộng; phần còn lại bốc hơi hoặc thoát khỏi vùng rễ. Vì vậy, cùng một lượng mưa nhưng đất khỏe có thể giữ lại và cung cấp nước cho cây lâu hơn, trong khi đất suy thoái nhanh chóng rơi vào trạng thái thiếu nước.

Đây là lý do bảo tồn nguồn nước trong nông nghiệp cần được nhìn nhận từ “khả năng giữ nước của hệ sinh thái đất”, chứ không đơn thuần là giảm lượng nước tưới. Theo FAO, quản lý nước trong nông nghiệp hữu cơ bao gồm nhiều giải pháp từ duy trì ẩm đất, giảm bốc hơi, tận dụng lượng mưa theo mùa đến thu gom nước, tăng khả năng thấm và sử dụng tưới nhỏ giọt. Từ góc nhìn này, mô hình canh tác hữu cơ có thể trở thành một thành tố quan trọng trong chiến lược bảo tồn nước, nhất là khi được kết hợp với quản lý đất theo hướng sinh thái, che phủ đất, đa dạng hóa cây trồng và tưới chính xác.

2. Đất giàu chất hữu cơ – “bể chứa nước” tự nhiên của đồng ruộng

Theo các chuyên gia về đất, một trong những cơ chế quan trọng nhất giúp nông nghiệp hữu cơ góp phần bảo tồn nước là gia tăng và duy trì chất hữu cơ trong đất. Chất hữu cơ không chỉ cung cấp dinh dưỡng cho cây mà còn tác động đến cấu trúc đất, hoạt động của vi sinh vật, độ ổn định của kết cấu viên và hệ thống lỗ rỗng. Đất có hàm lượng chất hữu cơ thích hợp có khả năng tiếp nhận nước mưa tốt hơn, đồng thời tạo điều kiện để nước được giữ lại trong vùng rễ.

Tổng quan nghiên cứu về nông nghiệp hữu cơ cho thấy các hệ thống hữu cơ có thể cải thiện một số tính chất thủy lực của đất, trong đó có độ dẫn thủy lực bão hòa và khả năng thấm nước. Một số nghiên cứu cũng ghi nhận sự gia tăng đáng kể lượng nước thấm tích lũy trong đất hữu cơ so với hệ thống canh tác thông thường.

Một nghiên cứu dài hạn sau 40 năm canh tác cho thấy các nghiệm thức hữu cơ sử dụng phân xanh và phân chuồng làm tăng lượng nước thấm tích lũy khoảng 10 lần so với nghiệm thức canh tác thông thường trong điều kiện nghiên cứu; đồng thời độ bền của kết cấu đất tăng và nguy cơ nén đất giảm. Điều đó cho thấy, bảo tồn nước bắt đầu từ bảo tồn đất.

Tuy nhiên, cần tránh cách hiểu đơn giản rằng cứ tăng chất hữu cơ là chắc chắn làm đất giữ được nhiều nước hơn. Một tổng quan năm 2024 cho thấy tác động của nông nghiệp hữu cơ đến khả năng giữ nước ở sức chứa đồng ruộng không phải lúc nào cũng đồng nhất giữa các nghiên cứu. Hiệu quả phụ thuộc vào loại đất, độ sâu tầng đất, phương thức làm đất, nguồn chất hữu cơ và điều kiện khí hậu. Đây là điểm có ý nghĩa phương pháp luận: không nên đánh giá khả năng bảo tồn nước của nông nghiệp hữu cơ chỉ bằng lượng chất hữu cơ bổ sung, mà phải đánh giá toàn bộ chức năng thủy văn của đất.

3. Che phủ đất - giải pháp đơn giản nhưng có giá trị lớn

Trong điều kiện khí hậu nóng, bức xạ mạnh, một lượng nước đáng kể có thể thất thoát trực tiếp từ bề mặt đất thông qua bốc hơi. Phủ đất bằng rơm rạ, phụ phẩm cây trồng, cỏ khô, phân compost hoặc vật liệu hữu cơ thích hợp tạo thành một lớp bảo vệ bề mặt. Lớp phủ làm giảm tác động trực tiếp của bức xạ mặt trời, hạn chế sự hình thành lớp đất mặt khô cứng và giúp duy trì ẩm độ lâu hơn.

FAO khuyến nghị sử dụng lớp phủ và cây che phủ để giảm bốc hơi, tăng khả năng thấm và bảo tồn độ ẩm đất; đồng thời lưu ý rằng cây che phủ không phải lúc nào cũng phù hợp ở vùng khô hạn vì bản thân chúng cũng sử dụng nước. Do đó, dưới góc nhìn chuyên gia, che phủ đất phải được lựa chọn theo cân bằng nước, chứ không nên áp dụng máy móc. Ở vùng có lượng mưa dồi dào, cây che phủ có thể vừa bảo vệ đất vừa tăng sinh khối hữu cơ. Ngược lại, trong vùng khô hạn, vật liệu phủ chết như phụ phẩm thực vật có thể phù hợp hơn bởi mục tiêu chính là giảm bốc hơi mà không làm tăng thêm nhu cầu nước của hệ thống.

4. Luân canh và đa dạng hóa cây trồng giúp “điều tiết” dòng nước

Một mô hình hữu cơ bền vững không chỉ thay phân hóa học bằng phân hữu cơ mà phải thay đổi cả cấu trúc hệ thống sản xuất. Luân canh cây trồng, xen canh, sử dụng cây họ đậu, cây che phủ và các loài có bộ rễ khác nhau tạo nên hệ thống rễ đa dạng trong đất. Rễ cây và hoạt động của sinh vật đất góp phần hình thành các lỗ rỗng và đường dẫn nước.

Khi nước mưa rơi xuống, một phần có thể thấm sâu thay vì nhanh chóng tạo thành dòng chảy mặt. Các nghiên cứu về nông nghiệp bảo tồn cho thấy kết hợp giảm xáo trộn đất, đa dạng hóa cây trồng và duy trì tàn dư thực vật có thể cải thiện khả năng thấm nước, giảm dòng chảy và bốc hơi. Tuy nhiên, tác động đến khả năng giữ nước cụ thể thay đổi theo điều kiện sinh thái và loại đất. Vì vậy, một hệ thống hữu cơ hiệu quả về nước cần được thiết kế theo nguyên tắc: đa dạng cây trồng → đa dạng hệ rễ → cải thiện cấu trúc đất → tăng thấm nước → giảm dòng chảy → tăng khả năng cung cấp nước cho cây.

5. Giảm dòng chảy mặt - bảo tồn cả nước và đất

Một trong những tổn thất nước lớn nhất trong nông nghiệp xảy ra không phải vì nước không có, mà vì nước mưa không kịp đi vào đất. Mưa lớn trên nền đất trống hoặc đất bị nén chặt dễ tạo dòng chảy mặt. Dòng nước này không chỉ mang nước ra khỏi ruộng mà còn cuốn theo lớp đất mặt, chất hữu cơ, nitơ và phốt pho.

Canh tác hữu cơ kết hợp đường đồng mức, băng cây xanh, ruộng bậc thang, hố giữ nước, mương sinh học và vùng đệm có thể làm chậm dòng chảy, tăng thời gian nước lưu lại trên đồng ruộng. FAO giới thiệu nhiều kỹ thuật thu giữ nước như hố trồng, bờ theo đường đồng mức, dải thu nước và các công trình vi thủy lợi, đồng thời kết hợp với tưới nhỏ giọt và tăng khả năng trữ nước trong đất. Đây chính là sự chuyển đổi quan trọng trong tư duy quản lý nước: thay vì tìm cách đưa nước nhanh ra khỏi đồng ruộng, cần tìm cách giữ nước lại đúng nơi cây trồng có thể sử dụng.

6. Canh tác hữu cơ và bảo vệ chất lượng nước

Bảo tồn nguồn nước không chỉ là giữ được bao nhiêu mét khối nước mà còn phải trả lời câu hỏi: nước sau khi đi qua hệ thống nông nghiệp còn sạch đến mức nào? Rửa trôi nitrat và phốt pho từ đồng ruộng có thể gây ô nhiễm nước mặt và nước ngầm, góp phần vào hiện tượng phú dưỡng và làm suy giảm chất lượng hệ sinh thái thủy sinh.

Một tổng quan công bố năm 2026 về tác động của hệ thống hữu cơ và thông thường đối với chất lượng nước cho thấy nitrat là một trong những chỉ tiêu có bằng chứng tương đối rõ về xu hướng giảm thất thoát trong một số hệ thống hữu cơ; tổng hợp các so sánh về nitrat rửa trôi cho thấy mức giảm trung bình khoảng một phần ba, dù lượng thất thoát vẫn có thể đáng kể và kết quả phụ thuộc mạnh vào phương thức quản lý.

Điều này rất quan trọng. Hữu cơ không đồng nghĩa với không gây ô nhiễm. Nếu phân chuồng, phân compost hoặc các nguồn dinh dưỡng hữu cơ được bón quá mức, sai thời điểm hoặc không phù hợp với nhu cầu cây trồng, nitơ và phốt pho vẫn có thể bị rửa trôi. Do đó, bảo vệ nguồn nước đòi hỏi nguyên tắc “bón đúng nguồn - đúng lượng - đúng thời điểm - đúng vị trí”, kể cả trong sản xuất hữu cơ.

7. Tưới tiết kiệm phải trở thành một bộ phận của mô hình hữu cơ

Một sai lầm phổ biến là xem canh tác hữu cơ và tưới tiết kiệm như hai vấn đề riêng biệt. Trên thực tế, chúng có mối quan hệ bổ sung. Đất khỏe giúp cây sử dụng lượng nước có sẵn hiệu quả hơn; trong khi tưới nhỏ giọt, cảm biến ẩm đất, tưới theo nhu cầu sinh lý của cây giúp hạn chế lượng nước đưa vào hệ thống. Một mô hình hữu cơ hiện đại cần chuyển từ tư duy “tưới đủ nước” sang “tưới đúng nhu cầu”.

Ở cấp độ trang trại, có thể kết hợp: tưới nhỏ giọt hoặc tưới chính xác; cảm biến độ ẩm đất; lớp phủ hữu cơ; thu gom nước mưa; ao, hồ hoặc bể chứa nước quy mô phù hợp; tưới theo giai đoạn sinh trưởng;điều chỉnh lượng nước dựa trên dự báo thời tiết; sử dụng giống có khả năng thích nghi với điều kiện thiếu nước. Như vậy, tiết kiệm nước không chỉ đến từ thiết bị tưới mà là kết quả của một hệ thống quản lý nước tích hợp.

8. Góc nhìn chuyên gia: Không nên tuyệt đối hóa lợi ích của “hữu cơ”

Từ góc độ khoa học, cần thận trọng với quan điểm cho rằng chuyển sang canh tác hữu cơ tự động giải quyết vấn đề nước. Một tổng quan gần đây cho thấy tác động của nông nghiệp hữu cơ đối với các tính chất vật lý và thủy lực của đất là tích cực trong nhiều trường hợp nhưng không đồng nhất. Đặc biệt, khả năng giữ nước ở sức chứa đồng ruộng không phải lúc nào cũng tăng.

Một nghiên cứu tổng hợp năm 2026 về chất lượng nước cũng chỉ ra rằng một số chỉ tiêu, trong đó có phốt pho và carbon, có thể tăng thất thoát trong một số hệ thống hữu cơ. Điều này cho thấy tác động đến nguồn nước phụ thuộc vào từng thực hành quản lý cụ thể hơn là chỉ phụ thuộc vào nhãn “hữu cơ”.

Do đó, cần phân biệt giữa hữu cơ theo tiêu chuẩn sản xuất và hữu cơ theo hướng quản lý hệ sinh thái. Một trang trại có thể đáp ứng yêu cầu hữu cơ về đầu vào nhưng vẫn quản lý nước chưa hiệu quả nếu đất trống, làm đất quá mức, thiếu cây che phủ hoặc bón phân hữu cơ vượt nhu cầu. Ngược lại, một mô hình hữu cơ kết hợp quản lý đất bảo tồn, đa dạng sinh học, thu gom nước mưa, che phủ, tưới chính xác và tuần hoàn phụ phẩm sẽ tạo ra hiệu quả bảo tồn nước cao hơn nhiều.

9. Đề xuất mô hình “hữu cơ – đất khỏe – nước được bảo tồn”

Từ các bằng chứng khoa học và thực tiễn sản xuất, có thể hình thành mô hình quản lý theo chuỗi: Đất khỏe → tăng thấm nước → giảm dòng chảy → tăng giữ ẩm → giảm nhu cầu tưới → giảm thất thoát dinh dưỡng → bảo vệ nước mặt và nước ngầm. Mô hình này cần được xây dựng trên 6 nhóm giải pháp.

Thứ nhất, tái tạo đất: tăng sử dụng compost, phân chuồng đã xử lý, phân xanh và phụ phẩm hữu cơ phù hợp.

Thứ hai, duy trì che phủ: hạn chế để đất trống trong thời gian dài; sử dụng tàn dư thực vật hoặc cây che phủ tùy điều kiện khí hậu.

Thứ ba, đa dạng hóa hệ thống: luân canh, xen canh và kết hợp cây có bộ rễ khác nhau.

Thứ tư, giữ nước tại chỗ: đường đồng mức, băng cây, vùng đệm, ao chứa, hố thu nước và các giải pháp phù hợp địa hình.

Thứ năm, tưới chính xác: áp dụng tưới nhỏ giọt, cảm biến ẩm và lịch tưới dựa trên nhu cầu thực tế.

Thứ sáu, kiểm soát dinh dưỡng: quản lý phân hữu cơ dựa trên phân tích đất và nhu cầu cây, tránh quan niệm “càng nhiều phân hữu cơ càng tốt”.

Đặc biệt, các mô hình này cần được đánh giá bằng những chỉ tiêu định lượng như độ ẩm đất, tốc độ thấm, lượng nước tưới trên một đơn vị sản phẩm, lượng nước mưa được giữ lại, lượng nitrat/phốt pho trong nước thoát và năng suất sử dụng nước.

10. Kết luận

Bảo tồn nguồn nước trong nông nghiệp không thể chỉ bắt đầu từ việc tiết kiệm nước tưới. Nền tảng sâu xa hơn nằm ở khả năng của đất trong việc tiếp nhận, lưu giữ, lọc và cung cấp nước cho cây trồng. Canh tác hữu cơ có tiềm năng đóng góp vào quá trình này thông qua tăng chất hữu cơ, cải thiện cấu trúc đất, sử dụng lớp phủ, đa dạng hóa cây trồng, phát triển hệ thống rễ, giảm dòng chảy mặt và hạn chế một số dạng thất thoát dinh dưỡng. Các nghiên cứu dài hạn đã cung cấp bằng chứng về khả năng cải thiện độ thấm nước và một số tính chất vật lý của đất dưới các hệ thống hữu cơ.

Tuy nhiên, cần nhấn mạnh rằng canh tác hữu cơ không phải một “công nghệ tiết kiệm nước” tự động. Hiệu quả phụ thuộc vào thiết kế hệ thống, điều kiện đất đai, khí hậu, cây trồng và phương thức quản lý. Trong bối cảnh Việt Nam đang phải đối mặt đồng thời với hạn hán, xâm nhập mặn, mưa cực đoan, suy thoái đất và áp lực ngày càng lớn đối với tài nguyên nước, hướng đi phù hợp không phải chỉ là mở rộng diện tích hữu cơ về mặt số lượng. Quan trọng hơn là xây dựng các hệ thống hữu cơ có khả năng giữ nước, sử dụng nước hiệu quả và bảo vệ chất lượng nước.

Nếu được tổ chức theo hướng này, nông nghiệp hữu cơ không chỉ tạo ra sản phẩm an toàn hơn mà còn có thể trở thành một giải pháp dựa vào tự nhiên, góp phần phục hồi đất, tăng khả năng chống chịu với khí hậu và bảo tồn nguồn nước cho cả hệ sinh thái nông nghiệp và cộng đồng./.

Tài liệu tham khảo: - Abdallah, A. M., Jat, H. S., Choudhary, M., Abdelaty, E. F., Sharma, P. C., & Jat, M. L. (2021). Conservation agriculture effects on soil water holding capacity and water-saving varied with management practices and agroecological conditions: A review. Agronomy, 11(9), 1681.

- Blanco-Canqui, H. (2024). Do organic farming practices improve soil physical properties? Soil Use and Management.

- FAO. (2020). Water management in organic agriculture. Food and Agriculture Organization of the United Nations.

- FAO. Training manual for organic agriculture. Food and Agriculture Organization of the United Nations.

- Peigné, J. (2007). Is conservation tillage suitable for organic farming? A review. Soil Use and Management, 23(2), 129–144.

- Organic farming and soil physical properties: An assessment after 40 years. Agronomy Journal.

- The effect of no-till farming on the soil functions of water purification and retention in north-western Europe: A literature review.

- Surface water quality impacts from organic versus conventional agricultural systems. Journal of Environmental Quality, 2026.