Sớm nhận thức được vai trò của sản xuất nông nghiệp, từ đầu những năm 1950 (ngay sau khi giành độc lập), Chính phủ nhà nước Do Thái đã quyết liệt đầu tư  xây dựng hệ thống trường, viện, trung tâm nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ phục vụ sản xuất nông nghiệp. Nhờ “chiếc chìa khóa vàng khoa học công nghệ”, đặc biệt là các công nghệ tưới nước hiện đại bậc nhất thế giới đã giúp Israelon> sử dụng nguồn nước tối thiểu để sản xuất ra khối lượng nông sản thực phẩm tối đa có thể. Chính các công nghệ tưới nước kết hợp bón phân hiện đại, tự động hóa cao đã giúp Israel tiết kiệm nước tối đa, tối thiểu hóa chi phí lao động, chi phí sản xuất để biến sa mạc Negev toàn cát đá (chiếm 65% diện tích đất nước) trở thành một “cánh đồng xanh công nghệ cao” có năng suất cây trồng cao nhất thế giới.

Tưới nước công nghệ cao ở Israelon> - “The Israeli watering hi-techs”, bao gồm các công nghệ như: Công nghệ tưới nhỏ giọt; công nghệ tưới thấm trong lòng lớp đất canh tác; công nghệ tưới phun bụi và công nghệ tưới phun văng. Công nghệ tưới nhỏ giọt là công nghệ “cấp nước theo giọt” vào vùng rễ cây theo nhu cầu sinh trưởng phát triển của cây trồng. Phương thức này có thể cho phép kết hợp nhiều biện pháp chăm sóc thông qua hệ thống tưới, đáng chú ý là biện pháp bón phân (cả phân đa lượng, vi lượng) và biện pháp bảo vệ thực vật (qua rễ). Công nghệ này có thể đạt hiệu suất sử dụng nước đến 95%, cho phép tiết kiệm chi phí lao động bón phân, nâng cao hiệu suất sử dụng phân bón, cung cấp lượng nước/ẩm độ tối thích theo nhu cầu sinh lý cây trồng.

Qua đó, trực tiếp góp phần làm tăng năng suất chất lượng cây trồng. Hệ thống tưới nhỏ giọt Israel được thiết kế sử dụng cho sản xuất nông nghiệp nhà kính công nghệ cao - sử dụng “hệ thống thiết bị nhỏ giọt chậm”, với lượng nước cung cấp thậm chí chỉ vào khoảng 200 cc/giờ/1 driper (đầu nhỏ giọt). Việc thiết kế các driper cùng việc viết các phần mềm điện toán, các “chế độ tưới lập trình” được xem là  bí quyết cho thành công công nghệ này. Phương thức tưới nhỏ giọt thích ứng cho phát triển thâm canh hầu tất các cây trồng cạn, đặc biệt hiệu quả cho phương thức canh tác nhà kính công nghệ cao đối với các loại rau màu, cây công nghiệp và các loại cây ăn trái nói chung.

Công nghệ tưới thấm trong lòng lớp đất canh tác là công nghệ cung cấp trực tiếp nước, ẩm độ, dinh dưỡng vào trong lòng lớp đất canh tác. Với công nghệ này, hệ thống tưới thấm được vùi ở độ sâu từ 30 - 50cm, tùy theo đặc trưng và nhu cầu sinh lý cây trồng. Công nghệ này có thể đạt hiệu suất sử dụng nước xấp xỉ 100%. Công nghệ tưới thấm cho phép cung cấp nước, ẩm độ, dưỡng khí và chế độ dinh dưỡng tối thích cho cây trồng sinh trưởng phát triển, từ đó cho phép tạo ra năng suất/chất lượng sản phẩm cao nhất có thể.

Ðồng thời với việc thực hiện chức năng cung cấp nước, hệ thống tưới thấm được thiết kế kiêm nhiệm thực hiện chức năng cung cấp dưỡng khí cho bộ rễ cây trồng. Vì thế, các van gió sẽ tự động mở khi van nước đóng và ngược lại. Với công nghệ này cho phép cây trồng phát triển trong một chế độ tối thích về ẩm độ và dưỡng khí… để tạo ra năng suất/chất lượng sản phẩm cao nhất.

Với công nghệ tưới phun bụi, mỗi một cây trồng hoặc một diện tích cây trồng nhất định được cấp nước, cấp ẩm bởi một đầu phun bụi. Israelon> đã nghiên cứu phát triển hàng loạt các thiết bị công nghệ, phụ tùng cho công nghệ tưới này để phục vụ nhu cầu riêng biệt cho các loại hình nhà kính và các vườn đồi khác nhau. Phương thức này có thể kết hợp thực hiện các biện pháp bảo vệ thực vật hoặc kết hợp thực hiện biện pháp bón phân qua lá. Tùy theo nhu cầu tưới khác nhau của các loại cây trồng mà công nghệ tưới phun bụi có hiệu suất sử dụng nước đạt đến 80%.

Công nghệ tưới  phun văng là loại hình công nghệ “tưới nước dã chiến”, chủ yếu áp dụng cho sản xuất lúa mỳ và cây thức ăn gia súc. Hiệu quả sử dụng nước của công nghệ này không thật sự cao như các loại hình tưới nước nêu trên. Ðáng chú ý là, tất cả các công nghệ tưới nước hoặc tưới nước kết hợp bón phân ở Israelon> đều ứng dụng công nghệ điện toán (chế độ tưới/bón lập trình). Công tác điện toán cho phép hệ thống tưới vận hành, hoạt động theo chế độ tự động hóa, đáp ứng chính xác các yêu cầu về mặt thời gian tưới, thời điểm tưới, lượng nước tưới và lượng phân bón tối thích cho cây trồng phát triển. Và như vậy, khi lượng nước hay lượng phân bón cung cấp vượt quá độ dung sai cho phép thì hệ thống tưới sẽ tự động ngắt.

Ngoài mục tiêu tiết kiệm nước và phân bón, cung cấp nước, phân bón hợp lý, khoa học cho nhu cầu sinh lý cây trồng, công nghệ tưới bón điện toán còn cho phép tiết kiệm hàng loạt các chi phí công sức lao động trong việc quản lý chăm sóc cây trồng, như chi phí bón phân, chi phí phòng trừ sâu bệnh dịch hại… vì toàn bộ các loại phân bón vi lượng và đa lượng, các hóa nông, thuốc bảo vệ thực vật tiêu diệt côn trùng, mầm bệnh trong đất, trên lá đều được cấp, bón cho cây trồng qua hệ thống tưới ứng dụng công nghệ điện toán “The fertili watering system - computerized”.

Ðể thực hiện các “lệnh” tưới, bón, ngoài các cảm biến độ ẩm môi trường không khí (the air moisture sensor) thực hiện vai trò xác định khoảng cách thời gian tưới và lượng nước tưới, hệ thống còn bao gồm các cảm biến được vùi trong đất (the buried soil humidity sensor) để xác định và cung cấp các thông tin về độ ẩm, độ thông khí của đất. Một loại cảm biến khác để xác định khoảng cách thời gian tưới nước là loại cảm biến kiểm tra và xác định các thông tin qua “đường kính” của thân củ quả, qua bộ lá,... Toàn bộ các cảm biến được kết nối trực tiếp với máy tính để thực hiện vận hành tự động hóa toàn bộ hệ thống tưới/bón khi cần thiết. Các “cảm biến ẩm độ” thông báo độ ẩm của đất về computer và trên cơ sở đó “lệnh tưới” hay “lệnh ngắt” tự động thực hiện.

Ðến Israel, miền Ðất Thánh (Holy Land), không chỉ ở  mảnh đất Vàng Jerusalem - nơi hình thành các truyền thuyết tôn giáo về Ðạo Do Thái, Ðạo Thiên chúa giáo… mà bất cứ nơi nào cũng gặp những thứ làm ta nghĩ, suy và chiêm nghiệm. Song, ấn tượng và thán phục nhất vẫn là đức tính cần mẫn khiêm tốn cùng những thành tựu vượt bậc trong phát triển sản xuất nông nghiệp công nghệ cao trên sa mạc của người Do Thái.

Nguồn: E-library of The Weitz Center for Development Studies, Israelon>.

 Trần Văn Nhuệ (Dịch)

(Sở KH&CN Thái Bình)