Sự phát triển của công nghệ tưới tiết kiệm nước

Tại Anh Công nghệ tưới tiết kiệm nước được xuất hiện từ cuối năm 1940 được áp dụng trong nhà kính.

Ở Mỹ,  Nhiều cuộc nghiên cứu các hệ thống, kỹ thuật tưới tiết kiệm nước đã được tiến hành ở nhiều nơi mà cụ thể là các hệ thống tưới nhỏ giọt được áp dụng hiệu quả cho hơn 600 ha cam quýt ở vùng ven sông của bang Caliornia- Mỹ từ những năm 1957-1965. Vào đầu những  năm 80, nhiều thực nghiệm về tưới nhỏ giọt cho bông đã được thực hiện ở California và Arizona. Hệ thống tưới nhỏ giọt ở đây không những đã làm tăng năng suất bông một cách đáng kể, mà còn giảm lượng nước và phân bón cần thiết. Ở vùng thung lũng Napa gần Temecula thuộc bang California, các hệ thống tưới nhỏ giọt cho nho được quản lý tốt và giảm ít nhất là 50% lượng nước tưới so với tưới phun mưa.

      Một kinh nghiệm cho thấy là các vùng này đều thực hiện chế độ tưới  trên cơ sở số liệu đo đạc từ các thiết bị tại đồng ruộng. Việc sử dụng các thiết bị tại đồng ruộng một cách chính xác cùng với việc khống chế đúng lượng nước bởi các hệ thống tưới nhỏ giọt là một biện pháp quản lý hữu hiệu nhất.

      Từ sau năm 1977, ở Mỹ người ta tổ chức tưới nhỏ giọt hiệu quả cho trên 8000 ha được tưới bằng các hệ thống điều khiển bởi hệ thống máy tính tại trung tâm. Thời gian tưới nhỏ giọt cho mỗi khoảnh, thửa ruộng được tự động theo chương trình máy tính có cập nhật, điều chỉnh hàng ngày.

      Cũng trong thập kỷ 70, ở bang Louisiana nước Mỹ đã nghiên cứu phổ biến áp dụng thành công kỹ thuật tưới nhỏ giọt kết hợp bón phân, phun thuốc trừ sâu cho cây hồ đào làm tăng năng suất, đạt hiệu quả kinh tế cao.

      Cuối năm 1984 thì 34.800 ha trên tổng số 45.400 ha mía ở Hawaii đã được chuyển từ tưói rãnh, tưới phun mưa toàn bộ sang tưói nhỏ giọt. Năng suất mía đã tăng lên 22% so với trước đó.

      Israel là một trong những quốc gia nổi tiếng trên thế giới trong việc nghiên cứu, áp dụng thành công và có nhiều đóng góp quan trọng trong việc phát triển kỹ thuật tưới nhỏ giọt. Mặc dù vốn đầu tư cho hệ thống tưới nhỏ giọt khá cao nhưng sự hiệu quả trong việc tiết kiệm nước và tăng năng suất cây trồng đã làm cho công nghệ này khá phổ biến ở Israel. Khoảng 24.000 ha cây bông (chiếm 40% diện tích trồng bông) đã được tưới bằng kỹ thuật tưới nhỏ giọt. Nhiều trang trại ở Israel đã sử dụng các thiết bị thí nghiệm tại đồng ruộng để điều hành hệ thống tưới nhỏ giọt rất có hiệu quả.

      Một trong những thành công của việc sử dụng nước mặn để tưới cho bông, lúa mì, lúa mạch … của Israel đã đi đến thành công.

      Hiện nay Israel là quốc gia đứng đầu trên thế giới  trong việc nghiên cứu chế tạo, áp dụng và xuất khẩu công nghệ tưới tiết kiệm nước, đặc biệt là tưới nhỏ giọt.

      Australia cũng là một trong những nước ứng dụng phổ biến về kỹ thuật tưới nhỏ giọt: gần 5.853 ha  trồng nho được tưới bằng kỹ thuật này. Các Vụ Nông nghiệp và  một số cơ quan khác của Australia đã có nhiều đóng góp trong việc nghiên cứu chế tạo thiết bị tưới tiết kiệm nước cho nho và cây trồng khác. 

      Tại Italia mà tiêu biểu là vùng trồng cam quýt phía đảo Sicily từ những năm 1964 đã được tưới hoàn toàn bằng các hệ thống tưới nhỏ giọt và đạt được hiệu quả cao. Đây là một vùng khô hạn và khan hiếm nước.

      Từ những năm 70, Trung Quốc đã nghiên cứu thí nghiệm ứng dụng kỹ thuật tưới nhỏ giọt. Sau gần 30 năm nghiên cứu cải tiến đã đưa ra được mô hình kỹ thuật tưới nhỏ giọt Yến  Sơn phù hợp với điều kiện của đất nước họ, kỹ thuật đó có tên gọi là “Kỹ thuật tưới nhỏ giọt Yến Sơn”.

      Các nước Đức, Anh, Hà Lan, Bỉ, Pháp, Tây Ban Nha, Nam Phi, Liên Xô(cũ)…đều phát triển nhanh và có nhiều kinh nghiệm, thành tựu trong nghiên cứu ứng dụng và phát triển kỹ thuật tưới hiện đại và tiết kiệm nước, nhất là kỹ thuật tưới nhỏ giọt.

      Tưới phun mưa

      Từ giữa các năm của thập kỷ 70, nhiều nhà nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng ở Israel, úc… đã thực sự bắt đầu trong việc nghiên cứu chế tạo, áp dụng các loại vòi phun mưa, đặc biệt khi Don Olson chế tạo vòi phun mưa lưu lượng nhỏ đã mang một ý nghĩa rất lớn đóng góp vào công cuộc phổ biến áp dụng kỹ thuật tưới phun mưa cục bộ trên thế giới.

      Từ sau năm 1977, hệ thống tưới phun mưa với  lưu lượng nhỏ theo nhu cầu nước dự báo cũng đã được Mỹ áp dụng kết hợp với tưói nhỏ giọt cho trên 1000 ha canh tác cho các loại cây trồng như nho, hạnh nhân, cam quýt, táo, mận…

      Ở vùng ngoại ô thành phố Ketleman thuộc bang California, kỹ thuật tưới phun mưa cục bộ gồm lưới phun mưa dạng lưu lượng nhỏ và tưới phun mưa dạng sương mù cũng được phổ biến rộng rãi từ truớc những năm 1980. Kỹ thuật tuới này đã thực sự tiết kiệm nước hơn nhiều so với các kỹ thuật thông thường và năng suất cây trồng đã được tăng lên đáng kể. Nhiều kết quả nghiên cứu, kinh nghiệm áp dụng và thành công ở đây đã khuyến khích mở rộng diện tích canh tác dược tưới phun mưa cục bộ cho vùng này và nhiều nơi khác trên thế giói.

      New Zealan là một đất nước được thiên nhiên ưu đãi với khí hậu ôn hoà,  nguồn nước dồi dào, đất đai thích hợp cho việc phát triển thâm canh trồng trọt. Việc tưới nước ở đây chỉ nhằm bổ sung phụ thêm lượng mưa tự nhiên. Do mùa xuân có mưa nhiều nên rễ của các loại cây ăn quả như nho, kiwi… phát triển rộng , mặt khác loại và đặc điểm cấu trúc đất ở đây thường làm hạn chế phân bố và động thái ẩm trong đất nên xu hướng những năm gần đây ở New Zealan  là chuyển từ tưới nhỏ giọt sang tưới phun mưa cục bộ. Tuy hiệu quả cung cấp nước của hệ thống phun mưa kém hơn so với các hệ thống tưới nhỏ giọt nhưng chúng khắc phục được tính phức tạp và yêu cầu về động thái ẩm cũng như chuyển động, phân bố các chất dinh dưỡng hòa lẫn trong nước tưới, làm tăng năng suất và chất lượng sản phẩm cây trồng.

       Các hệ thống tưới nhỏ giọt ở Hungary được bắt đầu sử dụng phổ biến từ  năm 1968. Các trường đại học, các cơ sở nghiên cứu thuỷ lợi ở đất nước này đã có nhiều đóng góp quan trọng trong việc cải tiến áp dụng và chế tạo thiết bị chuyên biệt phù hợp với điều kiện tự nhiên của Hungary. Không lâu sau khi đưa vào sử dụng hệ thống tưới nhỏ giọt cho trên 50 ha của hợp tác xã nông nghiệp Micsurin vào năm 1973 đạt hiệu quả cao, hệ thống trên quy mô 600 ha cũng được sử dụng công nghệ này. Hiện nay diện tích các loại cây trồng được tưới nhỏ giọt ở Hungary đã vượt quá 10.000 ha…

          Hiện nay, hầu như các quốc gia trên thế giới ít nhiều đều áp dụng công nghệ tưói tiết kiệm nước. Trong đó công nghệ tưới phun mưa đóng góp một phần không nhỏ trong công tác tưới tiết kiệm nước cho hơn 1.000.000 ha cây trồng  trên thế giới  theo ước tính gần đây của FAO.