Foot Pedal Irrigation
A. Until now, governments and development agencies have tried to tackle the problem through large-scale projects: gigantic dams, sprawling irrigation canals and vast new fields of high-yield crops introduced during the Green Revolution, the famous campaign to increase grain harvests in developing nations. Traditional irrigation, however, has degraded the soil in many areas, and the reservoirs behind dams can quickly fill up with silt, reducing their storage capacity and depriving downstream farmers of fertile sediments. Furthermore, although the Green Revolution has greatly expanded worldwide farm production since 1950, poverty stubbornly persists in Africa, Asia and Latin America. Continued improvements in the productivity of large farms may play the main role in boosting food supply, but local efforts to provide cheap, individual irrigation systems to small farms may offer a better way to lift people out of poverty.
Cho đến nay, chính phủ và các cơ quan phát triển thường cố gắng giải quyết vấn đề thông qua các dự án quy mô lớn: những con đập khổng lồ, các kênh tưới tiêu trải dài và những cánh đồng mới rộng lớn với các giống cây trồng năng suất cao được đưa vào trong cuộc Cách mạng Xanh – chiến dịch nổi tiếng nhằm tăng sản lượng ngũ cốc ở các nước đang phát triển. Tuy nhiên, phương thức tưới tiêu truyền thống đã làm suy thoái đất đai ở nhiều khu vực, và những hồ chứa đằng sau các con đập có thể nhanh chóng bị phù sa lấp đầy, làm giảm sức chứa và tước đi nguồn phù sa màu mỡ của những người nông dân ở hạ lưu. Hơn nữa, mặc dù Cách mạng Xanh đã mở rộng đáng kể sản xuất nông nghiệp trên toàn thế giới kể từ năm 1950, tình trạng nghèo đói vẫn tiếp diễn ở châu Phi, châu Á và châu Mỹ Latinh. Việc tiếp tục cải thiện năng suất ở các trang trại lớn có thể đóng vai trò chính trong việc tăng nguồn cung lương thực, nhưng những nỗ lực quy mô địa phương nhằm cung cấp các hệ thống tưới tiêu rẻ tiền cho nông hộ nhỏ có thể mang lại phương thức tốt hơn giúp người dân thoát nghèo.
B. The Green Revolution was designed to increase the overall food supply, not to raise the incomes of the rural poor, so it should be no surprise that it did not eradicate poverty or hunger. India, for example, has been self-sufficient in food for 15 years, and its granaries are full, but more than 200 million Indians – one fifth of the country’s population – are malnourished because they cannot afford the food they need and because the country’s safety nets are deficient. In 2000, 189 nations committed to the Millennium Development Goals, which called for cutting world poverty in half by 2015. With business as usual, however, we have little hope of achieving most of the Millennium goals, no matter how much money rich countries contribute to poor ones.
Cách mạng Xanh được thiết kế để tăng tổng nguồn cung lương thực, chứ không nhằm tăng thu nhập cho người nghèo ở nông thôn, nên không có gì ngạc nhiên khi nó không xóa bỏ được đói nghèo. Ở Ấn Độ, chẳng hạn, trong 15 năm qua đã tự chủ về lương thực, và các kho lúa dự trữ đều đầy ắp, nhưng hơn 200 triệu người dân Ấn – tương đương 1/5 dân số – vẫn bị suy dinh dưỡng vì họ không đủ khả năng chi trả cho lượng lương thực cần thiết và vì mạng lưới an sinh xã hội của đất nước còn thiếu sót. Năm 2000, 189 quốc gia đã cam kết thực hiện các Mục tiêu Phát triển Thiên niên kỷ, trong đó kêu gọi giảm một nửa tỷ lệ nghèo đói trên thế giới vào năm 2015. Tuy nhiên, với cách làm như hiện nay, chúng ta khó có thể đạt được phần lớn các mục tiêu đó, bất kể các nước giàu đóng góp bao nhiêu cho các nước nghèo.
C. The supply-driven strategies of the Green Revolution, however, may not help subsistence farmers, who must play to their strengths to compete in the global marketplace. The average size of a family farm is less than four acres in India, 1.8 acres in Bangladesh and about half an acre in China. Combines and other modern farming tools are too expensive to be used on such small areas. An Indian farmer selling surplus wheat grown on his one-acre plot could not possibly compete with the highly efficient and subsidized Canadian wheat farms that typically stretch over thousands of acres. Instead subsistence farmers should exploit the fact that their labor costs are the lowest in the world, giving them a comparative advantage in growing and selling high-value, intensely farmed crops.
Các chiến lược dựa trên nguồn cung của Cách mạng Xanh có thể không giúp được người nông dân tự cung tự cấp, những người phải phát huy thế mạnh của mình để cạnh tranh trên thị trường toàn cầu. Diện tích trung bình của một trang trại gia đình là dưới 4 mẫu Anh ở Ấn Độ, 1,8 mẫu ở Bangladesh và khoảng nửa mẫu ở Trung Quốc. Máy gặt đập liên hợp và các công cụ canh tác hiện đại khác quá đắt để sử dụng trên những diện tích đất nhỏ như vậy. Một nông dân Ấn Độ bán lúa mì dư thừa trồng trên mảnh ruộng rộng một mẫu của mình không thể nào cạnh tranh nổi với những trang trại lúa mì ở Canada được trợ cấp và có quy mô hàng nghìn mẫu Anh. Thay vào đó, nông dân tự cung tự cấp nên khai thác thực tế rằng chi phí lao động của họ nằm ở mức thấp nhất trên thế giới, giúp họ có lợi thế so sánh trong việc trồng và bán các loại cây trồng có giá trị cao và canh tác chuyên sâu.
D. Paul Polak saw firsthand the need for a small-scale strategy in 1981 when he met Abdul Rahman, a farmer in the Noakhali district of Bangladesh. From his three quarter-acre plots of rain-fed rice fields, Abdul could grow only 700 kilograms of rice each year – 300 kilograms less than what he needed to feed his family. During the three months before the October rice harvest came in, Abdul and his wife had to watch silently while their three children survived on one meal a day or less. As Polak walked with him through the scattered fields he had inherited from his father, Polak asked what he needed to move out of poverty. “Control of water for my crops,” he said, “at a price I can afford.”
Năm 1981, Paul Polak trực tiếp nhìn thấy nhu cầu về một chiến lược quy mô nhỏ khi ông gặp Abdul Rahman, một nông dân ở quận Noakhali của Bangladesh. Trên ba mảnh ruộng trồng lúa cỡ 3/4 mẫu dựa vào nước mưa, Abdul chỉ có thể thu hoạch 700 kg lúa mỗi năm – ít hơn 300 kg so với mức anh cần để nuôi sống gia đình. Trong ba tháng trước khi vụ lúa tháng 10 được thu hoạch, Abdul và vợ chỉ biết lặng lẽ nhìn ba đứa con cầm cự với khẩu phần chỉ một bữa ăn mỗi ngày hoặc ít hơn. Khi Polak cùng Abdul đi qua những mảnh ruộng rải rác mà anh thừa hưởng từ cha mình, Polak hỏi anh cần gì để thoát nghèo. “Kiểm soát nguồn nước cho cây trồng,” Abdul trả lời, “với mức giá tôi có thể kham nổi.”
E. Soon Polak learned about a simple device that could help Abdul achieve his goal: the treadle pump. Developed in the late 1970s by Norwegian engineer Gunnar Barnes, the pump is operated by a person walking in place on a pair of treadles and two handle arms made of bamboo. Properly adjusted and maintained, it can be operated several hours a day without tiring the users. Each treadle pump has two cylinders which are made of engineering plastic. The diameter of a cylinder is 100.5mm and the height is 280mm. The pump is capable of working up to a maximum depth of 7 meters. Operation beyond 7 meters is not recommended to preserve the integrity of the rubber components. The pump mechanism has piston and foot valve assemblies. The treadle action creates alternate strokes in the two pistons that lift the water in pulses.
Chẳng bao lâu, Polak biết về một thiết bị đơn giản có thể giúp Abdul đạt được điều anh mong muốn: máy bơm đạp chân (treadle pump). Được phát triển cuối những năm 1970 bởi kỹ sư người Na Uy Gunnar Barnes, máy bơm này được vận hành bằng cách người sử dụng đứng đạp tại chỗ trên hai bàn đạp và hai tay cầm làm bằng tre. Nếu được điều chỉnh và bảo dưỡng đúng cách, máy có thể được vận hành liên tục vài giờ mỗi ngày mà không khiến người dùng quá mệt. Mỗi máy bơm đạp chân có hai xi-lanh làm bằng nhựa kỹ thuật. Đường kính mỗi xi-lanh là 100,5 mm và chiều cao là 280 mm. Máy có thể hoạt động ở độ sâu tối đa 7 mét. Vận hành quá 7 mét không được khuyến nghị để bảo toàn độ bền của các bộ phận cao su. Cơ chế bơm có các cụm pít-tông và van chân. Chuyển động đạp xen kẽ vào hai pít-tông làm nước dâng lên theo nhịp.
F. The human-powered pump can irrigate half an acre of vegetables and costs only $25 (including the expense of drilling a tube well down to the groundwater). Abdul heard about the treadle pump from a cousin and was one of the first farmers in Bangladesh to buy one. He borrowed the $25 from an uncle and easily repaid the loan four months later. During the five-month dry season, when Bangladeshis typically farm very little, Abdul used the treadle pump to grow a quarter-acre of chili peppers, tomatoes, cabbage and eggplants. He also improved the yield of one of his rice plots by irrigating it. His family ate some of the vegetables and sold the rest at the village market, earning a net profit of $100. With his new income, Abdul was able to buy rice for his family to eat, keep his two sons in school until they were 16 and set aside a little money for his daughter’s dowry. When Polak visited him again in 1984, he had doubled the size of his vegetable plot and replaced the thatched roof on his house with corrugated tin. His family was raising a calf and some chickens. He told Polak that the treadle pump was a gift from God.
Với chi phí chỉ 25 đô la (bao gồm cả khoan giếng xuống mạch nước ngầm), máy bơm chạy bằng sức người này có thể tưới tiêu cho nửa mẫu rau màu. Abdul nghe tin về máy bơm đạp chân từ một người họ hàng và là một trong những nông dân đầu tiên ở Bangladesh mua nó. Anh vay 25 đô la từ một người chú và nhanh chóng trả hết nợ sau 4 tháng. Trong mùa khô kéo dài 5 tháng, thời kỳ mà người Bangladesh thường không canh tác nhiều, Abdul sử dụng máy bơm đạp chân để trồng 1/4 mẫu ớt, cà chua, bắp cải và cà tím. Anh cũng tăng sản lượng trên một ruộng lúa nhờ tưới tiêu. Gia đình anh ăn một phần rau quả và bán phần còn lại ngoài chợ, thu về lợi nhuận ròng 100 đô la. Nhờ thu nhập mới này, Abdul có thể mua gạo cho gia đình, để hai con trai tiếp tục đi học đến 16 tuổi và dành được một ít tiền cho hồi môn của con gái. Khi Polak quay lại thăm vào năm 1984, anh đã mở rộng diện tích trồng rau lên gấp đôi và thay mái tranh trên nhà bằng tôn gợn sóng. Gia đình anh nuôi một con bê và vài con gà. Anh nói với Polak rằng máy bơm đạp chân này là món quà từ Thượng đế.
G. Bangladesh is particularly well suited for the treadle pump because a huge reservoir of groundwater lies just a few meters below the farmers’ feet. In the early 1980s IDE initiated a campaign to market the pump, encouraging 75 small private-sector companies to manufacture the devices and several thousand village dealers and tube-well drillers to sell and install them. Over the next 12 years one and a half million farm families purchased treadle pumps, which increased the farmers’ net income by a total of $150 million a year. The cost of IDE’s market-creation activities was only $12 million, leveraged by the investment of $37.5 million from the farmers themselves. In contrast, the expense of building a conventional dam and canal system to irrigate an equivalent area of farmland would be in the range of $2,000 per acre, or $1.5 billion.
Bangladesh đặc biệt phù hợp với máy bơm đạp chân vì có một lớp nước ngầm khổng lồ chỉ cách mặt đất của nông dân vài mét. Đầu những năm 1980, IDE bắt đầu một chiến dịch tiếp thị cho loại máy bơm này, khuyến khích 75 công ty khu vực tư nhân sản xuất thiết bị và hàng nghìn đại lý, thợ khoan giếng ở các làng để bán và lắp đặt chúng. Trong vòng 12 năm tiếp theo, 1,5 triệu hộ nông dân đã mua máy bơm đạp chân, góp phần tăng tổng thu nhập ròng của nông dân thêm 150 triệu đô la mỗi năm. Chi phí cho các hoạt động mở rộng thị trường của IDE chỉ tốn 12 triệu đô la, và con số này được cộng hưởng nhờ khoản đầu tư 37,5 triệu đô la từ chính những người nông dân. Trái lại, chi phí xây dựng một hệ thống đập và kênh tưới truyền thống để tưới cho một diện tích đất tương đương sẽ ở mức khoảng 2.000 đô la/ mẫu Anh, hoặc 1,5 tỷ đô la tổng thể.