FOOT PEDAL IRRIGATION

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.

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.

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.

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.”

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.

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 me that the treadle pump was a gift from God.

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.

Hệ thống thủy lợi bàn đạp chân

A     Cho đến nay, các chính phủ và các cơ quan phát triển đã cố gắng giải quyết vấn đề thông qua các dự án quy mô lớn: những con đập khổng lồ, những con kênh tưới tiêu rộng lớn và những cánh đồng trồng trọt năng suất cao mới được giới thiệu trong cuộc Cách mạng Xanh, một chiến dịch nổi tiếng nhằm tăng năng suất thu hoạch ngũ cốc trong các nước đang phát triển. Tuy nhiên, thủy lợi truyền thống đã làm suy thoái đất ở nhiều khu vực, và các hồ chứa phía sau các con đập có thể nhanh chóng bị tích đầy phù sa, làm giảm khả năng tích trữ và lấy đi phù sa màu mỡ của người nông dân vùng 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, nhưng tình trạng nghèo đói vẫn tồn tại dai dẳng ở Châu Phi, Châu Á và Châu Mỹ Latinh. Việc tiếp tục cải thiện năng suất của các trang trại lớn có thể đóng vai trò chính trong thúc đẩy cung cấp lương thực, nhưng những nỗ lực của địa phương nhằm cung cấp các hệ thống tưới tiêu cá nhân giá rẻ cho các trang trại nhỏ có thể là cách tốt hơn để đưa người dân thoát khỏi đói nghèo.

B     Cách mạng Xanh được thiết kế để tăng nguồn cung cấp lương thực tổng thể chứ không phải để nâng cao thu nhập của những người nghèo ở nông thôn, vì vậy không có gì ngạc nhiên khi chiến dịch này không xóa được nghèo đói. Ví dụ, Ấn Độ đã tự cung tự cấp lương thực trong 15 năm, và kho lương thực của họ đầy ắp, nhưng hơn 200 triệu người Ấn Độ – 1/5 dân số đất nước – bị suy dinh dưỡng vì họ không có khả năng mua được lương thực họ cần và vì đất nước thiếu lưới an toàn. Năm 2000, 189 quốc gia đã cam kết thực hiện các Mục tiêu Phát triển Thiên niên kỷ, trong đó kêu gọi cắt giảm tỷ lệ nghèo đói trên thế giới xuống một nửa vào năm 2015. Tuy nhiên, với hoạt động kinh doanh như bình thường, chúng ta có rất ít hy vọng đạt được phần lớn các mục tiêu Thiên niên kỷ, bất kể các nước giàu có đóng góp bao nhiêu tiền cho những người nghèo.

C     Tuy nhiên, các chiến lược dựa vào nguồn cung ứng của Cách mạng Xanh có thể không giúp ích cho những người nông dân tự cung tự cấp, những người phải phát huy hết thế mạnh của mình để cạnh tranh trên thị trường toàn cầu. Quy mô trung bình của một trang trại gia đình là dưới 4 mẫu ở Ấn Độ, 1,8 mẫu ở Bangladesh và khoảng nửa mẫu ở Trung Quốc. Các tổ hợp và các công cụ canh tác hiện đại khác quá đắt để có thể sử dụng trên những khu vực nhỏ như vậy. Một nông dân Ấn Độ bán lúa mì còn dư trồng trên mảnh đất một mẫu của mình không thể cạnh tranh với các trang trại lúa mì Canada được trợ cấp và hiệu quả cao thường trải dài trên hàng nghìn mẫu. Thay vào đó, nông dân tự cung tự cấp nên tận dụng thực tế rằng chi phí lao động của họ thấp nhất trên thế giới, mang lại cho họ lợi thế rõ ràng trong việc trồng và bán các loại cây trồng thâm canh, có giá trị cao.

D     Paul Polak đã tận mắt nhìn thấy sự cần thiết của một chiến lược quy mô nhỏ vào năm 1981 khi ông gặp Abdul Rahman, một nông dân ở quận Noakhali của Bangladesh. Từ mảnh đất rộng ba phần tư mẫu của cánh đồng lúa nước mưa, Abdul chỉ có thể trồng được 700 kg gạo mỗi năm – ít hơn 300 kg so với những gì anh cần để nuôi gia đình. Trong ba tháng trước khi vụ thu hoạch lúa tháng 10 đến, Abdul và vợ đã phải lặng lẽ nhìn ba đứa con của họ sống với chỉ một bữa mỗi ngày hoặc ít hơn. Khi Polak đi cùng anh ta qua những cánh đồng rải rác được thừa kế từ cha mình, Polak hỏi anh ta cần gì để thoát khỏi cảnh nghèo. “Khả năng kiểm soát nước cho cây trồng,” anh nói, “với mức giá trong khả năng của tôi.”

E     Ngay sau đó Polak biết đến một thiết bị đơn giản có thể giúp Abdul đạt được mục tiêu của mình: máy bơm nước đạp chân. Được phát triển vào cuối những năm 1970 bởi kỹ sư người Na Uy Gunnar Barnes, máy bơm này được vận hành bởi một người bước đi tại chỗ trên một bàn đạp và hai tay cầm làm bằng tre. Khi được điều chỉnh và bảo trì thích hợp, nó có thể hoạt động vài giờ một ngày mà không gây mệt mỏi cho người sử dụng. Mỗi máy bơm đạp chân có hai xi lanh được làm bằng nhựa kỹ thuật. Đường kính của hình trụ là 100,5mm và chiều cao là 280mm. Máy bơm có khả năng làm việc ở độ sâu tối đa là 7 mét. Không nên vận hành vượt quá 7 mét để bảo vệ tính toàn vẹn của các thành phần cao su. Cơ cấu bơm có piston và cụm van chân. Khởi động bàn đạp tạo ra các cú đánh xen kẽ trong hai piston nâng nước lên theo các nhịp đẩy.

F     Máy bơm chạy bằng sức người có thể tưới cho nửa mẫu rau và chỉ tốn 25 đô la (bao gồm cả chi phí khoan một ống giếng xuống mạch nước ngầm). Abdul đã nghe về chiếc máy bơm đạp chân từ một người anh họ và là một trong những nông dân đầu tiên ở Bangladesh mua chiếc máy bơm này. Anh đã vay 25 đô la từ một người chú và dễ dàng hoàn trả khoản vay 4 tháng sau đó. Trong mùa khô kéo dài 5 tháng, khi người Bangladesh thường trồng trọt rất ít, Abdul đã sử dụng máy bơm đạp chân để trồng một phần tư mẫu ớt, cà chua, bắp cải và cà tím. Anh cũng cải thiện năng suất của một trong những thửa ruộng của mình bằng cách tưới nước. Gia đình anh đã ăn một phần rau và bán phần còn lại ở chợ làng, thu được lợi nhuận ròng là 100 đô la. Với thu nhập mới, Abdul đã có thể mua gạo cho gia đình ăn, nuôi hai con trai đi học cho đến khi chúng 16 tuổi và dành một ít tiền làm của hồi môn cho con gái. Khi Polak đến thăm anh lần nữa vào năm 1984, anh đã tăng gấp đôi diện tích của mảnh đất trồng rau của mình và nhà anh được thay mái tranh bằng tôn thiếc. Gia đình anh đang nuôi một con bê và vài con gà. Anh ấy nói với tôi rằng máy bơm đạp chân là một món quà của Chúa.

G      Bangladesh đặc biệt thích hợp với máy bơm bàn đạp chân vì một hồ chứa nước ngầm khổng lồ nằm dưới chân nông dân chỉ vài mét. Vào đầu những năm 1980, IDE đã khởi xướng một chiến dịch tiếp thị máy bơm này, khuyến khích 75 công ty nhỏ thuộc khu vực tư nhân sản xuất thiết bị này và hàng nghìn đại lý làng nghề và thợ khoan giếng bán và lắp đặt chúng. Trong 12 năm tiếp theo, một triệu rưỡi gia đình nông dân đã mua máy bơm đạp chân, làm tăng thu nhập ròng của nông dân lên tổng cộng 150 triệu đô la một năm. Chi phí cho các hoạt động tạo lập thị trường của IDE chỉ là 12 triệu đô la, được tận dụng bởi khoản đầu tư 37,5 triệu đô la từ chính những người nông dân. Ngược lại, chi phí xây dựng một con đập và hệ thống kênh thông thường để tưới tiêu cho một diện tích đất nông nghiệp tương đương sẽ vào khoảng 2.000 USD / mẫu, tương đương 1,5 tỷ USD.