GS.TS Nguyễn Tử Siêm - Chặng đường nghiên cứu phục vụ phát triển nông nghiệp

Ông cũng là một trong số những nhà khoa học Việt Nam quan tâm nhiều đến nông nghiệp, văn hóa xã hội nông thôn thông qua các cuốn sách và Tạp chí chuyên ngành, các bài phản biện về chuyên môn cũng như các bài viết giới thiệu các danh nhân tiêu biểu, các gương tiết nghĩa của quê hương.

 Tìm đường học tập
 Quê gốc của GS.TS Nguyễn Tử Siêm là làng Thư Điền, thuộc phủ Trường An (nay thuộc xã Ninh Nhất, thành phố Ninh Bình), nhưng hơn nửa thế kỷ qua ông đặt chân đến khắp các miền đất nước nghiên cứu giữ gìn tài nguyên đất đai, khuyến nông và khuyến lâm. Làng cổ đồng chiêm núi đá này thuộc khu di tích Tràng An nổi tiếng là “đất học”. “Thư Điền ” được lấy từ ý câu thơ “Thư điền vô thuế tử tôn canh” – Ruộng là sách thì không mất thuế, con cháu nên vừa học vừa cấy cầy. Nguyễn Tử là dòng họ hiếu học, có nhiều người đỗ đạt cao, được sử sách ghi nhận “Vốn dòng thi lễ, đời đời văn học”, dạy học khắp nơi, làm quan nhiều, mà cũng từ quan không ít. Danh nhân tiêu biểu có nhà nho Nguyễn Tử Dự là Trưởng hào của Nhóm Tràng An Thất Hào với “Hương ước 24 điều” nổi tiếng (1772) và Nguyễn Tử Mẫn tác giả “Ninh Bình Địa chí Khảo biên” (viết 1852, Nhà xuất bản Chính trị Quốc gia, 2001). Nhà yêu nước Nguyễn Tử Tương là Tán tương Quân vụ dấy binh lãnh đạo phong trào Cần Vương ở trấn Sơn Nam (Nam Định và Ninh Bình ngày nay) đã hy sinh ở nhà lao Ninh Bình (1898). Sinh năm 1942, suốt tuổi thơ của GS.TS Nguyễn Tử Siêm trải qua cuộc Kháng chiến chống Pháp, chạy giặc và cái đói triền miên vẫn in trong trí nhớ ông. Thời ấy Ninh Bình chưa có trường cấp 3, học hết lớp 7 (1957) cũng là lúc ông phải rời quê lên Hà Nội tự kiếm sống để học hết trung học. Khác với cha anh, ông chọn nghề nông chỉ vì muốn cho gia đình đỡ khổ, quê mình đỡ nghèo. Tuy làm nghiên cứu, giảng dạy và khuyến nông, ông vẫn dành thời gian để tự học, tìm đọc và viết về nghề nghiệp, về vùng đất cố đô và con người của quê hương mình.

Bước đầu vào nghề
 Sau khi tốt nghiệp Đại học Nông nghiệp Hà Nội, ông nhận việc tại Trạm Nghiên cứu Cây Nhiệt đới Tây Hiếu (nay là Trung tâm Nghiên cứu Cây ăn quả Phủ Quỳ), phục vụ sản xuất của các nông trường với địa bàn hoạt động chủ yếu là miền “tuyến lửa” từ Khu 4 cũ đến giới tuyến Vĩnh Linh. Nhớ về những ngày này, ông luôn nhắc tới các bậc đàn anh như: Mai Xuân, Đoàn Triệu Nhạn, Ngô Văn Hoàng – những người đã dìu dắt ông trong những bước chập chững vào nghề. Công việc chính của ông tập trung vào nghiên cứu bảo vệ đất, chống xói mòn rửa trôi trên đất dốc, phân bón cho cây lâu năm, tuần hoàn chất hữu cơ như một giải pháp duy trì độ phì nhiêu và sử dụng bền vững tài nguyên đất Việt Nam.

Thời chiến, đi bộ, đạp xe ông rong ruổi khắp miền điều tra đất, làm thực nghiệm. Đêm về với cây đèn ống bương lại tranh thủ đọc các tài liệu tìm kiếm được. Thời ấy sách báo tham khảo là “của hiếm”, cuốn “Từ nguyên” giá bằng mấy tháng lương ông cũng phải đặt trước tại hiệu sách cũ Tràng Tiền mới mua được; ít tháng sau bom đánh vào lán, bay mất. Còn “Từ điển Anh Việt” thì đành phải chép tay một phần từ Thư viện Quốc gia mỗi lần lặn lội ra Thủ đô.  Xói mòn đất gây tổn thất rất lớn, nhưng hồi ấy chưa nhiều người để ý. Đưa máy lên cày ở độ dốc 30 – 40 độ được coi là hành động anh hùng. Cách làm nguy hiểm này không ngờ đã kích thích trượt đất, san những quả đồi xanh thành đất trống đồi trọc.

Khi đo đạc ông mới bất ngờ rằng cứ mất 1 cm đất thì đã mất hàng trăm tấn lớp mặt đất quí giá mà thiên nhiên phải tốn hàng thế kỷ mới tạo lập được. Không thể xây các trạm quan trắc tốn kém, ông kiên trì quan trắc mất đất bằng hệ cọc Poliakov tự chế: cọc gỗ, thước nhôm, dù đơn giản nhưng làm được nhanh chóng ở nhiều điểm. Tuy không thể đưa ra con số tuyệt đối, nhưng nhờ số liệu quan trắc dày có thể dùng toán thống kê so sánh để kết luận đáng tin sự sai khác giữa 2 biện pháp canh tác có và không có chống xói mòn, rửa trôi. Nhiều trạm nghiên cứu và nông trường đã ứng dụng phương pháp này vào thực tế để giữ đất, giữ nước, bảo vệ vườn cây. Trong đề tài phân bón mà ông chủ trì, kỹ thuật sản xuất nhanh phân hữu cơ tại chỗ được đánh giá là giải pháp hiệu quả duy trì vườn cà phê, cao su và cây ăn quả vì cả vạn hecta cần được bón đúng vụ không dễ gì đáp ứng bằng phân chuồng trong khi bón riêng rẽ phân khoáng có nguy cơ làm chột rễ cây trồng và làm chai đất, chưa kể đến lượng hóa học dư thừa làm ô nhiễm nguồn nước.
 
Tiếp cận với khoa học nông nghiệp thế giới
 Năm 1970, ông được gửi đi làm nghiên cứu sinh tại Matxcơva và bảo vệ luận văn Tiến sĩ “Thành phần và tính chất các hợp chất hữu cơ đất nhiệt đới ẩm – Ví dụ Bắc Việt Nam” tại trường Đại học Tổng hợp Lômônôsôp năm 1974 dưới sự hướng dẫn của GS D.S.Orlov. Cùng năm ông được cử tham dự Hội nghị Quốc tế Thổ nhưỡng lần thứ 10 như một thành viên trong Đoàn đại biểu của Chính phủ Cách mạng lâm thời miền Nam Việt Nam. Hai mươi năm sau tại Hội nghị Quốc tế Thổ nhưỡng lần thứ 15, Mexico, ông thay mặt Tổ chức Nghiên cứu quản lý đất quốc tế IBSRAM báo cáo “Những tiến bộ trong nghiên cứu đất dốc và chua ở châu Á” được Hội Thổ nhưỡng Quốc tế trao Kỷ niệm chương. 

Nguyễn Tử Siêm (bên phải) tại Trường ĐHTH Maxcova, 1974

Thời gian ở Liên Xô ông may mắn được tiếp xúc với khối thư tịch quý giá về thổ nhưỡng, địa lý, nông học và gặp gỡ học hỏi nhiều nhà khoa học chuyên ngành hàng đầu thế giới như D.S.Orlov, V.A.Kovda, V.M.Fridland, P.Duchaufour, F.R.Mormann, M.M. Kononova, V.V.Ponomareva, L.N.Alexandrova, và những người khác mà những chỉ dẫn của họ có ảnh hưởng quyết định tới hướng nghiên cứu của ông sau này. Trường Đại học Tổng hợp Lomonosov vốn luôn dẫn đầu về các khoa học cơ bản và ngành mũi nhọn. Ông hỏi thầy D.S Orlov rằng: “đề tài luận văn thuộc những vấn đề cơ bản, sau này về nước sẽ ứng dụng ra sao?”. Thầy bảo: “Càng nghiên cứu sâu càng gần với ứng dụng”, lời khuyên đó giúp ông vững tâm kết hợp hai thuộc tính này của nghiên cứu vào các công trình của mình. Quả đúng như vậy, hiểu biết đặc trưng chất hữu cơ và mối liên kết chất hữu cơ-khoáng chính là cơ sở để ông đề xuất giải pháp tuần hoàn chất hữu cơ, lấy chất dinh dưỡng từ sinh khối để phục hồi độ phì nhiêu và giảm thiểu ô nhiễm đất. Về nước vào giữa lúc cuộc chiến tranh kết thúc, cùng với các chuyên gia đầu ngành như: Lê Duy Thước, Cao Liêm, Trần Khải, ông tham gia Đoàn điều tra lập bản đồ đất miền Nam Việt Nam và gắn bó với các hoạt động nghiên cứu của Viện Thổ nhưỡng Nông hóa trong 20 năm tiếp theo từ một nghiên cứu viên đến vị trí Phó Viện trưởng. Năm 1982-1983 ông được cử đi làm nghiên cứu viên trao đổi (visiting scientist) tại Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI, Philippin) hoàn thành chuyên đề “Phân giải chất hữu cơ trong điều kiện ruộng lúa ngập nước” dưới sự chỉ dẫn của nhà khoa học nổi tiếng F.N. Ponnamperuma. Chuyến đi này đã giúp ông có cái nhìn sâu hơn và rộng hơn về đất lúa, góp phần vào canh tác lúa năng suất cao và bền vững ở nước ta.

Trong khuôn khổ Chương trình hợp tác Pháp-Việt Nghiên cứu hệ thống nông nghiệp đồng bằng sông Hồng, năm 1986 ông được cử đến Viện Nghiên cứu Nông học Pháp (INRA, Montpellier) để thực hiện chuyên đề “Nghiên cứu so sánh hệ thống nông nghiệp” dưới sự hướng dẫn khoa học của GS A.P. Conesa. Ông rất buồn khi không trả lời được câu hỏi tại sao cuối những năm 1930 Việt Nam đã xuất khẩu gạo mà nay phải nhập cả triệu tấn bột mỳ, nhưng ông lại cũng được hưởng niềm vui vô bờ khi ở Hội thảo của Mạng lưới Quản lý Đất châu Á (Bangkok, 1990) ông thông tin rằng Việt Nam đã xuất khẩu gạo, các đại biểu cứ hỏi đi hỏi lại “Thật sao?”. Trong thâm tâm ông nghĩ Việt Nam có những loại đất tốt nhất thế giới (chẳng hạn đất nâu đỏ bazan), khí hậu thích hợp, nông dân thông minh, chắc chắn các cây khác như cà phê, cao su, điều cũng phải có vị thế xứng đáng và từ đấy ông dành hẳn thời gian cho việc nghiên cứu đất đồi trồng cây lâu năm. GS Nguyễn Tử Siêm đã tham gia nhiều Hội nghị, Hội thảo quốc tế về nông nghiệp, chủ trì các Hội thảo về tài nguyên đất tổ chức tại Việt Nam. Những dịp đó ông đều tranh thủ học hỏi kinh nghiệm của các nước, khởi thảo các nghiên cứu song phương, đa phương và tìm kiếm cơ hội để gửi các cán bộ trẻ ra nước ngoài đào tạo.

Gắn bó với nông nghiệp và nông dân
 GS.TS Nguyễn Tử Siêm đã kinh qua các vị trí công tác khác nhau: Phó Viện trưởng Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, Phó Vụ trưởng Vụ Hợp tác Quốc tế, Cục trưởng Cục Khuyến nông và Khuyến lâm, Trưởng ban Quản lý các dự án Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. Ở cương vị nào ông cũng hoàn thành xuất sắc công việc và không bao giờ xa rời các ý tưởng nghiên cứu đi đôi với chuyển giao công nghệ và đào tạo lớp trẻ. Thời gian đảm nhận trách nhiệm Phó vụ trưởng Vụ Hợp tác Quốc tế cũng là lúc Việt Nam chuẩn bị gia nhập ASEAN, với những hiểu biết thu được trong khóa tập huấn năm 1995 về đàm phán Quốc tế (CCMD, Ottawa) ông đã góp phần tích cực vào các hoạt động thương thảo với các đối tác khu vực và quốc tế, bắt đầu một thời kỳ hợp tác sâu rộng của ngành nông nghiệp. Là Cục trưởng nhưng GS.TS Nguyễn Tử Siêm không ngần ngại lội ruộng như một Khuyến nông viên thôn bản, đề xuất và thực thi phương pháp khuyến nông theo nhu cầu nông dân (farmer demand-driven) thay vì khuyến nông kiểu cung cấp (supply extension).

Theo ông chia sẻ thì khi làm việc với địa phương có những điều bất ngờ thú vị, đáng nhớ là với Giám đốc Sở Nông nghiệp Vĩnh Phú Phạm Thức. Cho đến trước Đổi mới, dân vùng cao của tỉnh chưa bao giờ được ăn no, mỗi người chỉ có vỏn vẹn 400 m² đất, bữa ăn chủ yếu là sắn thay cơm. Vùng trũng rộng nhưng vụ Đông bỏ hóa hoàn toàn do nước rút chậm. Ông đã cổ vũ hết lòng cho việc dùng giống lúa ngắn ngày ở 2 vụ chính để dành ra được 130 ngày vừa đủ cho 1 vụ ngô Đông gieo bầu, nhờ vậy dân vùng nhiều đồi ít ruộng đã đủ và dư gạo ăn. Đây là bài học thực tiễn sinh động, nếu trên quan điểm quy hoạch thổ nhưỡng đơn thuần không ai dám trồng ngô trên chân đất được xếp loại là “thung lũng lầy thụt”. Chịu trách nhiệm quản lý các dự án ODA ông chăm lo sử dụng hiệu quả nguồn vốn sao cho đồng vốn vay đến được với người dân, không phôi pha ở các bước trung gian, giảm chi phí chuyển giao, tăng cường chuyên gia trong nước. Lúc cần ông cũng quyết đoán không để các quy định cứng nhắc làm thiệt dân.

GS Nguyễn Tử Siêm (thứ 2 từ trái sang) - dự Hội nghị Quốc tế tại Mexico, 1995

Nhớ khi làm Giám đốc dự án Đa dạng hóa Nông nghiệp, tiêu chuẩn bắt buộc đường kính cây giống cao su tiểu điền phải là trên 15 mm, nhưng cây con stum chỉ mới đạt 12 mm; nếu cho trồng ông sẽ lãnh đủ hậu quả khi cây chết, vườn cây không vào khai thác đúng hạn. Không trồng thì ông sẽ an toàn, nhưng hàng vạn bầu giống sẽ bỏ đi đâu, hố đã đào, phân đã bón sẽ uổng phí công của. Hơn nữa, nếu hàng ngàn hecta cao su trồng chậm 1 năm sẽ thiệt hại bạc tỷ cho đồng bào dân tộc nghèo phải đi vay vốn. Sau khi tham khảo Viện Nghiên cứu Cao su ông ký quyết định “Trồng !” với biện pháp chăm sóc đặc biệt. Quyết định khó khăn đó đã thành công, hàng ngàn hecta cao su của đồng bào nghèo ở huyện Sông Hinh (Phú Yên) đến năm 2013 sau 4 năm cạo mủ đã cho bình quân 1,5 tấn mủ khô/ha, cao hơn cả năng suất cao su Tây Nguyên (1,2 – 1,4 tấn/ha).
 
Chặng đường nghiên cứu phục vụ phát triển nông nghiệp
 Chặng đường nghiên cứu khoa học chuyển giao công nghệ hơn 50 năm qua của GS.TS Nguyễn Tử Siêm luôn gắn bó với phát triển nông nghiệp, nông thôn. Các đề tài mà ông tâm huyết khá đa dạng với hướng nghiên cứu chính là Bảo vệ đất chống xói mòn; phục hồi đất thoái hóa; làm giầu đất trồng Việt Nam thông qua tuần hoàn chất hữu cơ để hướng tới một nền nông nghiệp cacbon thấp. Đây cũng là hướng chủ đạo xuyên suốt quá trình nghiên cứu của ông. Theo định hướng nghiên cứu này, GS.TS Nguyễn Tử Siêm đã có những đóng góp đáng khích lệ thể hiện qua hơn 150 bài báo chuyên khảo và phổ biến khoa học đăng tải trên các Tạp chí trong và ngoài nước. Các đề tài nghiên cứu cơ bản và ứng dụng về đất có hiệu quả tích cực áp dụng vào thực tiễn được đánh giá cao, trong số đó đáng quan tâm là các nghiên cứu dưới đây được đúc kết trong tác phẩm “Đất đồi núi Việt Nam – Thoái hóa và Phục hồi” (1999, đồng tác giả với GS Thái Phiên) và thường được trích dẫn cho đến nay:

1. Khảo sát các yếu tố xói mòn và khả năng dự báo xói mòn đất: Để dự báo xói mòn tiềm năng người ta sử dụng Phương trình mất đất phổ dụng (USLE) của Wischmeier & Schmith: A = R.K.L.S.C.P, muốn vậy cần phải xác định các hệ số qua thực nghiệm. Một cộng sự xuất sắc của ông là NCS Nguyễn Trọng Hà đã làm được điều mà trong thời chiến tranh ông không thể, đó là xác định các hệ số của phương trình USLE cho Việt Nam, đăc biệt là R (chỉ số độ xói mòn của mưa) và K (hệ số tính xói mòn của đất) mang tính địa phương và phụ thuộc vào loại đất. TS Nguyễn Trọng Hà đã khai toán hơn 70.000 giá trị của 235 trạm đo mưa thu thập trong 54 năm. Nghiên cứu chỉ ra rằng có đến 41 đến 62% lượng mưa vượt ngưỡng gây xói (25 mm/h); năng lượng gây xói của hạt mưa là rất lớn (28.000 đến 41.000 J/m2/năm, tức là 12 – 30 lần cao hơn ở vùng ôn đới). Hệ số xói mòn K của đất đã nghiên cứu là từ trung bình (0.90) đến cao (0,31), số liệu cho phép lập bản đồ đẳng trị chỉ số xói mòn do mưa K mà đến nay nhiều công trình nghiên cứu vẫn tham khảo để dự báo xói mòn tiềm năng. 

GS Nguyễn Tử Siêm đang nghiên cứu bảo vệ đất dốc, Tây Nguyên, 1998

2. Nguy cơ xói mòn rửa trôi và biện pháp khắc phục: Nếu những năm 1960-70, phương pháp Poliakov chỉ có thể cho thấy nguy cơ lạm dụng cơ giới gây trượt đất và xói mòn mặt và biện pháp phòng chống chủ yếu là canh tác đồng mức, hạn chế xới xáo, đào hố cụt và cày không lật thì sang giai đoạn 1990-2000 trong khuôn khổ Mạng lưới Nghiên cứu Đất dốc châu Á, cùng với GS Thái Phiên ông đã phát triển hệ thống lyzimet đầu tiên ở Việt Nam và thiết lập các ô xói mòn trên các loại đất chính nước ta. Kết quả rất thuyết phục rằng nguy cơ mất đất, mất nước và chất dinh dưỡng tăng vọt khi đất bị mất thực bì. Lượng thất thoát được xếp theo thứ tự: Dưới rừng < Cây lâu năm < Cây hàng năm < Đất trống. Nói cách khác, chiến lược giữ đất phải đi theo hướng phủ xanh đất trống đồi trọc, tăng cường cây lưu niên và tạo lập thảm rừng. Kết quả cũng cảnh báo rằng nguy cơ xói mòn lớn nhất là thời kỳ từ 1 đến 5 năm sau khi khai hoang, đặc biệt là khi mặt đất bị xới xáo vào đầu vụ mưa. Trung bình có tới trên 50% lượng mưa bị cuốn trôi trên mặt đất gây ra rửa trôi mạnh mẽ keo sét, chất mùn quí giá kéo theo các kim loại kiềm là nguyên nhân hàng đầu gây chua hóa hầu hết đất đồi. Tính mẫn cảm đối với rửa trôi của các chất dinh dưỡng thực vật được phát hiện theo thứ tự: NH₄⁺ - NO₃- > K⁺ > Ca²⁺ - Mg²⁺ > PO₄^-. Phát hiện này có tính chất nguyên tắc chỉ dẫn trong việc xác định chế độ bón phân cho cây trồng nhiệt đới Việt Nam.

3. Đánh giá thoái hóa đất do con người ở Việt Nam so với Đông Nam Á: Chương trình Đánh giá Thoái hóa Đất do Con người ở Nam và Đông Nam Á (GLADSOD) do Liên hiệp quốc chủ trương (1991-1997) trên cơ sở Dữ liệu về đất, sử dụng một hệ thống nhất để đánh giá mức độ tác động và nguyên nhân thoái hóa đất nhân tác cấp quốc gia và toàn cầu. Về phía Việt Nam, GS.TS Nguyễn Tử Siêm và GS.TS Thái Phiên được mời tham gia đã đóng góp cho việc đánh giá và lập Bản đồ đất thoái hóa nhân tác 1/5.000.000 Đông Nam Á (1997). Riêng về Việt Nam, kết quả thu được cho thấy: nước ta là 1 trong 5 nước Đông Nam Á bị xói mòn do nước cấp độ từ trung bình đến nguy hiểm; là 1 trong 8 nước có thoái hóa hóa học đất đáng kể và các biện pháp canh tác đất và biện pháp sinh học chống xói mòn có hiệu quả rõ rệt nhất. Thoái hóa vật lý đất tương đối ít nghiêm trọng có thể là do đất nhiều sét, ẩm ướt và hoạt động phá rừng, san ủi đất giai đoạn đó chưa biểu thị ra rõ nét ở tỷ lệ bản đồ nhỏ, còn các bậc thang truyền thống khá ổn định trong khi nhiều nước trong khu vực chịu tác động khốc liệt hơn của sa mạc, gió mạnh, cát bay, v.v. Chính những bậc thang lúa nước ổn định của Hoàng Su Phì, Mù Cang Chải, Sa Pa (Việt Nam), ở Banawe (Philipines) và bang Kadmandu (Nepal) mà ông có dịp quan sát đã cho ý tưởng về canh tác bền vững cả với cây trồng cạn trên đồi dốc sau này để ứng phó với biến đổi khí hậu.     

4. Nghiên cứu hiện tượng thoái hóa và giải pháp phục hồi đất: Tham gia Mạng lưới đất dốc và đất chua châu Á (ASIALAND NETWORK) của Tổ chức Nghiên cứu và Quản lý Đất Quốc tế (IBSRAM, 1991- 2005) với tư cách Điều phối viên phía Việt Nam, là dịp ông thực thi những ý tưởng nghiên cứu suy ngẫm đã lâu.  Khảo sát và so sánh các mẫu đất thoái hóa từ khắp nơi đã nhận diện được các đặc trưng của quá trình thoái hóa là: Đất bị mất tầng Ao, tầng A1 mỏng, đất mất cấu trúc trở nên chặt cứng, thấm nước kém, hạt kết lớn (> 1 mm) giảm đi một nửa và đoàn lạp dễ bị rã trong nước. Đó là do các liên kết C-R₂O₃ quá nhiều làm cho đất bị keo tụ rắn chắc khi mất nước, nhưng lại trương nhão khi gặp nước. Hệ quả là độ ẩm cây héo tăng lên kéo theo độ ẩm hữu hiệu giảm. Suy giảm mùn và đạm là dấu hiệu rõ nhất trong đất thoái hóa. Thực tế là sau khi khai hoang 30 – 35 năm, tổng số mùn (C%) trong các đất giảm tới 45 – 60%, mà chủ yếu do bị trôi ở thể di động liên kết hờ với R2O3. Kim loại kiềm bị rửa mạnh làm đất chua, pHKCl giảm 0,5 đến 1,0 đơn vị; CEC giảm từ 28 me xuống 13 me/100 g đất chỉ sau 15 năm. Tỷ lệ đóng góp của phần hữu cơ trong CEC giảm dẫn đến năng lực cố định lân tăng vọt từ 300 – 400 ppm lên trên 1.000 ppm. Khi mất 1% C thì cố định lân tăng thêm tới 50 ppm P tương ứng với hàng trăm tấn lân/ha. Nếu cải tạo đất bằng bón phân thì không lấy đâu ra vôi, lân bón cho đủ, mà cần phải tác động vào các điều kiện gây ra thoái hóa. Ý tưởng ấy đã dẫn ông đến các nghiên cứu ứng dụng và đưa ra đế xuất làm ruộng bậc thang dần thay vì ruộng bậc thang làm nhanh bằng cơ giới; giữ thảm cỏ, phủ đất, trồng xen, tạo bồn quanh tán cây – những biện pháp đơn giản mà hiệu quả. Về phương pháp nghiên cứu, trên cơ sở tổng hợp các kết quả thu được ông đã đề xuất “Khung đánh giá sử dụng đất bền vững” cho đến nay vẫn được sử dụng cho đất dốc. Các kết quả được công bố trong các Tuyển tập của Tổ chức Nghiên cứu và Quản lý đất Quốc tế (IBSRAM, 1991-2007).

5. Tuần hoàn chất hữu cơ và biện pháp sinh học phục hồi đất: Từ khái niệm cơ bản “đất khác với đá bột ở chỗ có thuộc tính phì nhiêu nhờ có mặt cacbon”, ông liên tục nghiên cứu về chất hữu cơ và quá trình mùn hóa trong đất Việt Nam và đi đến nhận định “Bản chất của thoái hóa đất là suy thoái chất hữu cơ trong đất”. Đất Việt Nam có tốc độ khoáng hóa rất nhanh và tích lũy mùn rất kém, vì vậy cần bổ sung nguồn hữu cơ liên tục để duy trì cân bằng động theo chu trình được gọi là “tuần hoàn chất hữu cơ”. Hợp chất hữu cơ rất giầu các nhóm chức có thể chelat hóa các kim loại nặng độc hại, giảm cố định lân. Một số tàn dư cây trồng lại giầu N, K, Ca và Mg. Điều đó giải thích tại sao C có tương quan với hầu hết các chỉ số độ phì nhiêu. Ông đã đi đến những đề xuất thực tế như: chọn cây phân xanh thích hợp để trồng xen thành băng chắn vừa giữ đất vừa tạo chất mùn; trả lại mọi tàn dư cây cỏ trên nương; sản xuất sinh khối tại chỗ; bón phân nửa hoai mục; phủ đất, tủ gốc, v.v. Với cà phê trên đất bazan, giải pháp này có thể tiết kiệm tới 1/3 phân khoáng. Trong tập đoàn phân xanh bản địa thì các loại muồng, cốt khí và đậu mèo ông nhập từ Thái Lan tỏ ra là thích hợp hơn cả. Ông kiên trì quan điểm bón phân là một giải pháp điều chỉnh môi trường đất chứ không phải đơn thuần là bổ sung chất dinh dưỡng thiếu hụt. Phải tạo điều kiện để cho bộ rễ khai thác tối đa dinh dưỡng sẵn có trong đất. Kết quả nghiên cứu cũng khẳng định không loại phân nào, hữu cơ hay hóa học, có thể thay thế hoàn toàn cho nhau, có như vậy năng suất mới ổn định, độ phì nhiêu đất mới được duy trì và môi trường tránh bị ô nhiễm.    

6. Biện pháp tổng hợp quản lý dinh dưỡng cây trồng: Nước ta không có mỏ kali nên loại phân này phải nhập hoàn toàn, đạm cũng phải mua phần lớn, còn phân lân thì đã khai thác gần hết. Thực trạng đó thôi thúc ông nghiên cứu nâng cao hiệu suất phân bón với cách tiếp cận quản lý tổng hợp dinh dưỡng cây trồng. Hiệu quả phân khoáng thấp trước hết là do đất nghèo mùn, khả năng giữ phân kém và bón mất cân đối giữa các yếu tố. Phân đạm chỉ phát huy hiệu lực khi bón cân đối với lân và kali. Đất giầu sắt, nhôm có năng lực giữ chặt P rất lớn, P dễ tiêu cực kỳ nghèo, nhưng không thể khắc phục chỉ bằng bón phân lân mà cần làm giầu mùn, bón phân lân làm nhiều lần, lượng nhỏ hỗn hợp với phân hữu cơ mới có hiệu quả. Phần lớn đất chua, nhưng trung hòa độ chua bằng vôi là không khả thi, chỉ nên bón lượng vôi nhỏ vào vùng rễ để cung cấp Ca và xúc tiến hoạt động vi sinh vật. Khảo sát đã phát hiện rằng nguồn kali sinh học trong cây cỏ rất nhiều và tận dụng nguồn này đã tiết kiệm đáng kể phân kali nhập nội. Cung ứng các loại phân tổng hợp, nhiều thành phần, tỷ lệ cân đối các chất dinh dưỡng và phối trộn sẵn hữu cơ-khoáng là hướng sản xuất phân bón mà ông kiên trì đề xuất và được đón nhận.

7. Sử dụng đất bền vững - tiến đến một nền nông nghiệp cacbon thấp: Cập nhật với các thông tin quốc tế cho ông cái nhìn không hạn chế trong sản xuất sơ cấp mà đi xa hơn thế xây dựng một nền nông nghiệp cácbon thấp góp phần tiến tới một nền kinh tế cacbon thấp. Nông nghiệp của nước ta có sứ mệnh cao cả là bảo đảm lương thực, nhưng cũng là ngành phát thải lớn (36 – 43% tổng lượng phát thải khí nhà kính chủ yếu từ chăn nuôi và trồng lúa). Trong các dự án mà ông phụ trách hoặc làm tư vấn, ông quan tâm tổng kết việc sử dụng hiệu quả sinh khối cho năng lượng sinh học và an toàn lương thực, canh tác lúa cải tiến, phát triển khí sinh học, xây dựng các vùng nông nghiệp an toàn, những kinh nghiệm về đa dạng hóa nông nghiệp, đa dạng hóa nông sản, thực hành sản xuất tốt.   

Ngoài các công trình khoa học kể trên, ông còn là đồng tác giả của những công trình: Cẩm nang ngành Lâm nghiệp, 2006; Đất và sử dụng đất miền núi và vùng cao ở Việt Nam, 2002; Cây phủ đất ở Việt Nam, 2002; Từ điển Thổ nhưỡng Anh-Việt, 2001; Từ điển thuật ngữ Anh-Việt về quản lý tài nguyên thiên nhiên vùng cao, 2001; Đất Việt Nam, 2000; Giáo trình Giống cây trồng, 2000; Đất đồi núi Việt Nam – Thoái hoá và Phục hồì, 1999; Canh tác bền vững trên đất dốc ở Việt Nam, 1998; Nghiên cứu Đất và Phân bón, 1976.
 
Giới thiệu và truyền đạt nông nghiệp bản địa và hiện đại
 Chuyển giao công nghệ, truyền bá kiến thức truyền thống và giới thiệu các vấn đề mới về khoa học nông nghiệp luôn là niềm say mê của GS.TS Nguyễn Tử Siêm thể hiện trong các sách chuyên khảo và hơn 150 bài báo chuyên khảo và phổ biến khoa học đăng tải ở trong và ngoài nước và thường được trích dẫn tham khảo. Tuy không phải giảng viên cơ hữu, ông luôn dành thời gian thích đáng cho việc đào tạo các chuyên gia trẻ. Được đào tạo bài bản, có kinh nghiệm thực tế và biết ngoại ngữ, ông được mời tham gia viết và thẩm định giáo trình trên đại học, soạn từ điển chuyên ngành. Ông cũng là giáo viên thỉnh giảng ở nhiều trung tâm đào tạo. Bài giảng của ông dù trên giảng đường hay cho nông dân luôn có sức cuốn hút. Nhiều người được ông đào tạo đã trở thành chuyên gia tài năng hay cán bộ quản lý có uy tín. Sau khi nghỉ hưu ông tiếp tục đem hiểu biết của mình tư vấn cho các dự án phát triển nông nghiệp, nông thôn với tư cách chuyên gia trong nước hoặc chuyên gia quốc tế.

Trong thời gian 2013-2015, ông được Bộ Ngoại giao Canada tuyển làm Cố vấn trưởng kỹ thuật quốc tế cho dự án Phát triển Nông nghiệp do Canada tài trợ.  Các dự án hợp tác nông nghiệp với Senegal trước đây hay Sudan vừa qua ông đều tham gia nhiệt thành và để lại dấu ấn tốt đẹp. Vào những ngày này ông vẫn miệt mài cùng các đồng nghiệp của Viện Hàn lâm Khoa học Xã hội Việt Nam triển khai các nghiên cứu phát triển trong Chương trình Quốc gia giai đoạn 3 về vùng Tây Nguyên, nghiên cứu mô hình Cánh đồng lớn, thể chế chính sách vùng cho Tây Nguyên và Tây Nam Bộ. Hiện nay, GS Nguyễn Tử Siêm đang giữ cương vị Trưởng ban Nông nghiệp – Thủy lợi trong Ban soạn thảo Bách khoa Toàn thư Việt Nam – một công trình cập nhật các giá trị văn hóa và trí tuệ Việt.
 
Trong nửa hơn thế kỷ qua nông nghiệp Việt Nam đã làm nên những điều kỳ diệu, GS.TS Nguyễn Tử Siêm đã may mắn được hòa mình vào và chứng kiến những sự kiện đó. Con đường ông tham gia nghiên cứu khoa học nông nghiệp, phát triển nông thôn cũng là hành trình đáng tự hào, song hành cùng đồng nghiệp, chia sẻ với bà con nông dân những khó khăn và được hưởng những niềm vui đóng góp. Trong thời kỳ hội nhập toàn cầu, nền nông nghiệp Việt Nam không những có sứ mệnh cao cả là cung ứng đủ lương thực chất lượng tốt, mà còn phải góp phần xây dựng một nền kinh tế xanh sạch, một môi trường trong lành. Đã 15 năm sau tuổi nghỉ hưu ông vẫn cảm thấy hạnh phúc tiếp tục cống hiến vào sự nghiệp đó ở vị trí chuyên gia trong nước hoặc Cố vấn trưởng kỹ thuật quốc tế cho các dự án phát triển nông nghiệp và nông thôn.