XÁC ĐỊNH NGƯỠNG CHỊU HẠN VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG NƯỚC CHO MỘT SỐ GIỐNG LÚA MỚI NHẬP NỘI TẠI THÁI NGUYÊN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên h tt p : // www . Lr c - t nu . e du . v n
®¹i häc th¸i nguyªn
tr êng•
®¹i häc n«ng

l©m
--------------------
ĐẶNG THỊ THU
HIỀN
XÁC ĐỊNH
NG
Ƣ
ỠNG
CHỊU
HẠN
VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG
NƢỚC
CHO MỘT
SỐ
GIỐNG LÚA MỚI NHẬP NỘI TẠI THÁI
NGUYÊN
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG
NGHIỆP
THÁI NGUYÊN -
2009
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên h tt p : // www . Lr c - t nu . e du . v n
®¹i häc th¸i nguyªn
tr êng•
®¹i häc n«ng

l©m

--------------------
ĐẶNG THỊ THU
HIỀN
“XÁC ĐỊNH
NG
Ƣ
ỠNG
CHỊU HẠN VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG
NƢỚC
CHO
MỘT SỐ GIỐNG LÚA MỚI NHẬP NỘI TẠI THÁI NGUYÊN”
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành : Trồng trọt
Mã số : 62 62 01 01
Ngƣời hƣớng
dẫn khoa
học:
1. TS. ĐẶNG QUÝ
NHÂN
2. PGS. TS. ĐẶNG VĂN MINH
Thái Nguyên -
2009
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên h tt p : // www . Lr c - t nu . e du . v n
LỜI C ẢM ƠN
Qua thời gian nghiên cứu, bản luận văn của tôi đã
đƣợc
hoàn thành
với sự nỗ lực của bản thân, sự động viên khích lệ của bạn bè, đồng
nghiệp. Đặc biệt là sự quan tâm giúp đỡ của TS. Đặng Quý Nhân bộ
môn cây

L
ƣ
ơng
thực và cây Công nghiệp; PGS.TS. Đặng Văn Minh
Tr
ƣ
ởng
Khoa Sau đại học,
Tr
ƣ
ờng
Đại học Nông Lâm Thái Nguyên là
những
ng
ƣ
ời
thầy đã tận tình
h
ƣ
ớng
dẫn tôi trong suốt thời gian thực
hiện đề tài.
Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa
Nông học cùng các thầy cô giáo trong Ban Giám hiệu
Tr
ƣ
ờng
Đại học
Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu và
hoàn thành luận văn.

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè
đã động viên khích lệ, giúp đỡ tôi hoàn thành bản luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 29 tháng 9 năm 2009.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên h tt p : // www . Lr c - t nu . e du . v n
MỞ
ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Lúa (Oryza sativa L.) là một trong những cây
lƣơng
thực có vị trí quan
trọng hàng đầu trên thế giới và là nguồn thức ăn
th
ƣ
ờng
xuyên cho khoảng 3
tỷ
ngƣời
trên trái đất [44].
Lúa có khả năng thích nghi rộng nên
đƣợc
trồng nhiều nơi trên thế giới,
tuy nhiên tập chung chủ yếu ở châu Á chiếm 90% (còn lại phân bố ở châu Phi,
châu Mỹ và châu Úc) trong đó khoảng 75% diện tích lúa đƣợc trồng trong
điều kiện ruộng ngập nƣớc, 19% diện tích lúa trồng trong điều kiện ruộng
thấp nhờ nƣớc trời, và khoảng 4% diện tích lúa trồng trong điều kiện ruộng
cạn không chủ động
nƣớc
[44].
Trong những năm gần đây, nguồn

nƣớc
cung cấp cho canh tác lúa đang
ngày càng khan hiếm, đặc biệt là ở châu Á, nơi mà cây lúa đƣợc trồng
trên khoảng 30% diện tích đất chủ động
nƣớc
và chiếm 50%
lƣợng nƣớc tƣới
cho cây trồng [31]. Theo tính toán, trên đồng ruộng nhu cầu về nƣớc cho
cây lúa cao gấp 2 đến 3 lần so với các cây trồng khác [47], nguyên nhân
chính bởi
lƣợng nƣớc
bị thất thoát trong suốt quá trình canh tác mà không
tham gia vào quá trình sản xuất chiếm tới 80%
lƣợng
nƣớc đƣợc cung cấp,
chủ yếu thông qua quá trình bay hơi, chảy tràn bề mặt, thấm xuống lòng đất.
Việc thiếu hụt
lƣợng nƣớc tƣới
cho canh tác nông nghiệp nói chung và cây lúa
nói riêng đang là mối đe dọa đối với ngành sản xuất lúa đặc biệt là hệ thống
lúa
tƣới
tiêu chủ động.
Vì những lý do này, việc tiết kiệm nguồn
nƣớc
và tăng
c
ƣ
ờng
hệ số

sử dụng
nƣớc
cho lúa là việc làm cần thiết mang tính chiến
lƣợc
trên qui
mô toàn cầu.
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, chúng tôi tiến hành đề tài:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên h tt p : // www . Lr c - t nu . e du . v n
“Xác định
ngƣỡng
chịu hạn và nhu cầu sử dụng
nƣớc
cho một số
giống lúa mới nhập nội tại Thái Nguyên”.
2. Mục tiêu
 Xác định
ngƣỡng
chịu hạn cho các giống lúa thí nghiệm nhằm chọn ra
giống có chất
lƣợng
tốt đồng thời có khả năng chịu hạn tốt.
 Xác định
đƣợc
ảnh
hƣởng
của tƣới nƣớc hạn chế đến các yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất của các giống lúa trong điều kiện thí
nghiệm.
3. Yêu cầu
 Đánh giá

đƣợc
ng
ƣ
ỡng
chịu hạn cho các giống lúa ở giai đoạn đẻ nhánh
trong điều kiện thí nghiệm.
 Đánh giá
đƣợc
nhu cầu về
nƣớc,
hệ số sử dụng
nƣớc
cho các giống lúa
trong điều kiện thí nghiệm.
 Đánh giá mối quan hệ giữa
ngƣỡng
chịu hạn, hệ số sử dụng nƣớc, chỉ
số chịu hạn và hiệu suất sử dụng nƣớc với các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất lúa.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên h tt p : // www . Lr c - t nu . e du . v n
CHƢƠNG
I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN
CỨU
1.1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu
Hiện nay, tình trạng thiếu hụt nƣớc đang đe dọa hệ thống sản xuất lúa
nƣớc chủ động và an ninh lƣơng thực của châu Á [47]. Điều này thách thức
chúng ta cần phải phát triển các công nghệ mới, kỹ thuật mới và các hệ thống
sản xuất mới để duy trì ngành sản xuất lúa gạo và tăng
c

ƣ
ờng
khả năng chống
chịu với điều kiện khan hiếm nƣớc. Với tiêu đề mở đầu
nhƣ
một lời hiệu
triệu:
“Làm ra nhiều thóc gạo hơn
nhƣng
lại sử dụng ít
nƣớc
hơn”
Đó chính là mục tiêu của các nghiên cứu về canh tác lúa tiết kiệm
nƣớc mà Tiến sỹ, Viện sỹ Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) Tô Phúc
T
ƣ
ờng
đã viết trong phần mở đầu một bài báo về canh tác lúa tiết kiệm
nƣớc
đăng trên tạp chí Plant Production Sciences số 8 (3) năm 2005 [32].
Tƣới nƣớc
hợp lý, ngoài tiết kiệm đáng kể
đƣợc lƣợng nƣớc
trong canh
tác còn giúp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón và giảm sâu bệnh hại trên
đồng ruộng.
Nguyên lý chung cho việc phát triển công nghệ và hệ thống mới trong
quá trình canh tác lúa tiết kiệm
nƣớc
nhằm giảm tối thiểu

lƣợng nƣớc
đầu vào,
tăng
lƣợng nƣớc
sản xuất hay còn gọi là
lƣợng nƣớc
mà cây sử dụng là quản lý
nguồn
nƣớc
ở mức độ hệ thống. Làm ra nhiều thóc gạo hơn
nh
ƣ
ng
lại sử dụng
nƣớc
tiết kiệm hơn hoàn toàn có thể thực hiện khi qui trình quản lý
nƣớc đƣợc
thực hiện các biện pháp tổng hợp: (i) Chọn tạo và sử dụng nguồn gen, giống
chống chịu hạn, đồng thời thực hiện các biện pháp kỹ thuật quản lý nguồn tài
nguyên nhằm tăng năng suất cây trồng. (ii) Quản lý
nƣớc
ở mức độ toàn bộ
hệ thống chẳng hạn
nhƣ lƣợng nƣớc
tiết kiệm trên đồng ruộng
đƣợc
sử dụng
hiệu quả hơn khi
tƣới
cho các ruộng trồng lúa mà các cây trồng

trƣớc
đó
không cần
tƣới
hoặc sử dụng ít
n
ƣ
ớc.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên h tt p : // www . Lr c - t nu . e du . v n
Nhiều nghiên cứu gần đây về canh tác lúa ở Trung Quốc, IRRI,
Philippine, Ấn độ… đã chỉ ra rằng khi canh tác lúa bằng các kỹ thuật mới
nhƣ
tƣới
và không tƣới xen kẽ theo yêu cầu của từng thời kỳ sinh
tr
ƣ
ởng,

lƣợng
nƣớc
có thể tiết kiệm
đƣợc
cho lúa là rất lớn, chỉ cần từ 32 - 54% so với
ph
ƣ
ơng
thức canh tác ngập
nƣớc
truyền thống
nh

ƣ
ng
năng suất chỉ giảm nhẹ
khoảng 8% so với đối chứng. Tuy nhiên hiệu số sử dụng
nƣớc
trong
ph
ƣ
ơng
pháp mới là cao hơn hẳn
0,35 so với 0,23 của đối chứng [40].
Mặc dù vậy trong thực tế việc giảm thiểu
lƣợng nƣớc
đầu vào, thay đổi
hẳn tập quán canh tác cây lúa sẽ gây ra những tác động rất lớn cần nghiên cứu
nhƣ: cỏ dại, dinh
d
ƣ
ỡng
cây trồng, dinh dƣỡng đất, môi
tr
ƣ
ờng,
duy trì
hệ thống canh tác bền vững… đòi hỏi chúng ta cần nỗ lực tập chung nghiên
cứu tìm ra
đƣợc
những giải pháp tổng thể đảm bảo canh tác bền vững cây lúa.
1.2. Khái quát về tài nguyên
n

ƣ
ớc
1.2.1. Một số khái niệm về tài nguyên nước
Nƣớc
là tài nguyên có ý nghĩa quyết định đối với sự sống và phát triển
của con
ngƣời
và xã hội loài ngƣời. Ngôn ngữ Việt Nam đã dùng chữ
„
n
ƣ
ớc”
để nói lên phạm vi lãnh thổ quốc gia, trên đó
ngƣời
dân của quốc gia
đƣợc
hƣởng
những quyền lợi chung của dân tộc.
Nƣớc
là thành phần cấu
thành sinh quyển và tác động trực tiếp đến các yếu tố của thạch quyển, khí
quyển và các nhân tố tác động tới khí hậu, thời tiết trong khí quyển.
Nƣớc
vừa
là tài nguyên vật liệu vừa mang năng
l
ƣ
ợng,
di chuyển các vật chất trên trái
đất

dƣới
dạng hoà tan, lơ lửng hoặc di đẩy trong
n
ƣ
ớc.
Nƣớc di chuyển theo tuần hoàn
nƣớc
nhƣ là một chu trình thu thập,
thanh lọc và phân phối
nƣớc
một cách liên tục khắp mọi nơi trên Trái Đất.
Nƣớc
là một trong những nhân tố chủ yếu quyết định chất lƣợng môi
tr
ƣ
ờng
sống của con
ngƣời,
cũng
nhƣ
của mọi sinh vật sống trên trái đất. Chỗ nào có
nƣớc
chỗ ấy có sự sống, không có
nƣớc
thì mọi hoạt động sống đều đình chỉ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên h tt p : // www . Lr c - t nu . e du . v n
Nƣớc bao phủ 70% mặt đất và tạo thành hơn 2/3 trọng lƣợng của tất cả các
sinh vật sống [12].
1.2.2. Phân bố nước trên trái đất
Nƣớc

là dạng tài nguyên rất phong phú gần
nhƣ
vô tận trong sinh quyển,
tập trung nhiều nhất ở Đại
Dƣơng
và trong các lớp băng hà. Tuy nhiên,
l
ƣ
ợng
nƣớc ngọt thực sự hiện hữu cho nhân loại trực tiếp sử dụng không phải là vô
tận và đặc biệt do sự phân bố không đồng đều nên con
ngƣời
ở nhiều khu vực
trên thế giới đã chịu hạn hán thiếu
nƣớc
trầm trọng, nhất là vào mùa khô. Bên
cạnh đó,
lƣợng nƣớc
ngầm,
nƣớc
sông suối còn bị ô nhiễm do hoạt động sinh
hoạt của con
ngƣời
nên một số
tr
ƣ
ờng
hợp trở thành nguy hiểm cho sức khoẻ
và đời sống của con
ngƣời

và sinh vật.
Tổng
lƣợng nƣớc
lớn
nhƣng
lƣợng
nƣớc
ngọt mà con
ngƣời
có thể sử
dụng
đƣợc
rất ít và chỉ có thể khai thác đƣợc từ các nguồn sau (lƣợng
nƣớc ngọt trên bề mặt đất):
-
Lƣợng nƣớc mƣa
rơi xuống mặt đất.
-
Nƣớc
tồn tại trong các sông, rạch, ao, hồ.
- Một phần rất ít
nƣớc
từ đầm lầy và băng tuyết.
Hiện nay trên phạm vi toàn cầu con
ngƣời
dùng 8% trong tổng lƣợng
nƣớc ngọt đƣợc khai thác cho sinh hoạt, 23% cho công nghiệp và 63% cho
nông nghiệp [12].
Nƣớc
ta với

lƣợng mƣa
bình quân năm khoảng gần 2.000 mm/năm trên
cả
nƣớc,
lại ở vùng trung và hạ
lƣu
một số sông lớn xuất phát từ các quốc gia
khác nên có
lƣợng nƣớc
bình quân trên đầu
ngƣời
khá lớn bằng
17.000m
3
/ngƣời/năm. Modun dòng chảy vùng nhiều
mƣa
lên tới 70 – 100
l/giây/km
2
, nơi ít
mƣa
cũng 5 l/giây/km
2
. Sông ngòi Việt Nam có tiềm năng
cung cấp cho dân sinh và các ngành kinh tế ở
nƣớc
ta một
lƣợng nƣớc
khoảng
100-150 km

3
/năm,
chƣa
kể lƣợng
nƣớc
từ bên ngoài đổ vào. Trữ lƣợng
n
ƣ
ớc
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên h tt p : // www . Lr c - t nu . e du . v n
ngầm có thể khai thác vào khoảng 10 triệu m
3
/ngày, hiện nay ta đã khai
thác khoảng
500m
3
/năm/ng
ƣ
ời,
chỉ khoảng 3% tiềm năng [12].
Trong thực tế hiện
t
ƣ
ợng
thiếu
nƣớc
đã trở nên nghiêm trọng tại một số
địa phƣơng. Các hồ chứa nƣớc lớn nhỏ, các khu
tƣới
lớn đƣợc xây dựng và

hoạt động vài
mƣơi
năm gần đây đã tăng tổn thất nƣớc do bốc hơi.
L
ƣ
ợng
nƣớc
tƣới
cho nông nghiệp không hồi quy vào vùng hạ lƣu lên tới trên 20%
lƣợng nƣớc
dùng. Tại các vùng rừng đã bị tàn phá nghiêm trọng các suối khô
cạn, nạn thiếu
nƣớc
trở nên trầm trọng. Vào mùa khô nhân dân vùng núi cao
phía Bắc (Đồng Văn, Mèo Vạc...) Tây Bắc (Lai Châu) phải đi xa hàng chục
km để lấy
nƣớc
ăn. Năm 1993 hạn hán nghiêm trọng tại Quảng Trị, năm 1995
tại Đắc Lắc gây thiệt hại nghiêm trọng về nông nghiệp và khó khăn lớn về đời
sống.
Ví dụ tại đồng bằng Miền Bắc Trung Quốc, khu vực này đang thiếu hụt
khoảng 15 tỷ m
3
nƣớc hàng năm, điều này làm sụt giảm năng suất và
l
ƣ
ợng
nƣớc
ngầm đang ngày càng cạn kiệt dần [40]. Hơn nữa, sự cạnh tranh về nhu
cầu

nƣớc
của các ngành công nghiệp, sinh hoạt của các khu đô thị ngày càng
tăng đối với nguồn nƣớc sử dụng cho nông nghiệp. Diện tích đất dành cho
canh tác đặc biệt là những cây trồng đòi hỏi
lƣợng nƣớc
lớn
nhƣ
lúa
nƣớc
lúa
bắt đầu bị cắt giảm từ những năm 2002, và năm 2007 lúa nƣớc bị cấm canh
tác ở khu vực thành phố Bắc Kinh [41]. Ở Việt Nam trong đợt hạn kéo dài
đầu năm 2007, do cần một lƣợng nƣớc
tƣới
lớn cung cấp cho đồng bằng
Sông Hồng canh tác nông nghiệp, nhà máy thủy điện lớn nhất Việt Nam đã
phải cắt giảm sản xuất đến mức duy trì tối thiểu để đập nƣớc Hòa Bình xả
nƣớc
cho sản xuất nông nghiệp
lƣu
vực hạ
lƣu
sông Hồng.
Do đó, vấn đề sử dụng
nƣớc
ngọt một cách hợp lý và hữu hiệu cần phải
đặc biệt chú ý nhằm có đủ dự trữ cho nhu cầu ngày càng tăng nhanh
(n
ƣ
ớc

sinh hoạt,
nƣớc tƣới
tiêu,
nƣớc
cho công nghiệp và giải trí...).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên h tt p : // www . Lr c - t nu . e du . v n
1.2.3. Tác động gây suy thoái chất
lƣợng
nguồn
n
ƣ
ớc
Ngày nay, nhu cầu phát triển kinh tế nhanh với mục tiêu lợi nhuận cao,
con
ngƣời
đã lờ đi các tác động ảnh
h
ƣ
ởng
đến các nhân tố tự nhiên và môi
tr
ƣ
ờng
một cách trực tiếp hoặc gián tiếp. Đặc biệt đối với các
nƣớc
đang phát
triển và các
nƣớc
nghèo đã làm cho môi
tr

ƣ
ờng

nƣớc
bị ô nhiễm ngày càng
trầm trọng hơn.
Sự gia tăng dân số quá nhanh là nguyên nhân chính gây áp lực lên nguồn
nƣớc.
Vì nhu cầu
nƣớc
cho phát triển nông nghiệp để gia tăng
lƣơng
thực thực
phẩm, phát triển công nghiệp để gia tăng hàng hóa và gia tăng thêm nhiều
hình thức dịch vụ.
Với trình độ công nghệ hiện nay để sản xuất 1 tấn giấy cần 250 tấn
n
ƣ
ớc,
1 tấn phân đạm cần 600 tấn
nƣớc.
Trong nông nghiệp để sản xuất
đƣờng
hoặc
chất bột cần khoảng 1000 tấn
nƣớc.
Sản xuất chất bột từ lúa
nƣớc
còn cần
nhiều hơn. Nhu cầu sinh học của

ngƣời
và động vật vào khoảng 10 tấn
nƣớc/1tấn
tế bào sống. Để đáp ứng nhu cầu của mình, tại nhiều nơi trên thế
giới con
ngƣời
đã sử dụng hết nguồn
nƣớc
mặt và đã phải khai thác nguồn
n
ƣ
ớc
ngầm. So với 3 thập kỉ
trƣớc
đây
lƣợng
nƣớc ngầm khai thác đã tăng
gấp 30 lần và đến đầu thế kỉ 21 tăng thêm 1/3 lần nữa. Chất
lƣợng nƣớc
có
những suy thoái nghiêm trọng. Nồng độ Nitrat ở các sông châu Âu cao hơn
nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép [12].
Từ năm 1980, Liên Hiệp Quốc đã khởi
xƣớng
“thập kỉ quốc tế về cung
cấp
nƣớc
uống và vệ sinh” với mục tiêu là tới năm 1990 tất cả mọi
ngƣời
trên

thế giới đều
đƣợc
cung cấp
nƣớc
sạch và có các điều kiện vệ sinh tối thiểu cần
thiết.
Chƣơng
trình đã sử dụng khoảng 300 tỉ USD, thu
đƣợc
nhiều kết quả tốt
nhƣng
mục tiêu cuối cùng vẫn
chƣa
đạt tới. Tới cuối năm 1990, theo báo cáo
chỉ 79% dân thành thị và 41% dân nông thôn
đƣợc
h
ƣ
ởng

nƣớc
sạch và điều
kiện vệ sinh. Bình quân trong 5
ngƣời
sống ở các
nƣớc
đang phát triển, có 3
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên h tt p : // www . Lr c - t nu . e du . v n
ngƣời
không

đƣợc
uống
nƣớc
sạch, không có nguồn bệnh. 80% bệnh tật trong
nhân dân ở các
nƣớc
này bắt nguồn từ việc dùng
nƣớc
bị ô nhiễm [12].
Các dòng
nƣớc
mặt (sông, kênh rạch…) đặc biệt là ở vùng đô thị đều bị
ô nhiễm trầm trọng bởi rác thải,
nƣớc
thải sinh hoạt từ các khu dân
cƣ
xả vào
kênh rạch
chƣa
qua xử lý. Tình trạng lấn chiếm lòng, bờ sông kênh rạch để
sinh sống, xả rác và
nƣớc
thải trực tiếp trên bề mặt gây ô nhiễm
nƣớc
mặt, cản
trở lƣu thông của dòng chảy, tắc nghẽn cống rãnh tạo nƣớc tù. Môi
tr
ƣ
ờng
yếm khí gia tăng phân hủy các hợp chất hữu cơ, không những gây mùi hôi

thối, ô nhiễm nguồn
nƣớc
và môi
tr
ƣ
ờng
mà còn gây khó khăn trong việc lấy
nguồn
nƣớc
mặt để xử lý thành nguồn
nƣớc
sạch cấp cho nhu cầu xã hội.
Nhu cầu
nƣớc
sử dụng cho ăn uống, sinh hoạt và các hoạt động khác
của con
ngƣời
gia tăng, dẫn đến tình trạng khai thác
nƣớc dƣới
đất tràn lan gây
cạn kiệt nguồn
nƣớc
và ảnh
h
ƣ
ởng
đến môi
tr
ƣ
ờng

nhƣ
sụp lún, nhiễm mặn.
Tài nguyên
nƣớc
là thành phần chủ yếu của môi
tr
ƣ
ờng
sống, quyết định
sự thành công trong các chiến
lƣợc,
quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xã
hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc gia. Hiện nay nguồn tài nguyên thiên
nhiên quý hiếm và quan trọng này đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm và
cạn kiệt. Nguy cơ thiếu
nƣớc,
đặc biệt là
nƣớc
ngọt và sạch là một hiểm họa
lớn đối với sự tồn vong của con
ngƣời
cũng
nhƣ
toàn bộ sự sống trên trái đất.
Do đó con
ngƣời
cần phải nhanh chóng có các biện pháp bảo vệ và sử dụng
hợp lý nguồn tài nguyên
n

ƣ
ớc.
Hiện nay, đã có nhiều hoạt động tuyên truyền chủ
tr
ƣ
ơng
xã hội hoá
công tác bảo vệ tài nguyên
nƣớc,
đƣa ra nhiều biện pháp nhằm kêu gọi tất cả
các thành viên trong xã hội nâng cao ý thức, cùng hành động tích cực bảo vệ
nguồn tài nguyên thiên nhiên này. Bảo vệ tài nguyên
nƣớc,
nghiên cứu khai
thác và sử dụng
nƣớc
tiết kiệm là nhiệm vụ cấp bách, nó không chỉ đáp ứng
các yêu cầu
trƣớc
mắt mà còn tạo nền tảng vững chắc cho sự nghiệp bảo vệ
Tài
Diện tích
( triệu ha )
Năng
suất
(
Tạ/ha)
Sản lƣợng
( Triệu tấn)
115,50

18,7
215,65
133,10
23,8
316,38
144,67
27,4
396,87
146,98
35,3
518,23
154,11
38,9
598,97
151,97
39,4
598,03
147,69
39,31
577,99
149,20
39,1
583,00
151,02
40,3
608,37
153,78
40,2
618,53
154,32

41,12
634,60
156,95
41,50 651,7
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên h tt p : // www . Lr c - t nu . e du . v n
nguyên và môi
tr
ƣ
ờng
trong tƣơng lai lâu dài, vì đó là sự sống còn của
chính chúng ta hiện nay và con cháu sau này.
1.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa trên thế giới
Cây lúa có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới, có khả năng thích nghi rộng
nên cây lúa có thể trồng ở nhiều vùng khí hậu khác nhau và
đƣợc
trồng ở
nhiều nơi trên thế giới. Hiện nay trên thế giới có trên 100
nƣớc
trồng lúa
hầu hết các châu lục, với tổng diện tích thu hoạch năm 2007 khoảng 156
triệu ha (Bảng 2.1). Tuy nhiên sản xuất lúa gạo vẫn tập trung chủ yếu ở
các
nƣớc
châu Á nơi chiếm tới 90% diện tích gieo trồng và sản
l
ƣ
ợng
[57].
Trong đó Ấn Độ là
nƣớc

có diện tích thu hoạch lúa lớn nhất tiếp đến là
Trung Quốc.
Bảng 1.1. Diện tích năng suất sản
lƣợng
lúa thế giới
Năm
1961
1970
1980
1990
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
( Nguồn: FAOSTAT, 2008) [57]
Từ năm 1961 đến năm 2000 diện tích lúa trên thế giới tăng từ 115,5
triệu ha lên 154,1 triệu ha. Sau đó diện tích lúa lại giảm dần và mức giảm
thấp nhất xuống tới 147,6 triệu ha năm 2002 sau đó lại tăng dần và nay duy
trì ở mức khoảng 156,95 triệu ha năm 2007.
Nhờ tác động của cuộc cách mạng xanh lần thứ nhất, tạo ra nhiều giống
mới có năng suất cao, và áp dụng các biện pháp kỹ thuật mới
nhƣ tƣới
nƣớc,
bón phân, năng suất lúa trung bình tăng gấp đôi từ năm 1961-2000, và nay đạt
ở mức khoảng 41 tạ/ha. Đồng thời sản
lƣợng

lúa cũng tăng gấp 3 lần từ 215,6
triệu tấn năm 1961 tăng lên 598,9 triệu tấn năm 2000 và duy trì ở mức 651,7
triệu tấn năm 2007 (Bảng 1.1).
Bảng 1.2. Diện tích, năng suất và sản
lƣợng
lúa của 10
nƣớc
hàng
đầu
Thế giới năm
2007
Tên nƣớc
Diện tích
( Triệu ha)
Năng
suất
(
Tạ/ha)
Sản lƣợng
(triệu tấn)
Trung Quốc 29,49 63,41
187,04
Ấn Độ 44,00 32,07
141,13
Inđônêxia 12,16 46,89
57,04
Băngladesh 11,20 38,84
43,5
Việt Nam 7,30 48,68
35,56

Thái Lan 10,36 26,91
27,87
Myanma 0,82 39,76
32,61
Philippin 4,25 37,64
16,00
Braxin 2,90 38,20
11,09
Nhật Bản 1,67 65,37
10,97
(Nguồn: FAO STAT, 2007) [57]
Châu Á là vùng đông dân
cƣ
và cũng là vùng
s
ản xuất lúa trọng
điểm trên thế giới, có diện tích lúa 133,251 triệu ha và sản lƣợng 477,267
triệu tấn, năng suất bình quân đạt 36 tạ/ha chiếm 90% sản
l
ƣ
ợng
thóc trên
thế giới, đồng thời Châu Á cũng là nơi tiêu thụ khoảng 90% sản
l
ƣ
ợng
gạo thế giới.
Theo số liệu của Bảng 1.2 thì trong 10
nƣớc
trồng lúa có sản

lƣợng
trên
10 triệu tấn/ năm đã có 9
nƣớc
nằm ở châu Á, chỉ có một đại diện của châu
lục khác đó là Braxin (Nam Mỹ). Riêng 8 nƣớc: Trung Quốc, Ấn Độ, Thái
Lan, Inđônêxia, Banglađét, Việt Nam, Mianma, Nhật Bản chiếm 90% sản
lƣợng
lúa của thế giới.
Trung Quốc và Nhật Bản là 2 nƣớc có năng suất cao hơn hẳn đạt 61,9
tạ/ha (Trung Quốc) và 65,8 tạ/ha (Nhật Bản). Điều đó có thể lý giải là vì
Trung Quốc là nƣớc đi tiên phong trong lĩnh vực phát triển lúa lai và ngƣời
dân nƣớc này có tinh thần lao động cần cù, có trình độ thâm canh cao. Còn
Nhật Bản là nƣớc có trình độ khoa học kỹ thuật cao, đầu tƣ lớn [16]. Việt
Nam cũng là nƣớc có năng suất và sản lƣợng lúa cao đứng hàng trong 10
nƣớc
trồng lúa chính, đạt 45,9 tạ/ha. Thái Lan tuy là
nƣớc
xuất khẩu gạo đứng
hàng đầu thế giới trong nhiều năm liên tục, song năng suất chỉ đạt 26,1 tạ/ha,
bởi vì Thái Lan chú trọng nhiều hơn đến canh tác các giống lúa dài ngày, chất
lƣợng
cao [6].
Trong vài thập niên gần đây Trung Quốc có nhiều thành tựu trong cải
tiến giống lúa trong đó đặc biệt quan tâm đến sử dụng
ƣu
thế lai ở lúa do đó
năng suất bình quân đạt 63,41 tạ/ha, sản
lƣợng
năm 2007 đạt 187,04 triệu tấn

cao nhất thế giới [48], thấp hơn so với những năm 90 của thế kỷ XX, nguyên
nhân do diện tích sản xuất lúa ngày càng bị thu hẹp bởi sự chuyển đổi cơ cấu
kinh tế và vấn đề đô thị hoá. Bên cạnh đó nguồn
nƣớc
ngọt không đủ và phân
bố không đều [12] còn là trở ngại lớn trong việc nâng cao năng suất và sản
lƣợng
lúa của Trung Quốc. Để bình ổn thị
tr
ƣ
ờng

lƣơng
thực trong năm 2007
vừa qua Trung Quốc cho biết, sản
lƣợng
ngũ cốc
nƣớc
này năm nay
vƣợt
mức
500 triệu tấn và là năm thứ
tƣ
liên tiếp sản
lƣợng
ngũ cốc tăng [7]. Tuy nhiên,
lƣợng
gạo trong
nƣớc
của Trung Quốc vẫn không đáp ứng đủ cầu.

Ấn Độ trong niên vụ 2002 - 2003 sản
lƣợng
gạo là 72,66 triệu tấn, giảm
20,42 triệu tấn so với năm 2001 - 2002
tƣơng đƣơng
21,94%. Một trong
những
lý do của sự giảm sụt sản
lƣợng
là do thời tiết xấu
nhƣ
hạn hán, lũ lụt, sâu
bệnh... ở nhiều vùng. Tuy nhiên, đến năm 2006 - 2007, Ấn Độ
đƣợc
mùa và
sản
l
ƣ
ợng
gạo của Ấn Độ đã đạt 141,13 triệu tấn, tăng 68,47 triệu tấn, gần gấp
đôi sản
lƣợng
so với năm 2002 - 2003 [57].
Thái Lan là nơi có đất đai màu mỡ, diện tích canh tác lớn (chiếm
khoảng 40% diện tích tự nhiên), điều kiện thời tiết thuận lợi,
mƣa
thuận gió
hoà thích hợp cho phát triển cây lúa
nƣớc.
Vì vậy, cây lúa là cây trồng

chính trong sản xuất nông nghiệp của Thái Lan với diện tích 9,8 triệu ha,
năng suất bình quân 27,8 tạ/ha, sản lƣợng 28 triệu tấn (năm 2000) và là
nƣớc xuất khẩu gạo đứng đầu thế giới, chiếm hơn 30% thị phần của thị
tr
ƣ
ờng
thế giới [57] (Bảng 1.2).
Phát biểu với các nhà lãnh đạo Thế giới tại Hội nghị
th
ƣ
ợng
đỉnh
l
ƣ
ơng
thực ở Rome, Tổng
thƣ
ký Liên hợp quốc Ban Ki-moon cho rằng:
lƣơng
thực
của thế giới cần phải tăng thêm 50% vào năm 2030 mới đáp ứng
đƣợc
nhu
cầu sử dụng
lƣơng
thực do dân số gia tăng [27].
1.4. Tình hình nghiên cứu về canh tác lúa tiết kiệm
nƣớc
trên thế
giới

Trong nhiều năm qua tình trạng thiếu
nƣớc
phục vụ cho sản xuất nông
nghiệp đã gây sức ép lên hệ thống sản xuất lúa gạo, một trong nhƣng cây
trồng tiêu tốn nhiều
lƣợng nƣớc
nhất, theo tính toán
lƣợng nƣớc
cần cung cấp
cho lúa cao gấp 3 - 4 lần so với các loại cây trồng thuộc họ hòa thảo khác [47].
Việc cắt giảm khoảng 10%
lƣợng nƣớc
cho hệ thống canh tác lúa gạo sẽ cung
cấp một lƣợng nƣớc
tƣơng
ứng với 150.000 triệu m
3
tƣơng
ứng khoảng 25%
tổng
lƣợng nƣớc
ngọt dùng cho mục đích phi nông nghiệp trên toàn cầu [31].
Gần đây các nghiên cứu về cải tiến hệ thống canh tác lúa
nƣớc
với mục
đích tiết kiệm nguồn
nƣớc tƣới,
nâng cao hệ số sử dụng
nƣớc
cho lúa đã đƣợc

rất nhiều các nhà khoa học quan tâm và nhiều công trình nghiên cứu đã đƣợc
công bố
nhƣ
ở Trung Quôc, Ấn độ, IRRI, Philippine [56].
Các nhà khoa học nông nghiệp Bangladesh đã lai tạo
đƣợc
93 giống
lúa mới có khả năng tiết kiệm 33-50%
l
ƣ
ợng
nƣớc trong quá trình canh
tác. Đây là thành quả chung của các chuyên gia đến từ Viện Phát triển
Nông thôn (RDA) (Bogra, Bangladesh) và
Vi
ện Nghiên cứu Lúa
Bangladesh [29].
Dự án này có tên gọi "Phát triển và phổ biến công nghệ lúa tiết kiệm
nƣớc ở Nam Á" do Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) và Ngân hàng Phát
triển châu Á (ADB) hỗ trợ. Ông Mohammad Ferdous Alam, Tổng giám đốc
RDA hy vọng rằng những giống lúa mới không chỉ sử dụng ít nƣớc mà còn
tiết kiệm thêm năng
lƣợng
và điện một khi đƣợc đƣa vào canh tác. Trong số
93 giống lúa mới này, có một số có thể cho thu hoạch chỉ trong 120-130 ngày
so với 150 ngày của các giống lúa thông thƣờng.
Ông AKM Zakaria, điều phối viên của dự án đồng thời là Phó giám đốc
RDA, cho biết hiện nay để sản xuất 1 kg gạo phải cần tới 5 tấn
nƣớc
(cao gấp

5 lần so với Ấn Độ) và Bangladesh sẽ phải đối mặt với cuộc khủng hoảng
nƣớc
trong vài năm tới nếu vẫn sử dụng
nƣớc
với mức độ hiện nay [29].
Canh tác lúa tiết kiệm nước hoặc giảm lượng nước đầu vào
Để xác định đƣợc
lƣợng
nƣớc tiết kiệm thông
thƣờng
cần sử dụng các
kỹ thuật nhằm giảm
lƣợng nƣớc
đầu vào tồn tại trên bề mặt ruộng. Thuật ngữ
này rất thích hợp khi nguồn
nƣớc
ngày càng khan hiếm và tổng lƣợng
n
ƣ
ớc
tiết kiệm đƣợc có thể sẽ đƣợc sử dụng cho các cây trồng khác hoặc dự trữ
cho vụ sau [31].
L
ƣ
ợng

nƣớc
tiết kiệm
đƣợc
sẽ phụ thuộc vào quan điểm của

ngƣời sử dụng
nƣớc
tƣới. Đối với ngƣời nông dân trồng lúa, họ
ƣa
thích
nguồn nƣớc dồi dào, nhƣng họ lại không nghĩ đến việc cần phải tiết kiệm
nƣớc trừ khi có các kỹ thuật tiết kiệm
nƣớc
nhằm mang lại lợi ích cho bản
thân họ
nhƣ
giảm giá thành
nƣớc tƣới,
tăng năng suất cây trồng.
Giảm
lƣợng
nƣớc đầu vào không hẳn đồng nghĩa với việc tiết kiệm
nƣớc, Ở những vùng khan hiếm
nƣớc, ngƣời
nông dân cần phải trang bị các
kỹ thuật trồng lúa trong điều kiện thiếu nƣớc, không phải là tiết kiệm nƣớc
bởi ở đó không có
lƣợng nƣớc
để tiết kiệm, đơn giản là ở những nơi đó không
có đủ
lƣợng nƣớc
để trồng lúa theo
ph
ƣ
ơng

thức truyền thống. Chính vì vậy,
nguyên lý của việc tiết kiệm
nƣớc
chính là làm tăng
lƣợng nƣớc
cây sử dụng.
Lƣợng nƣớc cây sử dụng là tổng lƣợng chất khô mà cây tạo nên trên
một đơn vị
nƣớc tƣới.
Điều này phụ thuộc vào các dạng
nƣớc
dòng chảy của
nƣớc
trong đất, hay
lƣợng nƣớc
cây sử dụng có thể
đƣợc
định nghĩa chính là
lƣợng chất khô mà cây tạo nên trên đơn vị nƣớc bay hơi đi (WP
ET
) hay tính
bằng lƣợng chất khô mà cây tạo nên trên một tổng đơn vị nƣớc đầu vào
(WP
IT
) [47].
Các kỹ thuật canh tác tiết kiệm nước
Có rất nhiều kỹ thuật canh tác lúa tiết kiệm
nƣớc
đã
đƣợc

áp dụng, các
kỹ thuật đang
đƣợc
phát triển và giúp nông dân trồng lúa có cách nhìn tổng
quát về điều kiện
tƣới
tiêu [47]. Các kỹ thuật này nhằm tăng
lƣợng nƣớc
cây
sử dụng so với tổng số
nƣớc
cung cấp (do
mƣa, tƣới),
mà chủ yếu là giảm sự
chảy tràn, và thất thoát do thoát hơi bề mặt [32].
Cải tạo tính chất đất: làm đất tối thiểu, tăng khả năng giữ
nƣớc
của đất
Giảm thời gian đất trống: Giảm thiểu thời gian giữa làm đất và gieo
cấy, đây là thời gian đất không có cây trồng mọc nên
lƣợng nƣớc
lúc này
không hề tham gia vào việc hình thành năng suất sinh khối trong cây [33].
Canh tác trên đất vừa đủ bão hòa nước: Đất vừa đủ bảo hòa
nƣớc
là
loại đất có thể giữ đƣợc
lƣợng
nƣớc nhất định trong đất, bởi vậy giảm thiểu
lƣợng nƣớc tồn tại trên bề mặt ruộng tạo điều kiện có mặt nƣớc ở phía trên

ruộng. Điều này đồng nghĩa với việc giảm thiểu lƣợng
nƣớc
chảy tràn và
lƣợng nƣớc
thoát hơi lãng phí trên bề mặt ruộng. Canh tác trên đất vừa đủ bão
hòa
nƣớc
đồng nghĩa với việc chỉ duy trì một
lƣợng nƣớc
rất thấp khoảng 1cm
trên bề mặt. Giảm độ cao mặt nƣớc trên mặt ruộng cũng có nghĩa là giảm
đƣợc
sự thất thoát
nƣớc
trên bề mặt thoáng tự do [31].
Áp dụng
ph
ƣ
ơng

thức
t
ƣ
ới

Ngập
-

Cạn (AWD: Alternate Wetting
and

Drying)
Đối với
ph
ƣ
ơng
thức AWD quá trình
tƣới nƣớc đƣợc
thực hiện nhằm tạo
cho ruộng ngập nƣớc bề mặt trong một khoảng thời gian nhất định, sau đó sẽ
tháo
nƣớc
đi không cho ruộng ngập
nƣớc
nữa. Mặc dù đã có một số nghiên
cứu cho thấy
ph
ƣ
ơng
thức AWD làm tăng năng suất lúa, tuy nhiên gần đây,
các nghiên cứu đã cho thấy đó chỉ là các
tr
ƣ
ờng
hợp ngoại lệ chứ không phải
là qui luật [34].
Trong 31 thửa ruộng đƣợc phân tích bởi Bouman và Tuong năm 2001,
92% số công thức AWD cho kết quả năng suất lúa giảm và biến động này từ
0-
70% so với công thức đối chứng

tƣới
ngập
nƣớc.
Trong tất cả các
tr
ƣ
ờng
hợp,
ph
ƣ
ơng
thức AWD làm tăng hiệu quả sử dụng
nƣớc
bởi chúng làm tăng
l
ƣ
ợng
nƣớc cây sử dụng so với tổng
lƣợng nƣớc
đầu vào bởi
ph
ƣ
ơng
thức này làm
giảm
lƣợng nƣớc
đầu vào.
Bouman và Tuong (2005) đã đƣa ra kết luận, sự biến động lớn về kết
quả của
ph

ƣ
ơng
thức canh tác AWD là do nguyên nhân bởi sự khác nhau về số
ngày giữa lần tƣới ngập và thời gian tháo cạn
nƣớc
trên mặt ruộng. Các thí
nghiệm này
đƣợc
thực hiện rất nhiều tại Trung Quốc và Phillipine trên đất thịt
và có mức
nƣớc
bề mặt ngập
nƣớc
thấp [48]. Kết quả của các thí nghiệm này
cho thấy, tổng
lƣợng nƣớc
đầu vào
(nƣớc mƣa
và
nƣớc tƣới)
giảm khoảng 15-
30% mà không làm giảm năng suất một cách có ý
nghĩa.
Canh tác lúa trên đất cạn: Hệ thống trồng lúa trên đất cạn đặc biệt là sự
thích ứng của các giống lúa chịu hạn trồng trên đất cạn giống
nhƣ
các giống
lúa mì hoặc ngũ cốc khác hoặc trồng trong điều kiện không
th
ƣ

ờng
xuyên
ngập nƣớc. Các thí nghiệm ở Philippine và Trung Quốc cũng đã cho thấy,
l
ƣ
ợng
nƣớc
đầu vào cho hệ thống lúa cạn giảm từ 30-50% so với hệ thống lúa
trồng trên đất ngập
nƣớc
với mức giảm năng suất khoảng từ 20-30% [31].
Diện
tích

(

t

r



i

ệ



u

h

a



)

6,77
Năng
suất
( t ạ / h a )


36,90
Sản
lƣ
ợng
( t r i ệ u t ấ n)


24,96
7,07
36,80 26,39
7,09
39,10 27,75

7,10
40,00 28,40
7,65
41,00 31,36
7,67
42,43 32,53
7,49
42,85 32,11
7,5
45,9 34,45
7,45
46,39 34,57
7,44
48,21 35,89
7,34
49,51 36,34
7,32
48,90 35,82
7,21
49,84 35,94
7,41
52,26 38,73
1.5. Tình hình sản xuất lúa trong
n
ƣ
ớc
Việt Nam là
nƣớc
có nền kinh tế nông nghiệp dựa trên sản xuất lúa gạo.
Sự phát triển của cây lúa luôn gắn liền với sự phát triển của dân tộc. Theo

nhiều tài liệu khảo cổ học đáng tin cậy đã công bố thì cây lúa
đƣợc
trồng phổ
biến và nghề trồng lúa đã khá phồn thịnh ở
nƣớc
ta ở thời kỳ đồ đồng (4000 -
3000 năm
trƣớc
Công nguyên) [8].
Việt Nam nằm gần giữa vùng Đông Nam châu Á, khí hậu nhiệt đới gió
mùa rất thích hợp với sự phát triển của cây lúa, với nhiều đồng bằng châu thổ
rộng lớn có lƣợng phù sa bồi đắp, tƣơng đối bằng phẳng và màu mỡ từ Bắc
tới Nam (Đồng bằng châu thổ sông Hồng, đồng bằng châu thổ sông Cửu
Long...) cùng một loạt châu thổ nhỏ hẹp ở ven dòng sông, ven biển miền
Trung. Cũng giống nhƣ các đồng bằng của các
nƣớc
Đông Nam Á khác, ở
Việt Nam đồng bằng châu thổ đều
đƣợc
dùng cho sản xuất nông nghiệp mà
chủ yếu là trồng lúa.
Bảng 1.3. Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam
Năm
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001

2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
(Nguồn Tổng Cục Thống kê) [21]
Ngƣời Việt Nam vẫn thƣờng tự hào về nền văn minh lúa nƣớc của đất
nƣớc
mình. Từ xa
xƣa
cây lúa đã trở thành cây
lƣơng
thực chủ yếu, có ý nghĩa
quan trọng trong đời sống của
ngƣời
dân Việt Nam [6]. Quá trình khai hoang
phục hoá cùng với việc thâm canh tăng vụ đã
đƣa
tổng diện tích lúa thu hoạch
của nƣớc ta từ 4,74 triệu ha năm 1961 lên 7,67 triệu ha năm 2000, sau đó
giảm dần xuống còn 7,34 triệu ha vào năm 2003 và chỉ còn 7,41 triệu ha năm
2008. Gần nửa thế kỷ qua,
nƣớc
ta phấn đấu đi lên giải quyết vấn đề lƣơng
thực theo
hƣớng
sản xuất đa dạng các loại ngũ cốc và cây ăn củ. Những loại
đất thích hợp cho trồng lúa nhƣ đất phù sa, đất glây, đất phèn, đất mặn thì

dành cho trồng lúa [15].
Hiện nay lúa vẫn là cây
lƣơng
thực quan trọng nhất ở nƣớc ta, cây lúa
cung cấp 85 - 87% tổng sản
lƣợng lƣơng
thực trong
nƣớc.
Trong những năm
gần đây diện tích cấy lúa không tăng nhƣng do năng suất cây lúa
đƣợc
cải
thiện đáng kể nên sản lƣợng lúa không ngừng tăng lên từ 24,9 triệu tấn thóc
năm 1995 đến năm 2008 đã đạt hơn 38 triệu tấn.
Do có
bƣớc
nhảy vọt về sản xuất lúa trong thập kỷ vừa qua mà Việt
Nam từ một nƣớc thiếu đói phải nhập khẩu trong những năm 80 của thế kỷ
20 đã vƣơn lên thành nƣớc xuất khẩu gạo đứng thứ 2 thế giới trong nhiều
năm liên tục. Năm 1989 là năm đầu tiên chúng ta xuất khẩu
đƣợc
1,42 triệu
tấn. Năm 1999 là năm kỷ lục chúng ta đã xuất khẩu
đƣợc
4,56 triệu tấn.
Năm 2004, xuất khẩu gạo của chúng ta đạt 3,5 triệu tấn. Cho đến nay sản
lƣợng lúa gạo xuất khẩu hàng năm của nƣớc ta khoảng 4 triệu tấn. Đây là
thành công lớn trong công tác chỉ đạo và phát triển sản xuất lúa của Việt Nam.
1.6. Tình hình nghiên cứu canh tác lúa tiết kiệm
nƣớc

ở Việt
Nam
Một trong những nguyên nhân gây ra tình trạng hạn hán nhƣ hiện nay
đã đƣợc các nhà khoa học xác định là do tỉ lệ thất thoát nƣớc cao trong quá
trình
tƣới.
Công nghệ tƣới tiết kiệm nƣớc (TTKN) lần đầu tiên trên thế giới
đƣợc
sử dụng trong nhà kính ở
nƣớc
Anh từ cuối năm 1940.
Ở Việt Nam, công nghệ TTKN đang còn ở mức thấp, đơn giản, hiệu
quả
chƣa
cao.
Trƣớc
thực trạng đó, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam đã xây
dựng và hoàn thiện thành công chuyển giao công nghệ kỹ thuật TTKN tại một
số địa ph
ƣ
ơng.
Đây cũng là nội dung nghiên cứu khoa học của Đề tài cấp
nhà
n
ƣ
ớc
KHCN.08.09 "Nghiên cứu ứng dụng các giải pháp công nghệ tƣới
hiện đại tiết kiệm
nƣớc
cho các vùng khan hiếm

nƣớc"
đã
đƣợc
đánh giá đạt
hiệu quả cao trong nghiên cứu, chế tạo cũng
nhƣ đƣa
sản phẩm ứng dụng vào
thực tiễn sản xuất.
Với nhiệm vụ chính là nghiên cứu chế tạo một số thiết bị
tƣới
thay thế
hàng ngoại nhập, Đề tài đã nghiên cứu chế tạo thành công 9 thiết bị
tƣới.
Đây
là những thiết bị
tƣới
tiết kiệm
nƣớc
đầu tiên
đƣợc
sản xuất trong
nƣớc
để từ
đó Việt Nam có thể chủ động sản xuất cung ứng cho yêu cầu của công nghệ
TTKN với giá thành rẻ hơn nhiều so với thiết bị ngoại nhập cùng tính năng và
chủng loại. Đề tài đã xây dựng hoàn thiện các sơ đồ hợp lý của kỹ thuật
TTKN trên các diện tích từ 1000m
2
đến hàng chục ngàn mét vuông. Mỗi loại
sơ đồ mẫu đều có giới thiệu

ph
ƣ
ơng
pháp bố trí các loại
đƣờng
ống, thiết bị
tƣới với bảng tổng hợp vật tƣ và giá thành để ngƣời nông dân tiện lựa
chọn theo nhu cầu cũng
nhƣ
khả năng tài chính của mình.
Thông qua các mô hình thực nghiệm TTKN, Đề tài cũng thực hiện
thành công nội dung khảo sát, nghiên cứu động thái ẩm của đất theo các
phƣơng pháp
tƣới
khác nhau trên các loại đất, địa hình và với các loại cây
trồng khác nhau. Kết quả thu
đƣợc
là cơ sở để khẳng định tính
ƣu
việt nổi bật
của kỹ thuật TTKN. Bằng nhiều khảo nghiệm trên các loại đất khác nhau
nh
ƣ
đất thịt nặng, thịt nhẹ, cát, cát pha; các loại địa hình
nhƣ
bằng phẳng, gồ ghề,
dốc một chiều, nhiều chiều cũng
nhƣ
với nhiều loại cây trồng cho thấy TTKN
phù hợp với tất cả các loại cây trồng cạn, các loại đất và các dạng địa hình

khác nhau. Kỹ thuật
tƣới
này luôn giữ cho đất một khoảng độ ẩm tối
ƣu
phù
hợp với loại cây trồng bởi một qui trình
tƣới
vận hành nhẹ nhàng, đơn giản.
Đây là điều mà các
phƣơng
pháp
tƣới
cổ truyền
trƣớc
đây không thể thực hiện
đƣợc.
Đặc biệt đề tài đã xây dựng thành công mô hình
tƣới
nhỏ giọt tự động,
chỉ với một bồn chứa nƣớc nhỏ đặt cao hơn mặt đất 3-4m có gắn phao tự
động với một máy bơm điện nhỏ. Hệ thống
tƣới
này có thể hoạt động liên tục
suốt ngày đêm trong một đợt tƣới, đƣợc nông dân đánh giá là rất tiện lợi và
kinh tế.
Ƣu điểm cơ bản nhất của công nghệ TTKN làm giảm nhỏ lƣợng
n
ƣ
ớc
tƣới

(tiết kiệm từ 50 - 70%
lƣợng nƣớc tƣới
theo
phƣơng
pháp cũ), tăng năng
suất, chất
lƣợng
sản phẩm. Đồng thời giảm công lao động, thuận lợi cho cơ
giới hóa và tự động hóa. Đây cũng là giải pháp giúp kiểm soát tổng lƣợng
nƣớc dùng, tối
ƣu
hóa hiệu quả sử dụng nƣớc, cải tiến
đƣợc
chính sách thủy
lợi phí.
Viện Khoa học thủy lợi miền Nam đã áp dụng thành công công
nghệ TTKN cho các cây công nghiệp (chè, cà phê) tại Di Linh, Bảo Lộc (Lâm
Đồng), rau quả xuất khẩu tại Đà Lạt, nho vùng Ninh Thuận, điều, tiêu ở Quảng
Trị,…Tuy nhiên, việc đầu
tƣ
cho ứng dụng công nghệ này còn
tƣơng
đối cao,
nên đây thực sự còn là điều khó khăn cho nông dân. Vì thế, Nhà
nƣớc
cần có
chính sách
ƣu
tiên cho
ngƣời

nông dân vay vốn
ƣu
đãi để đầu
tƣ
công nghệ
TTKN vào sản xuất [24].
Ngay từ đầu những thập niên 90 của thế kỷ
tr
ƣ
ớc,
Viện Khoa học Kỹ
thuật Nông nghiệp Việt Nam, cũng đã nghiên cứu
đƣợc
nhiều giống có khả
năng chống chịu với điều kiện hạn, có khả năng khai thác tốt nguồn nƣớc
ngầm trong điều kiện khô hạn
nhƣ
các giống CH2, CH3, CH133 của Giáo
s
ƣ
Viện sỹ Vũ Tuyên Hoàng.
Gần đây nhất trong hội thảo về lúa lai và hệ sinh thái lúa giữa
tr
ƣ
ờng
ĐH Nông nghiệp I với tổ chức JSPS (Japan Society for the Promotion of
Science) của Nhật bản, Tiến sỹ Nguyễn Văn Dũng, khoa quản lý đất đai và
môi
tr
ƣ

ờng
cũng đã báo cáo một đề tài nghiên cứu về “Tiết kiệm
nƣớc tƣới
-
Hiệu quả quản lý
nƣớc
trong thâm canh lúa và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên”.
Qua đó nhờ các
ph
ƣ
ơng
pháp canh tác lúa tiết kiệm
nƣớc
mà trong vụ xuân đã
tiết kiệm
đƣợc
720-802m
3
/ha và trong vụ mùa tiết kiệm
đƣợc
250m
3
/ha. Đồng
thời nhờ các biện pháp này mà cây lúa có thể khai thác
đƣợc nƣớc
ngầm ở độ
sâu -70 đến -80 mm, nhờ đó làm hàm lƣợng đạm vô cơ tăng lên trong đất
giúp bảo vệ môi
tr
ƣ

ờng
và tăng hiệu quả sản xuất.
Từ vụ thu đông năm 2005, lần đầu tiên 9 nông dân ở
ph
ƣ
ờng
Mỹ Thới,
TP Long Xuyên, canh tác 8,3ha đã ứng dụng kỹ thuật “tƣới tiết kiệm
n
ƣ
ớc
trên lúa” để đối chứng với ruộng lúa của 10 nông dân khác (canh tác 9ha). Kết
quả ruộng
“tƣới
tiết kiệm
nƣớc”
giảm
đƣợc
4 lần bơm
nƣớc
so với ruộng đối
chứng (8 lần bơm)
nhƣng
năng suất lúa lại cao hơn 600 kg/ha; giá thành sản
xuất của ruộng
“tƣới
tiết kiệm
nƣớc”
chỉ 1.142 đồng/kg lúa, trong khi ruộng
đối chứng tới 1.382 đồng/kg, mức chênh lệch 240 đồng/kg.

Từ hiệu quả mô hình này, Sở NN&PTNT An Giang mở rộng thí điểm ở
11 điểm. Trong vụ đông xuân 2005-2006 và vụ hè thu này, An Giang tiếp tục
nhân rộng ra mỗi xã có 15 hộ nông dân tham gia, riêng huyện Châu Thành và
Châu Phú, số nông dân đăng ký thực hiện gấp đôi. Cùng với mô hình này, Sở
NN&PTNT An Giang kết hợp với
Tr
ƣ
ờng
Ðại học Nông lâm TP Hồ Chí Minh
đƣa vào sử dụng máy san đất điều khiển bằng tia laser, tạo độ phẳng gần
nhƣ tuyệt đối cho mặt ruộng để triển khai
ch
ƣ
ơng
trình ứng dụng kỹ thuật
“tƣới
tiết kiệm
n
ƣ
ớc”
trên diện rộng cho nông dân.
Hiện nay, Chi cục BVTV An Giang đang tiến hành đặt ống theo dõi
mực nƣớc trên ruộng lúa cho nông dân theo
ch
ƣ
ơng
trình thí điểm “tƣới tiết
kiệm
nƣớc
trên lúa” vụ hè thu. Chi cục BVTV An Giang trực tiếp

h
ƣ
ớng
dẫn
nông dân cách đặt ống, theo dõi và điều khiển mực nƣớc thích hợp với từng
chu kỳ sinh
tr
ƣ
ởng,
phát triển của cây lúa. Việc ứng dụng kỹ thuật
“tƣới
tiết
kiệm
nƣớc”
chỉ áp dụng trên nền lúa áp dụng
chƣơng
trình “3 giảm, 3 tăng”,
đặt ống theo dõi mực
nƣớc
âm xuống mặt đất 20 cm và một phần nhô lên 10
cm (đối với lúa sạ sau 14 ngày, lúa cấy sau 21 ngày) để theo dõi mực
nƣớc.
Ở
giai đoạn cây lúa đang phát triển, khi mực nƣớc trong ống hạ thấp
dƣới
mặt
đất 15 cm thì bơm nƣớc tràn mặt ruộng 3-5 cm. Ðến giai đoạn lúa trổ bông,
phải giữ mực
nƣớc
trên mặt ruộng 5 cm. Sau khi lúa trổ đều, giữ độ ẩm mặt

ruộng nhƣ giai đoạn đầu và rút nƣớc khô
trƣớc
khi thu hoạch 10 - 15 ngày.
Nông dân phải chú ý giai đoạn lúa phát triển và sau khi lúa trổ đều, dù mặt đất
cạn
nhƣng nƣớc
ngầm vẫn cung cấp đủ độ ẩm mặt đất cho cây lúa phát triển
tốt.
Tổng kết chƣơng trình “3 giảm, 3 tăng” 4 năm qua ở khu vực
ÐBSCL, Thạc sĩ Nguyễn Hữu Huân, Phó Cục
Tr
ƣ
ởng
Cục Bảo vệ thực vật
phía Nam, cho biết, có 60-70% nông dân áp dụng rất hiệu quả nên việc
chuyển giao kỹ thuật mới không dừng lại ở đây.
Bƣớc
tiến mới trong khoa
học kỹ thuật trồng lúa là ứng dụng kỹ thuật
“tƣới
tiết kiệm
n
ƣ
ớc”.
Cục
BVTV đang xây dựng từng mô hình nhỏ ở nhiều địa phƣơng, nhằm tổng
hợp nhiều biện pháp, kỹ thuật để bổ sung vào
chƣơng
trình 3 giảm 3 tăng.
Xem đây là gói công nghệ làm tăng hiệu quả sản xuất nông nghiệp,

nh
ƣ
việc sử dụng bảng so màu lá lúa, bón phân cân đối...đến ứng dụng kỹ thuật
máy san đất điều khiển bằng tia laser, tạo độ phẳng cho mặt ruộng để ứng
dụng kỹ thuật
“tƣới
tiết kiệm
n
ƣ
ớc”.
Khi mặt ruộng bằng phẳng, dễ cân
bằng mực
nƣớc
nên ít phát sinh cỏ dại và sâu bệnh, thân cây lúa cứng, hạn
chế bị đổ ngã, thích hợp với điều kiện thu hoạch bằng máy gặt đập liên hợp
[22].
1.7. Yêu cầu về
nƣớc
của cây lúa
1.7.1. Nhu cầu về nước của lúa cấy trong các thời kì sinh trưởng
Lúa yêu cầu nhiều
nƣớc
hơn các loại cây trồng khác. Theo Goutchin để
tạo ra một đơn vị thân lá, lúa cần 400 – 450 đơn vị
nƣớc,
để tạo ra một đơn vị
hạt lúa cần 300 – 350 đơn vị
nƣớc.
Để tạo ra một gam chất khô cây lúa cần
628 gam

nƣớc
trong khi cây ngô chỉ cần 349 gam
nƣớc
[17].
Thời kỳ nảy mầm: Hạt lúa khi
đƣa
vào bảo quản có độ ẩm là 13%, sau
khi đƣợc ngâm ủ, hạt hút no
nƣớc
(đạt 25 – 27% khối
lƣợng
khô của hạt) thì
hạt bắt đầu nảy mầm. Đối với những giống lúa cạn gieo trực tiếp khi
ch
ƣ
a
ngâm ủ thì hạt sẽ nảy mầm khi đất đủ ẩm hoặc khi trời có
m
ƣ
a.
Thời kỳ mạ: Giai đoạn nảy mầm, rễ phát triển
đƣợc
là nhờ vào chất
dinh
dƣỡng
phân giải từ phôi nhũ, ở giai đoạn này cần giữ đủ ẩm, tránh để
ruộng ngập trong thời gian dài,
nh
ƣ
ng

cũng không để khô hạn, giúp hạt thóc,
mầm, rễ mạ có đủ
nƣớc,
đủ oxy để hạt phân giải từ từ, cung cấp chất dinh
d
ƣ
ỡng
cho mầm rễ phát
triển.
Khi mạ chuyển sang giai đoạn sống nhờ dinh
dƣỡng
hút từ đất thì căn
cứ vào sự sinh
tr
ƣ
ởng
của mạ để có chế độ
nƣớc
hợp lý. Nếu mạ quá xấu vàng,
còi cọc thì giữ ẩm. Nếu mạ qúa tốt thì rút cạn
nƣớc,
phơi khô ruộng. Biện pháp
này áp dụng đối với mạ vụ mùa. Vụ xuân gieo sớm gặp thời tiết ấm, cần phải
hãm sự sinh
tr
ƣ
ởng
của mạ.
Thời kỳ cấy - Đẻ nhánh: Đây là thời kỳ quyết định số bông trên một
đơn vị diện tích. Mức ngập khác nhau trong thời kỳ này có ảnh hƣởng đến

quá trình đẻ nhánh. Kết quả nghiên cứu của
tr
ƣ
ờng
Đại học Nông nghiệp I
cho thấy: Mức tƣới tốt nhất cho thời kỳ này cho lúa đẻ nhánh đạt số nhánh
hữu hiệu cao là 5 – 10 cm. Không có lớp
nƣớc
hoặc ngập quá sâu đều làm hạn
chế đẻ nhánh và số nhánh hữu hiệu. Đối với vụ chiêm và vụ xuân, mức
tƣới
5
cm tốt hơn; với vụ mùa mức 10 cm tốt hơn.
Thời kỳ cuối đẻ nhánh đến phân hoá đòng: Trong những năm gần đây, ở
Trung Quốc, Nhật Bản và
nƣớc
ta, một số tác giả chú ý đến vấn đề sử dụng
n
ƣ
ớc
để điều khiển sinh
tr
ƣ
ởng,
phát triển của lúa. Các tác giả cho rằng việc
rút
n
ƣ
ớc
phơi ruộng giai đoạn cuối đẻ nhánh và

trƣớc
phân hoá đòng lúa sẽ
không đổ và cho năng suất cao hơn [17].
Viện nghiên cứu khoa học Thuỷ lợi Việt Nam cũng nghiên cứu vấn đề
rút nƣớc phơi ruộng trong thời kỳ này và cho thấy có
tr
ƣ
ờng
hợp làm tăng
năng suất từ 8 – 17,4%,
nhƣng
cũng có
tr
ƣ
ờng
hợp không có tác dụng.