Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ tưới đến hàm lượng nitơ, phốt pho dễ tiêu trong đất trồng lúa huyện phú xuyên, hà nội

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------***------------

Nguyễn Thị Huyền

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ TƯỚI ĐẾN HÀM LƯỢNG
NITƠ, PHỐT PHO DỄ TIÊU TRONG ĐẤT TRỒNG LÚA HUYỆN
PHÚ XUYÊN, HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2014


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------***------------

Nguyễn Thị Huyền

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ TƯỚI ĐẾN HÀM LƯỢNG
NITƠ, PHỐT PHO DỄ TIÊU TRONG ĐẤT TRỒNG LÚA HUYỆN
PHÚ XUYÊN, HÀ NỘI.

Chuyên ngành: Khoa học môi trường
Mã số: 60440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Ngân Hà

Hà Nội – 2014


LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận này, em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến
TS. Nguyễn Ngân Hà người đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt cho em những kiến
thức quý báu trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới PGS.TSKH Nguyễn Xuân Hải đã giúp
đỡ em trong suốt quá trình tìm hiểu đề tài và phương pháp nghiên cứu luận văn.
Ngoài ra em còn nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của TS. Văn
Huy Hải và NCS Quyền Thị Dung – Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội để hoàn
thành luận văn này.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo Khoa môi trường, trường
Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tận tình giảng dạy, chỉ
bảo cho em trong suốt thời gian học tập tại trường.
Xin cảm ơn đến tất cả bạn bè, người thân trong gia đình đã động viên, tạo
điều kiện về mặt vật chất, tinh thần cho em hoàn thành luận văn này.
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó!
Hà Nội, tháng 11 - 2014
Học viên

Nguyễn Thị Huyền


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................... 2

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .............................................................. 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................... 3
1.1. Tổng quan về tình hình tưới cho lúa trên thế giới và Việt Nam ......................... 3
1.1.1. Tổng quan về tình hình tưới cho lúa trên thế giới ........................................... 3
1.1.2. Tổng quan về tình hình tưới cho lúa tại Việt Nam .......................................... 4
1.2. Khái quát về phương pháp tưới truyền thống và tưới tiết kiệm .......................... 4
1.2.1. Phương pháp tưới truyền thống ...................................................................... 4
1.2.2. Phương pháp tưới tiết kiệm – Tưới nông lộ phơi (NLP) ................................. 5
1.3. Tình hình nghiên cứu tưới tiết kiệm cho lúa trên thế giới và Việt Nam ............. 7
1.3.1. Tình hình nghiên cứu tưới tiết kiệm cho lúa trên thế giới ............................... 7
1.3.2. Tình hình nghiên cứu tưới tiết kiệm cho lúa tại Việt Nam ............................ 11
1.4. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ nước đến chuyển hóa N, P dễ tiêu
trên thế giới và Việt Nam ...................................................................................... 16
1.4.1. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ nước đến chuyển hóa N, P dễ
tiêu trên thế giới .................................................................................................... 16
1.4.2. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ nước đến chuyển hóa N, P dễ
tiêu tại Việt Nam ................................................................................................... 17
1.5. Nhu cầu dinh dưỡng Nitơ, Phốt pho của lúa vùng Đồng bằng sông Hồng ....... 20
1.5.1. Nhu cầu dinh dưỡng Nitơ của cây lúa .......................................................... 20
1.5.2. Nhu cầu dinh dưỡng Phốt pho của cây lúa ................................................... 21
1.6. Tổng quan về Nitơ, Phốt pho trong đất trồng lúa............................................. 22
1.6.1. Quá trình chuyển hóa của N, P trong đất lúa ................................................ 22
1.6.2. Ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình chuyển hóa N, P trong đất ........ 23


1.7. Ảnh hưởng của chế độ nước đến các yếu tố chi phối sự tồn tại và chuyển hóa
Nitơ, Phốt pho trong đất ........................................................................................ 27
1.7.1. Ảnh hưởng của chế độ nước đến chất hữu cơ trong đất ................................ 27
1.7.2. Ảnh hưởng của chế độ nước đến diễn biến pH đất ....................................... 28
1.7.3. Ảnh hưởng của chế độ nước đến diễn biến thế ôxy hóa khử của đất............. 28

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 30
2.1. Địa điểm, đối tượng và thời gian nghiên cứu .................................................. 30
2.2. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 30
2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 30
2.3.1. Phương pháp kế thừa ................................................................................... 30
2.3.2. Phương pháp lấy mẫu ngoài thực địa ........................................................... 30
2.3.3. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm ........................................ 31
2.3.4. Phương pháp nghiên cứu đồng ruộng ........................................................... 34
2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu............................................................................ 36
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................... 37
3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Phú Xuyên .................................... 37
3.1.1. Điều kiện tự nhiên ....................................................................................... 37
3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ............................................................................. 38
3.2. Một số tính chất lý – hóa học đất nghiên cứu .................................................. 39
3.3. Kết quả thí nghiệm trong phòng ...................................................................... 41
3.3.1. Động thái pH, Eh đất thông qua hai phương pháp tưới ................................. 41
3.3.2. Biến động hàm lượng N, P tổng số thông qua hai phương pháp tưới ............ 45
3.3.3. Biến động hàm lượng N dễ tiêu thông qua hai phương pháp tưới ................. 45
3.3.4. Biến động hàm lượng PDT thông qua hai phương pháp tưới .......................... 50
3.4. Kết quả thí nghiệm đồng ruộng ..................................................................... 522
3.4.1. Động thái pH, Eh thông qua hai phương pháp tưới tại thí nghiệm đồng ruộng..... 522
3.4.2 Biến động hàm lượng N, P tổng số thông qua hai phương pháp tưới tại thí nghiệm
đồng ruộng ......................................................................................................................... 555
3.4.3. Biến động hàm lượng N dễ tiêu thông qua hai phương pháp tưới tại thí ................ 566


3.4.4. Biến động hàm lượng PDT thông qua hai phương pháp tưới tại thí nghiệm đồng
ruộng .................................................................................................................................... 60
3.5. Ảnh hưởng của chế độ tưới đến năng suất lúa ............................................... 611
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................................ 633

TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................. 645
PHỤ LỤC


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Giá trị trung bình bốc hơi, thấm, mức tưới yêu cầu của các biện pháp tưới
NTX và NLP ........................................................................................................... 9
Bảng 2: Tổng hợp kết quả số lần tưới và lượng nước tưới trong 5 vụ Đông Xuân và
Hè Thu từ 2006 – 2008 tại Quỳnh Lưu – Nghệ An ................................................ 12
Bảng 3: Năng suất lúa trong 5 vụ Đông Xuân và Hè Thu từ 2006 – 2008 tại Quỳnh
Lưu – Nghệ An...................................................................................................... 12
Bảng 4: Ảnh hưởng của các nhân tố thí nghiệm lên lượng lân trong đất và cây lúa
lúc thu hoạch ......................................................................................................... 19
Bảng 5: Chế độ phân bón áp dụng cho hai công thức thí nghiệm ........................... 34
Bảng 6: Thời điểm lấy mẫu đồng ruộng phân tích ................................................. 35
Bảng 7: Chỉ tiêu và phương pháp phân tích ........................................................... 36
Bảng 8: Một số tính chất đất khu vực nghiên cứu ................................................. 39
Bảng 9: Động thái pH của hai công thức tưới ...................................................... 422
Bảng 10: Động thái Eh của hai công thức tưới ....................................................... 43
Bảng 11: Hàm lượng NTS, PTS trong đất nền và sau khi kết thúc thí nghiệm......... 455
Bảng 12: Sự biến đổi hàm lượng NH4+ thông qua hai phương pháp tưới.............. 466
Bảng 13: Sự biến động hàm lượng NO3- thông qua hai phương pháp tưới ........... 488
Bảng 14: Biến động hàm lượng PDT thông qua hai phương pháp tưới ................ 5050
Bảng 15: Động thái pH đất tại thí nghiệm đồng ruộng ......................................... 522
Bảng 16: Động thái Eh đất tại thí nghiệm đồng ruộng ......................................... 544
Bảng 17: Biến động hàm lượng N, P tổng số trong đất ruộng thí nghiệm ............. 555
Bảng 18: Biến động hàm lượng NH4+ tại hai công thức thí nghiệm đồng ruộng ... 566
Bảng 19: Biến động hàm lượng NO3- tại hai công thức thí nghiệm đồng ruộng ... 588
Bảng 20: Biến động hàm lượng P dễ tiêu tại hai công thức thí nghiệm đồng ruộng....... 60
Bảng 21: Năng suất lúa vụ Hè Thu ở các chế độ tưới khác nhau .......................... 611

DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Ống nhựa có đục lỗ bên hông, bên trong có chia vạch 5 cm để theo dõi ...... 6
Hình 2: Hiệu lực phốt pho bị ảnh hưởng bởi pH đất .............................................. 25
Hình 3: Bố trí các công thức thí nghiệm trong xô .................................................. 32
Hình 4: Công thức thí nghiệm sau khi cho ngập 4 cm ............................................ 32
Hình 5: Giai đoạn rút nước se mặt CT2 – NLP ...................................................... 33
Hình 6: Thời kỳ nứt chân chim CT2 – NLP ........................................................... 33
Hình 7: Diễn biến pH của các công thức thí nghiệm .............................................. 42
Hình 8: Diễn biến Eh của các công thức thí nghiệm............................................. 444
Hình 9: Sự biến động hàm lượng NH4+ qua hai công thức thí nghiệm .................... 46
Hình 10: Sự biến động hàm lượng NO3- qua hai công thức thí nghiệm ................ 488
Hình 11: Sự biến động hàm lượng PDT qua hai công thức thí nghiệm ................. 5050
Hình 12: Động thái pH tại thí nghiệm đồng ruộng ............................................... 533
Hình 13: Động thái Eh tại thí nghiệm đồng ruộng................................................ 544
Hình 14: Biến động NH4+ tại thí nghiệm đồng ruộng ........................................... 577
Hình 15: Biến động NO3- tại thí nghiệm đồng ruộng............................................ 599
Hình 16: Biến động PDT tại thí nghiệm đồng ruộng ................................................ 60


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
CT1

Công thức 1

CT2

Công thức 2

NTX

Ngập thường xuyên (chế độ tưới)

NLP

Nông lộ phơi (chế độ tưới)

N

Nguyên tố Nitơ ký hiệu hóa học là N

NTS

Nitơ tổng số

NDT

Nitơ dễ tiêu

P

Nguyên tố Phốt pho ký hiệu hóa học là P

PTS

Phốt pho tổng số

PDT

Phốt pho dễ tiêu

IRRI

Viện nghiên cứu lúa quốc tế (International Rice Research Institute)


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Nông nghiệp có vai trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân không
chỉ cung cấp lương thực thực phẩm nhằm đảm bảo an ninh lương thực cũng như
cung cấp nguồn nguyên liệu đầu vào cho nhiều ngành công nghiệp mà nông nghiệp
còn góp phần cung cấp ngoại tệ cho nền kinh tế cũng như vốn cho nhiều ngành kinh
tế khác. Chính vì vậy phát triển nông nghiệp nông thôn luôn là mục tiêu quan trọng
trong chính sách phát triển kinh tế xã hội của nước ta nhằm xây dựng một nền nông
nghiệp bền vững đặc biệt là ngành sản xuất lúa gạo để luôn là một trong năm nước
xuất khẩu gạo đứng đầu trên Thế giới. Tuy nhiên ngành sản xuất nông nghiệp hiện
nay đặc biệt là sản xuất lúa gạo đang gặp phải một thách thức lớn đó là vấn đề nước
tưới. Bất cứ cây trồng nào cũng cần tới nước cho sự sinh trưởng và phát triển của
mình đặc biệt là cây lúa. Để tạo ra 1kg thóc cần 4500 lít nước vì vậy mà dân gian có
câu: “ Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống .” Theo FAO, tưới nước và phân bón
là hai yếu tố quyết định hàng đầu, là nhu cầu thiết yếu, đồng thời còn có vai trò điều
tiết chế độ nhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, độ thoáng khí của
đất…Song thực tế hiện nay nguồn nước sử dụng cho sản xuất nông nghiệp đang
ngày một trở lên ô nhiễm mà nguyên nhân xuất phát từ chính các hoạt động sản
xuất của con người. Ngoài ra nước ta cũng đang chịu ảnh hưởng của biến đổi khí
hậu khi nguồn nước mặt khan hiếm về mùa khô gây hạn hán tại một số vùng nhưng
lại quá dư thừa trong mùa mưa gây lũ lụt. Nước ngầm thì suy giảm do thiếu nguồn
bổ sung. Vì vậy, một trong những giải pháp nhằm khai thác sử dụng bền vững tài
nguyên nước là sử dụng hợp lý, tiết kiệm, hiệu quả, đó là định hướng mang tính

chiến lược trước mắt và lâu dài.
Vậy để sử dụng nước tưới như thế nào cho tiết kiệm mà không làm ảnh
hưởng đến năng suất lúa cũng như cải thiện được độ phì cho đất là một câu hỏi
được đặt ra cần có lời giải.
Đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ tưới đến hàm lượng Nitơ, Phốt
pho dễ tiêu trong đất trồng lúa huyện Phú Xuyên, Hà Nội”, là cần thiết để thấy rõ

1


hơn nữa sự khác biệt giữa chế độ tưới truyền thống và tưới tiết kiệm (tưới nông lộ
phơi) đến dinh dưỡng dễ tiêu trong đất mà ở đây là Nitơ và Phốt pho. Từ đó khẳng
định chắc chắn hơn nữa về vai trò của tưới tiết kiệm trong việc giảm lượng nước
tưới đồng thời vẫn gia tăng được năng suất lúa gạo.
2. Mục đích nghiên cứu
- Xác định ảnh hưởng của chế độ tưới tiêu bao gồm chế độ tưới theo truyền thống –
ngập thường xuyên (NTX) và chế độ tưới tiết kiệm – tưới nông lộ phơi (NLP) đến
hàm lượng N, P dễ tiêu trong đất trồng lúa huyện Phú Xuyên – Hà Nội.
- Từ kết quả so sánh giữa hai phương pháp tưới đưa ra đề xuất và khuyến cáo về kỹ
thuật tưới tiêu hợp lý nhằm làm giảm lượng nước tưới đồng thời tăng năng suất và
tăng độ phì nhiêu cho đất.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài xác lập cơ sở khoa học về ảnh hưởng của phương pháp tưới đến hàm
lượng dinh dưỡng dễ tiêu N, P trong đất trồng lúa. Kết quả của đề tài là cơ sở đưa ra
phương pháp tưới hợp lý cho lúa nhằm tiết kiệm lượng nước tưới đồng thời làm
tăng độ phì cho đất.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu sẽ giúp các cơ quan chức năng điều chỉnh phương pháp
tưới phù hợp nhằm giảm lượng nước tưới mà vẫn duy trì năng suất và chất lượng

lúa. Ngoài ra còn giúp điều chỉnh lượng dinh dưỡng đầu vào (lượng phân bón)
nhằm đảm bảo việc cung cấp đủ phân bón cho cây lúa mà không gây ô nhiễm môi
trường đất. Từ đây giúp bảo vệ môi trường và giảm chi phí đầu tư cho người dân.

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về tình hình tưới cho lúa trên thế giới và Việt Nam
1.1.1. Tổng quan về tình hình tưới cho lúa trên thế giới
Hiện nay trên toàn thế giới có 3.800 tỷ m3 nước được khai thác sử dụng,
trong đó có 2.700 tỷ m3 (chiếm 70%) được sử dụng trong tưới tiêu nông nghiệp.
Tuy nhiên nhu cầu nước sử dụng trong tưới tiêu nông nghiệp lại thay đổi tùy thuộc
vào điều kiện tự nhiên, cơ cấu kinh tế và dân số của từng khu vực, quốc gia.
Ví dụ: Gần 95% lượng nước tại các nước đang phát triển được sử dụng để
tưới tiêu cho nông nghiệp. Trong khi đó tại các nước Hy Lạp, Tây Ban Nha, Bồ
Đào Nha lượng nước được sử dụng để tưới tiêu cho nông nghiệp lần lượt chiếm
88%, 72%, 59%.
Tùy theo điều kiện cung cấp nước, địa hình, đất trồng lúa có thể phân chia
làm các loại như sau: đất lúa đồng bằng được tưới (chiếm khoảng 79 triệu ha), đất
lúa nhờ nước mưa ( 54 triệu ha), đất lúa ngập nước quanh năm (11 triệu ha), đất lúa
nương rẫy (14 triệu ha). Trong số 79 triệu ha đất lúa thuộc khu vực đồng bằng được
tưới cung cấp cho thế giới 75% tổng sản lượng lúa của thế giới.
Như vậy nước đóng một vai trò quan trọng trong nền nông nghiệp toàn thế
giới song có một thực tế đó là hiện nay nguồn nước ngầm đã giảm mạnh và cạn kiệt
ở 20 nước với dân số chiếm tới 50% dân số thế giới. Nạn khan hiếm nước cho nông
nghiệp tại 3 nước sản xuất ngũ cốc hàng đầu thế giới là Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ
đặc biệt lo ngại. Liên Hợp Quốc khẳng định Châu Á có thể đối mặt với tình trạng
thiếu lương thực triền miên nếu không tiến hành một cuộc cách mạng triệt để thói
quen sử dụng nước. Châu Á sở hữu tới 70% diện tích đất được tưới của thế giới vì

vậy người nông dân phải tự chịu trách nhiệm về việc đưa nước vào đồng ruộng của
họ. Phần lớn nông dân chỉ sử dụng những thiết bị bơm nước và phương pháp tưới
tiêu lạc hậu, không hiệu quả nhưng lại có thể lấy một lượng nước không hạn chế
vào đồng ruộng khiến các nguồn nước ngày một cạn kiệt. Nếu thói quen này vẫn
tiếp diễn thì khủng hoảng lương thực sẽ bùng phát khắp Châu Á. Nếu cứ sử dụng
nước như hiện nay, khu vực Nam Á sẽ cần thêm 57% nước để tưới tiêu đồng ruộng,
còn các nước Đông Á cần thêm 70%.

3


Nguồn nước cung cấp cho nền nông nghiệp có tưới thậm chí còn bị cắt giảm
nhiều hơn do phải cạnh tranh với các ngành dùng nước khác như cấp nước sinh
hoạt, cấp nước công nghiệp...
Trong bối cảnh nhu cầu lương thực gia tăng cùng với sự gia tăng của dân số
thế giới, biến đổi khí hậu cũng như sự suy giảm nguồn nước đã dẫn tới một thách
thức lớn cho ngành nông nghiệp toàn cầu, đòi hỏi cần tìm kiếm các giải pháp nhằm
tăng hiệu quả sử dụng nước (sản xuất lượng lương thực nhiều hơn trên một đơn vị
nước tưới).
1.1.2. Tổng quan về tình hình tưới cho lúa tại Việt Nam
Cả nước hiện nay có 104.548 công trình thủy nông lớn, vừa và nhỏ phục vụ
tưới cho tổng diện tích 2.065.062 ha canh tác [1]. Trong đó hồ chứa vừa và lớn có
743 hồ, trạm bơm điện có 1796 trạm bơm, đập dâng có 1017 cái, cống lấy nước có
4716 cái [5].
Xét về tỷ lệ diện tích canh tác được tưới, Việt Nam có tỷ lệ diện tích canh tác
được tưới là 52%, cao hơn nhiều so với các nước trên thế giới và khu vực [5].
Ngoài ra theo dự đoán của các chuyên gia đến năm 2025 nhu cầu dùng nước
cho các ngành kinh tế của Việt Nam vào khoảng 90 tỷ m3, chiếm 10,8% lượng nước
chảy vào lãnh thổ Việt Nam và chiếm 27% lượng nước sản sinh ra trên lãnh thổ,
đây là tỷ lệ quá cao so với thế giới. Như vậy trước thực trạng về sự suy giảm nguồn

nước, biến đổi khí hậu trong đó Việt Nam là một trong năm nước chịu ảnh hưởng
nặng nề nhất mà chúng ta vẫn giữ các thói quen sử dụng nước một cách lãng phí,
không hiệu quả thì sẽ là một thách thức rất lớn cho nền nông nghiệp nước nhà [5].
1.2. Khái quát về phương pháp tưới truyền thống và tưới tiết kiệm
1.2.1. Phương pháp tưới truyền thống
Hiện nay trong sản xuất nông nghiệp đặc biệt là canh tác lúa bà con nông dân
nhiều nơi vẫn áp dụng tập quán canh tác cũ đó là đưa nước vào ruộng quá nhiều,
luôn có một lớp nước cao 5-7 cm trong ruộng lúa suốt thời kỳ sinh trưởng, phát
triển. Chính điều này làm cho các lỗ hổng trong đất bị chiếm chỗ, lấp đầy bởi nước
làm giảm hàm lượng oxy trong đất, tạo môi trường yếm khí, ảnh hưởng không tốt
đến quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa.

4


Cây lúa, tuy là cây chịu nước nhưng không phải cây thủy sinh, có những giai
đoạn cây cần nước song cũng có những thời kỳ nếu cung cấp quá nhiều nước cũng
ảnh hưởng không tốt tới sinh trưởng và phát triển của cây lúa. Quá trình canh tác
chỉ cần tưới ngập mặt ruộng giai đoạn hồi xanh (tránh cỏ) và giai đoạn trổ bông (
không ảnh hưởng tới năng suất). Chính vì vậy canh tác theo phương pháp truyền
thống gây lãng phí nước, đem lại hiệu quả không cao trong sản xuất nông nghiệp.
1.2.2. Phương pháp tưới tiết kiệm – Tưới nông lộ phơi (NLP)
Hiện nay trong canh tác lúa, biện pháp tưới tiết kiệm nước cho hiệu quả cao và
được khuyến cáo nhiều nhất là kỹ thuật tưới nông lộ phơi (NLP) – theo khuyến cáo
của Cục Bảo vệ thực vật, Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) và các chuyên gia
trong lĩnh vực nông nghiệp.
Theo IRRI kỹ thuật tưới NLP như sau:
- Tuần đầu tiên sau sạ: giữ mực nước từ bão hòa đến cao khoảng 1 cm, mực nước
trong ruộng sẽ được giữ cao khoảng 1 – 3 cm theo giai đoạn phát triển của cây lúa
và giữ liên tục cho đến lúc bón phân lần 2 (khoảng 20 – 25 ngày sau sạ), giai đoạn

này nước là nhu cầu thiết yếu để cây lúa phát triển. Giữ nước trong ruộng ở giai
đoạn này sẽ hạn chế được sự mọc mầm của cỏ dại, bởi có nước làm môi trường
thành yếm khí, hạt cỏ dại sẽ không mọc được và cũng cần sử dụng thuốc trừ cỏ phù
hợp ở giai đoạn này.
- Giai đoạn 25 – 40 ngày: đây là giai đoạn lúa đẻ nhánh rộ và tối đa, phần lớn chồi
vô hiệu thường phát triển ở giai đoạn này, nên chỉ cần nước vừa đủ. Lúc này giữ
mực nước trong ruộng từ bằng mặt đến thấp hơn mặt ruộng 15 cm (đặt ống nhựa có
đục lỗ bên hông, bên trong có chia vạch 5 cm để theo dõi). Khi nước xuống thấp
hơn 15 cm thì bơm nước vào ruộng ngập tối đa 5 cm so với mặt ruộng. Khi nước hạ
từ từ xuống dưới vạch 15 cm thì tiếp tục bơm nước vào. Ở giai đoạn này lá lúa phát
triển giáp tán, hạt cỏ có nảy mầm cũng không phát triển và cạnh tranh được với cây
lúa. Đây cũng là giai đoạn cây lúa rất dễ bị bệnh khô vằn tấn công, mực nước không
quá cao làm hạch nấm khô vằn sẽ không phát tán trong ruộng, bệnh ít lây lan.
Cách điều tiết nước này sẽ làm phơi lộ mặt ruộng, vì vậy phương pháp này
được gọi là tưới nông lộ phơi. Mực nước dưới đất càng xa (nhưng không thấp hơn

5


15 cm so với mặt ruộng) sẽ giúp rễ lúa ăn sâu vào trong đất, vừa chống đổ ngã, vừa
dễ thu hoạch.

Hình 1: Ống nhựa có đục lỗ bên hông, bên trong có chia vạch 5 cm để theo dõi
- Giai đoạn lúa 40 – 45 ngày: đây là giai đoạn bón đón đòng, lúc này cần bơm nước
vào khoảng 1– 3 cm trước khi bón phân, nhằm tránh ánh sáng làm phân hủy và
phân bị bốc hơi, nhất là phân đạm.
- Giai đoạn lúa 60 – 70 ngày: đây là giai đoạn lúa trổ nên cần giữ nước cho cây lúa
trổ và thụ phấn dễ dàng, hạt lúa không bị lép lửng.
- Giai đoạn lúa 70 ngày tới thu hoạch: là giai đoạn ngậm sữa, chắc xanh và chín nên
chỉ cần giữ mực nước từ bằng mặt ruộng đến thấp hơn mặt ruộng 15 cm (khi cần

thiết thì bơm nước vào thêm). Cần xiết nước 10 ngày trước khi thu hoạch để mặt
ruộng được khô ráo, dễ cho việc sử dụng máy gặt.
 Điều kiện áp dụng tưới lúa tiết kiệm – Tưới NLP [4]
- Hệ thống công trình thủy lợi tương đối hoàn chỉnh, chủ động tưới tiêu.
- Mặt ruộng tương đối bằng phẳng.
- Không áp dụng cho vùng đất trồng lúa ảnh hưởng bởi chua phèn hoạt tính và nước
tưới nhiễm mặn.
- Không khuyến khích áp dụng cho vùng đất trũng và lúa vụ 3 (vụ Thu Đông) vì chi
phí bơm tiêu lớn.

6


 Lợi ích khi áp dụng kỹ thuật tưới NLP [4]
- Năng suất lúa tăng 5-10%
- Tiết kiệm lượng nước 20-30%
- Lượng phát thải khí nhà kính giảm 20-30%
- Cây lúa cứng không đổ ngã, giảm thất thoát sau thu hoạch so với tưới ngập liên
tục.
1.3. Tình hình nghiên cứu tưới tiết kiệm cho lúa trên thế giới và Việt Nam
1.3.1. Tình hình nghiên cứu tưới tiết kiệm cho lúa trên thế giới
Như đã biết, ngành nông nghiệp sản xuất lúa gạo là ngành có tỷ lệ tiêu thụ
nước lớn nhất, chiếm hơn 80% lượng nước tưới ở khu vực Châu Á. Vì vậy đây là
khu vực được các nhà khoa học ưu tiên nghiên cứu nhằm tìm các biện pháp tưới
thích hợp thay thế biện pháp tưới truyền thống để giảm lượng nước tưới cho canh
tác lúa. Tùy theo khu vực nghiên cứu, các giải pháp giảm lượng nước tưới có thể
chia làm 2 loại:
- Giảm lượng nước tưới trên hệ thống dẫn.
- Giảm lượng nước tưới tại mặt ruộng.
Việc giảm lượng nước tưới trên hệ thống dẫn chủ yếu được thực hiện thông

qua việc làm giảm tổn thất do thấm trên kênh dẫn thông qua việc cải tạo, nâng cấp
hệ thống kênh dẫn nước bằng việc cứng hóa hay lát mái kênh. Hay nói cách khác là
dùng giải pháp công trình để giảm lượng nước tưới. Tuy nhiên biện pháp này
thường chỉ giảm được lượng nước từ 5 – 15%. Hơn nữa biện pháp này đòi hỏi vốn
đầu tư lớn. Ngoài ra các biện pháp khác như san phẳng đồng ruộng, sử dụng lại
nguồn nước hồi quy cũng là những biện pháp hữu hiệu trong việc giảm lượng nước
tưới của hệ thống.
Các biện pháp hứa hẹn mang lại nhiều kết quả là biện pháp giảm lượng nước
tưới tại mặt ruộng thông qua việc điều tiết lớp nước mặt ruộng nhằm nâng cao hiệu
quả sử dụng nước mưa, giảm các thành phần hao nước như thấm và bốc hơi mà
không ảnh hưởng đến năng suất lúa. Biện pháp tưới NLP là biện pháp được chú ý

7


nghiên cứu ở nhiều nước như Nhật, Trung Quốc, Philippines, Ấn Độ, Tây Ban Nha,
Mỹ...Dưới đây là một số nghiên cứu đáng chú ý:
 Các nghiên cứu ở Philippines
Trong giai đoạn từ 1968 – 1995 Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI đã tiến
hành một số nghiên cứu nhằm nghiên cứu mối quan hệ giữa lượng nước tưới và
năng suất lúa [14]. Theo nghiên cứu của Bhuiyan và Tuong tiến hành năm 1995 cho
thấy, đối với lúa nước không nhất thiết phải luôn duy trì một lớp nước trên ruộng
nhằm đạt năng suất tối đa. Với biện pháp tưới NLP hợp lý áp dụng ngay từ đầu vụ
gieo cấy có thể giảm được lượng nước tưới tối đa từ 40% đến 45% so với tưới
NTX. Nếu áp dụng tưới NLP sau khi gieo cấy từ 35 – 40 ngày (khi tán lúa đã phủ
kín mặt đất) thì có thể tiết kiệm lượng nước tưới tối đa từ 25 –35% [15].
 Các nghiên cứu ở Nhật Bản
Phơi ruộng vào giữa giai đoạn sinh trưởng của lúa được công nhận là yếu tố
tăng năng suất lúa ở Nhật Bản. Biện pháp này đã được áp dụng từ những năm cuối
của thập kỷ 60 và ngày nay đã trở thành phổ biến ở Nhật Bản. Tuy nhiên việc

nghiên cứu tưới NLP mới được các nhà khoa học Nhật Bản quan tâm nghiên cứu từ
những năm đầu của thập kỷ 90 của thế kỷ 20. Đáng chú ý là các nghiên cứu của
Anbumozhi và các cộng sự được tiến hành vào năm 1998. Bằng biện pháp tưới NLP
với lớp nước mặt ruộng tối đa là 90 mm, áp dụng 30 ngày sau khi cấy. Kết quả như
sau [13]:
- Năng suất lúa không giảm so với tưới NTX
- Chỉ số sản phẩm lúa trên một đơn vị nước của phương pháp tưới NLP là 1,26
kg/m3 cao hơn so với 0,96 kg/m3 của phương pháp tưới NTX.
- Áp dụng chế độ tưới nước ngập – lộ hợp lý thì sẽ tiết kiệm được nước tưới mà
không làm giảm năng suất.
 Các nghiên cứu ở Ấn Độ [1]
Các nghiên cứu được tiến hành trong nhiều thập kỷ so sánh các phương pháp
tưới trên hầu hết các khu vực thuộc các hệ thống tưới chính trên toàn Ấn Độ đã đi
đến kết luận như sau:

8


- Kết quả tại tất cả các khu thí nghiệm đều cho thấy sự tăng năng suất lúa và giảm
lượng nước tưới khi áp dụng biện pháp tưới NLP so với biện pháp tưới NTX. Tuy
nhiên tỷ lệ tăng năng suất và giảm lượng nước tưới có sự khác nhau rất lớn tùy theo
kết quả thí nghiệm tại từng vùng và từng địa phương. Lý do cho sự khác biệt này có
thể giải thích:
+ Thứ nhất sự khác nhau về năng suất là do sự không đồng nhất về các yếu tố như
giống, khí hậu, loại đất và lượng phân bón, sâu bệnh...
+ Thứ hai sự khác nhau về lượng nước tiết kiệm được cho là chế độ mưa (lượng và sự
phân bố), loại đất và vị trí khu vực thí nghiệm là yếu tố chi phối sự khác nhau này.
 Các nghiên cứu ở Trung Quốc
Các nghiên cứu tại Trung Quốc được tiến hành trên cả hai phạm vi toàn hệ
thống và tại mặt ruộng. Trong các nghiên cứu nhiều thập kỷ qua đáng chú ý là

nghiên cứu của Mao Zhi 1996 về giá trị bốc hơi, thấm, và mức tưới yêu cầu của các
phương pháp tưới NTX và NLP.
Bảng 1: Giá trị trung bình bốc hơi, thấm, mức tưới yêu cầu của các biện pháp
tưới NTX và NLP
STT

Biện pháp tưới

Bốc hơi (mm)

Thấm (mm)

Mức tưới (mm)

1

Tưới NTX

765,4

514,9

1280,3

2

Tưới NLP

688,8

169,3

858,1

Nguồn: Mao Zhi 1996[18]
Theo Mao Zhi áp dụng phương pháp tưới NLP ngoài việc giúp tiết kiệm
lượng nước tưới vào khoảng 20-35% còn làm giảm mực nước ngầm trong ruộng từ
0,3 – 0,5m do đó lượng oxy hòa tan trong đất tăng lên từ 120 – 200% so với tưới
ngập. Năng suất lúa cũng tăng từ 15 – 28%. Lượng sản phẩm nông nghiệp trên một
đơn vị m3 nước tăng từ 0,65 – 0,82 kg/m3 ở phương pháp tưới NTX lên 1,18 – 1,5
kg/m3 ở phương pháp tưới NLP [19].
Tưới NLP còn cho hiệu quả trên đất cát. Ở các vùng này cường độ thấm và
bốc hơi lớn nên áp dụng tưới NLP đúng thời điểm sẽ giúp tiết kiệm nước tưới và
tăng hiệu quả sử dụng nước lên rất nhiều.

9


 Các nghiên cứu tại Pakistan
Theo nghiên cứu của Sandhu 1980 về ảnh hưởng của thời gian phơi ruộng
đối với năng suất lúa trên đất thịt pha cát cho thấy hiệu quả sử dụng nước tăng lên
từ 30, 54, 57 và 88% tương ứng với các thời gian để khô ruộng 1 ngày, 2 ngày, 3
ngày và 5 ngày so với phương pháp tưới ngập truyền thống. Tiềm năng tiết kiệm
nước theo phương pháp này có thể giảm được một lượng nước từ 20 – 50% so với
tưới NTX. Tác giả cũng giải thích cho sự khác biệt này là nhờ giảm thất thoát do
thấm thẳng đứng trong thời kỳ ruộng cạn.
Ngoài ra trong hai năm 1992, 1993 Bhuiyan tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng
của chế độ nước mặt ruộng đến việc giảm mức tưới. Nghiên cứu tiến hành duy trì một
lớp nước nông trên mặt ruộng sau khi gieo cấy 45 ngày. Sau đó chế độ nước mặt ruộng
luôn duy trì ở mức bão hòa. Lượng nước tiết kiệm được do áp dụng phương pháp này

đạt tới 40% so với tưới NTX mà không làm giảm năng suất lúa [15].
Các kết quả tương tự cũng được ghi nhận thông qua nghiên cứu của Kijne
năm 1994 [17] như sau:
- Tưới không liên tục: Ruộng được tưới khi độ ẩm đất xuống thấp hơn độ ẩm đồng
ruộng. Lượng nước duy trì ở mức ngập nông. Phương pháp này có thể tiết kiệm
20% lượng nước tưới so với tưới ngập liên tục.
- Tưới ngập giai đoạn đầu: Áp dụng phương pháp này thì lượng nước tiết kiệm đến
40% nhưng năng suất cây trồng giảm 25%.
- Tưới NLP được thực hiện như sau: trước khi kết thúc thời kỳ trỗ bông 30 ngày
ruộng được tưới ngập nông, các giai đoạn khác luôn duy trì độ ẩm không nhỏ hơn
75% độ ẩm bão hòa. Phương pháp này có thể tiết kiệm được nước tưới là 25% mà
không làm giảm năng suất.
Một nghiên khác của Mishra và cộng sự cho thấy để đạt được sự tối ưu trong
năng suất lúa và hiệu quả sử dụng nước cần áp dụng kỹ thuật tưới NLP với thời gian
lộ tùy thuộc vào mực nước ngầm nông hay sâu. Với mực nước ngầm nông (dao
động từ 7 – 92 cm) thời gian lộ từ 3 – 5 ngày. Với mực nước ngầm trung bình (dao
động từ 13 – 126 cm) thời gian lộ từ 1-3 ngày [20].

10


1.3.2. Tình hình nghiên cứu tưới tiết kiệm cho lúa tại Việt Nam
Theo PGS.TS Nguyễn Văn Tỉnh – Phó Tổng cục trưởng Tổng cục Thủy Lợi
thì kỹ thuật tưới tiết kiệm đã có mặt tại Việt Nam từ thập niên 60 của thế kỷ 20. Tuy
nhiên do thời điểm ấy hạn hán ít xảy ra nên phương pháp này không được chú trọng
[10]. Ngày nay khi biến đổi khí hậu diễn ra ngày một phức tạp cùng với sự không
ổn định về nguồn nước do 2/3 lượng nước hình thành hàng năm bên ngoài lãnh thổ
làm cho Việt Nam chúng ta phụ thuộc vào tỷ lệ khai thác, sử dụng nước của các
quốc gia vùng thượng nguồn. Mặt khác trong số gần 300 tỷ m3 nước hình thành
trong nội địa sự phân bố rất không đồng đều cả theo không gian và thời gian làm

cho nhiều vùng đất khan hiếm nước [1].
Xuất phát từ thực tế này mà phương pháp tưới tiết kiệm NLP cũng đã được
nghiên cứu tại nhiều vùng của đất nước để có thể nhân rộng hơn nữa trên phạm vi
toàn quốc, dần thay đổi tập quán canh tác của nông dân tưới NTX gây lãng phí
nước và hiệu quả kinh tế lại không cao.
Theo nghiên cứu của PGS.TS Trần Viết Ổn và TS. Nguyễn Việt Anh về
thực hiện tưới tiết kiệm cho lúa tại xã Quỳnh Hồng – Quỳnh Lưu – Nghệ An
trong 5 vụ gieo trồng từ 2006 tới 2008 có được kết quả được trình bày trong
bảng 2 bên dưới [3]:

11


Bảng 2: Tổng hợp kết quả số lần tưới và lượng nước tưới trong 5 vụ Đông
Xuân và Hè Thu từ 2006 – 2008 tại Quỳnh Lưu – Nghệ An

Năm

Mùa vụ

Khu thí nghiệm

Khu đối chứng

Tỷ lệ lượng

(S = 16.000m2)

(S = 16.000m2)

nước tưới

Số lần Tổng lượng Số lần Tổng lượng

giảm nhờ

nước tưới tưới tiết kiệm

tưới

nước tưới

tưới

(lần)

(m3/ha)

(lần)

(m3/ha)

(%)

Vụ Đông Xuân

9

5262

15

6042

20,4

Vụ Hè Thu

8

3587

13

4497

22,2

Vụ Đông Xuân

9

4394

15

5485

25,0

Vụ Hè Thu

8

3250

14

4667

43,6

9

4937

15

5879

19,1

Năm 2006

Năm 2007
Năm 2008 Vụ Đông Xuân

Dựa vào bảng 3 có thể thấy phương pháp tưới tiết kiệm giúp tổng lượng
nước tưới cho lúa giảm từ 19,1% đến 43,6% so với quy trình tưới truyền thống. Số
lần tưới giảm từ 35% đến 45% (giảm từ 5 – 6 đợt tưới).

Về năng suất được thể hiện thông qua bảng 3.
Bảng 3: Năng suất lúa trong 5 vụ Đông Xuân và Hè Thu từ 2006 – 2008 tại
Quỳnh Lưu – Nghệ An

Năm

NS ô thí

NS ô đối

Tỷ lệ NS ô thí nghiệm so với

nghiệm

chứng

đối chứng (%)

(tạ/ha)

(tạ/ha)

Tăng (+), giảm (-)

Vụ Đông Xuân

74,5

76,0

- 1,97

Vụ Hè Thu

65,0

63,0

+ 3,17

Vụ Đông Xuân

62,0

59,5

+ 4,20

Vụ Hè Thu

58,5

60,0

- 2,50

Vụ Đông Xuân

72,5

74,0

- 2,03

Mùa vụ

Năm 2006

Năm 2007
Năm 2008

12


Về năng suất kết quả cho thấy năng suất giữa ô thí nghiệm và đối chứng có
sự khác nhau không đáng kể (dao động từ -1,97% đến 4,2%). Ở vụ Đông Xuân
2007 ở cả hai ô thí nghiệm và đối chứng năng suất lúa đều giảm so với 2 vụ Đông
Xuân 2006 và 2008 là do ảnh hưởng của bệnh khô vằn trong giai đoạn làm đòng –
trổ bông. Ngoài ra giai đoạn này sự chuyển đổi thời tiết bất ngờ từ nóng sang lạnh
đã làm lá phát triển nhiều, cổ bông phát triển kém dẫn đên năng suất giảm so với
mọi năm.
Ngoài nghiên cứu tại Quỳnh Lưu – Nghệ An thì PGS.TS Trần Viết Ổn và
TS. Nguyễn Việt Anh còn tiến hành các nghiên cứu tương tự trong 5 vụ Đông
Xuân, Hè Thu năm 2006 – 2008 tại một số huyện thuộc thành phố Hà Nội và Long
An. Thông qua các nghiên cứu này đưa ra một số kết luận sau:
- Lượng nước tưới giảm giúp chi phí sản xuất nông nghiệp giảm, thu nhập của
người dân từ sản xuất nông nghiệp được cải thiện.
- Quy trình này góp phần giảm bớt lượng chất độc hại trong đất và số rễ đen của
lúa. Giai đoạn phơi ruộng làm lớp đất mặt bị rạn nứt, không khí xâm nhập vào đất
dễ dàng, vi sinh vật háo khí hoạt động mạnh, hàm lượng chất khử bị giảm xuống do

bị oxy hóa, các chất có hại cho lúa như H2S, CH4, FeS,… sản sinh ra trong quá trình
ngập nước được giảm trừ.
- Trên ruộng bón nhiều phân hữu cơ hoặc ruộng giàu mùn, bị ngập nước thường
xuyên, rút nước phơi mặt ruộng tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình phân giải
của vi sinh vật háo khí. Sau khi ngập nước trở lại, đất trở nên giàu chất dinh dưỡng
dễ tiêu để cung cấp cho cây lúa ở thời kỳ làm đòng, trổ bông. Vì vậy, có thể xem rút
nước phơi ruộng là một biện pháp bón phân thúc đòng cho lúa.
- Khống chế đốt lúa vươn dài và tăng độ cứng của gốc, tăng khả năng chống đổ của
cây lúa.
- Tích lũy thêm chất dinh dưỡng trong đất. Khi tháo cạn, các chất dinh dưỡng trong
đất như đạm, lân dễ tiêu đều giảm nhưng khi tưới lại thì lại tăng lên so với trước lúc
tháo cạn.
- Nâng cao tỷ lệ thành bông và hạn chế đẻ nhánh vô hiệu của cây lúa.

13


- Trong thời gian phơi ruộng, nước mao quản dâng cao có thể cung cấp nước cho bộ
rễ cây lúa sử dụng nên thời gian phơi ruộng hoàn toàn không ảnh hưởng đến quá
trình sinh trưởng của cây trồng.
Ngoài nghiên cứu trên thì còn một nghiên cứu đáng chú ý đó là đề tài
“Nghiên cứu quy trình công nghệ tưới tiết kiệm cho lúa và cà phê” [12] được tiến
hành nghiên cứu trên phạm vi ô thí nghiệm có kích thước 1,5 x 1,5m, bố trí 32 ô thí
nghiệm tại Trung tâm Nghiên cứu thủy nông Thường Tín thuộc Viện Khoa Học
Thủy Lợi Việt Nam trên nền đất sét pha với giống lúa Khang Dân. Thời gian nghiên
cứu được tiến hành trong 5 vụ từ 2006 – 2008. Trong thời kỳ đẻ nhánh và trổ bông,
ruộng lúa luôn được giữ ở chế độ tưới ngay sau khi ruộng cạn nước, các thời kỳ
khác thí nghiệm được tiến hành theo 10 công thức sau:
- Tưới nông thường xuyên với lớp nước mặt ruộng từ 30 – 50 mm.
- Tưới sâu thường xuyên với lớp nước mặt ruộng từ 50 – 100 mm.

- Tưới nông lộ liên tiếp với công thức tưới từ 0 – 50 mm (tưới ngay sau khi ruộng
cạn nước).
- Tưới nông lộ phơi với công thức tưới từ 0 – 50 mm (tưới ngay sau khi ruộng cạn
nước 3 ngày).
- Tưới nông lộ phơi với công thức tưới từ 0 – 50 mm (tưới ngay sau khi ruộng cạn
nước 6 ngày).
- Tưới nông lộ phơi với công thức tưới từ 0 – 50 mm (tưới ngay sau khi ruộng cạn
nước 9 ngày).
- Tưới sâu lộ liên tiếp với công thức tưới từ 0 – 100 mm (tưới ngay sau khi ruộng
cạn nước).
- Tưới sâu lộ phơi với công thức tưới từ 0 – 100 mm (tưới ngay sau khi ruộng cạn
nước 3 ngày).
- Tưới sâu lộ phơi với công thức tưới từ 0 – 100 mm (tưới ngay sau khi ruộng cạn
nước 6 ngày).
- Tưới sâu lộ phơi với công thức tưới từ 0 – 100 mm (tưới ngay sau khi ruộng cạn
nước 9 ngày).

14


Kết quả cho thấy sự dao động năng suất lúa của các công thức thí nghiệm
phụ thuộc vào mùa vụ và thời gian phơi ruộng. Trong toàn bộ các công thức thí
nghiệm mức độ dao động không vượt quá 10% giá trị so với năng suất của ô đối
chứng khi thời gian phơi ruộng không vượt quá 3 ngày đối với vụ Mùa và 6 ngày
đối với vụ Xuân. Nếu vượt quá thời gian phơi ruộng trên thì có sự giảm năng
suất đáng kể.
Về mức tưới kết quả nghiên cứu cho thấy mức dao động khá lớn. Ở các công
thức tưới nông lộ phơi, thời gian phơi ruộng càng nhiều hệ số sử dụng nước mưa
càng tăng. Tuy nhiên nếu trong thời kỳ phơi ruộng nếu để bề mặt đất ruộng nứt nẻ,
khả năng mất nước do thấm theo chiều thẳng đứng sẽ tăng lên. Do vậy mức tưới lại

tăng lên đáng kể. Tùy theo mức độ nứt nẻ mà lượng nước bị mất do thẩm lậu theo
chiều thẳng đứng có khác nhau. Song nhìn chung áp dụng tưới NLP hợp lý có thể
giảm được số lần tưới từ 2 – 4 lần.
Các kết quả từ nghiên cứu trên còn giúp đưa đến một số nhận xét sau đây:
- Không kể các loại hình đất có vấn đề như đất mặn, đất phèn...trên nền các loại đất
trung tính thì việc áp dụng chế độ phơi ruộng cho thấy các quá trình xảy ra trong đất
có lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của lúa. Khi phơi ruộng Eh tăng, tăng cường
ôxy trong đất điều này có lợi cho sự phát triển của rễ lúa, tăng cường hoạt động của
nhóm vi khuẩn có lợi tại vùng rễ lúa. Mặt khác phơi ruộng làm giảm các chất có hại
như Fe2+, H2S trong đất lúa.
- Cây lúa rất nhạy cảm với việc thiếu nước. Đặc biệt là trong một số thời kỳ như đẻ
nhánh, trổ bông, nếu thiếu nước giai đoạn này năng suất giảm rõ rệt. Các giai đoạn
khác cây lúa có thể sinh trưởng và phát triển tốt khi trên ruộng duy trì độ ẩm không
nhỏ hơn 80% độ ẩm đồng ruộng. Nếu áp dụng chế độ tưới hợp lý thì sẽ không làm
giảm năng suất lúa.
- Cây lúa ưa ẩm nhưng nếu trong ruộng nước ngập sâu thì cũng hạn chế sự sinh
trưởng nên năng suất giảm. Vì vậy cần khống chế mức nước ở trong ruộng hợp lý.

15


1.4. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ nước đến chuyển hóa N, P dễ
tiêu trên thế giới và Việt Nam
1.4.1. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ nước đến chuyển hóa N, P
dễ tiêu trên thế giới
Theo nghiên cứu của Chang và Chu (1959) và Turner và Gilliam (1976)
nhận thấy rằng sau khi đưa nước vào ruộng lân hòa tan tăng lên do FePO4.2H2O bị
khử thành Fe3(PO4)2 dễ hòa tan hơn [21].
Islam (1973) chỉ ra rằng khi đưa nước vào ruộng, lân được giải phóng từ lân
hữu cơ, đặc biệt là phytat sắt [8]. Trong đất cacbonat việc tích lũy CO2 sẽ dẫn đến

pH giảm từ đây làm tăng hàm lượng lân dễ tiêu đã được chứng minh bởi Khan và
Mandal (1973) [16].
Các nghiên cứu của Hayman (1975), cho thấy axit nitric và axit sunfuaric do
vi khuẩn dị dưỡng tạo ra và axit cacbonic do vi khuẩn tự dưỡng đem lại dư thừa
trong đất cũng làm tăng độ hòa tan của phốt phat trong đất. Trong điều kiện yếm khí
của đất ngập nước đất giàu chất hữu cơ H2S hình thành làm tăng khả năng hòa tan
phốt phat sắt do chuyển Fe trong phốt phat sắt thành FeS và giải phóng lân [8].
Shinha (1971), thấy rạ lúa phân giải yếm khí tăng giải phóng lân [11].
Braydy, Nycle C. (1984), ở đất ngập nước như đất lúa quá trình phản đạm hóa
có thể mất nhiều đạm nếu bón không đúng cách. Bón phân đạm ure và amôn vào
tầng ôxy hóa của đất lúa có thể giảm 60% - 70% đạm dưới cả 3 dạng: NH3, N2O,
N2. Bón đạm vào tầng khử, giữ đạm dưới dạng NH4+, ngăn chặn việc hình thành
đạm NO3- trong ruộng lúa có thể nâng hiệu lực phân đạm lên gấp đôi [8].
Sự cố định đạm trong đất được nghiên cứu bởi nhiều nhà khoa học và tiêu
biểu có Powlson và cs (1986), khẳng định rằng khi bón các loại phân đạm gốc amôn
thì đạm sẽ bị cố định mạnh hơn so với khi bón các loại phân đạm dạng nitrat [8].
Bên cạnh đó theo Goswani và cs (1988), thì khi bón đạm cho lúa với liều lượng 60 –
120 kg N/ha trong hệ thống luân canh lúa – lúa mì cho thấy: 16,7% – 25,6% lượng
đạm bón vào đất bị cố định [8].

16