Ảnh hưởng của lịch tưới ở các giai đoạn sinh trưởng của các cây ngô đường và xác định thời kỳ tới hạn nước dựa trên chỉ số ngày khô hạn

ảnh hưởng của lịch tưới ở các giai đoạn sinh trưởng của cây ngô đường
và xác định thời kỳ tới hạn nước dựa vào chỉ số ngày khô hạn

TS. Lê Thị Nguyên
Trường Đại thủy lợi
Tóm tắt
Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của lịch tưới nước ở các giai đoạn sinh tưởng
khác nhau và xác định các thời kỳ tới hạn nước của cây ngô đường dựa vào chỉ số ngày
khô hạn. Thí nghiệm được bố trí với 7 công thức với tỷ số IW/CPE (tỷ lệ giữa lượng
nước tưới IW và lượng bốc hơi pan tích lũy CPE) thay đổi trong phạm vi 0,6 - 0,8 ở 3
giai đoạn sinh trưởng chính của ngô. Các yếu tố quan trắc trong thí nghiệm là năng
suất, phẩm chất ngô, độ ẩm đất, thời kỳ tới hạn nước (khủng hoảng nước) và chỉ số
ngày khô hạn. Kết quả thí nghiệm cho thấy công thức tưới ở tỷ lệ IW/CPE = 0,8 cho
toàn bộ thời gian sinh trưởng của ngô là tốt nhất. Thời kỳ từ xoáy nõm đến làm hạt là
thời kỳ tới hạn nước của cây ngô.
Phạm vi của bài báo này giới hạn vào : Lịch tưới nước, thời kỳ sinh trưởng của
cây ngô đường, tỉ lệ IW/CPE, sự thiếu hụt ẩm, thời kỳ tới hạn nước và trị số ngày khô
hạn.

1. Đặt vấn đề
Nước có vai trò hết sức quan trọng đối với sản xuất nông nghiệp. Hiện nay với 7075% tổng lượng nước dành cho nông nghiệp mà chủ yếu là tưới cho cây trồng với nhu
cầu này ngày càng tăng. Hơn nữa nguồn nước ngày một khan hiếm do sự biến đổi của
khí hậu phức tạp, làm cho nước tưới cho sản xuất nông nghiệp đã quá tải. Vì vậy, việc
xác định kế hoạch tưới hợp lý trở nên rất cấp thiết, trong đó xác định thời kỳ tới hạn
nước của cây trồng là mấu chốt để lựa chọn chế độ tưới hợp lý. Thời kỳ tới hạn nước
của cây trồng là thời kỳ nếu trong đất chỉ cần thiếu hụt một lượng nước rất nhỏ so với
độ ẩm tối đa đồng ruộng đã làm giảm năng suất và phẩm chất của cây.
ở nước ta, cây trồng rất phong phú và đa dạng, hầu hết là cây trồng cạn có giá trị
kinh tế cao như lúa đặc sản, ngô đường, đậu tương, rau đặc sản... Nhu cầu nước tưới của
chúng không lớn, nhưng để xác định được chế độ ẩm và chế độ tưới tối ưu cho chúng
nhằm đạt được năng suất cao, phẩm chất tốt vẫn còn nhiều hạn chế.

Cho tới nay, trong thực tế tưới nước cho cây trồng chủ yếu vẫn dựa vào sự biến động
độ ẩm đất trong tầng đất canh tác ở các thời kỳ sinh trưởng của cây. Nhưng theo Prihar
và cộng tác 1976 đã nghiên cứu cho thấy, việc chọn cách xác định lịch tưới dựa vào tỉ lệ
giữa lượng nước tưới (IW) và lượng bốc hơi Pan tích lũy (CPE) trên đồng ruộng là có cơ
sở thực tế, hiệu quả kinh tế và đáng tin cậy. Vì vậy, mục tiêu của bài này là trình bày
ảnh hưởng của lịch tưới nước dựa trên tỉ lệ IW/CPE dao động trong phạm vi 0,6 - 0,8 ở


3 thời kỳ sinh trưởng chính của cây ngô đường và sơ bộ tính toán các thời kỳ tới hạn
nước của nó dựa vào khái niệm chỉ số ngày khô hạn.

2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
a. Đối tượng nghiên cứu :
Chọn cây ngô đường làm đối tượng nghiên cứu vì nó là cây trồng đặc sản, vừa là
cây lương thực, vừa là cây thực phẩm đang được các nhà nghiên cứu lai tạo giống quan
tâm, chú trọng phát triển ở Việt nam.
Cây ngô đường có tổng thời gian sinh trưởng là 85 ngày, được chia ra làm 4 thời
kỳ sinh trưởng :
1- Thời kỳ gieo đến mọc, thời gian của thời kỳ này là 10 ngày
2- Thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng (phát triển thân, rễ, lá), thời gian của thời kỳ
này là 25 ngày (kể từ ngày thứ 11 đến ngày thứ 35 sau gieo).
3- Thời kỳ sinh trưởng sinh thực (trổ cờ đến làm hạt), thời gian của thời kỳ này
là 30 ngày (kể từ ngày thứ 36 đến ngày thứ 65 sau gieo).
4 - Thời kỳ chín, thời gian của thời kỳ này là 20 ngày (kể từ ngày 66 đến thu
hoạch) .
b. Điều kiện thí nghiệm :
- Đất khu thí nghiệm là đất phù sa cổ, có thành phần cơ giới trung bình, pHKCl =
5.0-5.5, Hàm lượng chất dinh dưỡng trung bình.
- Các đặc trưng thủy văn trong đất tính trung bình cho lớp đất từ 0-60cm có độ
ẩm đồng ruộng là 35% TLĐKK, độ ẩm cây héo 19% TLĐKK, dung trọng đất

1,3gam/cm3.
Thời vụ gieo ngô vào tháng 9, cây ngô được gieo với hàng cách hàng là 60cm,
cây cách cây là 30cm, được trồng theo luống. Phân bón, quản lý và chăm sóc như sản
xuất đại trà.
c. Công thức thí nghiệm tưới :
Thí nghiệm được bố trí theo hình khối ngẫu nhiên với 3 lần nhắc lại. Mỗi công
thức có 3 rãnh tưới và 2 luống trồng. Lịch tưới nước được bố trí dựa vào tỉ lệ IW/CPE
với mức tưới không thay đổi là 5cm (500 m3/ha). Các công thức thí nghiệm tưới được
bố trí như bảng 1.
Bảng 1. Các công thức thí nghiệm
Các giai đoạn sinh trưởng của ngô đường
Công thức
GĐ 1: sinh trưởng
GĐ 2: sinh trưởng
GĐ 3: Chín (từ 66
thí nghiệm
dinh dưỡng (10 đến
sinh thực (36 đến
ngày đến thu hoạch
35 ngày sau gieo)
65 ngày sau gieo)
IW/CPE (tỉ lệ giữa lượng nước tưới và lượng bốc hơi đồng ruộng)
1
0.6
0.6
0.6
2
0.8
0.8
0.8

3
0.6
0.8
0.8
4
0.8
0.6
0.8


5
6
7

0.8
0.6
0.8

0.8
0.6
0.6

0.6
0.8
0.6

d. Các chỉ tiêu quan trắc theo dõi :
- Độ ẩm đất tại các công thức thí nghiệm: Độ ẩm đất được theo dõi ở độ sâu
trong tầng đất nuôi cây và được chia ra làm 2 lớp : từ 0-30cm và từ 30-60 cm. Độ ẩm
đất trước khi tưới (AM) ở các lớp đất được xác định theo công thức sau :

AM

AC PWP x100
FC PWP

Trong đó :
AC : độ ẩm thực đo trước khi tưới (%TLĐKK)
FC : độ ẩm đồng ruộng (%TLĐKK)
PWP : độ ẩm cây héo (%TLĐKK)
- Các yếu tố cấu thành năng suất và chất lượng ngô :
Chiều cao cây, đường kính cây, số bắp/cây, chiều dài bắp, số hàng mang hạt.bắp, số
hạt/hàng, tổng số hạt/bắp, trọng lượng hạt tưới/bắp, năng suất ngô/ha, năng suất chất
xanh/ha và hàm lượng đường trong hạt.
- Chỉ số ngày khô hạn (SDI) được Hiller và cộng tác đề nghị để sơ bộ xác định
các thời kỳ tới hạn nước của cây trồng được tính theo công thức :
n

SDI CSxSD
i 1

Trong đó : CS : là hệ số nhạy cảm nước của cây được tính theo công thức :
CS

X X1
X

X : năng suất cây trồng ở công thức không bị thiếu ẩm (công thức 2); X1 : năng suất
cây trồng ở công thức bị thiếu ẩm.
SD : hệ số ngày khô hạn. Hệ số này cho biết về mức độ khô hạn khi tưới ở tỉ lệ
IW/CPE = 0.6 với mức tưới IW = 5cm trong các giai đoạn sinh trưởng của cây.

n : Số giai đoạn sinh trưởng
n
Gọi SDI0 = SDI/số thí nghiệm bị thiếu ẩm thì SD = SDI0/CS
i=1
Hàm lượng nước tương đối trong lá (%) trước khi tưới được xác định theo công
thức sau :
RWC (%) = (Trọng lượng lá tươi - Trọng lượng lá khô) / (Trọng lượng lá bảo
hòa nước - Trọng lượng lá khô).


3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
- ảnh hưởng của độ ẩm đất tới các yếu tố năng xuất :
Kết quả nếu ở bảng 2 cho thấy : ở công thức 1 thí nghiệm tưới ở tỉ lệ 0.6IW/CPE
cho cả 3 thời kỳ sinh trưởng có độ ẩm trước khi tưới dưới 50% tổng độ ẩm sẵn có trong
đất (43.71%-49.0%) ở lớp đất từ 0-30cm, khi kéo dài chu kỳ tưới (chu kỳ tưới 12-13
ngày) thì năng suất ngô tươi giảm 39 % và năng suất chất xanh giảm 26 % so với công
thức tưới ở tỉ lệ 0.8IW/CPE cho cả 3 thời kỳ sinh trưởng có độ ẩm trước khi tưới trên
60% tổng độ ẩm sẵn có trong đất ở lớp đất từ 0-30cm, với chu kỳ tưới 8-9 ngày.
Bảng 2. Độ ẩm đất trước khi tưới dưới ảnh hưởng của lịch tưới ở các giai đoạn sinh
trưởng.
Lịch tưới
CTTN

GĐ 1

GĐ 2

GĐ 3

(IW/CPE)

(IW/CPE)

(IW/CPE)

1

0.6

0.6

0.6

2

0.8

0.8

0.8

3

0.6

0.8

0.8

4

0.8

0.6

0.8

5

0.8

0.8

0.6

6

0.6

0.6

0.8

7

0.8

0.6

0.6

Độ sâu
lớp đất
(cm)

0-30
30-60
0-30
30-60
0-30
30-60
0-30
30-60
0-30
30-60
0-30
30-60
0-30
30-60

Độ ẩm trước khi tưới (%)
GĐ 1
GĐ 2
GĐ 3
43.71
45.40
49.0
52.76
53.73
56.04

61.64
59.95
66.12
67.75
65.63
70.61
45.99
56.35
58.75
52.15
60.41
65.2
66.86
49.59
54.66
68.06
58.16
66.12
59.29
59.44
51.43
69.29
69.97
60.71
45.62
47.09
58.41
55.13
56.46
66.54

59.8
50.55
49.3
67.39
63.2
64.35

Kết quả về năng suất bắp và năng suất chất xanh của ngô được trình bày ở bảng 3
cho thấy :
- Đối với các yếu tố cấu thành năng suất :
Qua thí nghiệm rút ra : công thức thí nghiệm 2 tưới cho cả 3 thời kỳ sinh trưởng
của cây ngô ở cùng tỉ lệ 0.8IW/CPE cho thấy : số bắp/cây (1.86), chiếu dài bắp
(23.82cm), số hàng mang hạt/bắp (14.65 hàng/bắp), số hạt trên hàng (41.45 hạt/hàng),
tổng số hạt trên bắp (585.30 hạt/bắp) và trọng lượng hạt tưới/bắp (366.25 g/bắp) là lớn
nhất, sau đó đến công thức 5 được tưới ở tỉ lệ 0.8IW/CPE cho thời kỳ từ 10-35 ngày và
36-65 ngày sau gieo, rồi đến công thức 4 tưới ở tỉ lệ 0.8IW/CPE ở thời kỳ từ 10-35 ngày
sau gieo và từ 66 ngày đến thu hoạch, còn công thức 1 tưới ở tỉ lệ 0.6IW/CPE cho cả 3
thời kỳ sinh trưởng cho yếu tố năng xuất là thấp nhất.
- Đối với năng suất ngô :


Thí nghiệm tưới ở công thức 2 với tỉ lệ 0.8IW/CPE cho cả 3 thời kỳ sinh trưởng
phát triển của cây ngô cho năng suất bắp lớn nhất (12.63 tấn/ha), sau đó là đến công
thức 5 tưới với tỉ lệ 0.8IW/CPE ở thời kỳ từ 10-35 ngày và 36-65 ngày sau gieo (10.27
tấn/ha). Công thức 4 tưới ở tỉ lệ 0.8IW/CPE ở giai đoạn 1 (10-35 ngày sau gieo) và giai
đoạn 3 (66 ngày đến thu hoạch) năng suất là 9.47 tấn/ha. Công thức 7 tưới ở tỉ lệ
0.8IW/CPE ở giai đoạn 1 (10-35 ngày sau gieo) năng suất 8.42 tấn/ha. Công thức 3,
tưới với tỉ lệ 0.8IW/CPE ở giai đoạn 2 (36-65 ngày và 66-thu hoạch sau gieo năng suất
8.11 tấn/ha. Công thức 6 tưới ở tỉ lệ 0.8IW/CPE ở giai điạn 3 (66 ngày đến thu hoạch
sau gieo) năng suất 8 tấn/ha. Còn thí nghiệm tưới ở công thức tưới 1 với tỉ lệ

0.6IW/CPE cho cả 3 thời kỳ sinh trưởng phát triển của cây ngô có năng suất bắp thấp
nhất (7.68 tấn/ha).


Bảng 3. Năng suất bắp và chất xanh, hàm lượng đường trong hạt ngô dưới ảnh hưởng của lich tưới ở các thời kỳ sinh trưởng của cây
ngô đường.

GĐ 1

GĐ 2

GĐ 3

CTTN

Số
bắp/
cây

IW/CPE

Chiều
dài
bắp
(cm)

Số
hàng/
bắp

Số hạt/
hàng

Số hạt/bắp

Trọng

Hàm

lượng

lượng

hạt

đường

(g/bắp)

(g/g hạt)

Đường
NS bắp

kinh

(t/ha)

thân
(cm)

Trọng
lượng

Chiều

chất

cao cây

xanh

(cm)

(g/cây)

NS
chất
xanh
(t/ha)

1

0.6

0.6

0.6

1.0

17.47

10.58

27.44

308.3

180

1733.33

7.68

6.19

275.75

98.78

17.18

2

0.8

0.8

0.8

1.86

23.82

14.65

41.45

585.30

366.25

2900

12.63

8.72

493.25

140.73

23.17

3

0.6

0.8

0.8

1.23

19

11.3

30

340.36

203.5

2250

8.11

7.18

292

109.4

18.62

4

0.8

0.6

0.8

1.4

20.05

13

33.55

445.45

284

2400

9.47

7.45

366.75

121.25

19.3

5

0.8

0.8

0.6

1.58

20.97

13.05

34.15

446.27

289.5

2650

10.27

7.7

393

124.05

21.29

6

0.6

0.6

0.8

1.0

17.8

11.18

27.91

312.4

199.75

1750

8.0

6.86

285

170

18.4

7

0.8

0.6

0.6

1.2

19.1

12.05

31.3

351.6

223.75

2300

8.42

7.43

307.25

116.61

18.98

S.E.M

0,06

0,23

0,25

1,27

14,13

8,25

68,72

0,38

0,07

0,39

2.22

0,38

C.D 5%

0,19

0,70

0,75

3,77

41,97

24,51

237,82

1,11

0,21

1,17

6,60

1,12


Bảng 4. Chỉ số ngày khô hạn dưới ảnh hưởng của lịch tưới ở thời kỳ sinh trưởng ngô đường.
Thời kỳ sinh trưởng

Năng suất (tấn/ha)

CTTN

1
2
3
4
5
6
7

GĐ 1

GĐ 2

GĐ 3

Bắp

Chất
xanh

83.33
62.5
83.33
62.5
62.5
83.33

62.5

83.33
62.5
62.5
83.33
62.5
83.33
83.33

83.33
62.5
62.5
62.5
83.33
62.5
83.33

7.68
12.63
8.11
9.47
10.27
8.0
8.42

17.18
23.17
18.62
19.3

21.29
18.4
18.9

SD mm
của
CPE

CS

Tổng
cộng

NS
bắp
(t/ha)

24.86
35.8
26.33
28.77
31.65
26.4
27.4

0.39
0.35
0.25
0.19
0.37

0.33

NS
chất
xanh
(t/ha)
0.26
0.19
0.16
0.08
0.2
0.18

Tổng
cộng
(t/ha)
0.3
0.25
0.19
0.12
0.26
0.23

SDI
NS
bắp
(t/ha)

83.33
83.33

83.33
83.33
83.33
83.33

32.49
29.16
20.83
15.83
30.83
27.49

NS
chất
xanh
(t/ha)
21.66
15.83
13.33
6.66
16.66
14.99

Tổng
cộng
(t/ha)
24.99
20.83
15.83
9.99

21.66
19.16

Ghi chú : 2 là công thức thí nghiệm tưới đầy đủ; Lớp nước tưới (IW) 5cm ; IW/CPE = 0.6
CPE = 83.33mm ; IW/CPE = 0.8 CPE = 62.50mm, CS ; SDI.
- Kết quả thí nghiệm ở bảng 4 cho thấy : năng suất hạt tươi giảm lớn nhất là 39%
và năng suất chất xanh cũng giảm 26% đối với công thức 1 tưới ở tỉ lệ 0.6IW/CPE cho cả
3 thời kỳ sinh trưởng của ngô, sau đó là đến công thức tưới 6 ở tỉ lệ 0.6IW/CPE đối với
thời kỳ từ trổ cờ đến làm hạt. Điều này cho thấy thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng đến trổ cờ
và làm hạt là thời kỳ tới hạn nước của cây ngô. Do vậy thời kỳ này cần tưới đầy đủ và kịp
thời, tức là tưới ở tỉ lệ 0.8IW/CPE, ứng với CPE ở thời kỳ này là 62.5 mm và không nên
tưới ở tỉ lệ 0.6IW/CPE với CPE là 83.33 mm với mức tưới 5 cm. ở thời kỳ chín đến thu
hoạch cây ngô ít nhạy cảm với nước hơn, không nên tưới ở tỉ lệ 0.6IW/CPE, ứng với CPE
bằng 83.33 mm mà chỉ nên tưới khi bốc hơi Pan tích lũy có giá trị 142.86 mm tương
đương với tỉ lệ 0.35IW/CPE, có nghĩa là chu kỳ tưới cho ngô ở thời kỳ này có thể kéo dài.
Như vậy sẽ tiết kiệm được lượng nước tưới mà không ảnh hưởng đến năng suất và chất
lượng ngô.

4. Kết luận và kiến nghị.
Công thức thí nghiệm tưới ngô đường ở tỉ lệ 0.8IW/CPE cho toàn bộ thời gian sinh
trưởng đạt được năng suất ngô hạt và chất xanh cao nhất.
Khi nguồn nước tưới khan hiếm, có thể kéo dài chu kỳ tưới và nên thực hiện ở thời kỳ
chín (từ 66 ngày đến thu hoạch) ở tỉ lệ 0.6IW/CPE, năng suất ngô giảm không đáng kể.
Duy trì trạng thái no nước trong cây cao sẽ nâng cao được chất lượng ngô đường. Cũng
xác định được rằng, thời kỳ tới hạn nước của cây ngô bắt đầu từ thời kỳ sinh trưởng dinh
dưỡng đến thời kỳ làm hạt. Thời kỳ này cây ngô rất nhạy cảm với sự thiếu ẩm trong đất
nên cần được tưới nước.
ở Việt nam, phương pháp nghiên cứu thí nghiệm lịch tưới cho cây trồng dựa vào tỉ lệ
IW/CPE chưa được phổ biến. Đây là phương pháp đơn giản, dễ thực hiện nhưng cho kết
quả khá chính xác, nên cần phổ biến áp dụng rộng rãi trong các điều kiện tưới cho các

loại cây trồng ở các vùng nông nghiệp khác nhau.
Tài liệu tham khảo
1. Barris, H D., 1968. Determination of water deficit in phant tissues. In : T,T. Kozlowsk,
water deficits and phant growth, Vol. I. Academic press, New York.


2. Braunworth, W.S.Jr and H.J Mack, 1989 : Crop-water production functions for sweet
corn.
3. Hiller, E.A,T.A. Howell, R.B, Lewis and R.P. Boos. 1974 : Irrigation timing by the
Stress Day Index method.
4. Prihar, S.S,K.L. Khera, 1976 : Mulch, nitrogen and irrigation effects on gowth, yield
and nutrient uptake for forage corn.
5. Tr­¬ng §Ých. Kü thuËt trång ng« n¨ng suÊt cao. NXBNN 2002
Summary
A field experiment study the effect of phenophases irrigation schedule on green cob and
fodder yield and to delineate critical stages based on stress day index. There were seven
irrigation schedules consisting of a combination of two IW/CPE ratios (irrigation
water/cumulative pan evaporation) viz. 0.6 and 0.8 shuffled at three growth stages. The
observation criteria are yield and equality of sweet corn, soil moisture stress, and critical
stage and stress day index. The investigations revealed that all yield attributing characters
were significantly higher under the irrigation schedule of 0.8 IW/CPE. The stress day
index indicated that vegetative followed by silking and tasseling were the critical stage
for moisture stress.