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
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------***------------

Nguyễn Thị Huyền

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ ĐỘ TƢỚI ĐẾN HÀM LƢỢNG
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
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------***------------

Nguyễn Thị Huyền

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

Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng
Mã số: 60440301
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Ngƣời hƣớng 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


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


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.
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về tình hình tƣới cho lúa trên thế giới và Việt Nam
1.1.1. Tổng quan về tình hình tƣới 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%.
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 tƣới 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 phƣơng pháp tƣới truyền thống và tƣới tiết kiệm
1.2.1. Phƣơng pháp tƣới 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.
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. Phƣơng pháp tƣới tiết kiệm – Tƣới 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
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.
 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 tƣới tiết kiệm cho lúa trên thế giới và Việt Nam
1.3.1. Tình hình nghiên cứu tƣới 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
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:
- 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 tƣới yêu cầu của các biện pháp
tƣới NTX và NLP
STT

Biện pháp tƣới

Bốc hơi (mm)

Thấm (mm)

Mức tƣới (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.

 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].
1.3.2. Tình hình nghiên cứu tƣới 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]:


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
1. Nguyễn Tuấn Anh (1995), Chế độ tưới cho lúa chịu hạn, cây đậu tương, cây
chè ở Sơn La và tính dự báo lượng nước cần cho vùng Tây Bắc hiện nay,
Luận án PTS khoa học Nông nghiệp, Hà Nội.
2. Nguyễn Việt Anh (2009), Nghiên cứu chế độ nước mặt ruộng hợp lý để giảm
thiểu phát thải khí Mê tan trên ruộng lúa vùng đất phù sa trung tính ít chua

đồng bằng sông Hồng, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Đại học Thủy lợi Hà Nội.
3. Nguyễn Việt Anh, Trần Viết Ổn (2009), Báo cáo kết quả thí nghiệm thực
hiện quy trình tưới tiết kiệm nước cho lúa tại xã Quỳnh Hồng, huyện Quỳnh
Lưu, tỉnh Nghệ An, Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội.
4. Bộ Nông nghiệp & PTNN (2013), Sổ tay hướng dẫn quy trình kỹ thuật tưới
lúa tiết kiệm nước giảm phát thải khí nhà kính, NXB Khoa học và kỹ thuật,
Hà Nội.
5. Cục thủy lợi (2008), Chiến lược phát triển thủy lợi đến năm 2020.
6. Nguyễn Ngọc Đệ (2008), Giáo trình cây lúa, NXB Đại học Quốc gia Tp. Hồ
Chí Minh.
7. Nguyễn Xuân Đông (2010), Nghiên cứu ảnh hưởng của tưới nông lộ phơi
đến việc giảm mức tưới, giảm lượng nước tiêu cho lúa khu vực Hà Nam,
Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Đại học Thủy lợi Hà Nội.
8. Trần Thị Thu Hà (2009), Bài giảng Khoa học phân bón, Trường Đại học
Nông lâm Huế.
9. Nguyễn Quốc Khương, Lý Ngọc Thanh Xuân, Nguyễn Minh Đông, Ngô
Ngọc Hưng (2012), “Ảnh hưởng của kỹ thuật tưới luân phiên lên sự khoáng
hóa đạm của đất phù sa trồng lúa ở đồng bằng sông Cửu Long”, Tạp chí
Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Tập 23, tr. 129 – 136.
10. Phạm Phước Nhẫn, Cù Ngọc Quí, Trần Phú Hữu, Lê Văn Hòa, Ben
McDonald, Tô Phúc Tường (2013), “ Ảnh hưởng của kỹ thuật tưới ngập khô
xen kẽ, phương thức gieo trồng, giảm phân lân lên sinh trưởng và năng suất


lúa OM5451 vụ Đông Xuân 2011 – 2012”, Tạp chí Khoa học Trường Đại
học Cần Thơ, Tập 28, tr. 103 – 111.
11. Nguyễn Ngọc Nông (1999), Giáo trình Nông hóa học, NXB Nông nghiệp,
Hà Nội.
12. Giang Thu Thảo, Phạm Tất Thắng, Trần Viết Ổn (2009), “Kết quả nghiên
cứu ứng dụng quy trình tưới tiết kiệm nước cho lúa tại Phương Đình – Hệ

thống Đan Hoài”, Tuyển tập báo cáo khoa học – Tiểu ban Kỹ thuật tài
nguyên nước trường Đại học Thủy lợi, Tháng 11 – 2009.
Tài liệu tiếng Anh và tiếng khác
13. Anbumozhi (1998), “ Rice crop growth and yield as influenced by changes in
ponding water depth, water regime and fertigation level”, Agricultural Water
Management, Vo. 37, pp. 241 – 253.
14. Bhuiyan, S. I (1992), “Water management in relation to crop reduction: Case
study on rice”, Outlook on Agriculture, Vo 21, pp. 293 – 299.
15. Bhuiyan, S. I and T. P. Tuong (1995), “ Water use in rice production: Issues,
research opportunities and policy implications”, Outlook on Agriculture, Vo
43, pp. 223 – 232.
16. Khan và Mandal (1973), Ishwar Chandra Mahapatra (1996), Acid Soils of
India, Publications and Information Division, Indian Council of Agricultural
Research, 1996.
17. Kijne (1994), “ Facing Water Scarcity in India: Reuse, Demand Reduction,
Energy and Transboundary Approaches to Assure Future Water Supplies”,
Water International, Vo. 28 (2): 209 – 216.
18. Mao Zhi (1996), Environmental impact of water – saving irrigation for rice.
In irrigation scheduling: from theory to practice, Proceedings of the
ICID/FAO Workshop on irrigation scheduling, Rome, 12 – 13 Sep, 1995.
19. Mao Zhi and Li Yuanhua (1998), Effect of reform of water charge on water
saving in a typical rice irrigation district in Chine, Paper presented at the
workshop on increasing water productivity, Philippines, IRRI.


20. Mishra at al (2000), “ Using a Basin – scale Hydrological Model to Estimate
Crop Transpiration and Soil Evaporation”, Journal of Hydrology, Vo. 229(12): 59 – 69.
21. Potash & Phosphate Institute (1998), Phosphorus Mobility in Perspective,
Canada.
22. Sandhu (1980), “A water – poverty accounting framework: Analyzing the

water – poverty link”, Water International, Vo. 28(4), pp. 467 – 477.
23. Strous M., Heijnen J.J., Kuenen J.G., and Jetten M.S.M. (1998), “The
sequencing batch reactor as a powerful tool for the study of slowly growing
anaerobic ammonium – oxidizing microorganisms”, Appl.Microbiol,
Biotechnol, Vol.50, pp. 589-596.
24. Van Huy Hai (1986), Untersuchungen ueber die Transformation and
Aufnahme von Mangan and Eisen beim Anbau von Wasserreis auf einem
Sandlehm – Dissertation zur Promotion A. Karl – Marx – Universitat
Leipzig.