ẢNH HƯỞNG của PHƯƠNG PHÁP tưới TRÊN DINH DƯỠNG đạm, lân, KALI của lúa và NĂNG SUẤT lúa vụ hè THU 2008 tại ô môn cần THƠ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
-oOo-

NGUYỄN HỒNG ĐÀO

ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TƯỚI TRÊN
DINH DƯỠNG ĐẠM, LÂN, KALI CỦA LÚA
VÀ NĂNG SUẤT LÚA VỤ HÈ THU
2008 TẠI Ô MÔN-CẦN THƠ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ KHOA HỌC ĐẤT

Cần Thơ - 2009

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu và kết quả được
trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất
kỳ công trình luận văn nào trước đây.

Tác giả

Nguyễn Hồng Đào

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Luận văn tốt nghiệp Kỹ Sư ngành Khoa Học Đất với đề tài:

ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TƯỚI TRÊN DINH DƯỠNG
ĐẠM, LÂN, KALI CỦA LÚA VÀ NĂNG SUẤT LÚA
VỤ HÈ THU 2008 TẠI Ô MÔN - CẦN THƠ
Do sinh viên Nguyễn Hồng Đào thực hiện từ 01/2009– 06/2009 kính trình lên hội đồng
chấm luận văn tốt nghiệp
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................

Cần thơ, ngày 05 tháng 06 năm 2009
Cán Bộ Hướng Dẫn

PGS. TS. Ngô Ngọc Hưng

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


KS. Trần Minh Giàu

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN
Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn tốt nghiệp Kỹ Sư
ngành Khoa Học Đất với đề tài:

ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TƯỚI TRÊN DINH DƯỠNG
ĐẠM, LÂN, KALI CỦA LÚA VÀ NĂNG SUẤT LÚA
VỤ HÈ THU 2008 TẠI Ô MÔN - CẦN THƠ
Do sinh viên Nguyễn Hồng Đào thực hiện từ 01/2009 – 06/2009 và bảo vệ trước hội
đồng.
Ý kiến của Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp:
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Luận văn tốt nghiệp được Hội đồng đánh giá ở mức: ................................................
Cần thơ, ngày

tháng

năm 2009

Chủ tịch Hội đồng

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


LỜI CẢM TẠ

Thành kính biết ơn:
Cha mẹ là người đã sinh ra và nuôi nấng tôi nên người.
Thầy Ngô Ngọc Hưng, anh Trần Minh Giàu, anh Phan Toàn Nam đã tận tình hướng
dẫn, dạy bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài
và hoàn thành bài luận văn.
Quý thầy cô trường Đại Học Cần Thơ, đặc biệt là cô cố vấn học tập và các thầy cô
của khoa NN&SHƯD đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt thời gian
theo học tại trường.

Chân thành cảm ơn:
Các thầy cô và toàn thể các anh chị thuộc Phòng thí nghiệm Bộ môn Khoa Học
Đất & Quản Lý Đất Đai đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em rất nhiều để hoàn thành
luận văn.
Các bạn trong lớp Khoa Học Đất K31 đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập,
đặc biệt là các bạn trong nhóm của tôi.
Xin gởi đến tất cả mọi người lời chúc tốt đẹp nhất, chúc mọi người sức khoẻ, hạnh
phúc và thành công.

Nguyễn Hồng Đào

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

Nguyễn Hồng Đào (2009), “Ảnh hưởng của phương pháp tưới trên dinh dưỡng đạm , lân, kali
của lúa và năng suất lúa vụ Hè thu 2008 tại Ô Môn – Cần Thơ”. Luận văn kỹ sư ngành Khoa
Học Đất, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ, 40 trang.
Người hướng dẫn khoa học: PGS.Ts Ngô Ngọc Hưng.

TÓM LƯỢC

Việc tăng nhanh diện tích tưới và sản lượng lương thực cũng đồng nghĩa với tăng nhanh
lượng nước sử dụng mà tới đây ta phải quản lý tốt hơn để tiết kiệm giảm thất thoát lãng
phí. Điều quan trọng là trong điều kiện nguồn nước có hạn người ta phải tính đến hiệu
quả của việc sử dụng nước xem sử dụng nước sao cho có hiệu quả cao và phát triển bền
vững.
Với mục đích tính lượng nước tưới tiết kiệm được và đánh giá sự thay đổi hàm lượng
N-P-K trong hạt và rơm lúa cũng như năng suất lúa trên các phương pháp tưới, đề tài
“Ảnh hưởng của các phương pháp tưới trên dinh dưỡng đạm, lân, kali của lúa và
năng suất lúa vụHè thu 2008 tại

Ô Môn – Cần Thơ” được thực hiện.

Thí nghiệm lúa vào vụ Hè Thu 2008 thực hiện tại Ô Môn, Cần Thơ. Thí nghiệm được bố
trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 2 nghiệm thức và 4 lần lặp lại:
Phương pháp tưới ngập liên tục

(2) Phương pháp

(1)

tưới ngập luân phiên.

- Sử dụng phương pháp tưới khô - ngập luân phiên đưa đến sinh trưởng và năng suất lúa
không có sự khác biệt so với phương pháp tưới ngập liên tục.
- Phương pháp tưới khô - ngập luân phiên cho hiệu quả sử dụng nước là 1,97kg hạt/m3
cao hơn so với biện pháp tưới ngập liên tục là 1,31kg hạt/m3. Áp dụng phương pháp tưới
khô - ngập luân phiên tiết kiệm được 30% lượng nước tưới so với tưới ngập nước liên
tục.
- Phương pháp tưới khô - ngập luân phiên không làm thay đổi hàm lượng N, P, K trong
hạt và rơm lúa. Tổng hút thu N, P, K trung bình của hai phương pháp tưới là 81kg N,
36kg P2O5 và 130kg K2O.
Nên có thêm những nghiên cứu

ảnh hưởng của biện pháp tưới ngập luân phiên trên sự

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


biến đổi của N, P và K hữu dụng trên đất lúa và trên nhiều loại đất có sa cấu khác
nhau.
Cần tiếp tục theo dõi thí nghiệm trong thời gian dài và thí nghiệm nên được bố trí vào
mùa khô để có kết luận chính xác ảnh hưởng của hai biện pháp tưới này.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


MỤC LỤC
Trang
TRANG PHỤ BÌA
LỜI CAM ĐOAN

ii

CẢM TẠ

v

TÓM LƯỢC

vi

MỤC LỤC

vii

DANH SÁCH HÌNH

x

DANH SÁCH BẢNG

xi

MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1 – LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1
2

1.1 Tầm quan trọng của nước đối với cây trồng

2

1.2 Vai trò của nước đối với cây lúa

2

1.2.1 Ảnh hưởng của nước đến sự sinh trưởng

3

và phát triển của lúa.
1.2.2 Chế độ tưới cho cây lúa ở các giai đoạn sinh trưởng.

4

1.2.3 Chiến lược và kỹ thuật để giảm lượng nước tưới và

6

gia tăng hiệu quả sử dụng nước ở mức đồng ruộng.
1.2.4 Những khó khăn về nước tưới cho lúa trong tương lai.

6

1.2.5 Ảnh hưởng của canh tác lúa có tưới đến môi trường

6

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

1.3 Những tác động ảnh hưởng của sự

ngập nước liên tục

6
trên đất lúa
1.4 Sự khoáng hoá

8

1.5 Sự biến động của các chất dinh dưỡng trong đất và trong cây lúa

9

1.5.1 Sự biến động của Đạm (N)

9

1.5.2 Sự biến động của Lân (P)
10
1.5.3 Sự biến động của Kali (K)
1.6 Các phương pháp và kỹ thuật tưới nước cho lúa

1.7 Các thành phần hình thành năng suất lúa

11
12

13

1.7.1 Số bông/m2

13

1.7.2 Số hạt trên đơn vị diện tích

13

1.7.3 Tỉ lệ hạt chắc

13

1.7.4 Trọng lượng 1000 hạt

14

CHƯƠNG 2 – PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP

15

2.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm

15

2.2 Phương tiện

15

2.2.1 Đất thí nghiệm

15

2.2.2 Đặc điểm của giống lúa

15

2.2.3 Vật liệu và phương tiện nghiên cứu

15

2.3 Phương pháp

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

17


2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

17

2.3.2 Phương pháp lấy mẫu và thu thập số liệu

17

2.3.2 Phân tích thống kê các số liệu

20

CHƯƠNG 3 – KẾT QUẢ THẢO LUẬN

21

3.1 Tình hình chung

21

3.1.1 Điều kiện khí hậu thời tiết ở điểm nghiên cứu

21

3.1.2 Đặc tính của đất của vùng thí nghiệm

22

3.2 Sự biến động về số chồi/m2 và sinh khối của lúa

22

3.2.1 Sự biến động về số chồi/m2

22

3.2.2 Sự biến động sinh khối ở các giai đoạn sinh trưởng

24

3.3 Thành phần năng suất

25

3.3.1 Số bông/m2

25

3.3.2 Ảnh hưởng của các biện pháp tưới nước đến số hạt /bông

26

3.3.3 Phần trăm hạt chắc (%)

26

3.3.4 Trọng lượng 1000 hạt (gam)
27
3.4 Ảnh hưởng của các biện pháp tưới nước đến năng suất lúa

27

vụ Hè Thu 2008
3.4.1 Ảnh hưởng của các biện pháp tưới nước đến năng suất lý thuyết 27
3.4.2 Ảnh hưởng của các biện pháp tưới nước đến năng suất thực tế

28

vụ Hè Thu 2008
3.5 Kết quả phân tích Đạm- Lân- Kali tổng số trong hạt và rơm lúa
3.5.1 Đạm (N)

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

28
28


3.5.2 Lân (P)

29

3.5.3 Kali (K)

29

3.5.4 Tổn hút thu N, P, K của lúa

30

3.6 Quản lý nước

31

3.6.1 So sánh lượng nước sử dụng giữa hai nghiệm thức tưới.

31

3.6.2 Hiệu quả sử dụng nước

32

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

34

TÀI LIỆU THAM KHẢO

35

PHỤ LỤC
LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


DANH SÁCH HÌNH
Hình

Tựa hình

Trang

1

Sơ đồ thí nghiệm

17

2

Biểu đồ diễn biến bức sạ mặt trời, lượng mưa và nhiệt độ trung

bình 2 năm ở địa điểm tỉnh Cần Thơ

22

3

Sự biến động số chồi/m2 ở các giai đoạn sinh trưởng trong vụ Hè
Thu 2008 tại viện lúa ĐBSCL

23

4

Sự biến động sinh khối lúa trên các phương pháp tưới trong vụ
Hè Thu 2008 tại viện lúa ĐBSCL

24

5

Ảnh hưởng của các biện pháp tưới nước đến phần trăm Đạm (N)

28

trong hạt và rơm lúa vụ Hè Thu 2008 tại viện lúa ĐBSCL

6

Ảnh hưởng của các biện pháp tưới nước đến hàm lượng lân

29

trong hạt và rơm lúa vụ Hè Thu 2008 tại viện lúa ĐBSCL.

7

Ảnh hưởng của các biện pháp tưới nước đến hàm lượng Kali
trong hạt và rơm lúa vụ Hè Thu 2008 tại viện lúa ĐBSCL

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

30


DANH SÁCH BẢNG

Bảng

Tựa bảng

Trang

1

Tổng lượng khoáng hóa (NO3-N và NH4-N) và phần trăm N
khoáng hóa trong điều kiện ủ thoáng khí của một số loại đất đồng
bằng Sông Cửu Long (Nguyễn Bảo Vệ et al., 1999).

9

2

Liều lượng và thời kỳ bón N – P – K cho cây lúa trong thí nghiệm

16

vụ Hè Thu 2008.
3

Phân tích biến động của thí nghiệm

19

4

Diễn biến bức sạ mặt trời, lượng mưa và nhiệt độ trung bình 2 vụ ở
địa điểm tỉnh Cần Thơ

21

5

Đặc điểm lý hoá học của đất (0-20cm). Ô Môn,

22

6

Ảnh hưởng của chế độ quản lý nước đến thành phần năng suất

Hè Thu 2008.

25

lúa OM4498 vụ Hè Thu tại Ô Môn, Cần Thơ, 2008.
7

Ảnh hưởng của các biện pháp tưới nước đến tổng hút thu N, P K

32

của cây lúa trong vụ Hè thu 2008 tại viện lúa ĐBSCL
8

Bảng so sánh lượng nước sử dụng để tưới cho lúa ở hai nghiệm
thức tưới vào vụ Hè Thu 2008 tại viện lúa ĐBSCL

32

9

Hiệu quả sử dụng của các biện pháp tưới nước cho lúa

32

vụ Hè Thu 2008 tại viện lúa ĐBSCL

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


MỞ ĐẦU
Trong các yếu tố quan trọng đối với sản xuất nông nghiệp như đất, nước, cây trồng và khí
hậu thì nước được xem là yếu tố hàng đầu, là tác nhân chuyển hoá các quá trình hình
thành, phát triển đất, phát triển môi sinh. Chế độ tưới nước ảnh hưởng rõ rệt đến chế độ
nhiệt, không khí và dinh dưỡng trong lòng đất (Chu Thị Thơm et al., 2005). Trong thiên
nhiên, nước phân bố không đều cả về không gian và thời gian, vì vậy việc điều tiết chế độ
tưới nước vào trong đất phù hợp với nhu cầu của cây trồng là một biện pháp kỹ thuật
quan trọng để tăng vụ, tăng năng suất cây trồng, nâng cao độ phì và cải tạo đất. Bởi thế
việc khai thác nguồn nước trong vấn đề tưới tiêu là rất quan trọng. Hiện nay trên thế giới
có nhiều khu vực đang trong tình trạng thiếu nước và trong thế kỷ 21 này thì nước là
nguồn tài nguyên rất quý giá cho nên cần có các giải pháp giảm mức nước tưới, nhưng
đồng thời phải đảm bảo đủ nước cho cây trồng sinh trưởng và phát triển bình thường.
Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) là khu vực có diện tích trồng lúa lớn, và lúa là cây
trồng cần rất nhiều nước, vì thế lượng nước cần để tưới là rất lớn. Theo Lê Sâm (1996),
vào mùa khô, lượng nước ngọt đổ về ĐBSCL từ thượng nguồn sông Mê Kông tương đối
ít. Lượng mưa hàng năm lớn nhưng lại phân bố không đều, nhất là vào mùa khô lượng
mưa chỉ bằng 10–20 % lượng mưa cả năm (Lê Sâm, 2002) dẫn đến tình trạng thiếu nước
ngọt cho sản xuất gây ra nhiều khó khăn cho đời sống nhân dân một số vùng. Do đó, phải
thực hiện các biện pháp giảm mức tưới nhằm: tiết kiệm tài nguyên nước, tránh lãng phí,
nhưng vẫn đảm bảo đủ nước cần thiết để tưới cho cây trồng. Hiện nay, trên thế giới một
kỹ thuật mới trong canh tác lúa giúp đảm bảo năng suất nhưng giảm chi phí đầu tư cho
tưới tiêu đặc biệt là những vùng khan hiếm nước ngọt đã được nghiên cứu, đó là biện
pháp tưới khô ngập luân phiên cho ruộng lúa.
Tuy nhiên, các nghiên cứu về biện pháp tưới này ở nước ta còn rất hạn chế, vấn đề đặt ra
là với một quỹ tưới hạn chế và một hệ thống cây trồng đã xác định, để đạt được năng suất
và tổng giá trị sản lượng cây trồng cao nhất, thực chất là bài toán lựa chọn chế độ phân
phối tối ưu hay thích hợp để mức độ giảm năng suất và giá trị sản lượng là tối thiểu, vì

vậy sự biến động về năng suất lúa và sự thay đổi dinh dưỡng đạm, lân, kali (NPK) của
lúa đối với phương pháp tưới này còn là vấn đề cần nghiên cứu. Do đó, đề tài “Ảnh
hưởng của các phương pháp tưới trên dinh dưỡng đạm, lân, kali của lúa và năng
suất lúa vụ Hè Thu 2008 tại Ô Môn – Cần Thơ” được thực hiện nhằm xác định:
- Ảnh hưởng của hai phương pháp tưới trên năng suất và thành phần năng suất lúa.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


- Ảnh hưởng của 2 phương pháp tưới trên hàm lượng và hấp thu N, P, K của lúa.
- Xác định hiệu quả sử dụng nước giữa hai phương pháp tưới.

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 Tầm quan trọng của nước đối với cây trồng
Đối với cây trồng nước đóng vai trò vô cùng quan trọng, nước thì không thể thiếu trong
đời sống cây trồng (De Datta, 1981).Trong những điều kiện để cây trồng sinh trưởng và
phát triển như đất đai, nước, khí hậu thì nước giữ vai trò quyết định, là yếu tố hàng đầu
(Hoàng Đức Liên và Nguyễn Thanh Nam, 2000, Chu Thị Thơm et al., 2005). Nước là
thành phần chủ yếu cấu tạo cơ thể, là điều kiện để thực hiện các quá trình sinh lý trong
cây (Nguyễn Đình Giao et al., 1997).
Nguyễn Thượng Bằng và Nguyễn Anh Tuấn (2005) cho rằng nước đóng vai trò từ
60-90 % để thực hiện các quá trình quang hợp, vật chất khoáng phục vụ quá trình quang
hợp, cấu thành vật chất hữu cơ, tham gia quá trình sinh trưởng phát triển của cây trồng.
Đồng thời nước còn là dung môi đặc hiệu cho các phản ứng sinh hóa xảy ra trong cây, là
môi trường hòa tan tất cả các chất khoáng lấy từ đất lên và tất cả các chất hữu cơ trong
cây như sản phẩm quang hợp, vitamine, enzyme...(Chu Thị Thơm et al., 2005).
Nước điều chỉnh nhiệt độ lá, nhất là khi gặp nhiệt độ cao, nhờ quá trình thoát hơi nước
qua lá mà nhiệt độ bề mặt lá giảm, thoát hơi nước liên tục thì nhiệt độ của lá chỉ giữ ở
mức cao hơn nhiệt độ không khí chút ít. Theo Lê Văn Hoà và Nguyễn Bảo Toàn (2004),
sự thoát hơi nước xua tan gần phân nữa lượng nhiệt hấp thu từ ánh nắng mặt trời. Yêu

cầu nước của cây trồng rất khác nhau tuỳ theo loại cây trồng, mùa vụ, vùng địa lý.
Theo Ngô Đức Thiệu và Hà Ngọc Ngô (1978), Chu Thị Thơm et al., (2005) tác dụng
của nước tưới đối với sự sinh trưởng và môi trường sống của cây trồng được thể hiện trên
2 mặt: một là bổ sung thêm lượng nước và lượng chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng
mà đất không cung cấp, hai là ảnh hưởng đến các quá trình biến đổi lý hoá, hoạt động của
vi sinh vật trong đất và điều kiện khí hậu trên đồng ruộng.
1.2 Vai trò của nước đối với cây lúa

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


Lúa là cây trồng ưa nước, lịch sử trồng lúa của các nước trên thế giới đều cho thấy rằng
sự phát triển diện tích lúa gắn liền với quá trình mở rộng và xây dựng hệ thống tưới nước,
điều này cho thấy tầm quan trọng của nước đối với cây lúa (Ngô Đức Thiệu et al.,(1978).
Trong cây lúa, nước tồn tại dưới dạng khác nhau, tuỳ vào từng thời kỳ sinh trưởng mà
các dạng nước thay đổi đồng thời tác dụng của nước cũng khác nhau qua các thời kỳ sinh
trưởng (Nguyễn Văn Luật, 2003). Nói chung, chiều cao cây, diện tích lá, số nhánh và
trọng lượng chất khô tăng hoặc giảm tuỳ theo ruộng bão hoà nước, lớp nước trong ruộng
nông hay sâu (Nguyễn Văn Luật, 2003).
Trong các thời kỳ sinh trưởng của cây lúa (rễ, thân, lá) phát triển mạnh về trọng lượng
chất khô. Lượng nước trong đất đủ hay thiếu có ảnh hưởng đến sinh trưởng của bộ rễ.
Nói chung, sự phân phối chất khô trong cây lúa thay đổi theo tỷ lệ nước trong đất. Trong
ruộng lúa, tầng đất mặt có nhiều nước, các chất dinh dưỡng và nồng độ oxy cao, nên thời
kỳ đầu (thời kỳ mạ đến phân hoá đòng) rễ lúa thường phân bố nhiều ở tầng trên. Sau đó,
cùng với quá trình sinh trưởng, hệ rễ ăn sâu hơn vì nước tưới đưa chất dinh dưỡng và khí
oxy xuống sâu hơn (do tác dụng thẩm thấu) làm cho lớp đất ở dưới cũng dần dần tốt lên,
rễ lại phát triển sâu xuống tầng đất dưới. Sự phân bố của rễ lúa, ngoài ảnh hưởng của tính
di truyền còn phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ đất, độ sâu tầng canh tác, chiều sâu lớp đất
cày, sự chuyển động của nước xuống dưới sâu, lượng oxy trong đất, độ sâu bón phân và
tình hình tưới tiêu nước (Nguyễn Văn Luật, 2003).

Thời kỳ sinh trưởng, sinh thực với việc hình thành bông/m2, các chất dinh dưỡng trong
cây lúa được phân phối lại nên thời kỳ này nước có một tác dụng đặc biệt quan trọng,
thiếu nước, bông phát triển không bình thường. Sau khi thụ tinh hoạt động sinh lý trong
cây lúa thay đổi, chất hữu cơ và chất vô cơ được chuyển nhanh về tập trung vào hạt. Sau
khi tập trung vào hạt, các chất đó lại bắt đầu tích lũy nên tỷ lệ nước giảm xuống rất mạnh.
Thời gian đầu, tỷ lệ nước trong hạt lúa rất cao, rồi giảm dần cùng với quá trình tích lũy
chất khô và đến khi gần chín, trong hạt đạt một tỷ lệ nước nhất định. Lượng nước tuyệt
đối trong cây tăng lên cùng với thời kỳ sinh trưởng đạt đến mức độ tối đa khi trổ rồi lại
giảm xuống (Nguyễn Văn Luật, 2003).
1.2.1 Ảnh hưởng của nước đến sự sinh trưởng và phát triển của lúa

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


Nước vừa là yếu tố gia tăng năng suất vừa là yếu tố hạn chế năng suất số một đối với các
vùng trồng lúa nhờ nước trời. Thiếu nước ở các giai đoạn đều ảnh hưởng đến năng suất
lúa, đặc biệt từ giai đoạn phân hóa đòng đến trổ bông cây lúa rất nhạy cảm nếu bị thiếu
nước (Vũ Văn Năm và Nguyễn Hiếu Trung, 2000). Theo Yoshida (1981), các triệu chứng
thông thường nhất của sự thiếu nước là cuốn lá lúa, héo khô lá, đâm chồi bị tổn hại, cây
lúa lùn, làm chậm quá trình trổ hoa, làm bất thụ gié hoa và quá trình vào chắc hạt không
hoàn toàn.
Khi thiếu nước tất cả các chức năng sinh lý trong cây như quang hợp, hô hấp, dinh dưỡng
khoáng, các hoạt động sống có thể bị xáo trộn (Lê Văn Hoà, 2006). Trong thời kỳ hình
thành bông hạt, nhất là từ làm đòng cho đến phơi màu, cây lúa thoát hơi nước mạnh nhất,
cho nên giai đoạn này cây cần nhiều nước nhất. Matsushima (1962) cho rằng lúa rất nhạy
cảm với đất có ẩm độ thấp vào giai đoạn 20 ngày trước và 10 ngày sau tượng khối sơ
khởi. Theo Van de Goor (1950) giai đoạn này cây lúa có nhu cầu nước cao nhất và cần có
lớp nước ngập trên bề ruộng.
Trong thời kỳ đẻ nhánh, nếu thiếu nước thì số bông giảm bớt nhưng sau đó nếu nước đầy
đủ thì hạt chắc sẽ tăng lên nên tác hại cũng ít. Sau khi phân hoá đòng, nếu thiếu nước

trong thời kỳ phân chia giảm nhiễm và khi trổ thì tác hại sẽ lớn nhất, sau đó là đến thời
kỳ chín sữa. Khi lúa chín có thiếu nước tác hại cũng giảm nhẹ hơn. Trong thời kỳ phân
chia giảm nhiễm, nếu thiếu nước thì việc hình thành tế bào sinh sản gặp khó khăn, số hạt
chắc giảm xuống, số hạt trên bông, trọng lượng hạt đều giảm xuống. Trong thời kỳ trổ
thiếu nước sẽ ảnh hưởng đến việc phơi màu, thụ tinh, số hạt lép trên một bông tăng lên.
1.2.2 Chế độ tưới cho cây lúa qua các giai đoạn sinh trưởng
* Thời kỳ gieo - mạ
Sau khi gieo hạt cần tạo điều kiện đảm bảo chế độ nước và nhiệt trong đất phù hợp để hạt
lúa nảy mầm tốt, hạn chế sự nảy mầm phát triển của cỏ dại. Theo Võ Tòng Xuân (1984),
hạt lúa nảy mầm tốt trong điều kiện nhiệt độ không khí 27 - 370C, độ ẩm đất 85-98 % độ
ẩm chứa tối đa.
Thời kỳ gieo hạt đến khi mạ có 3 lá chế độ nước liên quan đến yếu tố nhiệt độ và oxy.
Trong thời kỳ này nếu làm đất kỹ, bề mặt ruộng tương đối bằng phẳng cần giữ bảo hoà
nước hay có một lớp nước trên mặt ruộng từ 2-5 cm, bộ rễ lúa dễ phát triển và hút dinh
dưỡng thuận lợi. Mặt khác, lớp nước có thể khống chế hạt cỏ nảy mầm và sinh trưởng
(Nguyễn Văn Luật, 2003; Ngô Đức Thiệu et al., 1978)

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


* Thời kỳ đẻ nhánh
Đây là thời kỳ quyết định số bông trên một đơn vị diện tích nhiều hay ít và chi phối nhiều
đến năng suất lúa về sau. Tạo những điều kiện thuận lợi nhất để lúa đẻ sớm và có tỷ lệ đẻ
nhánh hữu hiệu cao là yêu cầu của kỹ thuật thâm canh lúa. Mức nước ngập khác nhau
trong thời kỳ này có ảnh hưởng đến quá trình đẻ nhánh. Không có lớp nước ngập hoặc
mức nước sâu hơn đều hạn chế khả năng đẻ nhánh và hình thành bông về sau (Ngô Đức
Thiệu et al., 1978).
Ngoài ra, lớp nước trên ruộng còn bảo vệ cho lúa tránh được sự thay đổi nhiệt độ đột ngột,
độ ẩm của lớp không khí gần mặt đất cao do đó làm giảm bốc hơi qua lá của lúa. Theo
Nguyễn Văn Luật (2003), trích dẫn từ kết quả nghiên cứu của Viện khoa học thuỷ lợi thì

lớp nước trên mặt ruộng từ 3-5 cm đảm bảo điều hoà nhiệt độ không khí, tạo môi trường
thuận lợi cho lúa phát triển.

* Thời kỳ cuối đẻ nhánh đến đứng cái
Lớp nước trên ruộng từ 3-5 cm là thích hợp cho lúa ở giai đoạn bắt đầu đẻ nhánh đến đẻ
rộ, lớp nước này vẫn đảm bảo ánh sáng mặt trời chiếu vào gốc lúa.
Theo Nguyễn Văn Hoan (1999), sau khi lúa đẻ nhánh rộ nếu cần tăng cường sự đẻ nhánh
thì rút cạn nước chỉ giữ vừa đủ bùn mềm trong 4-5 ngày. Giun trong ruộng hoạt động
mạnh, đùn mùn đều, cây lúa sinh thêm một lớp nhánh lúc đó cần đưa nước trở lại mức
5-6 cm để các nhánh đã đẻ lớn lên.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


Giai đoạn từ đẻ rộ đến đứng cái, để loại trừ các nhánh vô hiệu giúp cây lúa tập trung chất
dinh dưỡng nuôi các nhánh còn lại, các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng hạn chế nhánh
vô hiệu bằng tháo cạn nước hoặc tưới ngập sâu đều cho năng suất cao, nhưng tháo cạn có
tác dụng tốt hơn (Đào Khương, 1970). Rút nước phơi 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
thức ăn dễ tiêu để cung cấp cho cây lúa ở thời kỳ làm đòng, trổ bông. Vì vậy, có thể xem
rút nước phơi ruộng trên những chân ruộng này là một biện pháp bón phân thúc đòng cho
lúa (Ngô Đức Thiệu et al., 1978).
* Thời kỳ làm đòng đến trổ bông
Trong thời kỳ này, lúa đã phát triển đến mức cao nhất, nhu cầu nước của cây lúa rất cao.
Thiếu nước dù chỉ là trong một thời gian ngắn cũng làm giảm năng suất rõ rệt (Chu Thị
Thơm et al, 2005). Mức nước tưới khác nhau ở thời kỳ này còn dẫn đến sự tích luỹ các
chất dinh dưỡng đạm, lân, kali trong các bộ phận của cây lúa thay đổi. Không có lớp
nước hàm lượng đạm, lân tổng số trong thân thấp, trong lá đòng cao nhưng trong bông,
hạt lại thấp (Ngô Đức Thiệu et al., 1978). Không có lớp nước hoặc lớp nước sâu (20-25
cm) thì trọng lượng khô, thân lá, bông hạt đều giảm so với lớp nước nông 3-5 cm. Lớp

nước nông đảm bảo cho lúa đủ lượng nước cần thiết và nhiệt độ được điều hoà, kích thích
rễ lúa ăn sâu và đâm ngang, hút được nhiều chất dinh dưỡng hơn. Khi ẩm độ đất xuống
dưới 60 % độ ẩm tối đa thì lúa bị nghẹn đòng (Nguyễn Văn Luật, 2003).
* Thời kỳ trổ đến chín
Sau khi lúa trổ bông, các sản phẩm quang hợp tích lũy ở thân lá được chuyển vào bông
hạt. Vì vậy trong thời kỳ này cây thiếu nước sẽ ảnh hưởng lớn đến độ mẩy của hạt, trọng
lượng hạt và năng suất sẽ giảm. Nhưng nếu giữ nước trên ruộng trong suốt thời kỳ này thì
lúa chín chậm, hàm lượng nước trong hạt cao, chất lượng sản phẩm không tốt. Rút nước
sớm hay muộn trong thời kỳ này phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, khả năng giữ ẩm của
đất và đặc tính của các giống khác nhau (Ngô Đức Thiệu et al., 1978). Theo Bùi Huy
Đáp (1977), rút nước khi bông lúa đỏ đuôi sẽ làm lúa chín nhanh, chín đều, thuận lợi cho
công tác thu hoạch trên đồng ruộng, thường rút vào khoảng 15-20 ngày trước khi gặt.
1.2.3 Chiến lược và kỹ thuật để giảm lượng nước tưới và gia tăng hiệu quả sử dụng nước
ở mức đồng ruộng

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


Lượng nước tưới cho ruộng lúa là từ 900-3000 mm nước, mặc dù nhu cầu thoát hơi nước
của cây chỉ từ 350-550 mm (Tuong, 1999; Bouman và Tuong, 2001; Tường và Bouman,
2002). Nước cũng bị mất vào khí quyển qua quá trình bốc hơi nước khi làm đất (100-180
mm), bốc hơi từ đất và bề mặt nước trong ruộng lúa (150-200 mm) và thoát hơi nước từ
cỏ dại. Các dòng chảy của nước ra khỏi ruộng bao gồm chảy vòng trong quá trình làm đất
(350-1500 mm), từ thấm ngang và thấm sâu (300-1500 mm)/vụ. Hiệu quả sử dụng nước
ngoài đồng (WPTWI) biến động rất lớn. Trên đất có thành phần cơ giới nhẹ, mực nước
ngầm sâu và sử dụng giống lúa địa phương như ở Ấn Độ, hiệu quả sử dụng nước rất thấp
(từ 0,0 - <1,0) trong khi ở đất sét, mực nước ngầm cạn và sử dụng giống lúa lai như ở
Trung Quốc, WP từ >1 – 2,2 (Bouman và Tuong, 2001; Cabangon et al., 2002; Cabangon
et al., 2003).
1.2.4 Những khó khăn về nước tưới cho lúa trong tương lai

Hiện nay vấn đề kiểm soát nước được đặt ra trong điều kiện khủng hoảng nước, hạn hán
kéo dài gây thiếu nước trầm trọng xảy ra ở một số vùng trồng lúa. Thiếu nước ngọt đang
diễn ra khá phổ biến ở các nước trồng lúa trong vùng Châu Á Thái Bình Dương và ngày
càng trầm trọng. Theo tính toán thì đến năm 2025 có 2 triệu ha lúa tưới cuối mùa khô và
13 triệu ha lúa có tưới đầu mùa mưa ở Châu Á rơi vào tình trạng thiếu nước lý tính,
nghiêm trọng hơn nữa hầu hết 22 triệu ha lúa có tưới trong mùa khô ở Nam và Đông
Nam Á sẽ bị thiếu nước ở mức kinh tế (Bouman et al., (2002); Yang Xiaoguang et al.,
(2002); Tuong và Bouman (2003).
1.2.5 Ảnh hưởng của canh tác lúa có tưới đến môi trường
Sản xuất lúa ở vùng trũng ngập nước thường xuyên ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường
theo nhiều cách khác nhau do sự phân hủy chất hữu cơ trong môi trường yếm khí gây nên
hiệu ứng nhà kính và ô nhiễm không khí như: khí methane (CH4), Ammonia (NH3),
oxit-nitơ (N2O)...
1.3 Những tác động ảnh hưởng của sự ngập nước liên tục trên đất lúa
Trên đất thâm canh lúa nước ba vụ, sự phân hủy thường xuyên các dư thừa thực vật có
thể đưa đến sự gia tăng tích lũy các hợp chất phenolic, lignin và các chất khó phân hủy
khác vào thành phần mùn của đất (Dijkstra et al., 1998; Huang et al., 1998; Olk và
Cassman, 2002). Các hợp chất này có thể kết hợp với dưỡng chất trong đất, đặc biệt là
đạm (N) gây ra bất động đạm không sinh học làm giảm khả năng khoáng hóa và cung cấp
N hữu dụng từ đất cho những vụ kế tiếp (Olk và Cassman, 2002).

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


Khi ruộng bị ngập nước liên tục, đất nằm trong tình trạng khử cao độ nên tốc độ phân hủy
chất hữu cơ và sự khoáng hóa đạm xảy ra rất chậm. Có thể do đất trồng bị ngập nước hầu
như quanh năm nên đã dẫn đến sự tích lũy chất hữu cơ do tốc độ phân hủy chất hữu cơ
chậm, và do chất lượng hữu cơ kém đã ảnh hưởng đến khả năng khoáng hóa N của đất
trồng lúa. Tốc độ khoáng hóa đạm được cải tiến nhanh hơn khi đất có giai đoạn khô
(Trần Quang Tuyến, 1997).

Mặc khác, việc cày ải phơi đất, chôn vùi rơm rạ, hay thói quen sử dụng phân hữu cơ
không được chú trọng làm cho độ xốp của đất giảm, tính thấm kém,… là điều kiện không
thuận lợi cho sự phát triển của cây lúa về lâu dài. Lượng phân bón hoá học đưa vào đồng
ruộng có khuynh hướng tăng theo thời gian canh tác, đặc biệt là phân đạm. Thực chất cây
trồng chỉ sử dụng theo đúng nhu cầu của nó là 30% lượng N bón vào (Lê Huy Bá, 2000).
Do đó, việc bón thừa của nông dân đã gây nên ô nhiễm môi trường đất, quan trọng hơn là
tác động đến hệ sinh vật đất có liên quan đến việc phân giải chất hữu cơ và khoáng hoá
để cung cấp chất dinh dưỡng cho đất.
Sự ngộ độc chất hữu cơ trên đất lúa thâm canh: Đất ngập nước là một môi trường yếm
khí, việc phân huỷ yếm khí các vật liệu hữu cơ thông qua hoạt động của vi sinh vật sẽ
làm sản sinh một số chất mà khi nồng độ vượt qua mức độ cho phép sẽ trở nên độc đối
với các thuỷ sinh vật. Canh tác lúa nhiều vụ trong năm và đất ngập liên tục trong nhiều
năm làm cho đất trồng lúa gần như luôn ở tình trạng khử, ít có thời gian nghỉ giữa hai vụ
lúa, điều này dẫn đến dễ ngộ độc chất hữu cơ (Lê Quang Trí, 1998).
Sự phân huỷ chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí sinh ra CO2, CH4 và các acid hữu cơ
khác. Ngoài ra, khi đất ngập nước, sự phân huỷ rơm rạ còn tạo ra nhiều chất khí có tính
khử như H2S và H2, nhưng chậm hơn trong điều kiện thoáng khí (Đinh Dĩnh, 1967).
Gotoh và Onikura (1971) cũng cho rằng các chất hữu cơ như phân xanh, glucoz và rơm
rạ khi phân huỷ sẽ tạo ra nhiều acid hữu cơ trong đất ngập nước. Các acid hữu cơ thường
được tạo ra là acetic, formic, propionic và butiric acid (De Datta, 1981), trong đó acid
acetic là acid chính được sinh ra. Tốc độ phân huỷ chất hữu cơ trong đất ngập nước phụ
thuộc vào các điều kiện về nhiệt độ, pH, hàm lượng chất hữu cơ trong đất, hệ vi sinh vật
trong đất…. Sự ngộ độc acid hữu cơ thường xảy ra trên đất hữu cơ và đất thoát nước kém
nhất là khi kết hợp một lượng lớn vật liệu hữu cơ tươi vào đất. Ở những ruộng có lớp bùn
đáy tích tụ nhiều chất hữu cơ, ruộng bón nhiều phân chuồng chưa hoai, ruộng chua ta còn
thấy lượng H2S tăng lên đáng kể trong dung dịch quanh vùng rễ lúa.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

Sự rối loạn sinh lý của cây lúa bị độc sulfid được báo cáo vào năm 1939 bởi Osugi và
Kawaguchi. Trong đất ngập nước, sulfate bị khử thành sulfid, hàm lượng sulfid tăng lên
và gây độc cho cây lúa. Tuy nhiên, nồng độ H2S rất thấp vì sự hình thành sulfid không
tan, chủ yếu là FeS2 không gây độc. H2S làm giảm hô hấp và lực oxy của rễ, giảm hấp thu
dưỡng chất, đặc biệt là K, Mn và Si, cây lúa dễ bị đốm nâu, sinh trưởng kém.
Về môi trường, việc trồng cây lúa liên tục nhiều vụ trong năm (2-3 vụ/năm) đã làm cho
đất bị ngập nước hầu như quanh năm, về lâu dài môi trường đất có thể bị ảnh hưởng và
sâu bệnh nhiều hơn, dẫn đến năng suất lúa giảm theo thời gian canh tác. Mức độ suy
thoái đất đai có thể được hạn chế nếu có sự quan tâm quản lý và cải thiện đất của con
người. Vấn đề đặt ra là phải quản lý, cải thiện như thế nào để duy trì được độ phì nhiêu
đất, đảm bảo được sự cân bằng dinh dưỡng trong đất. Quản lý đất gồm các hoạt động
nhằm duy trì độ phì, cải thiện các tính chất bất lợi của đất, ngăn ngừa hoặc làm chậm lại
các tiến trình gây suy thoái đất. Đây là một trong những vấn đề quan trọng cần được quan
tâm, vì một khi đất đã kiệt quệ về dưỡng chất, bị thoái hóa về mặt vật lý như nén dẽ, cấu
trúc đất bị phá vỡ, giảm khả năng giữ nước, thấm rút nước thì dù đất có được cải tạo và
bón phân cao hơn đất phì nhiêu nhưng năng suất cây trồng vẫn không đảm bảo (Ngô Thị
Hồng Liên, 2006).
1.4 Sự khoáng hoá
Một lượng lớn đạm (N) trong đất dưới dạng hợp chất hữu cơ, các hợp chất này bị vi sinh
vật tấn công sau đó N được phóng thích dưới dạng ion ammonium và được oxy hoá thành
N nitrate. Sự chuyển N hữu cơ sang N khoáng hoá này được gọi là sự khoáng hoá N. Sự
khoáng hoá là một tiến trình oxy hoá, vì vậy cần đều kiện đất thoáng khí. Nhiều nghiên
cứu cho thấy khoảng 1,5-3,5% N hữu cơ trong đất được khoáng hoá hàng năm. Theo Ngô
Ngọc Hưng et al., (2004) tốc độ khoáng hóa tùy thuộc rất lớn vào nhiệt độ, ẩm độ và tình
trạng thoáng khí của đất, đất thoáng khí và thoát nước tốt giúp tăng cường sự khoáng hoá.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


Thí nghiệm của Hứa Thanh Thảo et al., (2000) về tổng lượng N khoáng hóa ủ trong điều

kiện thoáng khí thay đổi rất nhiều tùy theo hàm lượng và chất lượng của N tổng số trong
đất. Tốc độ khoáng hóa xảy ra nhanh giai đoạn đầu của 10 – 15 ngày sau khi ủ và sau đó
giảm đi nhiều. Đất có thời gian khô càng nhiều thì phần trăm N tổng số của đất khoáng
hóa càng cao. Sự khoáng hóa N tổng số sau 30 ngày ủ đất, 3 vụ lúa đạt 100,65 mg N/kg
đất, đất 2 vụ lúa đạt 91,11 mg N/kg đất và đất chuyên màu đạt 69,24 mg N/kg đất. Điều
này cho thấy hàm lượng chất hữu cơ tương quan đến tiến trình khoáng hóa N. Phần trăm
tổng lượng N khoáng hóa ở đất chuyên màu cao nhất 6,01%, kế đó là đất 2 vụ lúa 4,37%
và thấp nhất ở đất 3 vụ lúa 3,42%.
Như vậy đất thoáng khí có tốc độ khoáng hóa N cao hơn đất ngập nước thường xuyên (Lê
Văn Quân, 1999). Vì vậy, việc tưới khô ngập luân phiên trên đất lúa nước làm cho đất có
thời gian khô sẽ tạo điều kiện cho sự khoáng hóa diễn ra thuận lợi.
Bảng 1 Tổng lượng khoáng hóa (NO3-N và NH4-N) và phần trăm N khoáng hóa trong điều
kiện ủ thoáng khí của một số loại đất đồng bằng Sông Cửu Long (Nguyễn Bảo Vệ et al.,
1999).

N tổng
Đất

5 ngày

10 ngày

20 ngày

30 ngày

9,50

1,61

29,8

63,0

(0,9)

(1,53)

(2,84)

(3,43)

11,7

18,1

27,1

27,6

(1,86)

(2,87)

(4,3)

(4,38)

11,6

18,5

29,5

29,5

(2,37)

(3,78)

(6,02)

(6,02)

(g.kg-1đất)
Đất lúa 3 vụ

Đất lúa 2 vụ

Đất màu

1,05

0,63

0,49

Ghi chú: số liệu trong ngoặc đơn là phần trăm đạm được khoáng hóa

1.5 Sự biến động của các chất dinh dưỡng trong đất và trong cây lúa

1.5.1 Sự biến động của Đạm (N)

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version