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 GV Nguyễn Việt Anh PGS.TS Trần Viết Ổn Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước, Trường Đại học Thủy lợi Tóm tắt: Khu thí nghiệm bố trí trình diễn xã Quỳnh Hồng, huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An Khu thí nghiệm gồm có khu ruộng đối chứng khu ruộng thí nghiệm có đặc điểm giống địa hình, tính chất đất đai, giống lúa gieo trồng, thời gian gieo trồng Ở khu ruộng thí nghiệm chúng tơi áp dụng quy trình cơng nghệ tưới với chế độ tưới tiết kiệm nước, công tác quản lý nước mặt ruộng thực khoa học, hợp lý Trong khu ruộng đối chứng, chế độ tưới công tác quản lý nước mặt ruộng thực theo phương pháp truyền thống mà người dân địa phương áp dụng Kết thí nghiệm thu từ vụ gieo trồng (năm 2006 đến năm 2008) cho thấy lượng nước tưới tiết kiệm áp dụng quy trình cơng nghệ tưới tiết kiệm nước lớn không ảnh hưởng đến suất lúa Nhờ áp dụng quy trình tưới tiết kiệm nước thu nhập người dân từ sản xuất nơng nghiệp tăng nên nhờ tiết kiệm phần chi phí nơng nghiệp đầu vào MỞ ĐẦU Nghiên cứu xây dựng quy trình cơng nghệ tưới tiết kiệm nước cho lúa có ý nghĩa vơ quan trọng cơng tác quản lý tổng hợp nguồn nước Công nghệ tưới góp phần tăng hiệu sử dụng nước, giảm chi phí quản lý vận hành tưới cơng lao động thuận tiện cho việc giới hóa tự động hóa Với ý nghĩa đó, nhóm thực đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình cơng nghệ tưới tiết kiệm nước cho lúa cà phê” thực ba mơ hình trình diễn thí nghiệm tưới tiết kiệm nước cho lúa tỉnh Hà Tây cũ, Nghệ An Long An Tại mô hình thí nghiệm chúng tơi bố trí khu ruộng thí nghiệm khu ruộng đối chứng Ở khu ruộng thí nghiệm chúng tơi áp dụng kỹ thuật tưới tiết kiệm nước kỹ thuật tưới nông lộ phơi kết hợp với công tác theo dõi, quản lý, điều tiết nước mặt ruộng Đối với khu ruộng đối chứng áp dụng kỹ thuật tưới, cơng tác quản lý, điều tiết nước mặt ruộng truyền thống mà người dân địa phương áp dụng Toàn số liệu lượng nước tưới, tiêu sinh trưởng, sản lượng lúa, tiêu chất lượng đất, nước… suốt vụ thí nghiệm tưới (từ năm 2005 đến 2008) theo dõi, đo đạc so sánh khu ruộng thí nghiệm ô đối chứng để đánh giá hiệu việc áp dụng quy trình cơng nghệ tưới tiết kiệm nước cho lúa điểm thí nghiệm nói Trong báo này, xin báo cáo kết thực quy trình tưới tiết kiệm nước cho lúa xã Quỳnh Hồng, huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An CÔNG CỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Khu vực thí nghiệm bố trí thơn xã Quỳnh Hồng Đây xã đồng nằm trung tâm hành huyện Quỳnh Lưu tỉnh Nghệ An Địa hình khu vực nghiên cứu tương đối phẳng, với độ dốc nhỏ Đặc điểm thổ nhưỡng vùng đại diện cho nhóm đất phù sa khơng bồi khơng có tầng Glay, khơng loang lổ (P), nhóm đất chiếm phần lớn diện tích vùng trọng điểm sản xuất lúa tỉnh miền bắc trung Đặc điểm nhóm đất thành phần giới từ thịt nhẹ đến thịt trung bình, màu xám đen, xám, sâu 30 cm có màu vàng nâu, độ sâu 50 cm có lớp vỏ sị điệp, đất có phản ứng chua đến trung tính, hàm lượng hữu đạm tổng số trung 95 bình từ 1,28-2,2 % Ka li tổng số dễ tiêu đề nghèo, lượng canxi magiê thấp, hàm lượng mangan sắt di động tăng theo chiều sâu Loại đất sử dụng để trồng vụ lúa với suất cao huyện, nơi có địa hình cao khơng chủ động nước tưới sử dụng vào trồng hoa màu công nghiệp ngắn ngày ngô, khoai, lạc Nguồn nước tưới khu vực lấy từ kênh N17 thuộc hệ thống thủy nông Bắc Nghệ An Qua phân tích tiêu lý, hóa nguồn nước đảm bảo chất lượng theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt phục vụ cho mục đích tưới tiêu thủy lợi số QCVN 08:2008/BTNMT Khu ruộng trình diễn thí nghiệm xây dựng dựa sở đáp ứng yêu cầu về: mặt ruộng (quy cách chuẩn bị mặt ruộng), loại đất, nguồn nước, giống, hình thức gieo cấy, nhu cầu nước lúa thời đoạn sinh trưỡng, quy trình quản lý nguồn nước a Chọn khu ruộng trình diễn thí nghiệm Khu ruộng trình diễn thí nghiệm chọn vị trí có địa hình, địa mạo, điều kiện canh tác đặc trưng, đại diện cho toàn vùng nghiên cứu Kết hợp với việc chọn khu ruộng đối chứng khu vực Sau khảo sát chúng tơi bố trí khu ruộng trình diễn thơn xã Quỳnh Hồng Tổng diện tích khu ruộng trình diễn 32.500 m2, chia thành khu gồm khu ruộng thí nghiệm có diện tích 16.000 m2 khu ruộng đối chứng có diện tích 16.500m2 b Quy cách làm đất, bờ bao chọn giống Mặt ruộng san phẳng, bờ bao đắp lại cho cao chắn, bờ có viền nilơng xung quanh để hạn chế thấm qua bờ ruộng kế bên kênh thoát, đồng thời hạn chế cỏ dại Giống chọn loại giống tốt, hạt giống nẩy đều, loại bỏ hạt lép, phù hợp với cấu 96 giống lúa địa bàn vùng nghiên cứu, cụ thể sau: - Vụ Đông Xuân năm 2006, 2007 sử dụng giống lúa lai cịn vụ đơng xn năm 2008 sử dụng giống lúa thời gian mùa vụ thay đổi tác động bất lợi thời tiết - Vụ hè thu năm 2006, 2007 sử dụng giống lúa c Xây dựng cơng trình cấp nước, đo nước Nguồn nước tưới cấp cho khu thí nghiệm lấy từ hệ thống thuỷ lợi Đô Lương - sông Lam qua trạm bơm tưới vào kênh N17 Nước từ kênh N17 cấp vào tuyến kênh tưới gạch xây với kích thước (BxH)=(70x55cm) xã Quỳnh Hồng trước đưa vào ruộng qua tuyến kênh tưới mặt ruộng số số Ở đoạn cửa vào kênh tưới mặt ruộng kiên cố hoá gạch xây với kích thước mặt cắt kênh (BxH)=(35x35cm) Trong phạm vi có bố trí cửa van đóng mở cơng trình đo nước hạ lưu cửa van để đo lượng nước lấy vào ruộng Cơng trình đo nước sử dụng mơ hình thí nghiệm đập tràn kênh Sơ đồ bố trí khu thí nghiệm thể hình d Quản lý nguồn nước trình sinh trưởng lúa Nguồn nước phương pháp tưới tiết kiệm quản lý khắc khe so với phương pháp canh tác thông thường, phụ thuộc thời đoạn sinh trưởng lúa Công tác điều hành phân phối quản lý nước cho khu ruộng trình diễn thực hiên cơng trình tưới hồn chỉnh từ hệ thống đến mặt ruộng cơng trình đo nước đưa nước vào mặt ruộng để khống chế mực nước ruộng Ngồi ra, để chủ động việc tiêu nước, hệ thống kênh tiêu cơng trình tiêu bố trí, nâng cấp hồn chỉnh phạm vi thí nghiệm Trạm bơm tưới Ơ RUỘNG THÍ NGHIỆM Ô RUỘNG ĐỐI CHỨNG Kênh tưói N17 Kênh tưới mặt ruộng Kênh tưới mặt ruộng Tràn đo nước Tràn đo nước Cống điều tiết Cửa van Kênh tưói xã Cửa van Hình 1: Sơ đồ bố trí khu ruộng trình diễn thí nghiệm e Các tiêu thí nghiệm Trên sở mục tiêu nghiên cứu đề tài, nội dung thí nghiệm bao gồm so sánh trình tưới nước, trình sinh trưởng, phát triển lúa, giai đoạn thí nghiệm thí nghiệm đối chứng, tiêu thí nghiệm khu ruộng trình diễn bao gồm: * Thí nghiệm chế độ tưới - Ở khu ruộng thí nghiệm, chế độ tưới tiết kiệm nước áp dụng theo kỹ thuật tưới nông lộ phơi Quy trình tưới theo sinh trưởng phát triển lúa chia thành giai đoạn bao gồm: + Giai đoạn 1: (Giai đoạn 10 ngày đầu sau cấy) trì lớp nước mặt ruộng từ đến 5cm + Giai đoạn 2: (Giai đoạn đẻ nhánh) tưới ngập 5cm nước ruộng cạn nước ngày (đối với vụ Hè Thu) ngày (đối với vụ Xuân) tưới tiếp Khoảng đến 10 ngày kết thúc giai đoạn đẻ nhánh hữu hiệu, tưới đến độ sâu cm + Giai đoạn 3: (giai đoạn cuối đẻ nhánh) phơi ruộng từ 10 đến 15 ngày + Giai đoạn 4: (đứng cái-làm đòng): tưới giai đoạn Kết thúc giai đoạn này, tưới 5cm nước Quy trình nhằm tránh hình thành vết nứt nẻ sâu làm phá huỷ màng chống thấm thẳng đứng, làm tăng thẩm lậu ruộng lúa + Giai đoạn 5: (giai đoạn trỗ bông-phơi màu) Giai đoạn ruộng cạn nước tưới + Giai đoạn 6: (giai đoạn xanh-chín): tưới giai đoạn Khoảng 15 ngày trước thu hoạch, ngừng tưới - Đối với khu ruộng đối chứng: chế độ tưới thực theo công thức tưới truyền thống mà người dân áp dụng tưới nông thường xuyên (30mm-50mm) Nghĩa lớp nước mặt ruộng đạt đến trị số 30mm tưới * Quy trình cấp nước đo lượng nước cấp vào ruộng Công tác đo lượng nước lấy vào ruộng thực đợt tưới khu ruộng thí nghiệm đối chứng Công tác đo nước thực theo quy trình sau: - Quy trình cấp nước: Nước đưa vào khu ruộng thí nghiệm khu ruộng đối chứng đạt lớp nước mặt ruộng yêu cầu theo chế độ tưới qui định đóng cống lại - Đo lượng nước cấp vào ruộng: Xác định thời gian nước bắt đầu chảy vào khu tưới, đo 97 mực nước thượng hạ lưu tràn đo nước Sau cách đo mực nước lần kết thúc tưới Dựa vào cơng thức tính tốn lưu lượng dịng chảy qua tràn thời gian tưới xác định lượng nước tưới đợt tổng lượng nước tưới cho toàn vụ * Theo dõi tiêu nơng học Để so sánh q trình sinh trưởng, phát triển lúa hai thí nghiệm ô đối chứng áp dụng quy trình tưới khác nhau, tiêu nông học sau theo dõi: - Theo dõi tốc độ sinh trưỡng lúa, cách xác định chiều cao vào giai đoạn sinh trưởng phát triển nhằm xác định mức độ ảnh hưởng chế độ nước tới phát triển lúa - Xác định số nhánh đẻ, số hữu hiệu, số hạt Trên khu ruộng thí nghiệm đối chứng chọn đánh dấu 15 khóm lúa để theo dõi tiêu chiều cao cây, số nhánh đẻ suốt giai đoạn từ cấy đến thu hoạch Còn tiêu số hữu hiệu, số hạt xác định vào thời điểm trước cấy Trong trình này, vấn đề nảy sinh đồng ruộng tượng sâu bệnh, thời tiết xấu bất thường, sử dụng phân bón thuốc trừ sâu… theo dõi KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Mô hình trình diễn thí nghiệm tưới tiết kiệm cho lúa địa bàn vùng nghiện cứu nhóm thực đề tài thực vụ (Đông Xuân 2006, 2007, 2008 Hè Thu 2006, 2008) Tổng hợp kết thí nghiệm tưới trình bày bảng 1, hình 2, đây: Bảng 1: Tổng hợp kết lượng nước tưới Khu ruộng thí nghiệm (S=16.000 m2) Năm theo dõi Năm 2006 Năm 2007 Năm 2008 Mùa vụ Vụ Đông Xuân Vụ Hè Thu Vụ Đông Xuân Vụ Hè Thu Vụ Đông Xuân Lượng nước tưới (m3/ha) Khu ruộng đối chứng (S=16.500 m2) Số lần tưới (lần) Tổng lượng nước tưới (m3/ha) Số lần tưới (lần) Tổng lượng nước tưới (m3/ha) 9 5262 3587 4394 3250 4937 15 13 15 14 15 6042 4497 5485 4667 5879 Tỷ lệ lượng nước tưới giảm nhờ tưới tiết kiệm nước (%) 20,4 22,2 25,0 43,6 19,1 Hình Mức tưới vụ Mức tưới (m3/ha/vụ) 7000 6000 5000 4000 TN 3000 ĐC 2000 1000 Đông Xuân 2006 Hè Thu 2006 Đông Xuân 2007 Hè Thu 2007 Đông Xuân 2008 Vụ tưới Hình 2: So sánh lượng nước tưới khu ruộng thí nghiệm khu ruộng đối chứng 98 Bảng 2: Tổng hợp kết suất vụ Năm theo dõi Năm 2006 Năm 2007 Năm 2008 Mùa vụ Vụ Đông Xuân Vụ Hè Thu Vụ Đông Xuân Vụ Hè Thu Vụ Đông Xuân Năng suất lúa ô đối chứng (Tạ/ha) 76.0 63.0 59.5 60.0 74.0 NS lúa ô thí nghiệm (Tạ/ha) 74.5 65.0 62.0 58.5 72.5 Tỷ lệ tăng (+) giảm (-) (%) -1.97 +3.17 +4.20 -2.50 -2.03 Tạ/ha 80 70 60 50 Ơ ruộng thí nghiệm 40 Ô ruộng đối chứng 30 20 10 Vụ Đông Xuân 2006 Vụ Hè Thu 2006 Vụ Đông Xuân 2007 Vụ Hè Thu 2007 Vụ Đơng Xn 2008 Hình 3: So sánh suất lúa khu ruộng thí nghiệm khu ruộng đối chứng Trên sở kết thí nghiệm năm từ 2006 đến 2008 Quy đổi kết thí nghiệm đơn vị diện tích ha, thấy phương pháp tưới tiết kiệm, tổng lượng nước tưới cho lúa giảm từ 19,1% đến 43,6% so với quy trình tưới truyền thống khu ruộng đối chứng Số lần tưới giảm từ 35 đến 45% (giảm từ đến đợt tưới) Ở vụ Đông Xuân năm 2008, tổng lượng nước tưới thấp so với năm 2006, 2007 Nguyên nhân ảnh hưởng đợt rét đậm rét hại kéo dài liên tiếp từ ngày 15/1/2008 đến ngày 12/2/2008 gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới phát triển phần lớn diện tích lúa gieo cấy vào thời điểm ngày 26/1/2008 làm cho diện tích lúa khơng phát triển chết Vì vụ Đơng Xn năm 2008 địa bàn vùng nghiên cứu phải cấy lại lần hai vào ngày 29/2/2008 tức chậm so với Nông lịch khoảng tháng Để đảm bảo cho kế hoạch thời gian mùa vụ, người dân sử dụng giống lúa để cấy thay loại giống lúa lai truyền thống thường sử dụng vụ Đông Xuân Về suất, kết thí nghiệm cho thấy suất thí nghiệm tưới tiết kiệm đối chứng có khác khơng đáng kể (dao dộng từ -1,97 đến 4,2%) Ở vụ Đông Xuân năm 2007, suất thấp so với vụ Đông Xuân 2006 Đông Xuân 2008 Nguyên nhân ảnh hưởng bệnh khơ vằn giai đoạn làm địng - trổ bơng Ngồi giai đoạn chuyển đổi thời tiết bất ngờ từ nóng sang lạnh làm phát triển nhiều, cổ phát triển Các bất lợi làm suất lúa thu hoạch giảm đáng kể so với năm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ a Kết luận Dựa vào kết thí nghiệm tưới thực năm vụ gieo trồng từ năm 2006 đến năm 2008, chúng tơi thấy việc áp dụng quy trình thí nghiệm tưới tiết kiệm nước cho lúa đem lại số tác dụng sau: - Lượng nước tưới cho trồng giảm giúp cho chi phí sản xuất nơng nghiệp giảm Như thu nhập người dân từ sản xuất nông nghiệp cải thiện - Quy trình góp phần giảm bớt lượng chất độc hại đất số rễ đen 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 bị oxy hóa, chất có hại cho 99 lúa H2S, CH4, SFe,… sản sinh trình ngập nước giảm trừ - Trên ruộng bón nhiều phân hữu ruộng giàu mùn, bị ngập nước thường xuyên, rút nước phơi mặt ruộng tạo điều kiện thuận lợi cho trình phân giải vi sinh vật háo khí Sau ngập nước trở lại, đất trở nên giàu chất dinh dưỡng dễ tiêu để cung cấp cho lúa thời kỳ làm địng, trổ bơng Vì vậy, xem rút nước phơi ruộng biện pháp bón phân thúc đòng cho lúa - Khống chế đốt lúa vươn dài tăng độ cứng gốc, tăng khả chống đổ lúa - Tích lũy thêm chất dinh dưỡng đất Khi tháo cạn, chất dinh dưỡng đất đạm, lân dễ tiêu giảm tưới lại lại tăng lên so với trước lúc tháo cạn - Nâng cao tỷ lệ thành hạn chế đẻ nhánh vô hiệu lúa - Trong thời gian phơi ruộng, nước mao quản dâng cao cung cấp nước cho rễ lúa sử dụng nên thời gian phơi ruộng hoàn tồn khơng ảnh hưởng đến q trình sinh trưởng trồng b Kiến nghị Với quy trình thực đơn giản, dễ thực hiện, quy trình cơng nghệ tưới tiết kiệm nước cho lúa nói nghiên cứu để áp dụng thực cho địa phương khác, đặc biệt vùng gặp khó khăn nguồn nước tưới Tuy nhiên địa phương, vùng tưới có đặc điểm riêng hồn tồn khác nhau, thời gian đầu thí điểm thực quy trình cơng nghệ tưới này, cán địa phương cần phối hợp với nhà khoa học để thực trình quan trắc thường xuyên để điều chỉnh quy trình cơng nghệ tưới cho phù hợp với điều kiện cụ thể địa phương LỜI CẢM ƠN Nhóm thực đề tài xin cám ơn Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thơn, trường Đại học Thủy lợi cấp kinh phí, trang thiết bị để thực đề tài nói Ngồi chúng tơi xin gửi lời cám ơn tới Ủy ban nhân dân xã Quỳnh Hồng, huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An nhà khoa học hỗ trợ, đóng góp ý kiến để thực tốt nội dung nghiên cứu đề tài Tài liệu tham khảo: PGS.TS Trần Việt Ổn nnk, Báo cáo tổng hợp đề tài nghiên cứu xây dựng quy trình cơng nghệ tưới tiết kiệm nước cho lúa cà phê, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộ, 2009 Bùi Huy Đáp, Cây lúa kỹ thuật trồng lúa, Nhà Xuất Bản Nông thôn, 1957 B.M.A Bouman, R.M.Lampayan and T.P.Tuong, Water Management in Irrigated Rice: Coping with Water Scarity, IRRI, 2007 Wim Van Der Hoek at al, Alternate Wet/Dry Irrigation in Rice Cultivation; A Practical Way to Save Water and Control Malaria and Japanese Encephalitis; Agricultural Water Management Vol 36,2001 Abumozhi, V; E Yamaji; and T Tabuchi, Rice Crop growth and yield as influenced by changer in ponding water depth, water regime and fertigation level Agricultural Water Management Vol 37, 1998 Abstract REPORT ON STUDY RESULTS OF SAVING IRRIGATION PROCESS FOR RICE IN QUYNH HONG COMMUNE, QUYNH LUU DISTRICT, NGHE AN PROVINCE The experiment model was built and studied on two rice paddies in Quynh Hong commune, Quynh Luu district, Nghe An province One rice paddy applied a saving irrigation ugime combining with a scienticfic water management at paddy Another one used traditional irrigation fomular that the local people are now applying The activities of research were concentrated on measuring water volume taken into two rice paddies, growing data and yield of rice and other criteria related to water and soil quality in the period of experiment The results shows that the water saving volume from applying saving irrigation formula is very significant and it contributes to increasing farmer’s income due to a reduction in agricultural production expenditures 100