BÀI GIẢNG PHƯƠNG PHÁP TƯỚI TIÊU ppt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ DỰ ÁN HỢP TÁC VIỆT NAM – HÀ LAN BÀI GIẢNG PHƯƠNG PHÁP TƯỚI TIÊU Người biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Đức Huế, 08/2009 1 BÀI MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU 1. Ý nghĩa, nhiệm vụ, nội dung và sơ lược lịch sử phát triển môn học 1.1. Ý nghĩa Nước là một yếu tố quan trọng, ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Trong sản xuất nông nghiệp, nước trên đồng ruộng luôn thay đổi. Sự thay đổi đó làm cho đất phát triển theo hai hướng trái ngược nhau - đất ngày càng tốt lên hay ngày càng xấu đi. Nếu chúng ta nắm vững quy luật biến đổi của chế độ nước và sử dụng hợp lý các nguồn nước ở từng vùng thì độ phì của đất ngày càng tăng lên hoặc hạn chế đến mức thấp nhất sự phát triển xấu của đất đai. Ngược lại, nếu không nắm vững quy luật biến đổi chế độ nước của đất và sử dụng không hợp lý các nguồn nước thì độ phì của đất giảm dần, đất bạc màu, một số nơi đất có thể bị hoá mặn, thậm chí không sử dụng đất để trồng trọt được nữa. Rõ ràng, nước là một yếu tố quan trọng trong quá trình hình thành đất. Đocurtraiep đã nói: Để đặt nông nghiệp lên đôi chân vững chắc và đảm bảo cho nó một con đường phát triển bình thường, cần tiên đoán thông thạo quá trình hình thành đất, điều khiển chế độ nước của đất và của cả vùng. Ngày nay, với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật hiện đại, người ta đã biến hàng triệu hecta đất khô cằn, đất lầy, đất mặn thành đất trồng trọt phì nhiêu. Một trong những đối tượng chính của sản xuất nông nghiệp là cây trồng. Muốn năng suất cây trồng ngày càng cao và ổn định cần thỏa mãn các điều kiện sống của nó. Các điều kiện đó là: nước, chất dinh dưỡng, ánh sáng, nhiệt độ, không khí. Các điều kiện sống của cây trồng có liên quan mật thiết với nhau và tuân theo quy luật không thay thế. Tuy nhiên, chế độ nước có ảnh hưởng rõ rệt đến chế độ nhiệt, không khí và dinh dưỡng trong đất. Trong tự nhiên, nước phân bố không đều cả về không gian và thời gian, không phù hợp với nhu cầu nước của cây trồng. Lượng nước đến (mưa, nước ngầm) quá nhiều hay quá ít so với lượng nước tiêu hao thì cây trồng bị úng hoặc bị hạn. Vì vậy, điều tiết chế độ nước của đất phù hợp với nhu cầu nước của cây trồng là một biện pháp kỹ thuật quan trọng đối với tăng vụ, tăng năng suất cây trồng và nâng cao độ phì nhiêu của đất. Thực tiển sản xuất ở nhiều vùng khô hạn trên thế giới thấy rằng sản phẩm thu được trên diện tích được tưới tăng từ 2 đến 3 lần sản phẩm thu được trên đất không được tưới. 1.2. Nhiệm vụ 1. Dựa trên cơ sở khoa học, nhận rõ sự thay đổi chế độ nước của đất ở từng vùng và hậu quả của nó đối với sự biến đổi đất đai cũng như quá trình sản xuất nông nghiệp để xây dựng phương hướng sử dụng nước, bảo vệ, cải tạo, nâng cao độ phì nhiêu của đất và năng suất cây trồng. 2. Nắm vững những quy luật hình thành và biến đổi chế độ nước trong đất, nghiên cứu các phương pháp kỹ thuật điều tiết nước của đất ( tưới và tiêu nước) đáp ứng nhu cầu nước của cây trồng góp phần tăng năng suất và hạ giá thành sản phẩm. 1.3. Nội dung 1. Xác định chế độ tưới và tiêu nước của cây trồng trong hệ thống luân canh từng vùng có điều kiện đất đai khí hậu khác nhau. Nghiên cứu các phương pháp tưới và kỹ thuật tưới hiện đại phù hợp với từng loại cây trồng, đất đai, trình độ sản xuất ngày càng tiến bộ. 2 2. Khai thác các nguồn nước ở địa phương, xây dựng mạng lưới mương điều tiết nước mặt ruộng đáp ứng các yêu cầu về chế độ và phương pháp tưới tiêu, cải tạo đất, các yêu cầu về cơ giới hóa các khâu canh tác, giao thông, vận chuyển trong hệ thống luân canh cây trồng trên đồng ruộng. 3. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật thủy nông để cải tạo đất mặn, đất úng, đất lầy thụt và bảo vệ đất đồi núi. Môn học thủy nông có liên quan chặt chẽ đến các môn học khác như: nông hóa thổ nhưỡng, sinh lý cây trồng, khí tượng thủy văn và địa chất thủy văn. Đặc biệt liên quan đến thủy lợi công trình. Nhờ các biện pháp kỹ thuật thủy lợi công trình mà giải quyết nguồn nước tưới mặt ruộng. Ngược lại, các biện pháp điều tiết nước mặt ruộng được thực hiện tốt trong thâm canh cây trồng và cải tạo đất thì mục đích của các biện pháp kỹ thuật thủy lợi mới đạt được và có hiệu quả kinh tế cao. 1.4. Sơ lược lịch sử phát triển của thủy nông 1.4.1. Trên thế giới Trước hết là Ai cập: một nước có lịch sử văn minh lâu đời của nhân loại đã có nhiều thành tựu trong tưới tiêu nước. Năm 2000 trước công nguyên, hoàng tử Assyrian đã chỉ đạo hướng dòng nước sông Nil để tưới cho các vùng đất sa mạc của Ai cập. Trên mộ của ông ta có dòng chữ:” Ta buộc dòng nước hùng vĩ kia phải chạy theo ý muốn của ta và dẫn nước của nó làm phì nhiêu cho những vùng đất trước đó còn hoang hóa không có dân cư”. Ở Ai cập cách đây 5000 năm đã xây dựng được đập giữ nước, có đập dài tới 355 feet ( 1 foot = 0,3048m). Từ đó cho ta thấy thời cổ xưa con người đã thấy được vai trò to lớn của tưới tiêu. Tưới nước ở nhiều quốc gia là khoa học của sự sống và đã đầu tư thích đáng cho nó. Ở Trung Quốc cách đây 4000 năm đã có những hoạt động điều khiển dòng nước. Có kênh đào dài tới 700 dặm, đã xây dựng một mạng lưới tưới ở vùng đồng bằng và đem lại nhiều thành quả trong sản xuất nông nghiệp nhờ những công trình này. Ở Ấn độ trước chúng ta 20 thế kỷ cũng đã xây dựng được kho chứa nước để tưới cho lưu vực sông Indus. Hiện nay, trên thế giới đã có rất nhiều tiến bộ trong lĩnh vực thủy nông. Nhiều công trình thủy nông hiện đại được xây dựng. Nhiều phương pháp tưới tiên tiến đã được áp dụng rộng rải như: hệ thống tưới phun mưa, tưới ngầm 1.4.2. Ở Việt Nam Từ lâu, nhân dân ta đã biết đắp bờ giữ nước, đào giếng khơi mương lấy nước tưới ruộng. Thế kỷ 10 (983) nhân dân Thanh Hóa đã đào sông Đồng Cỏ, Thái Hòa. Dưới thời Lý Thái Tôn đào sông Đan Nãi. Thời Trần Thái Tông (1231) đào sông Hào và sông Trẫm. Năm 1390 đào sông Thiên Đức (sông Đuống ngày nay). Thời kỳ thực dân Pháp xâm lược nước ta, chúng xây dựng được 10 công trình thủy nông. Sau năm 1954 nhiều công trình thủy nông được phục hồi, đến năm 1957 đã tưới được 27 vạn ha ruộng đất góp phần phục hồi sản xuất sau chiến tranh. Ở thời kỳ này, chúng ta đã xây dựng nhiều công trình thủy lợi lớn như: Đại thủy nông Bắc Hưng Hải, thủy lợi Dầu Tiếng nhờ chủ động tưới tiêu mà năng suất lúa từ 2 - 3 tấn/vụ/ha tới nay đạt 5 - 7 tấn/vụ/ha, nước ta trở thành nước xuất khẩu gạo đứng thứ 3 trên thế giới. 2. Một vài đặc điểm chính của thiên nhiên Miền Trung và nhiệm vụ công tác thủy nông trong sự nghiệp phát triển nông nghiệp hiện nay. 3 2.1. Một vài đặc điểm chính của thiên nhiên Miền Trung Khu vực Miền Trung địa hình rất phức tạp, bị chia cắt bởi các đèo chắn ngang ra biển. Là một khu vực có bề ngang hẹp và kéo dài theo phương kinh tuyến. Khí hậu phân hóa theo phương kinh tuyến rất rõ. Cộng với những nhiễu động do cơ chế gió mùa nên vùng duyên hải Miền Trung là nơi khí hậu phân hóa mạnh mẽ - Địa hình: Địa hình miền Trung hết sức phức tạp cho nông nghiệp, thuỷ lợi, giao thông Đồng bằng nhỏ hẹp, nhiều sông suối chia cắt. Chạy dọc theo bờ biển là một dãy cồn cát đang di động theo thời tiết. Địa hình dốc từ Tây sang Đông. Tốc dộ dòng chảy lớn, thường xảy ra lũ lớn. Vùng đồi núi khá lớn, thảm thực vật thưa thớt. Rừng và thảm thực vật hết sức quan trọng đối với khu vực Miền Trung. - Đất đai: được tạo nên nhờ sự bồi đắp bởi các dòng sông: Mã, Chu, Gianh, Kiến Giang - Khí hậu thời tiết: Lượng mưa khá lớn, tập trung vào tháng 9, 10, 11 chiếm 65 – 70 % tổng lượng mưa hàng năm. Lượng mưa tăng dần và đạt đỉnh ở Thừa Thiên Huế. Bắc Trung bộ 1200 – 1600 mm, Đông Hà 2274 mm, Huế 2800 – 3000 mm. Lượng mưa phân bố không đều theo không gian và thời gian. Nhiệt độ: chế độ nhiệt của khu vực này phụ thuộc rất nhiều vào gió mùa. Mùa lạnh gió mùa đông bắc nhiệt độ hạ xuống thấp có khi xuống 5 0 C ở Alưới. Mùa hạ có gió mùa tây nam làm nhiệt độ tăng đáng kể. Nhiệt độ cao nhất có khi trên 40 0 C ở vùng đồng bằng, ở Đông Hà, Đồng Hới có khi tới 42,1 0 C. - Thuỷ văn và sông ngòi: khu vực này có rất nhiều sông suối nhưng lưu vực không lớn. Nếu chỉ tính những sông có chiều dài dòng chính trên 10 km thì ở khu vực Miền Trung có 740 sông, trong đó có 93 % có diện tích lưu vực nhỏ hơn 500 km 2 . Các cửa sông chịu ảnh hưởng của thuỷ triều, bán nhật triều, nhật triều. 2.2. Nhiệm vụ công tác thuỷ nông trong giai đoạn hiện nay. Trong sản xuất nông nghiệp, công tác thuỷ nông là công tác hàng đầu. Thuỷ nông phải đảm bảo tưới và tiêu nước chủ động góp phần tích cực vào việc tăng vụ, tăng năng suất cây trồng và cải tạo đất. Để thực hiện các yêu cầu nói trên, công tác thuỷ nông có nhiệm vụ sau: 1. Tiếp tục hoàn chỉnh các công trình thuỷ nông, đảm bảo dẫn nước thông suốt từ công trình đầu mối đến mặt ruộng. Xây dựng công trình mới trên cơ sở quy hoạch sản xuất, thuỷ nông cho các vùng chuyên canh và khu kinh tế mới. Kết hợp chặt chẽ việc thuỷ lợi hoá và cơ giới hoá nông nghiệp, giao thông vận tải, bảo vệ và cải tạo đất theo hướng quy mô sản xuất lớn. 2. Nâng cao chất lượng công tác quản lý và khai thác hệ thống thuỷ nông. Đưa công tác sử dụng nước vào nề nếp, đáp ứng yêu cầu thâm canh, tăng vụ, cải tạo đất. Nâng cao hệ số sử dụng nước hữu ích trong đơn vị sản xuất và hệ thống tưới, giảm chi phí nước tưới góp phần hạ giá thành sản phẩm. 3. Sử dụng nước cải tạo đất mặn, chua mặn, lầy thụt, chống xói mòn bằng biện pháp thuỷ nông để bảo vệ đất đồi núi. 4 5 BÀI 1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC TƯỚI NƯỚC CHO CÂY TRỒNG 1.1. Tác dụng của tưới nước 1.1.1. Ảnh hưởng của tưới nước đến đất đai Tưới nước có thể làm thay đổi phương hướng của quá trình biến đổi đất đai. Ảnh hưởng của tưới đối với đất biểu hiện trên nhiều mặt: làm thay đổi lý tính, làm thay đổi các quá trình hoá học, sinh vật học trong đất, quá trình phá huỷ hoặc tích lũy chất hửu cơ Sự thay đổi lý tính biểu hiện trước hết ở chổ làm thay đổi kích thước cấp hạt đất. Theo B.O.Ghienco tưới nước làm giảm các cấp hạt có kích thước 3 -1 mm và làm tăng cấp hạt có kích thước bé ở lớp đất 0 - 20 cm. Do vậy mà dung trọng đất tăng lên, độ rỗng và tính thấm nước của đất giảm xuống, nhất là ở tầng đất mặt. Với các loại cây trồng khác nhau, dưới ảnh hưởng của tưới nước, các c ấp hạt đất thay đổi khác nhau. Tưới nước với độ ẩm đất 50 - 60 % độ ẩm tối đa thì sức liên kết, sức dính hút của hạt đất nằm trong giới hạn thích hợp nhất cho việc làm đất bằng cơ giới. Tưới nước có thể dẫn đến hình thành một lớp đất chặt ở tầng đất sâu do quá trình rửa trôi keo đất theo trọng lực. Sự rửa trôi này kéo theo các hợp chất cacbonat Ca, Mg, SiO 2 và chúng tích tụ lại ở độ sâu nhất định tuỳ theo tính chất của đất: - Đất nặng lớp đất chặt hình thành ở độ sâu 0,45 đến 1,2 m - Đất nhẹ lớp đất chặt hình thành ở độ sâu 1,2 đến 3,0 m Khi tưới nước có phù sa thì lý tính của đất còn bị thay đổi bởi các cấp hạt sét được dẫn vào ruộng. Những cấp hạt sét đường kính nhỏ hơn 0,005 mm, nhất là những cấp hạt sét đường kính nhỏ hơn 0,001 mm có tác dụng làm tăng khả nă ng giữ nước, sức dính hút, sức liên kết của đất cát. Ngược lạ i, những cấp hạt có kích thước lớn hơn lại có tác dụng làm tăng độ tơi xốp và thoáng khí của đất sét. Vì vậy, cần thấy rõ được vai trò của nước tưới đối với tính chất đất khác nhau để có thể sử d ụng nước phù hợp với các quá trình biến đổi lý học có lợi cho điều kiện dinh dưỡng của cây trồng và độ phì của đất. Xác định đúng đắn chế độ tưới nước trong những điều kiện địa chất thuỷ văn, khí hậu thời tiết và đất đai khác nhau là cơ sở của việc đảm bảo những yêu cầu trên. Tưới nước còn ảnh hưởng đến chế độ nhiệt của đất. Do nhiệt dung của nước lớn nên tưới nước có thể điều hoà nhiệt độ đất. Về mùa nó ng, đất có độ ẩm thích hợp, nhiệt độ đất thấp hơn ở đất không được tưới và ngược lại về mùa rét nhiệt độ đất cao hơn. Tưới nước cũng dẫn đến những thay đổi về mặt hoá tính của đất. Trước hết, nước là môi trường để tiến hành các phản ứng hoá học xảy ra trong đất. Nước có thể hoà tan các chất dinh dưỡng tích luỹ trong đất để cung cấp cho cây trồng. Nước làm giả m nồng độ dung dịch đất tạo điều kiện cho cây trồng hút thức ăn thuận lợi. Nước tưới còn mang vào đất nhiều chất hòa tan, chất lơ lử ng có ích cho cây trồng, nhất là nước tưới có phù sa. Vì vậy, tưới nước có thể làm tăng được chất dinh dưỡng cho 6 đất. Nhưng tưới nước không đúng có thể dẫn đến những biến đổi có hại cho độ phì của đất đai và cây trồng. Khi lượng nước tưới quá nhiều, nước sẽ rửa trôi các chất dinh dưỡng xuống tầng sâu, có thể làm mức nước ngầm dâng cao tới lớp đất có bộ rễ cây hoạt động, đất trở nên thiếu thoáng khí và phát triển theo con đường lầy hoá, tái mặn. Tưới quá nhiều nước, quá trình phản nitrat hoá mạnh, nhất là khi tưới tràn. Dẫn đến hiện tượng mất đạm khi tưới nước. Lượng nước thừa chảy xuống tầng đất sâu kéo theo đạm NO 3 là nguyên nhân của sự mất đạm ở lớp đất mặt. Nhưng không phải các chất dinh dưỡng đều bị rửa trôi theo dòng chảy. Kali trong đất ở dạng dung dịch hoặc bón vào đất dưới dạng muối rất nhanh chóng chuyển sang dạng kali tổng số. Lân di động cũng nhanh chóng bị đất hấp phụ. Vì vậy, khi tưới nước chúng rửa trôi không đáng kể. Tưới nước còn ảnh hưởng đến hoat động sinh học ở trong đất. Nói chung, độ ẩm đất thích hợp cho các loại vi sinh vật hoạt động gần với giới hạn độ ẩm cần thiết cho cây trồng. Ở độ ẩm cây héo thì hoạt động của vi sinh vật bị đình trệ. Độ ẩm 80 – 95 % của sức chứa ẩm tối đa đồng ruộng là giới hạn thích hợp nhất cho nấm và xạ khuẩn hoạt động. Vi khuẩn phân giải Cellulose cũng hoạt động mạnh ở giới hạn độ ẩm 85 – 90 % độ chứa ẩm tối đa. Vi khuẩn nitrat hoá hoạt động mạnh ở giới hạn độ ẩm trên 60% và bị đình trệ khi đất có độ chứa ẩm tối đa. Tưới nước còn ảnh hưởng đến sự hoạt động của vi khuẩn nốt sần. Trong vùng khô hạn nốt sần của rễ cây họ đậu gần như không hình thành được. Nhưng tưới đủ nước thì quá trình này tiến hành bình thường và sự dinh dưỡng đạm của cây trồng được tăng cường hơn. Nếu lúc tưới đất bảo hoà nước thì vi sinh vật yếm khí hoạt động mạnh, hoạt động của vi sinh vật háo khí bị kìm hãm. Khoảng cách giữa 2 lần tưới càng dài thì sự khác nhau giữa phương hướng hoạt động của vi sinh vật trong đất trước và sau tưới càng lớn. Sự phân giải chất hữu cơ trong đất gắn chặt với hoạt động của vi sinh vật. Đất thiếu nước hoạt động của vi sinh vật háo khí mạnh mẽ thuận lợi cho quá trình phá huỷ các chất hữu cơ, nhất là mùn. Quá trình phá huỷ các chất hữu cơ mâu thuẩn với sự cần thiết nâng cao độ phì của đất. Việc nâng cao năng suất cây trồng nông nghiệp đòi hỏi phải tăng lượng chất hữu cơ trong đất. Tưới nước hợp lý có tác dụng điều hoà được hoạt động sinh học trong đất, quá trình tích luỹ chất hữu cơ sẽ trội hơn quá trình phá huỷ chúng. Và đất sẽ giàu chất hữu cơ cần thiết cho sự dinh dưỡng của cây trồng. Do vậy, sự thay đổi các hoạt động sinh học trong đất liên quan chặt chẽ với các yếu tố của chế độ tưới như lượng nước tưới, số lần tưới, độ sâu lớp đất tưới và phương pháp tưới. 1.1.2. Ảnh hưởng của tưới nước đến cây trồng. Tưới nước dẫn đến những sự thay đổi về tính chất hoá học, hoạt động sinh vật học trong đất và tiểu khí hậu đồng ruộng. Do đó ảnh hưởng trực tiếp đến sinh 7 trưởng phát triển, năng suất và phẩm chất cây trồng. Đứng về mặt hoạt động sinh học, tưới nước sẽ giúp cho cây trồng hấp thụ chất dinh dưỡng được thuận lợi, cung cấp đầy đủ nước cho cây tiến hành các quá trình sinh lý bình thường trong những điều kiện ngoại cảnh thay đổi, nhất là những vùng khô hạn. Nhiều thí nghiệm đã cho thấy rằng, cung cấp đầy đủ nước và CO 2 cây trồng có thể nâng cao khả năng đồng hoá lên 5 - 8 lần, hoặc cao hơn nữa. Ngay cả trong những ngày trời âm u, khả năng đồng hoá của cây trồng được tưới có thể tăng gấp đôi. Chính vì trong điều kiện cung cấp đủ nước, cây trồng có thể sử dụng đến mức tối đa các yếu tố dinh dưỡng khác, nhất là phân bón và có thể tiến hành nhịp nhàng các quá trình trao đổi chất mà sinh trưởng phát triển thuận lợi. Tưới nước không những làm tăng năng suất cây trồng mà còn ảnh hưởng đến phẩm chất sản phẩm. Theo tài liệu của rất nhiều tác giả (Laicop, Paplop ) tưới nước cho lúa mì có thể làm tăng năng suất 4 - 5 lần hoặc cao hơn nữa nhưng đồng thời cũng làm giảm hàm lượng protein trong hạt trung bình 3,2 - 7,6 % so với cây trồng không được tưới. Các tác giả cho rằng, sự giảm hàm lượng protein trong hạt cây họ hoà thảo dưới ảnh hưởng của tưới nước là quy luật chung cho tất cả cây trồng thuộc họ này. Nguyên nhân dẫn đến kết quả trên có thể do tưới nước đã ảnh hưởng đến sự tích luỹ protein vào hạt. Cụ thể: - Một là, khi tưới nước làm thay đổi sự cung cấp đạm cho cây trồng, cây trồng không đủ đạm để dùng vì trong điều kiện được tưới cây trồng sinh trưởng nhanh, tích luỹ lượng chất khô lớn, yêu cầu một lượng chất dinh dưỡng cao, hơn nữa đạm có thể bị rửa trôi xuống tầng sâu. - Hai là, tưới nước ảnh hưởng trực tiếp đến sự tích luỹ protein. Vì tưới nước làm thay đổi tốc độ của các quá trình tích luỹ vật chất khô và tốc độ chín của hạt. Ở cây không được tưới, lá cây già nhanh và theo mức độ già của lá tỷ lệ đạm và hydrat cacbon vận chuyển vào hạt nghiêng về phía tăng tương đối hàm lượng đạm (Paplop, 1955). Trong điều kiện khô hạn sự vận chuyển hydrat cacbon bị kìm hãm ở mức độ cao hơn sự vận chuyển đạm vì cùng với tốc độ già của lá, khả năng đồng hoá CO 2 và tích luỹ hydrat cacbon trong lá và hạt bị đình trệ nhanh hơn. Tuy rằng, trong hạt của cây trồng không được tưới protein tích luỹ nhiều hơn (tính theo % khối lượng chất khô), nhưng ở bộ phận bông của cây trồng được tưới chứa nhiều glutamat amon có nhiều khả năng để sinh tổng hợp protein hơn ở bộ phận bông của cây trồng không được tưới. Khả năng sinh tổng hợp protein không thể thực hiện triệt để vì hàm lượng đạm trong các cơ quan sinh trưởng của chúng quá thấp. Sự thiếu đạm và các chất dinh dưỡng khác khi tưới nước bằng con đường sử dụng phân bón hợp lý. Hay nói cách khác, để đảm bảo tăng năng suất cây trồng và giữ vững phẩm chất bên cạnh công tác tưới tiêu còn tác động các biện pháp kỹ thuật khác như bón phân, xới xáo, làm cỏ 1.1.3. Ảnh hưởng của tưới nước đến tiểu khí hậu đồng ruộng 8 Tưới nước có ảnh hưởng lớn đến nhiệt độ của tầng không khí sát mặt đất. Trên đất được tưới nhiệt độ thấp hơn ở đất không được tưới, ngược lại độ ẩm cao hơn. Thí nghiệm ở trạm tưới Accavat (Liên xô cũ) cho thấy trên mặt đất bỏ hoang nhiệt độ lên tới 32,4 o C, nhưng nếu được tưới nước nhiệt độ giảm xuống 24,3 o C. Trên ruộng trồng bông nhiệt độ 29,3 o C, sau khi tưới giảm xuống 25,3 o C. Sự thay đổi của tiểu khí hậu đồng ruộng còn phụ thuộc vào phương pháp tưới khác nhau. Tài liệu nghiên cứu của viện sĩ Côt-chia-côp cho thấy sự khác nhau về nhiệt độ, độ ẩm, thiếu hụt bão hoà không khí và bay hơi mặt đất dưới ảnh hưởng của phương pháp tưới như sau (bảng 1): Bảng 1: Ảnh hưởng của phương pháp tưới đến tiểu khí hậu đồng ruộng Điều kiện Thí nghiệm Nhiệt độ trung bình ( o C) Độ ẩm Không khí (%) Thiếu hụt bão hoà không khí (mb) Bay hơi (mm) Mưa nhân tạo Tưới rãnh Không tưới 27,6 28,3 29,6 51 42 38 4,7 18,1 21,1 47 114 131 Mặt khác, khả năng hấp thụ nhiệt của đất ẩm và đất khô khác nhau đã dẫn đến sự thay khác nhau về tiểu khí hậu đồng ruộng. Sự thay đổi của tiểu khí hậu đồng ruộng đã dẫn đến sự khác nhau về sinh trưởng của cây trồng, việc nâng cao ẩm độ và hạ thấp nhiệt độ không khí đã làm giảm lượng bốc hơi mặt lá và quá trình đồng hoá của cây được tăng cường, năng suất cây trồng được nâng cao hơn. Qua đó, cho ta thấy rằng nước tưới không những là nhu cầu cần thiết của cây trồng mà còn là yếu tố có tác dụng chi phối các yếu tố ngoại cảnh, tạo cho cây trồng môi trường thuận lợi để sinh trưởng và phát triển tốt. 1.2. Lượng nước cần tưới cho cây trồng 1.2.1. Yêu cầu nước của cây trồng Để sinh trưởng, phát triển cây trồng cần được cung cấp đồng thời đầy đủ các yếu tố ánh sáng, nhiệt độ, nước, không khí và thức ăn. Nước, không khí, các chất dinh dưỡng là những nguyên liệu để tổng hợp nên chất hữu cơ trong cây nhưng nước là yếu tố cây trồng phải sử dụng một khối lượng lớn nhất. Lượng nước này phần lớn được sử dụng vào quá trình bay hơi mặt lá (99,8 %) và chỉ có 0,01 - 0,03 % là dùng để xây dựng các bộ phận của cây. Lượng nước chứa trong các bộ phận của cây luôn luôn thay đổi. Theo kết quả của các nhà nghiên cứu thực vật chỉ trong thời gian 1 giờ đã có 10 – 100 % lượng nước trong cây được đổi mới. Chính vì vậy, mỗi ngày trên diện tích 1 ha cây trồng (ngô, lúa, rau) cần 30 – 60 m 3 nước. Lượng nước cây cần tăng theo quá trình sinh trưởng, đạt đến mức tối đa khi cây có khối lượng thân lá lớn nhất nhưng cũng có khác nhau tuỳ theo loại cây trồng: - Những loại cây lấy hạt nhu cầu nước nhiều nhất ở thời kỳ hình thành các cơ quan sinh sản. 9 - Những loại cây lấy củ nhu cầu nước nhiều nhất ở thời kỳ phát triển củ. Ở thời kỳ này, cây tiêu thụ nước với hiệu suất tích luỹ chất khô cao nhất và nước đóng vai quyết định đến năng suất cuối cùng. - Cây rau yêu cầu nước trong suốt quá trình sinh trưởng. Vì vậy, để cây trồng sinh trưởng phát triển bình thường phải thường xuyên có dòng nước đi từ rễ lên lá để nhanh chóng bù đắp lại tổn thất nước do bay hơi mặt lá. Do đó, cây yêu cầu đất phải có độ ẩm thích hợp, đảm bảo sức giữ nước của đất luôn luôn bé hơn sức hút nước của cây và đất có tính thấm nước tốt để độ ẩm đó nhanh chóng chuyển đến cung cấp cho cây trồng. Độ ẩm đất thích hợp trong tầng đất bộ rễ hoạt động thay đổi theo yêu cầu sinh lý của từng loại cây trồng, qua các thời kỳ sinh trưởng khác nhau. Nhưng đối với cây trồng cạn, giới hạn trên của độ ẩm thích hợp thường trùng với độ chứa ẩm tối đa của đất, phụ thuộc vào thành phần cơ giới và kết cấu đất, nằm trong phạm vi 70 – 85 %. Giới hạn dưới của độ ẩm thích hợp phải lớn hơn độ ẩm cây héo, thay đổi tuỳ theo đặc điểm sinh lý của từng loại cây trồng, độ sâu hoạt động của bộ rễ và khả năng vận chuyển, trao đổi nước của đất. Nhìn chung, giới hạn dưới thích hợp dao động xung quanh độ ẩm 60 – 75 % độ chứa ẩm tối đa của đất nhất là thời kỳ khủng hoảng nước của cây (bảng 2). Bảng 2: Giới hạn dưới của độ ẩm đất thích hợp cho một số cây trồng (% của độ ẩm tối đa) Cây trồng Tính chất đất Giới hạn độ ẩm thích hợp (%) Thời kỳ cần nhất Ngô Khoai tây Bắp cải Cà chua Kh. Lang Lúa mỳ Thịt và thịt nhẹ Thịt và thịt nhẹ Thịt và thịt nhẹ Thịt và thịt nhẹ Thịt thịt nặng Đất thịt 75 - 80 75 - 80 80 - 85 70 - 75 70 - 75 70 - 80 Phân hoá cờ, trổ cờ, phun râu Củ phình to đến thu hoạch Suốt quá trình sinh trưởng Hình thành quả Củ phình to đến thu hoạch Phân hoá đồng đến chín sữa Cùng với nước, cây cần yêu cầu đất phải có một lượng không khí nhất định để giúp cho bộ rễ hô hấp, thực hiện tốt chức năng hấp thụ, chất dinh dưỡng từ môi trường. Mặt khác, không khí trong đất cũng rất cần cho hoạt động của vi sinh vật phân giải chất hữu cơ cung cấp thức ăn cho cây trồng. 1.2.2. Lượng nước cần của cây trồng Nhu cầu nước trong suốt quá trình sinh trưởng của cây trồng từ lúc gieo trồng đến lúc thu hoạch gọi là lượng nước cần của cây. Mỗi loại cây trồng trong những điều kiện ngoại cảnh nhất định đều có quy luật dùng nước khác nhau. Tìm hiểu được quy luật đó chúng ta mới có khả năng đáp ứng được nhu cầu sinh lý nước bình thường của chúng và mới có cơ sở lý luận, thực tiễn đúng đắn để xây dựng chế độ nước tưới thích hợp, đảm bảo cây trồng sinh trưởng, phát triển tốt. Lượng nước cần bao gồm hai thành phần: lượng nước bốc hơi mặt lá và lượng nước bốc hơi khoảng trống (bốc hơi từ mặt đất hay từ mặt nước). [...]... tiêu chuẩn tưới bé Giới hạn tối đa về tiêu chuẩn tưới được tính theo công thức: m = 100 d h (βmax- β0), (m3/ha) Trong đó: βmax: độ chứa ẩm tối đa của đất tính theo % khối lượng đất khô kiệt β0: độ ẩm đất trước khi tưới tính theo % khối lượng đất khô kiệt d: dung khối đất , tấn/m3 h: độ sâu lớp đất tưới, m Tiêu chuẩn tưới còn phụ thuộc vào phương pháp tưới: tưới mưa nhân tạo tiêu chuẩn tưới ít hơn tưới. .. điều kiện được tưới, độ sâu lớp đất tưới xác định tùy theo sự phân bố của bộ rễ cây trồng, thường lấy bằng độ sâu phân bố của 90% hệ rễ 2.1.3 Tiêu chuẩn tưới Lượng nước tưới cho cây trồng mỗi lần trên đơn vị diện tích gọi là tiêu chuẩn tưới Tiêu chuẩn tưới phụ thuộc vào độ ẩm đất ở các thời kỳ sinh trưởng và điều kiện thời tiết khí hậu Đất trước khi tưới có dự trữ độ ẩm thấp thì tiêu chuẩn tưới lớn và... thời gian cần thiết giữa hai lần tưới Chu kỳ tưới dài hay ngắn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, khí hậu của từng vùng Công thức tính:   m E  : chu kỳ tưới (ngày) m: tiêu chuẩn tưới (mm) E: lượng nước bốc hơi mặt lá và khoảng trống (mm/ngày) 2.1.8 Xác định chế độ tưới của cây trồng theo phương pháp cân bằng nước trong đất Phương pháp cân bằng nước trong đất là phương pháp tính toán giữa lượng nước... biện pháp kỹ thuật nông nghiệp và thuỷ lợi thích ứng Nhưng trên thực tế sự điều chỉnh chế độ nước trong đất bằng cách tưới nước hoặc tiêu nước là biện pháp có ý nghĩa quan khối bậc nhất để trên cơ sở đó phát huy được tác dụng các biện pháp kỹ thuật khác Chế độ tưới của cây trồng bao gồm việc xác định chính xác những nội dung sau: tổng lượng nước tưới, thời gian tưới, tiêu chuẩn tưới và số lần tưới. .. không đảm bảo yêu cầu đó thì phải dùng biện pháp tưới nhân tạo để bổ sung thêm lượng nước cần thiết Do đo, xác định đúng đắn thời gian tưới có ý nghĩa to lớn trong toàn bộ chế độ tưới hợp lý và là yếu tố quan khối đối với sinh trưởng và năng suất cây trồng Để xác định thời gian tưới người ta sử dụng các phương pháp sau: 2.1.4.1 Tưới theo độ ẩm đất Phương pháp này dựa trên cơ sở xác định giới hạn độ... mùa vụ Những năm khô hạn, ít mưa số lần tưới cần nhiều hơn và ngược lại những năm ẩm ướt, đô ẩm đất lớn thì số lần tưới giảm Tuy vậy, trong những điều kiện nhất định, hiệu quả của tưới nước cũng phụ thuộc vào số lần tưới - Số lần tưới nhiều không hẳn nâng cao được năng suất cây trồng mà hiệu quả sử dụng nước thấp, hao phí nước nhiều so với tưới ít lần - Nước tưới chỉ phát huy được tác dụng đối với... cây trồng trên đồng ruộng được tưới nước Nếu ở một thời kỳ nào đó, quan sát thấy các chỉ tiêu này trên đồng ruộng đã đến hoặc vượt quá trị số giới hạn đã xác định thì chứng tỏ trong hoàn cảnh đó cây trồng thiếu nước và yêu cầu cần phải tưới Phương pháp này hiện nay đang tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện để có thể sử dụng rộng rãi trong sản xuất 2.1.5 Số lần tưới Số lần tưới trong quá trình sinh trưởng... sử dụng trong thời kỳ dưỡng lúa 2.2 Chế độ tưới cho một số cây trồng chính 2.2.1 Chế độ tưới nước cho lúa 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 tiêu nước Trên thực tế hầu hết diện tích trên thế giới đều áp dụng phương pháp tưới ngập Đó là biểu hiện đặc thù nhất của... khác nhau qua các năm Phương pháp này có ưu điểm dễ dàng sử dụng, có thể phổ biến rộng rãi trong những vùng cùng điều kiện khí hậu Nhưng có khuyết điểm là chưa chú ý đến độ ẩm đất và tình trạng cây trồng trước khi tưới Nếu khi các yếu tố khí hậu thay đổi so với quy luật xuất hiện của nó thì hiệu quả của phương paáp này bị hạn chế 2.1.4.3 Phương pháp xác định thời gian tưới theo hình thái bên ngoài... để xác định số lần tưới thích hợp đáp ứng được nhu cầu sinh lý nước của cây 2.1.6 Hệ số tưới thiết kế q (l/s/ha) Lượng nước cung cấp cho cây trồng trong một đơn vị thời gian có nhu cầu tưới lớn nhất trên một đơn vị diện tích được gọi là lưu lượng tưới đặc trưng Kí hiệu: q(l/s/ha) hay (m3/s/ha) 28 Công thức xác định là: m  q 86 max , 4 t Ta có: Qtk= qtk.S 2.1.7 Chu kỳ tưới Chu kỳ tưới là khoảng thời . chặt chẽ với các yếu tố của chế độ tưới như lượng nước tưới, số lần tưới, độ sâu lớp đất tưới và phương pháp tưới. 1.1.2. Ảnh hưởng của tưới nước đến cây trồng. Tưới nước dẫn đến những sự thay. NAM – HÀ LAN BÀI GIẢNG PHƯƠNG PHÁP TƯỚI TIÊU Người biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Đức Huế, 08/2009 1 BÀI MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU. 4 5 BÀI 1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC TƯỚI NƯỚC CHO CÂY TRỒNG 1.1. Tác dụng của tưới nước 1.1.1. Ảnh hưởng của tưới nước đến đất đai Tưới nước có thể làm thay đổi phương hướng của