Nước là yếu tố vô cùng quan trọng cho sự phát triển của cây trồng. Cây trồng sống và phát triển được nhờ chất dinh dưỡng trong đất và được nước hòa tan, đưa lên cây qua hệ thống rễ. Nước giúp cây trồng thực hiện các quá trình vận chuyển các chất khoáng trong đất giúp điều kiện quang hợp, hình thành sinh khối tạo nên sự sinh trưởng của cây trồng. Vì vậy trong đất cần có một độ ẩm thích hợp để cây trồng hút được dễ dàng. Đất ngập úng hay thiếu nước đều ảnh hưởng không tốt cho sự sinh trưởng của cây trồng. Cây trồng bị ngập nước dẫn đến các tế bào rễ không hô hấp được nên không cung cấp đủ oxy cho hoạt động của các tế bào rễ cùng với việc tích lũy các chất độc hại, do đó sẽ làm chết đi các lông hút ở rễ, không thể hình thành được lông hút mới, vì vậy cây không thể hút nước nên lâu ngày sẽ dẫn đến héo và chết cây. Cây trồng cung cấp đầy đủ nước (độ ẩm thích hợp) sẽ có bộ rễ dài và sâu, vươn ra theo các chiều trong đất; ngược lại cây nếu thiếu nước, bộ rễ cây sẽ ngắn và thưa.
Trang 1I VAI TRÒ CỦA NƯỚC TỚI CÂY TRỒNG
Nước là yếu tố vô cùng quan trọng cho sự phát triển của cây trồng Cây trồng sống
và phát triển được nhờ chất dinh dưỡng trong đất và được nước hòa tan, đưa lên cây qua hệ thống rễ Nước giúp cây trồng thực hiện các quá trình vận chuyển các chất khoáng trong đất giúp điều kiện quang hợp, hình thành sinh khối tạo nên sự sinh trưởng của cây trồng
Vì vậy trong đất cần có một độ ẩm thích hợp để cây trồng hút được dễ dàng Đất ngập úng hay thiếu nước đều ảnh hưởng không tốt cho sự sinh trưởng của cây trồng Cây trồng bị ngập nước dẫn đến các tế bào rễ không hô hấp được nên không cung cấp đủ oxy cho hoạt động của các tế bào rễ cùng với việc tích lũy các chất độc hại, do đó sẽ làm chết đi các lông hút ở rễ, không thể hình thành được lông hút mới, vì vậy cây không thể hút nước nên lâu ngày sẽ dẫn đến héo và chết cây Cây trồng cung cấp đầy đủ nước (độ ẩm thích hợp) sẽ có bộ rễ dài và sâu, vươn ra theo các chiều trong đất; ngược lại cây nếu thiếu nước, bộ rễ cây sẽ ngắn
và thưa
Lượng nước tưới ảnh hưởng đến sự phát triển của bộ rễ
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
Trang 2chóng 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: 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 từ 70 – 85% Giới hạn dưới thích hợp dao động xung quanh độ ẩm 60 – 70% độ chứa ẩm tối đa của đất
lượng nước tưới cần tăng theo quá trính sinh trưởng, đat đến mức tối đa khi cây có khối lượng thân lá lớn nhất nhưng khác nhau tùy theo loại cây trồng:
• Những cây lấy hạt nhu cầu nước nhiều nhất ở thời kỳ hình thành các cơ quan sinh sản
• 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 lũy chất khô cao nhất và nước đóng vai trò quyết định đến năng suất cuối cùng
• Cây rau yêu cầu nước nước trong suốt quá trình sinh trưởng
Tưới nước còn ảnh hưởng đến hoạt động sinh học trong đất Độ ẩm đất thích hợp cho các vi sinh vật hoạt động gần với giới hạn nhiệt độ 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 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 Độ ẩm còn ảnh hưởng hoạt động của vi khuẩn nốt sần, Trong vùng khô hạn nốt sần của rễ cây họ đậu gần như không hoạt động được Nhưng tưới đủ
ẩm thì quá trình này tiến hành bình thường và dinh dưỡng đạm của cây trồng được tăng cường hơn
II CÁC PHƯƠNG PHÁP TƯỚI TIÊU
Có 3 phương pháp tưới nước cho cây: Tưới mặt, tưới phun mưa, vi tưới
Tưới mặt: là quá trình phân phối nước trên cánh đồng bằng dong chảy tràn trên bề
mặt ruộng
Tưới phun mưa: là phương pháp dùng hệ thống đường ống và bơm áp lực cung
cấp nước tưới dạng phun mưa
Vi tưới: là một loại tổng hợp, bao gồm các dạng tưới khác nhau được chia thành:
tưới nhỏ giọt, tưới phun, tưới sủi bọt, tưới ngầm và một số dạng khác
1 Phương pháp tưới mặt đất: Tưới ngập hay còn gọi là phương pháp tưới cho
lúa Phương pháp này nhằm cung cấp và duy trì một lượng nước trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của ây trồng
Trang 3Ưu điểm:
- Điều hòa nhiệt độ của cây trồng
- Kìm hãm sự phát triển của cỏ dại
- Giảm bớt nồng độ các chất có hại
Nhược điểm:
- Giảm độ thoáng khí
- Giảm hoạt động của các vi sinh vật trong đất
- Tốn nhiều nước, gây khó khăn cho việc cơ giới hóa đồng ruộng
- Làm dâng cao mực nước ngầm, gây hiện tượng lầy hóa
Tưới theo luống: hay còn gọi là phương pháp tưới rãnh, các rãnh đóng vai trò là
các con kênh nhỏ làm nhiệm vụ dẫn nước từ nguồn chính vào ruộng, khi nước chảy
từ đầu rãnh xuống cuối rãnh sẽ ngấm sang hai bên, cung cấp nước cho cây trồng Phương pháp này phù hợp với những cây trồng cạn, không có khả năng chịu ngập cao như: ngô, khoai, mía, đậu, cây ăn quả
Ưu điểm:
- Nước từ rãnh thấm vào đất, lớp đất mặt vẫn tơi xốp, kết cấu đất ít bị phá vỡ
- Đất ít bị bào mòn, chất dinh dưỡng không bị rửa trôi
- Ít hao tổn nước
- Không làm ngập mặt ruộng nên công tác canh tác, cơ giới hóa dễ dàng hơn
Nhược điểm:
- Lãng phí lượng nước ở cuối rãnh
- Tốn chi phí nhân công cho việc tạo rãnh
2 Tưới phun mưa:
Là phương pháp đưa nước tới cây trồng vào mặt ruộng dạng mưa nhân tạo, nhờ các thiết bị thích hợp
Trong hiện tại và tương lai tưới phun mưa là phương pháp tưới hoàn thiện và hiện đại
Trang 4Tưới phun mưa
Ưu điểm:
- Tiết kiệm nước - tổn thất chỉ do bốc hơi trong quá trình tưới phun- tiết kiệm 40 % đến 50% so với phương pháp tưới mặt
- Thích hợp với mọi loại địa hình, không gây xói mòn, trôi màu, không phá vỡ kết cấu đất
- Giảm diện tích chiếm đất của kênh mương và công trình tưới
Nhược điểm:
- Giá thành đầu tư xây dựng, quản lý, khai thác cao
- Kỹ thuật tưới phức tạp, đòi hỏi trình độ cao
- Chất lượng tưới bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết
3 Phương pháp vi tưới: Là một kiểu khác của thiết bị tưới áp lực thấp, bao gồm:
tưới nhỏ giọt, tưới phun, tưới ngầm, tưởi sủi, và hệ thống ứng dụng chính xác
Trang 5nguồn năng lượng thấp – LEPA.
Vi tưới là phương pháp tưới không làm ướt toàn bộ bề mặt đất mà chỉ cung cấp nước vào bộ phận cẩn thiết của cây trồng
Các phương pháp của vi tưới:
Tưới phun: là việc cung cấp nước thường xuyên trên bề mặt đất hoặc vùng rễ cây hoạt động, giữ lượng nước phù hợp nhất cho vùng thiết yếu này
Ưu điểm của tưới phun
Tiết kiệm nước do chỉ bị bốc hơi trong quá trình phun, còn tổn thất do vận chuyển không đáng kể, hệ số sử dụng nước cao tới 85-90% (tưới rãnh chỉ đạt 50-70%
Tưới phun mưa tiết kiệm được 40-50% lượng nước dùng so với tưới mặt, nên có ý nghĩa lớn, nhất là những vùng hiếm nước hay nước khó khăn, như vùng sử dụng nước ngầm, nước thải để tưới cho cây trồng
Tưới phun mưa thỏa mãn được nhu cầu sinh lý nước của cây trồng Cà lớp đất mà
bộ rễ hoạt động và bề mặt là cây đều được tưới, nên có tác dụng điều hòa tiểu khí hậu (chống nóng, chống lạnh cho cây trồng)
Tưới phun mưa thích ứng với mọi loại điều kiện địa hình, không gây xói mòn trôi màu, không phá vỡ cấu tượng của đất, không làm dập nát cây trồng vì có thể thực hiện được mức tưới nhỏ, tưới nhiều lần với cường độ tùy ý, thích hợp với từng loại cây trồng đất đai Địa hình phức tạp, đồi núi, các mảng ruộng chia đất đều áp dụng tốt kỹ thuật tưới phun mưa
Năng suất lao động tưới nước cao Ngoài ra còn tạo điều kiện tốt để nâng cao năng suất của các khâu canh tác nông nghiệp khác như kết hợp với bón phân hóa học và phun thuố trừ sâu bệnh Năng suất tưới có thể tăng gấp bội gần chục lần so với tưới mặt (tưới rãnh) Giảm được diện tích chiếm đất của kênh mương và công trình tưới diện tích chiếm đất do tưới mặt là 10-15%, còn tưới phun mưa không đáng kể
Những nhược điểm của tưới phun
Giá thành đầu tư hệ thống phun mưa tương đối cao so với tưới mặt vì cần nhiều các thiết bị kim loại và năng lượng (điện, dầu) trong khi vận hành Kỹ thuật tưới hơi phức tạp đòi hỏi phải có trình độ nhất định để sử dụng
Chất lượng tưới phun mưa (sự phân bố không đều hạt mưa trên diện tích tưới) bị hạn chế bởi điều kiện thời tiết (tốc độ gió hướng gió) Nếu tốc độ gió trên 6 m/s có thể phải tạm ngừng tưới tuy nhiên với sự cải tiến và hoàn thiện không ngừng của
kỹ thuật tưới phun mưa thì những nhược điểm trên sẽ được khắc phục dần
Trang 6Tưới nhỏ giọt: cung cấp nước thành các giọt rời rạc, chậm và gần như liên tục Tưới ngầm: Cung cấp nước dưới bề mặt của đất bằng các hệ thống ống ngầm dưới đất, có đục lỗ
Tưới sủi: cung cấp nước trên bề mặt đất trong một vùng nhỏ từ ống được cố định, với các ông chính bị chôn dưới đất
Tưới phun: nước được cung cấp dưới dạng giống như sương mù phía trên bề mặt đất, sử dụng các vòi phun nhỏ được gọi là vi tưới phun mưa
III ẢNH HƯỞNG CỦA TƯỚI TIÊU ĐẾN VSV
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 cấp 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, SiO2 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 năng giữ nước, sức dính hút, sức liên kết của đất cát Ngược lại, 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 dụng
Trang 7nước 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 nóng, 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 giảm 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 lửng 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 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 NO3 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
Trang 8khác 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 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 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 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