Tài liệu của IRRI về kỹ thuật tưới nước ngập khô xen kẽ cho cây lúa được biên soạn theo viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI. Kỹ thuật bố trí công cụ theo dõi mực nước trong ruộng lúa. Tưới nước ngập khô xen kẽ sẽ tiết kiệm nước do không phải giai đoạn nào cây lúa cũng cần nước, hạn chế ảnh hưởng tiêu cực của nông nghiệp đến môi trường.
NƯỚC VÀ TƯỚI NƯỚC TIẾT KIỆM CHO LÚA ThS Nguyễn Thị Bích Hằng Trường CĐSP Sóc Trăng MỞ ĐẦU Nước hợp chất hóa học ơxy hiđrơ, có cơng thức hóa học H2O Với tính chất lí hóa đặc biệt (tính lưỡng cực, liên kết hiđrơ tính bất thường khối lượng riêng) nước chất quan trọng nhiều ngành khoa học đời sống Hơn 70% diện tích Trái Đất bao phủ nước Lượng nước Trái Đất có vào khoảng 1,38 tỉ km³ Trong 97,4% nước mặn đại dương giới, phần lại, 2,6%, nước ngọt, tồn chủ yếu dạng băng tuyết đóng hai cực núi, có 0,3% nước tồn giới (hay 3,6 triệu km³) sử dụng làm nước uống (Wikipedia, 2010) Tài nguyên nước giới ngày trở nên căng thẳng, xu hướng phát triển kỹ thuật tưới tiết kiệm nước nông nghiệp xu chung nhiều nước giới Ở nước ta, tài nguyên nước thuộc loại mức trung bình giới Dòng chảy mặt hàng năm khoảng 848 tỷ m3, 327 tỷ (chiếm 38,6%) sinh lãnh thổ 521 tỷ m3 (chiếm 61,4%) từ lãnh thổ nước chảy vào Nguồn nước ngầm có trữ lượng động khoảng 1500 m3/s Tuy nhiên nguồn nước phân bố không đồng theo không gian theo thời gian Sự cạn kiệt nguồn nước ngày gia tăng gia tăng dân số làm cho số nước bình quân đầu người giảm Năm 1945 14.520 m3/người 4.840 m3/người, tác động biến đổi khí hậu dẫn đến lượng mưa hàng năm ngày có xu giảm, vùng có lượng mưa năm giảm nhiều so với vùng có lượng mưa năm tăng, nhiệt độ khơng khí có xu ngày tăng lên, nên lượng bốc thoát nước tăng theo Diện tích rừng độ che phủ bị suy giảm bị tàn phá và cháy rừng dẫn đến giảm khả trữ điều tiết nước Sự phát triển theo hướng chuyển đổi cấu sản xuất nơng nghiệp, đẩy nhanh cơng nghiệp hóa, đại hóa nơng thơn ngày tăng nhanh, nguồn nước đối mặt với nguy bị ô nhiễm Hậu yếu tố nêu dẫn đến tài nguyên nước giảm, nhu cầu dùng nước tăng gây thiếu hụt nước ngày gay gắt Hiện nay, phần lớn lượng nước sử dụng sản xuất nông nghiệp (đặt biệt sản xuất lúa) Một giải pháp nhằm khai thác sử dụng bền vững tài nguyên nước sử dụng nước hợp lý, tiết kiệm nước, sử dụng nước hiệu nơng nghiệp, định hướng mang tính chiến lược trước mắt lâu dài Đồng Bằng Sông Cửu Long xem dựa lúa lớn cho nước, vấn đề nước mặn xâm nhập xâm vào nội đồng làm hàng nghìn cánh đồng lúa bị suất chất lượng Chính vấn đề đặt làm náo để giữ vững suất chất lượng lúa, để Việt Nam đứng thứ giới xuất gạo Do khn khổ viết xin nêu số biện pháp tiết kiệm nước sử dụng nước hợp lý sản xuất nông nghiệp Thực tưới tiết kiệm nước phụ thuộc vào điều kiện đất đai, trồng, khí hậu, đặt biệt điều kiện kinh tế xã hội, tiêu thụ sản phẩm chấp thuận cộng đồng, kỹ thuật tham gia cộng đồng từ quy hoạch, thiết kế, xây dựng đến quản lý hệ thống tưới tiết kiệm nước Hình 1a,1b: Chun gia đồn học viên tham quan mơ hình sử dụng nước tiết kiệm sản xuất lúa rẫy Champasack - Lào NỘI DUNG 2.1 Cơ sở khoa học việc áp dụng kỹ thuật tưới nước tiết kiệm cho lúa 2.1.1 Nhu cầu sử dụng nước lúa Đối với trồng nói chung, nước thành phần chủ yếu cấu tạo thể giúp trình sinh lý sinh hóa diễn bình thường Nước đóng vai trò quang trọng quán trình quang hợp để tổng hợp chất hữu xanh Đây trình hấp thụ chuyển quang thành hóa tích trữ phân tử carbohydrate Ánh Sáng n CO2 + n H2O (CH2O)n + n O2 Diệp lục Ngoài ra, nước điều kiện ngoại cảnh khơng thể thiếu lúa Nước có tác dụng điều hòa tiểu khí hậu ruộng, tạo điều kiện cho việc cung cấp dưỡng chất, làm giảm nhiệt độ, muối, phèn, độc chất cỏ dại ruộng lúa Hình 2: Nhu cầu mực nước cho ruộng lúa Trong canh tác lúa, nước yếu tố ảnh hưởng đến trình sinh trưởng, phát triển suất mùa vụ Theo Goutchin để tạo đơn vị thân lúa cần 400-450 đơn vị nước, số tương tự hạt 300-350 Cây lúa cần nước từ giai đoạn mạ, làm đòng đến trổ chín Do cần cung cấp nước trì mức nước - cm ruộng để lúa sinh trưởng tốt đạt suất cao Ngược lại, mức nước cao, ngập úng không tốt cho đẻ nhánh, làm đốt vươn lóng Đây vấn đề ln nhà khoa học quan tâm, đào sâu nghiên cứu để tìm giải pháp cho sử dụng nước hiệu tiết kiệm 2.1.2 Điều kiện thổ nhưỡng khí hậu, thủy văn Đất có thành phần giới vừa phải (đất thịt hay thịt pha sét), nhiều hữu cơ, tơi xốp, thống khí khả giữ nước cao Ngoài ra, mặt ruộng phải trang phẳng (ruộng bậc thang vùng cao), tầng đế cày phải đảm bảo giữ nước, bờ bao phải gia cố để chống thấm lậu xác định cao trình để chủ động tưới tiêu nước (đất có cao khó giữ nước đất thấp) Mùa vụ đóng vai trò quang trọng việc áp dụng kỹ thuật tưới nước tiết kiệm cho lúa Ở Đồng Bằng Sông Cửu Long, lượng mưa hàng năm trung bình từ 1200 – 2000 mm phân phối không đều, gây ngập úng mùa mưa nhiều nơi, mùa khô lại không đủ nước tưới Ngay mùa mưa, đơi lại có khoảng thời gian nắng hạn kéo dài làm trở ngại cho sinh trưởng lúa Hàng năm, mùa mưa thường tháng – 11 dl, cao vào tháng 09 – 10 dl, lượng mưa lên đến 300 – 400 mm/tháng thường có 20 ngày mưa Nói chung, việc lập đề án phát triển sản xuất khu vực đó, việc tính tốn nhu cầu nước cho lúa thật cần thiết để bảo đảm tính khả thi đề án cân đối tỉ lệ diện tích, cấu mùa vụ trồng lúa khu vực Phương pháp đơn giản dựa vào cân nước Trong trường hợp đơn giản không để ý đến lượng nước chảy tràn, cân nước tính công thức sau: dW = (P + I) – (E + LS) (Nguồn vào) – (Nguồn ra) Trong đó, dW thay đổi ẩm độ đất ruộng cao (lúa rẫy), thay đổi độ sâu mực nước ruộng lúa có đê bao P tổng lượng mưa I tổng lượng nước tưới thời gian định Trên đất dốc, nước chảy tràn bề mặt từ ruộng cao xuống ruộng thấp nước tự chảy vào ruộng thủy triều xem nguồn vào Nguồn nước thơng qua bốc (E), tượng thấm lậu rò rỉ (LS) Để tính dW, ta cần biết độ sâu tầng rễ độ ẩm đất Ngồi để tính nhu cầu nước thời gian tưới, cần có hiểu biết điều kiện ẩm độ ban đầu đất khả giữ nước đất 2.2 Kỹ thuật tưới nước tiết kiệm cho lúa 2.2.1 Tưới ướt – khô xen kẽ (Alternate Wetting and Drying) Trong biện pháp nêu trên, canh tác lúa, biện pháp tưới tiết kiệm nước cho hiệu cao khuyến cáo nhiều kỹ thuật tưới ướt – khô xen kẽ theo khuyến cáo Cục Bảo vệ thực vật, Viện Nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) chuyên gia trồng trọt Phương pháp Cục Bảo vệ thực vật triển khai thí điểm vùng trồng lúa nước kể từ vụ Hè thu vụ mùa năm 2005, kết giảm 50% số lần bơm tát nước, giảm tỉ lệ ngả đỗ Theo IRRI, lúa lúc cần ngập nước cần bơm nước vào ruộng tối đa 5cm - Tuần sau sạ: giữ mực nước từ bão hòa đến cao khoảng 1cm, mực nước ruộng giữ cao khoảng 1-3cm theo giai đoạn phát triển lúa giữ liên tục lúc bón phân lần (khoảng 20-25 ngày sau sạ), giai đoạn nước nhu cầu thiết yếu để lúa phát triển Giữ nước ruộng giai đoạn hạn chế mọc mầm loài cỏ, có nước làm mơi trường thành yếm khí, hạt cỏ không mọc cần sử dụng thuốc trừ cỏ phù hợp giai đoạn - Giai đoạn từ 25-40 ngày: giai đoạn lúa đẻ nhánh rộ tối đa, phần lớn chồi vô hiệu thường phát triển giai đoạn này, nên cần nước vừa đủ Lúc giữ mực nước ruộng từ mặt đến thấp mặt ruộng 15cm (đặt ống nhựa có đục lỗ lên hàng, bên có chia vạch 5cm để theo dõi) Khi nước xuống thấp 15cm bơm nước vào ruộng ngập tối đa 5cm so với mặt đất ruộng Khi nước hạ từ từ xuống vạch 15cm bơm nước vào tiếp Ở giai đoạn này, lúa phát triển giáp tán, hạt cỏ có nảy mầm khơng phát triển cạnh tranh với lúa Đây giai đoạn lúa dễ bị bệnh khô vằn công, mực nước không cao làm hạch nấm khô vằn khơng phát tán ruộng, bệnh lây lan Cách điều tiết nước làm phơi lộ mặt ruộng, phương pháp gọi “tưới ướt - khô xen kẽ’’ Mực nước mặt đất xa (nhưng không thấp 15cm so với mặt ruộng) giúp rễ lúa ăn sâu vào đất, vừa chống đổ ngả, vừa dễ thu hoạch Hình 3a,3b: Đặt ống thước để theo dõi mực nước ruộng - Giai đoạn lúa 40-45 ngày: giai đoạn bón phân lần (bón đón đòng) Lúc cần bơm nước vào khoảng 1-3cm trước bón phân, nhằm tránh ánh sáng làm phân hủy phân bị bốc hơi, phâm đạm - Giai đoạn lúa 60-70 ngày: giai đoạn lúa trổ nên cần giữ nước cho lúa trổ thụ phấn dễ dàng, hạt lúa không bị lép hửng - Cây lúa 70 ngày đến thu hoạch: giai đoạn lúa ngậm sữa, vào chín nên cần giữ mực nước từ mặt đến thấp mặt ruộng 15cm (khi cần thiết bơm nước vào thêm) Cần phải “xiết’’ nước 10 ngày trước thu hoạch để mặt ruộng khô ráo, dễ cho việc sử dụng máy gặt * Cách bố trí ống nhựa ruộng để theo dõi mực nước sau: Chọn - điểm cố định theo đường chéo góc đường zíc zắc ruộng, điểm đặt ống nhựa (cách bờ 3m), ống nhựa đục thủng nhiều lỗ nước vào; chiều dài ống 25cm, đường kính 10cm (hoặc 20cm), Ống nhựa đặt mặt ruộng đoạn 15cm (phần thủng lỗ), mặt ruộng 10cm Đoạn ống mặt ruộng có đánh dấu vạch ống để theo dõi mực nước bơm tưới cho ruộng lúa; đoạn ống mặt ruộng lấy hết phần đất ống nước vào ống Khi mực nước ống xuống thấp mặt ruộng 10cm tiến hành bơm nước tưới cho ruộng lúa, tưới mực nước ruộng đạt đến vạch đánh dấu ống (theo nhu cầu giai đoạn sinh trưởng lúa) ngưng tưới 2.2.2 Tưới nước tiết kiệm điều kiện đất nhiễm phèn (pH = - 5) Quy trình kỹ thuật ThS Trần Văn Na (Chi cục Bảo vệ thực vật tỉnh Bạc Liêu) đề xuất, sau: - Lúa sạ đến ngày sau sạ: để ruộng khô nước xử lý thuốc cỏ hậu nảy mầm để diệt cỏ - Lúa từ - 25 ngày sau sạ: cho nước vào ruộng giữ nước ruộng cao mặt ruộng 5cm Bón phân đợt tỉa dặm, bón phân đợt (từ 20 - 25 ngày sau sạ) - Lúa từ 25 - 40 ngày sau sạ: giai đoạn quan sát thấy mực nước ruộng xuống mặt ruộng 10cm, cho nước vào ruộng mực nước đạt cao mặt ruộng 5cm - Lúa từ sau 40 - 60 ngày sau sạ: vào khoảng 45 ngày sau sạ bơm nước vào ruộng tháo nước để rửa chất độc cho ruộng lúa (lần 1) Tiếp tục cho nước vào ruộng cao mặt ruộng 5cm rải phân đợt Nếu ruộng khơng tháo nước xử lý sản phẩm: Hydrophos, Siêu lân đỏ, Sinh Thành 1, K – Humate… để làm giảm chất độc gây hại cho lúa Khi mực nước ruộng xuống mặt ruộng 10cm, cho nước vào ruộng cao mặt ruộng 5cm - Lúa từ sau 60 - 75 ngày sau sạ: cho nước vào ruộng tháo nước để rửa chất độc cho ruộng lúa (lần 2) Dùng bảng so màu so lúa, lúa thiếu phân, bón phân thêm cho lúa Nếu ruộng không tháo nước nên xử lý sản phẩm: Hydrophos, Siêu lân đỏ, Sinh Thành 1, K Humate để giảm chất độc gây hại cho lúa Giai đoạn giữ mực nước ruộng cao mặt ruộng từ - 5cm để lúa trỗ tốt - Lúa từ sau 75 ngày đến thu hoạch: giữ mực nước ruộng từ 2cm Cắt nước trước thu hoạch 10 ngày để dễ thu hoạch lúa 2.2.3 Tưới nước tiết kiệm điều kiện đất chua mặn Loại đất chua mặn chủ yếu khu vực đồng ven biển chiếm 20-25% diện tích lúa nước Đối với loại đất thường xuyên để lớp nước ngập ruộng tuỳ theo thời kỳ sinh trưởng lúa cần thiết Không để ruộng cạn 24 giờ, cạn nước, chất phèn chua, muối mặn leo lên tầng đất canh tác làm hư hại rễ lúa Nên thay nước (tháo chua rửa mặn) vào giai đoạn sinh trưởng quan trọng lúa Cách tưới cụ thể sau: - Từ cấy đến hồi xanh, làm cỏ bón thúc đợt (10-15 ngày sau cấy tuỳ vụ): Tưới nơng 3-5cm Sau bón phân thúc đợt 1, để lắng 1-2 ngày, thay nước mới, tưới nông 3-5cm, có tác dụng kích thích lúa đẻ nhánh - Sau bón thúc đợt khoảng 10-20 ngày, tưới ngập 12-15cm 20 ngày, để hạn chế đẻ nhánh vơ hiệu - Giai đoạn làm đòng, trỗ chín cần tưới ngập 3-5cm nước - Khoảng 20-30 ngày thay nước cũ lần nước mới, để thau chua, rửa mặn, tránh ngộ độc mặn cho rễ lúa *Lưu ý chung: Tùy mùa vụ thời gian sinh trưởng giống lúa mà thời điểm gia giảm nước điều chỉnh thích hợp 2.3 Một số mơ hình áp dụng kỹ thuật tưới nước tiết kiệm cho lúa Nhiều khu vực ĐBSCL, nơi địa hình cao vào mùa khơ thiếu nước Trồng lúa tiết kiệm nước, phương thức canh tác mới, thực ĐBSCL 2.3.1 Mơ hình tưới nước tiết kiệm cho lúa huyện Thoại Sơn, An Giang Vụ hè thu 2009, ông Dương Văn Cơng Dũng (ở xã Bình Thành, Thoại Sơn) tham gia thí điểm trồng 0,5ha lúa tiết kiệm nước Sau thu hoạch lãi 6,3 triệu đồng Đất ruộng ông Dũng vùng địa hình cao, không phẳng, vụ lúa ông thường bơm nước lần Phương pháp giúp tiết kiệm bớt lần ông thực sau: sau bón phân lần 2, lúa 24 ngày rút cạn nước; ngày thứ 30, bơm nước bón phân đợt đến ngày 34 lại rút nước; ngày 42, tiếp tục bơm nước bón phân đón đòng Như thế, thời gian lúa phát triển, có 14 ngày ruộng khôn cạn Sử dụng nước hợp lý khiến lúa phát triển cứng cáp, bớt phân bón, đề kháng tốt với sâu bệnh đó, bớt thuốc trừ sâu Kết giảm chi phí Trong lúc suất lúa cao, đạt 6,5 tấn/ha, nên lời nhiều canh tác theo lối cũ Trưởng trạm Bảo vệ thực vật huyện Thoại Sơn Phan Quốc Bảo cho hay, quy trình “Một giảm năm phải” vụ hè thu 2009 Thoại Sơn mở với 70ha trình diễn Để đánh giá hiệu quả, ông Huỳnh Văn Dũng (ở xã Vĩnh Thành), nông dân sản xuất giỏi, đồng ý sản xuất 0,5ha theo phương thức cũ để đối chứng Kết quả, suất hai bên tấn/ha Tuy nhiên, canh tác theo phương thức giảm chi phí so với phương thức cũ: giống 20%, phân bón, thuốc trừ sâu, cơng bơm tưới khoảng 10% Lợi nhuận phương thức cao phương thức cũ gần 39% (13,2 triệu đồng/ha so với 9,5 triệu đồng/ha) 2.3.2 Mơ hình tưới nước tiết kiệm cho lúa TP Long Xun, An Giang Mơ hình quản lý tiết kiệm nước tưới lúa Chi cục Bảo vệ thực vật An Giang thực Mục đích mơ hình nhằm giúp nơng dân thay đổi tập qn canh tác lúa truyền thống, giảm thiểu số lần tưới nước cho vụ lúa, từ tiết giảm chi phí đầu tư, thu lợi nhuận cao cho nhà nông sản xuất Sau tháng thực hiện, Hội thảo tham quan đánh giá mơ hình tổ chức vào ngày 24/08/2005, với tham dự Cục Bảo vệ thực vật, Trung tâm Bảo vệ thực vật phía Nam, Sở Nơng nghiệp Phát triển nơng thôn, 11Trạm Khuyến nông tỉnh đông đảo bà nông dân vùng Thạc sĩ Nguyễn Thị Mỹ Phụng, Phó Trưởng phòng Kỹ thuật, Chi cục Bảo vệ thực vật báo cáo tình hình ứng dụng tưới nước tiết kiệm lúa kết hợp với biện pháp giảm tăng Đây chương trình áp dụng tỉnh An Giang vụ năm 2005, với tổng diện tích thử nghiệm 17,3 ha, gồm 19 hộ tham gia Trong đó, 8,3 - hộ nơng dân tham gia tưới tiết kiệm nước 9ha - 10 hộ nông dân tham gia đối chứng Giống lúa trồng Jasmine OM 2514 Theo ước đoán lúa tiết kiệm nước suất trung bình đạt khoảng 5,8 6,0 tấn/ha, với số lần bơm nước lần Năng suất lúa đối chứng đạt khoảng 5,3 tấn/ha với số lần bơm lần Ngoài ra, việc áp dụng tiết kiệm nước giảm gần số tiền bơm nước suất việc áp dụng tiết kiệm nước cao hơn, cộng thêm chương trình giảm tăng, nông dân tăng lợi nhuận Giá thành sản xuất ruộng áp dụng "Tiết kiệm nước" 1.142đ/kg Trong ruộng dân (đối chứng) 1.382đ/kg Chênh lệch 240 đồng/kg Lợi nhuận mơ hình 671.700 đồng/công, tăng 185.000 đồng/công so với đối chứng KẾT LUẬN Hiện nay, lúa phải đương đầu với hàng loạt thách thức từ tác động biến đổi khí hậu, mà cụ thể nguồn tài nguyên nước bị đe dọa nghiêm trọng Trước bối cảnh đó, phát triển kỹ thuật tưới tiết kiệm nước nông nghiệp trở thành xu chung nhiều nước giới Một giải pháp nhằm khai thác sử dụng bền vững tài nguyên nước sử dụng nước hợp lý, tiết kiệm nước, sử dụng nước hiệu nơng nghiệp, định hướng mang tính chiến lược trước mắt lâu dài Việc triển khai ứng dụng có hiệu kỹ thuật tưới ướt – khô xen kẽ số nơi gần mang lại nhiều kết khả quan thiết thực Tuy nhiên, để áp dụng kỹ thuật hiệu cần phải nắm vững số điểm nhu cầu nước lúa, điều kiện cụ thể ruộng áp dụng tưới nước tiết kiệm (thổ nhưỡng, khí tượng, thủy văn, ), đặt biệt điều kiện kinh tế xã hội, tiêu thụ sản phẩm chấp thuận cộng đồng Trong cần coi trọng yếu tố kinh tế - kỹ thuật tham gia cộng đồng từ quy hoạch, thiết kế, xây dựng đến quản lý hệ thống tưới tiết kiệm nước TÀI LIỆU THAM KHẢO Kỹ thuật tưới lúa “Ướt khô xen kẽ” IRRI, Được lấy từ: http://www.ppd.gov.vn/?module=news_detail&idc=34 Nhu cầu nước cho lúa, Được lấy từ website: Ngân hàng kiến thức trồng lúa Nguyễn Ngọc Đệ (2007), Giáo trình lúa, Trường Đại học Cần Thơ Nước, Được lấy từ: http://vi.wikipedia.org/wiki/N%C6%B0%E1%BB%9B Phương pháp tưới tiết kiệm nước cho lúa xuân, Được lấy từ: http://chonongnghiep.com/forum.aspx?g=posts&t=531 Trang Nghiêm (2005), Tiết kiệm nước, bước đột phá sản xuất lúa, Được lấy từ: http://sonongnghiep.angiang.gov.vn/ Trần Văn Na (2010), Quy trình tưới nước tiết kiệm điều kiện đất nhiễm phèn, Được lấy từ: http://www.vietlinh.vn/dbase/ ... gây hại cho lúa Khi mực nước ruộng xuống mặt ruộng 10cm, cho nước vào ruộng cao mặt ruộng 5cm - Lúa từ sau 60 - 75 ngày sau sạ: cho nước vào ruộng tháo nước để rửa chất độc cho ruộng lúa (lần... mực nước bơm tưới cho ruộng lúa; đoạn ống mặt ruộng lấy hết phần đất ống nước vào ống Khi mực nước ống xuống thấp mặt ruộng 10cm tiến hành bơm nước tưới cho ruộng lúa, tưới mực nước ruộng đạt đến... đoạn lúa 60-70 ngày: giai đoạn lúa trổ nên cần giữ nước cho lúa trổ thụ phấn dễ dàng, hạt lúa không bị lép hửng - Cây lúa 70 ngày đến thu hoạch: giai đoạn lúa ngậm sữa, vào chín nên cần giữ mực nước