Tình hình nghiên cứu về tưới nước tiết kiệm cho lúa ở Việt Nam

4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1.4.2. Tình hình nghiên cứu về tưới nước tiết kiệm cho lúa ở Việt Nam

Theo PGS.TS Nguyễn Văn Tỉnh - Phó Tổng cục trưởng Tổng cục Thủy Lợi thì kỹ thuật tưới tiết kiệm đã có mặt tại Việt Nam từ thập niên 60 của thế

kỷ 20. Tuy nhiên do thời điểm ấy hạn hán ít xảy ra nên phương pháp này không

được chú trọng [12]. Và bây giờ hệ thống canh tác lúa cải tiến (SRI - System of Rice Intensitication) đã được đánh giá là tiếp cận thâm canh lúa đầy triển vọng theo hướng “nông nghiệp sinh thái” tại hơn 40 nước trên thế giới, bởi nó thỏa mãn được cả hai yêu cầu là làm tăng năng suất, hiệu quả kinh tế cao, và bảo vệ

môi trường.[13],[14],[15],[16].

Theo báo cáo đánh giá của Bộ nông nghiệp và PTNT về SRI giai đoạn 2005 - 2007 đã kết luận SRI đóng vai trò quan trọng trong phát triển bền vững canh tác lúa nước tại Việt Nam [5].

SRI cũng được Bộ Nông Nghiệp và PTNT công nhận là tiến bộ kỹ dân thuật mới năm 2007. Đến nay đã có trên 1,5 triệu nông dân áp dụng SRI trên 500.000 ha ở 28 tỉnh trong cả nước. SRI làm giảm chi phí đầu vào, tăng năng suất, tăng lợi nhuận cho nông dân từ 1,8 - 3,5 triệu đồng/ha/vụ và tiết kiệm 1/3 lượng nước [6]. Từ kết quả nghiên cứu về SRI trong thời gian 2004 -2006 cho thấy so với kỹ thuật thông thường áp dụng SRI đã làm giảm chi phí trong sản xuất lúa 16-60% lúa giống, giảm hơn 20% lượng phân đạm, giảm 1,5 -3 lần phun thuốc sâu/vụ, số nhánh đẻ tăng trên 25%, tăng số hạt chắc lên trên 10% và kết quả tăng năng suất lúa từ 9-15%. Lãi trên 1ha lúa tăng từ 2-2,2 triệu. Giảm chi phí cho 1kg lúa từ 342-520 đồng, tiết kiệm 1/3 lượng nước. Kết quả cho thấy SRI có thể góp phần cho phát triển sản xuất lúa bền vững cho lúa nước và cần được phổ biến áp dụng rộng rãi.

Hệ thống canh tác lúa cải tiến SRI đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Việt Nam công nhận là một tiến bộ kỹ thuật mới và đã áp dụng tại 22 tỉnh thành của Việt Nam kể từ năm 2003. Kết quả của hệ thống này hứa hẹn về mặt hiệu quả kinh tế cũng như sản xuất nông nghiệp bền vững. Mục đích chính của SRI là phát triển một hệ thống sản xuất lúa bền vững bao gồm nhóm các ý tưởng. Nguyên tắc và các ứng dụng thực tiễn dựa trên quản lý hiệu quả việc canh tác lúa để tối đa hóa năng suất. SRI đã được thử nghiệm thành công trong những điều kiện đa dạng tại một số địa phương

ở Việt Nam, đặc biệt là những hộ nông dân có ít ruộng. Người dân, các cán bộ

nông nghiệp và các nhà nghiên cứu đã nhận thấy rằng SRI tạo ra sản lượng cao hơn cũng nhờ giảm nhu cầu của vật tư đầu vào, như giảm phân bón hóa học, thuốc trừ sâu, nước tưới. SRI cũng làm cho đất giữ được độ phì nhiêu và bảo vệ môi trường khỏi ô nhiễm.

Một nửa diện tích trồng lúa của Việt Nam được tưới tiêu và hiện trạng khan hiếm nguồn nước gia tăng đang trở thành một thách thức. Theo UNDP,

lượng nước bình quân tính theo đầu người hiện nay chỉ bằng 1/3 so với năm 1945 và tình hình cạnh tranh tài nguyên nước đang gia tăng nhanh chóng.

Mặc dù Việt Nam được cho là nước có tài nguyên nước dồi dào. Tuy nhiên trong số hơn 800 tỷ m3 nước được hình thành hàng năm, có 2/3 được hình thành bên ngoài lãnh thổ. Điều này không đảm bảo sự ổn định về nguồn nước hàng năm và sự phụ thuộc vào tỷ lệ khai thác, sử dụng nước của các nước vùng thượng nguồn. Mặt khác trong số gần 300 tỷ m3 nước được hình thành trong nội địa, sự phân bố rất không đồng đều cả theo không gian và thời gian đó làm cho nhiều vùng rất khan hiếm nước.

Bên cạnh đó, nhu cầu nước của các ngành kinh tế như công nghiệp, thủy sản, giao thông thủy, du lịch dịch vụ… đang ngày càng gia tăng làm cho tình hình cấp nước càng trở nên khó khăn. Ngành nông nghiệp đang đứng trước thách thức to lớn trong sự cạnh tranh ngày càng gay gắt với các ngành khác về nguồn nước cấp cho tưới. Thực tế đó đã thúc đẩy việc nghiên cứu nâng cao hiệu quả sử dụng nước tưới là giải pháp sống còn trong điều kiện sự cấp nước ngày càng hạn chế trong nông nghiệp. Việc nâng cao hiệu quả sử dụng nước là việc nghiên cứu các giải pháp trong quy trình, công nghệ tưới cả trên 2 phạm vi hệ thống hay lưu vực và phạm vi mặt ruộng nhằm giảm tổn thất nước vô ích, giảm lượng nước tiêu thụ để sản xuất ra một đơn vị sản phẩm nông nghiệp. Hay nói cách khác là tăng khối lượng sản phẩm nông nghiệp trên một

đơn vị nước tiêu thụ.

Trên phạm vi hệ thống:

Nghiên cứu trên phạm vi hệ thống ở Việt Nam cũng ít được nghiên cứu. Dưới đây là một số các nghiên cứu đáng chú ý.

Nguyễn Viết Chiến (1998) [3] ứng dụng mô hình IMSOP xây dựng chế độ vận hành quản lý hệ thống thủy nông La Khê nhằm giảm tổn thất do tưới không đúng thời điểm, tăng hệ số sử dụng nước mưa. Các nghiên cứu của

Đào Xuân Học (2000) [10] chú trọng đến khả năng sử dụng nước hồi quy trong các hệ thống thủy nông của vùng duyên hải Trung bộ, Nam Trung bộ và Tây Nguyên. Kết quả cho thấy việc sử dụng nước hồi quy có thể tiết kiệm

được một lượng nước tưới từ 5 đến 10%.

Nhìn chung trên phạm vi hệ thống, các nghiên cứu mới chỉ đi sâu giải quyết theo hướng công nghệ tưới hay quy trình vận hành hệ thống riêng rẽ. Các nghiên cứu này chưa kết nối được quy trình công nghệ tưới trên toàn hệ

thống và tại mặt ruộng. Đây là yếu tốđảm bảo sự thành công trong ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tiễn.

Trên phạm vi mặt ruộng:

Nghiên cứu quy trình công nghệ tưới tiết kiệm nước trên phạm vi mặt ruộng đó được rất nhiều người quan tâm trên cả 2 khía cạnh ứng dụng và nghiên cứu cơ bản. Về khía cạnh ứng dụng, bằng phương pháp quan trắc mực nước ngầm trong ống tại ruộng, nhiều nông dân đã áp dụng phương pháp này trong tưới lúa theo phương pháp nông lộ phơi tại An Giang, Tiền Giang, Thừa thiên - Huế và một số địa điểm tại Bắc Ninh, Hà Tây cũ, Thanh Hóa… Kết quả đã tiết kiệm được từ 4 đến 5 đợt bơm tưới, Năng suất lúa không giảm, chống được một số bệnh như khô vằn, đốm rỉ…

Trên khía cạnh nghiên cứu cơ bản, đề tài “Nghiên cứu quy trình công nghệ tưới tiết kiệm nước cho lúa và cà phê” đó tiến hành nghiên cứu trên phạm vi ô thí nghiệm có kích thước 1,5 x 1,5 m, bố trí 32 ở tại Trung tâm Nghiên cứu thủy nông Thường Tín thuộc Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam trên nền đất sét pha với giống lúa trồng đại trà Khang dân. Thời gian nghiên cứu được tiến hành trong 5 vụ từ 2006 - 2008. Trong thời kỳ đẻ nhánh và trổ

bông, mộng lúa luôn được giữở chếđộ tưới ngay sau khi ruộng cạn nước, các thời kỳ khác, thí nghiệm được tiến hành theo 10 công thức tưới gồm:

- Tưới sâu thường xuyên với lớp nước mặt mộng 50 - 100mm.

- Tưới nông lộ liên tiếp với công thức tưới 0 - 50 mm (tưới ngay sau khi ruộng cạn nước).

- Tưới NLP với công thức tưới 0 - 50mm (tưới sau khi ruộng cạn nước 3 ngày). - Tưới NLP với công thức tưới 0 - 50mm (tưới sau khi ruộng cạn nước 6 ngày). - Tưới NLP với công thức tưới 0 - 50mm (tưới sau khi mộng cạn nước 9 ngày). - Tưới sâu lộ liên tiếp với công thức tưới 0 - l00mm (tưới ngay sau khi ruộng cạn nước).

- Tưới sâu lộ phơi với công thức tưới 0 - l00 mm (tưới sau khi ruộng cạn nước 3 ngày).

- Tưới sâu lộ phơi với công thức tưới 0 - 100 mm (tưới sau khi ruộng cạn nước 6 ngày).

- Tưới sâu lộ phơi với công thức tưới 0 - 100 mm (tưới sau khi ruộng cạn nước 9 ngày).

Kết quả cho thấy sự dao động của năng suất lúa của các công thức thí nghiệm phụ thuộc vào mùa vụ và thời gian phơi ruộng. Trong toàn bộ các công thức thí nghiệm, mức độ dao động không vượt quá 10% giá trị so với năng suất của ô đối chứng khi thời gian phơi ruộng không vượt quá 3 ngày

đối với vụ Mùa và 6 ngày đối với vụ Xuân. Nếu vượt quá thời gian trên, sự

giảm năng suất là rất đáng kể. Tuy nhiên về mức tưới, kết quả thí nghiệm cho thấy mức tưới dao động khá lớn. Ở các công thức tưới nông lộ phơi, thời gian phơi ruộng càng nhiều, hệ số sử dụng nước mưa càng tăng. Tuy nhiên nếu trong thời kỳ phơi ruộng, nếu để bề mặt đất ruộng bị nứt nẻ, khả năng mất nước do thấm sẽ tăng lên. Do vậy mức tưới lại tăng lên đáng kể. Tuỳ theo mức độ nứt nẻ lượng nước bị mất do thấm lậu theo chiều thẳng đứng có khác nhau. Trên phạm vi mặt ruộng, cả về nghiên cứu cơ bản và ứng dụng, kết quả

khu trình diễn tưới nước tại các vùng, số lần tưới đó giảm đi từ 2 đến 4 lần tưới. Tuy nhiên sự giảm lần tưới nhiều khi chưa hẳn đã giảm mức tưới vì khi giảm số lần tưới, mức tưới mỗi lần có thể tăng lên. Mức tưới do vậy chưa chắc đã giảm.

Mặt khác, việc áp dụng quy trình tưới bằng cách quan trắc mực nước ngầm trong ruộng chỉ có thể thực hiện được trên quy mô nhỏ (hộ gia đình) mà không thể thực hiện được trên quy mô hệ thống từ vài trăm đến vài chục ngàn thậm chí vài trăm ngàn ha. Việc thực hiện ở quy mô hệ thống chỉ có thể thực hiện được bằng việc xác định thời gian giữa các đợt tưới một cách họp lý trên cơ sở xác định tốc độ hao nước theo từng thời kỳ của các vụ. Đây là vấn đề

mấu chốt cần phải giải quyết để có thể áp dụng quy trình tưới tiết kiệm nước trên phạm vi hệ thống.

Chương 2

ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng, và phạm vi nghiên cứu

2.1.1. Đối tượng nghiên cứu

Giống lúa An dân 11: Giống lúa này do Công ty cổ phần Giống cây trồng Thái Nguyên đã kết hợp với Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội chọn tạo. 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau đến sinh trưởng, năng suất lúa ở các chế độ nước khác nhau trên đất thịt nhẹ chủđộng nước, với giống lúa An dân 11 tại Phú Bình - Thái Nguyên.

2.1.3. Địa điểm nghiên cứu

Tại xã Xuân Phương, huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên.

2.1.4. Thời gian nghiên cứu

Vụ mùa năm 2014 từ tháng 5 - 10/2014. - Ngày gieo: 22/6/2014.

- Ngày cấy: 3/7/2014.

2.2. Nội dung nghiên cứu

- Ảnh hưởng của các chế độ nước đến sự sinh trưởng của giống lúa An dân 11.

- Ảnh hưởng của các chế độ nước đến khả năng chống chịu sâu bệnh dưới tác động của các chế độ nước khác nhau.

- Ảnh hưởng của các chế độ nước đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất dưới tác động của các chếđộ nước khác nhau.

- Ảnh hưởng của các chế độ nước đến dung trọng đất dưới tác động của các chếđộ nước khác nhau.

2.3. Phương pháp nghiên cứu

* Căn cứ xác định công thức thí nghiệm

- Căn cứ vào phương pháp canh tác lúa truyền thống người dân giữ nước từ khi cấy đến khi thu hoạch không có sự tháo nước phơi ruộng.

- Căn cứ vào quy trình hiện hành khuyến cáo nên rút nước phơi ruộng 10 ngày ở đứng cái và sau trỗ 15 ngày. Đồng thời thay đổi thời gian của các chế độ nước - cạn xen kẽ, chúng tôi bố trí các công thức thí nghiệm tương ứng như sau:

Công thức 1: Giữ nước liên tục từ cấy đến chín (đối chứng).

Công thức 2: Giữ nước từ khi cấy đến đứng cái sau đó rút nước 10 ngày và cho ngập nước đến chín sữa sau đó rút cạn đến chín.

Công thức 3: Tháo nước cạn xen kẽ (5 ngày có nước, tháo cạn 5 ngày khô luân phiên).

Công thức 4: Tháo nước cạn xen kẽ (10 ngày có nước, tháo cạn 10 ngày khô luân phiên).

Công thức 5: Tháo nước cạn xen kẽ (15 ngày có nước, tháo cạn 15 ngày khô luân phiên).

Công thức 6: Giữ khô đất chỉđủ đểẩm.

Kiểu thí nghiệm: Bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn toàn, Mỗi ô thí nghiệm được thiết kế 10m2.

Sơđồ thí nghiệm: Dải bảo vệ M ư ơ n g Mương M ư ơ n g NLI 3 M ư ơ n g 4 M ư ơ n g 2 M ư ơ n g 1 M ư ơ n g 5 M ư ơ n g 6

Mương Mương Mương Mương Mương Mương

NLII 6 1 3 5 2 4

Mương Mương Mương Mương Mương Mương

NLIII 4 2 1 6 3 5

Mương

Dải bảo vệ Điều kiện thí nghiệm:

Mỗi ô thí nghiệm có đắp bờ bao đểđảm bảo có thể ngăn cách với bên ngoài và chủđộng tưới tiêu nước theo yêu cầu. Riêng ô thí nghiệm đất đủ ẩm có đào rãnh thoát nước và cuối rãnh có đào hốđể thu gom nước bơm rút ra ngoài.

-Kỹ thuật chăm sóc lúa (theo hướng dẫn kỹ thuật của cục trồng trọt bộ NN&PTNT)

-Làm đất, cấy:

Làm đất: Cày bừa kỹ, ruộng nhuyễn bùn, sạch cỏ, mặt ruộng phẳng, ruộng để lắng bùn 1 - 2 ngày (tuỳ theo loại đất).

- Tuổi mạ cấy từ 2 - 3 lá, tốt nhất là mạ 2 - 2,5 lá. - Mật độ: 25 khóm/m2, cấy 1 dảnh/khóm.

- Lượng phân bón (tính cho 1 ha).:

- Phân chuồng hoai mục: 400-500kg/sào, bón lót 100% trước khi bừa lần cuối.

- Phân Lân: 20 - 25 kg/sào. bón lót 100% trước khi bừa lần cuối.

- Phân Đạm: 6-8kg/sào (Giảm trung bình khoảng 30% lượng đạm theo tập quán)

+ Bón lót: Trước khi bừa lần cuối, lượng bón 30%.

+ Bón thúc đẻ nhánh: Sau khi cấy 10 - 20 ngày vụ xuân, 5 - 10 ngày vụ Hè Thu - Mùa, lượng bón 50%.

+ Thúc phân hoá đòng (đứng cái - TKSK): Sau cấy khoảng 45 - 50 ngày vụ Đông Xuân và 35 - 40 vụ Hè Thu - Mùa phải xem màu sắc lá lúa để quyết định lượng cần bón.

- Phân Kali: Lượng bón 6 - 8kg Kali Clorua/sào. Bón lót hoặc thúc đẻ nhánh 50%, bón thúc phân hoá đóng 50%

Thu hoạch: Khi lúa chín > 90%, phơi khô độ ẩm còn dưới 13,5% là được. Trong trường hợp thu hoạch về chưa phơi được ngày gặp trời mưa thì cần rải mỏng để thóc không bị nảy mầm.

2.3.1. Các chỉ tiêu theo dõi

- Chỉ tiêu theo dõi về rễ: Số rễ lúa, độ dài rễ lúa, khối lượng rễ, đường kính rễ.

- Chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng: Gieo, cấy, đẻ nhánh, trỗ, chín.

- Các chỉ tiêu khác: Chiều cao cây, khả năng đẻ nhánh, số hạt, số hạt chắc, % hạt chắc, khả năng chống đổ, khối lượng lá, khối lượng thân, khối lượng hạt, số bông/khóm, số hạt chắc, NSTT, NSLT.

2.3.2. Phương pháp theo dõi và phân tích mẫu * Chỉ tiêu về sinh trưởng: * Chỉ tiêu về sinh trưởng:

+ Thời gian sinh trưởng

- Thời gian đẻ nhánh: Tính từ khi cây lúa có nhánh đầu tiên đến khi cây lúa đạt dảnh tối đa (10% số cây bắt đầu đẻ nhánh, 80% số cây kết thúc

đẻ nhánh).

- Ngày trỗ bông: tính từ khi có 10% số khóm có bông trỗ.

- Ngày kết thúc trỗ: có 80% số khóm có bông trỗ thoát khỏi bẹ lá đòng.