Ở VÙNG ĐBSCL
Các thí nghiệm đồng ruộng thực hiện trong hai vụ Đông Xuân 2007 – 2008 và Hè Thu 2008 tại Viện Nghiên cứu Lúa ĐBSCL cho thấy khi áp dụng ADW, năng suất lúa đạt được 6,19 – 6,46 tấn/ha trong vụ Đông Xuân 2007-2008 và từ 4,21 - 4,41 tấn/ha trong vụ Hè Thu 2008 trong khi ở chế độ ngập nước liên tục nhận được năng suất thấp hơn, đạt 6,06-6,37 tấn/ha và 4,1-4,26 tấn/ha và nghiệm thức AWD tiết kiệm được khoảng 27% lượng nước sử dụng trong vụ Đông Xuân và 32% trong vụ Hè Thu (Nguyễn Thị Ngọc Huân và ctv, 2010).
Tại Bạc Liêu, với mục đích góp phần thay đổi tập quán canh tác của người dân, giúp bà con giảm chi phí sản xuất, nâng cao chất lượng lúa hàng hóa và tăng hiệu quả kinh tế cho nông hộ, mô hình tưới nước tiết kiệm cho lúa được Chi cục BVTV Bạc Liêu thực hiện vào cuối năm 2011 , mô hình được triển khai với quy mô 5 hecta ở 5 huyện gồm: Vĩnh Lợi, Hòa Bình, Phước Long, Hồng Dân và Giá Rai. Mô hình mang lại nhiều hiệu quả đáng kể, giảm 4 lần bơm nước, giai đoạn khô nước rễ cây lúa ăn sâu xuống đất giúp cây lúa hút được các chất dinh dưỡng làm cây lúa phát triển khỏe, hạn chế lúa đổ ngã, hạn chế sâu bệnh nên giảm được lần bón phân, phun thuốc trừ sâu, ước tính một vụ giảm chi phí sản xuất từ 0,5 – 2 triệu đồng/ha so với ruộng đối chứng (Sonbigd, 2012).
Trong thí nghiệm của Yao et al. (2011) thì phương pháp tưới ướt-khô xen kẽ nhận được nước đầu vào chỉ có ít hơn 11% so với phương pháp ngập liên tục. Tổng
lượng mưa từ khi cấy đến ngày thu hoạch chiếm khoảng 70% tổng lượng nước đầu vào. Khi không xem xét lượng mưa, phương pháp tưới ngập - khô xen kẽ tiết kiệm nước tưới 24% trong năm 2009 và 38% nước tưới trong năm 2010 so với phương pháp ngập liên tục. Có sự khác biệt không đáng kể trong năng suất giữa phương pháp tưới ướt-khô xen kẽ và phương pháp ngập liên tục.
Mô hình quản lý lúa tiết kiệm nước trên lúa được Chi cục BVTV An Giang thực hiện tại thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang vào vụ 3 năm 2005. Theo kết quả đạt được thì thì năng suất trung bình của lúa tiết kiệm nước đạt 5,8 – 6,0 tấn/ha với số lần bơm là 4 lần, năng suất lúa đối chứng đạt khoảng 5,3 tấn/ha với 8 lần bơm. Ngoài ra, lợi nhuận của việc áp dụng mô hình đạt khoảng 6,18 triệu đồng/ha, tăng 1,85 triệu đồng/ha so với ruộng lúa đối chứng (Nguyễn Thị Mỹ Phụng, 2006).
Thí nghiệm mô hình tưới tiết kiệm và vùi rơm của trường Đại học Cần Thơ được thực hiện tại huyện Bình Minh tỉnh Vĩnh Long vào vụ lúa Đông Xuân năm 2012 - 2013. Kết quả thí nghiệm cho thấy so với biện pháp canh tác lúa ngập nước truyền thống, biện pháp tưới tiết kiệm đã làm giảm lượng phát thải khí CH4 là 52 - 61%, nhưng biện pháp này lại làm tăng phát thải khí N20 là 58 - 76% trên đất phù sa canh tác lúa tại Bình Minh - Vĩnh Long. Năng suất lúa đạt được qua biện pháp tưới tiết kiệm là 7,68 tấn/ha, biện pháp tưới tiết kiệm này đã không làm giảm năng suất so với canh tác lúa ngập truyền thống (7,80 tấn/ha). Biện pháp tưới khô ngập luân phiên được thực hiện không chỉ tiết kiệm nguồn nước tưới với chi phí tưới giảm đến 20-30% (Nguyễn Quốc Khương và Ngô Ngọc Hưng, 2013).
Vụ Hè Thu năm 2009, thí điểm mô hình tiết kiệm nước trên 0,5 hecta lúa tiết kiệm nước tại huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang. Sử dụng nước hợp lý khiến cây lúa phát triển cứng cáp, bớt phân bón, đề kháng tốt hơn với sâu bệnh và do đó, bớt thuốc trừ sâu. Kết quả giảm được chi phí. Trong lúc năng suất lúa vẫn cao, đạt 6,5 tấn/ha, nên lời nhiều hơn canh tác theo lối cũ. Sau khi thu hoạch, lãi 12,6 triệu đồng/ha (Phan Quốc Bảo. 2009).
Mặc dù có nhiều thí nghiệm và mô hình canh tác lúa tiết kiệm nước đã được thực hiện và cho kết quả đáng mong đợi. Tuy nhiên, vẫn chưa có thí nghiệm nào được thực hiện tại tỉnh Sóc Trăng, địa phương có nguy cơ chịu nhiều ảnh hưởng nghiêm trọng của vấn đề xâm nhập mặn và khô hạn kéo dài. Bên cạnh đó, cần phải đi sâu vào các thành phần của phương trình cân bằng nước trong ruộng lúa nhằm xác định được yếu tố quyết định đến hiệu quả sử dụng nước trong canh tác lúa và tìm ra giải pháp khắc phục.
CHƯƠNG 3
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU
3.1.1 Giống thí nghiệm
Giống lúa được sử dụng để thí nghiệm trong đề tài là giống ST5 có thời gian sinh trưởng từ 115 – 120 ngày và được cung cấp từ trại cung cấp lúa giống của thị xã Ngã Năm, tỉnh Sóc Trăng.
3.1.2 Các phương tiện khác
Các dụng cụ để theo dõi mực nước trên ruộng. Dụng cụ đo lượng mưa.
Thùng sắt có kích thước (60 x 60 x 60 cm) gồm thùng có đáy và thùng không đáy để đo các chỉ tiêu đầu vào và đầu ra của nước trong ruộng canh tác.
Khung nhựa kích thước 2 x 2,5 m để thu mẫu chỉ tiêu năng suất lúa.
3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.2.1 Bố trí thí nghiệm 3.2.1 Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 nghiệm thức và 3 lần lặp lại ở mỗi nghiệm thức tương ứng với 9 ruộng mô hình. Các nghiệm thức được mô tả trong bảng:
Bảng 3.1: Mô tả các nghiệm thức trong thí nghiệm
Stt Nghiệm
thức Mô tả Nông dân tích (ha) Diện
1 Mô hình Quản lý nước theo quy trình tưới "ngập khô xen kẽ" (AWD).
Lý Hùng 0.5
Lý Thành Sên 0.5
Lý Văn Út 0.52
2 Lan tỏa Ruộng tiếp giáp với nhóm mô hình, học theo cách quản lý nước của nhóm mô hình.
Chao Nghiêm 0.65
Lâm Luôl 1
Châu Thanh Ngoan 0.2 3 Đối chứng Quản lý nước theo truyền thống.
Đinh Văn Giàu 0.15 Đinh Bạch Đằng 0.2 Hô Hoàng Minh 0.2 Các ruộng thí nghiệm đều là các cánh đồng thuộc Hợp tác xã sản xuất lúa giống Vĩnh Thành. Trong đó, các ruộng trong nghiệm thức lan tỏa tiếp giáp với các ruộng trong nghiệm thức mô hình và các ruộng trong nghiệm thức đối chứng cách xa ruộng lan tỏa và mô hình khoảng 30 m. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.1: Bố trí các ruộng thực hiện trong thí nghiệm
3.2.2 Quản lý thí nghiệm
3.2.2.1 Thời điểm thu mẫu
Mực nước trên các ruộng được ghi nhận trước và sau khi bơm nước vào ruộng, trước và sau khi mưa.
Các chỉ tiêu theo dõi về lượng nước đầu vào và đầu ra được ghi nhận vào lúc 7 giờ sáng mỗi ngày trong suốt mỗi vụ lúa.
3.2.2.2 Phương pháp canh tác tại nghiệm thức mô hình
Chuẩn bị đất: Đất được xới, trục, trang bằng mặt ruộng và diệt cỏ trước khi sạ.
Chuẩn bị giống:
- Chất lượng giống: Sử dụng giống ST5, cấp giống xác nhận để sản xuất.
- Ngâm ủ hạt giống: Ngâm ủ trong điều kiện bình thường, loại bỏ lúa lửng và lép.
- Mật độ gieo sạ: mật độ sạ 120kg/ha. Tất cả các vụ đều được gieo sạ bằng công cụ sạ hàng.
Bón phân: Theo khuyến cáo từ kết quả nghiên cứu giữa Viện lúa ĐBSCL và Viện nghiên cứu lúa quốc tế (Nguyễn Sỹ Tân và Chu Văn Hách, 2013):
Vụ Đông Xuân: Vụ Hè Thu:
+ N: 90 – 110 kg/ha + N: 75 - 95 kg/ha + P2O5: 40 – 50 kg/ha + P2O5: 50 - 60 kg/ha + K2O: 30 – 50 kg/ha + K2O: 30 – 50 kg/ha
Quản lý dịch hại bằng biện pháp IPM. Không sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) hoặc chỉ sử dụng thuốc khi thật cần thiết và ghi nhận chi phí thuốc BVTV và phân bón vào sổ.
Quản lý nước ruộng:
Nghiệm thức mô hình quản lý nước theo kỹ thuật tưới ngập khô xen kẽ theo khuyến cáo của IRRI. Hai nghiệm thức còn lại do nông dân tự quyết định.
3.2.2.3 Các nguyên tắc khác
Sử dụng thuốc BVTV theo nguyên tắc “4 đúng”: đúng thuốc, đúng liều, đúng lúc và đúng cách.
Thu hoạch lúa chín từ 85 – 90% trong khoảng thời gian 110 – 120 NSS bằng máy gặt đập liên hợp.
3.3 PHƯƠNG PHÁP THU THẬP SỐ LIỆU 3.3.1 Phương trình cân bằng nước 3.3.1 Phương trình cân bằng nước
So sánh nhu cầu nước tưới cho lúa của ba nhóm nông dân sản xuất lúa (Mô hình AWD, lan tỏa và đối chứng) thông qua phương trình cân bằng nước theo Lê Anh Tuấn (2009) như sau:
Tổng nước đầu vào = Tổng nước đầu ra
Trong canh tác nông nghiệp:
+ Lượng nước đầu vào = Lượng mưa + Lượng nước tưới.
+ Lượng nước đầu ra = Lượng bốc thoát hơi + Trực di + Chảy tràn ± Không xác định Khi đó ta được phương trình cân bằng nước như sau:
R + I = ET + P + D
Trong đó: R là lượng mưa theo dõi tại vùng nghiên cứu; I là lượng nước tưới cho ruộng;
ET là lượng bốc thoát hơi trong ruộng; P là lượng nước trực di hay thấm lậu; D là lượng nước chảy tràn;
là sai số do một phần lượng nước không thể xác định. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lượng mưa
Thiết bị đo mưa là một thùng trụ tròn có đáy làm bằng thiết với chiều cao 40 cm, đường kính 16 cm, phía trong được thiết kế theo dụng cụ đo lượng mưa ở các trạm Khí tượng thủy văn.
Hình 3.2: Thùng đo mưa
Để đo được lượng mưa, thùng đo mưa phải được đặt cách mặt đất chiều cao khoảng 1 m. Thời gian lấy mẫu lúc 7 giờ sáng mỗi ngày, lượng mưa hằng ngày được ghi lại vào sổ theo dõi.
Lượng nước bốc thoát và trực di
Lượng nước bốc thoát và trực di được tính bằngPhương pháp 2 thùng được cải tiến dựa trên phương pháp 3 thùng (Lê Anh Tuấn, 2009). Phương pháp này nhằm xác định trực tiếp lượng nước bốc hơi, thoát hơi và lượng nước trực di vào đất trong ruộng lúa thí nghiệm.
Để tiến hành thí nghiệm, ở mỗi ruộng ta đặt 2 thùng sắt hình khối vuông có kích thước 60 x 60 x 60 cm gồm có 1 thùng có đáy và 1 thùng không đáy. Những thùng này được đặt vào ruộng 1 ngày trước khi gieo sạ.
Đối với thùng không đáy, ta nhấn thùng xuống đất với chiều sâu 40 cm. Lưu ý khi nhấn đảm bảo được đất trong thùng không bị thay đổi về các tính chất so với ban đầu và mặt thùng phải song song với mặt đất.
Đối với thùng có đáy, ta đào tại vị trí định đặt thùng một hố với kích thước vừa đủ để đặt thùng xuống và bắt đầu đặt thùng xuống sao cho chiều sâu của thùng là 40 cm, mặt thùng phải song song với mặt đất sau đó cố định và lắp đất lại. Lưu ý đất trong và ngoài thùng phải như nhau về tính chất và độ cao.
Ngoài ra, lúa vẫn được gieo sạ vào thùng bình thường giống như trong ruộng lúa.
Hinh 3.3: Bố trí thí nghiệm theo phương pháp 2 thùng
Gọi tên 2 thùng theo thứ tự là thùng A và thùng B (A là thùng có đáy, B là thùng không đáy). Gọi E là lượng nước bốc hơi tự do mặt thoáng, T là lượng nước thoát hơi, P là lượng nước trực di vào đất. Lượng nước mất đi ở mỗi thùng như sau:
Thùng A: a = E + T Thùng B: b = E + T + P
Suy ra: Lượng trực di: P = b – a Lượng bốc thoát hơi: ET = a
Lượng nước tưới
Mực nước ruộng được đo định kỳ 3 ngày một lần, trước và sau khi bơm nước và trước và sau khi trời mưa bằng dụng cụ đo mực nước.
P
Thùng A Thùng B
ET
Ống theo dõi
mực nước ET
Sau khi bơm nước vào ruộng, dùng dụng cụ đo mực nước xác định mực nước ruộng. Sau đó, đổ nước vào 2 thùng cho đến khi mực nước trong thùng bằng với mực nước bên ngoài. Ghi nhận lượng nước và quy đổi lượng nước cho diện tích 1 hecta.
Lượng nước chảy tràn
Lượng nước chảy tràn được tính bằng cách đo sự chênh lệch giữa mực nước trong thùng không đáy và mực nước ruộng thực tế.
Lượng nước chảy tràn (m3/ha) = [mực nước trong thùng không đáy (mm) – mực nước ngoài ruộng (mm)] x 10
3.3.2 Phân tích hiệu quả sản xuất lúa
+ Năng suất thực tế:
Gặt lúa trong khung 5m2 tại 2 điểm trong lô, ra hạt, cân trọng lượng (W) và đo ẩm độ ngay khi cân rồi quy về trong lượng ẩm độ chuẩn (14%) theo công thức :
W14% =
Trong đó : W14% : Trọng lượng ở ẩm độ 14% (kg). W: Trọng lượng lúc cân (kg). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
H0: Ẩm độ lúc cân. Công thức tính năng suất thực tế :
Năng suất thực tế = W14% x 2 (đơn vị : tấn/ha)
+ Doanh thu là số tiền mà người sản xuất thu được sau khi bán sản phẩm:
Doanh thu = Sản lượng x Đơn giá
+ Tổng chi phí trong nghiên cứu này sẽ là tất cả các khoảng đầu từ mà nông hộ bỏ ra trong suốt quá trình canh tác của từng vụ lúa. Số liệu được ghi nhận trong sổ nhật ký nông hộ của nông dân.
+ Sau khi có được các chỉ số về doanh thu và tổng chi phí sản xuất lúa trong một vụ, ta có thể dễ dàng tính ra được lợi nhuận mà nông hộ đạt được của từng vụ lúa. Lợi nhuận chính là hiệu số mà doanh thu trừ đi tổng chi phí bỏ ra:
Lợi nhuận = Doanh thu – Tổng chi phí
+ Tỷ suất lợi nhuận trong một vụ sản xuất lúa được tính như sau:
Lợi nhuận Tỷ suất lợi nhuận =
Tổng chi phí
W (100 – H0) 86
+ Hiệu quả sử dụng lượng nước trong canh tác:
Năng suất lúa (kg/ha) Sức sản xuất của nước (kg/m3) =
Lượng nước bốc thoát (m3/ha) Năng suất lúa (kg/ha) Hiệu quả sử dụng nước (kg/m3) =
Lượng nước cung cấp (m3/ha) 3.3.3 Phương pháp thống kê phân tích
Sử dụng phần mềm SPSS để phân tích và so sánh các giá trị trung bình bằng phân tích phương sai ANOVA và kiểm định DUNCAN của các chỉ tiêu đã được theo dõi trên cây lúa gồm một số chỉ tiêu về lượng nước đầu vào và đầu ra, năng suất, hiệu quả tài chính giữa 3 nghiệm thức.
CHƯƠNG 4
KẾT QUẢ THẢO LUẬN
4.1 QUẢN LÝ NƯỚC
Trong vụ Hè Thu, lượng nước mưa nhiều (9.460 m3/ha) nên phần lớn các nông dân tận dụng nguồn nước này, vì thế số lần bơm và lượng nước tưới cho ruộng tương đối thấp, đặc biệt là ở mô hình AWD. Ở nghiệm thức đối chứng, nông dân theo tập quán canh tác lúa truyền thống nên bơm nước vào đồng ruộng với mực nước cao hơn 5 cm và họ giữ mực nước cao trên cánh đồng trong khoảng thời gian dài cho đến khi gần thu hoạch. Tuy đã có lượng nước mưa khá lớn nhưng nông dân đối chứng vẫn có 8 lần bơm nước vào ruộng. Trong khi đó 2 nghiệm thức còn lại mực nước tối đa chỉ vào khoảng 5 cm và chỉ có 5 lần bơm trong suốt giai đoạn sinh trưởng của cây lúa. Trong giai đoạn trước 10 NSS, nông dân ở cả 3 nghiệm thức sợ ảnh hưởng của mưa liên tục nên giữ mực nước ruộng thấp hơn khuyến cáo nhưng do đã xử lý cỏ dại tiền nẩy mầm tốt nên không ngại cỏ phát triển vào giai đoạn này. Kết quả từ Hình 4.1a cũng cho thấy rằng áp dụng kỹ thuật AWD cho phép mặt ruộng khô nước ít nhất 5 lần trong mùa mưa và ở thời điểm 41 và 64 NSS, mực nước xuống đến mức -12 cm; đặc biệt là mực nước gần -20 cm ở 56 NSS.
Ở vụ Đông Xuân, vì không có mưa, lượng nước tưới cung cấp cho cây lúa đều từ lượng nước bơm qua hệ thống kênh trữ nước ở vụ này. Thời gian, số lần bơm cũng như mực nước trên ruộng hoàn toàn do nông dân trực tiếp canh tác quyết định. Số lần bơm nước ở những ruộng mô hình và lan tỏa tương đương nhau và giảm 4 lần so với nghiệm thức đối chứng và mực nước đã đạt dưới -10 cm trước lần bơm nước tiếp theo