4.2.1 Lượng mưa
Lượng mưa phân bố không đồng đều trong vụ Hè Thu, tập trung vào giai đoạn mạ và trước khi thu hoạch (Hình 4.2), gây nhiều khó khăn cho nông dân trong việc quản lý nước trên ruộng. Có những thời điểm mưa lớn liên tục rồi lại có những thời điểm diễn ra tình trạng không có mưa kéo dài. Trong giai đoạn 1-20 NSS, lượng mưa khá lớn (gần 250 mm), tuy nhiên đối với cây lúa còn nhỏ, mực nước cao sẽ làm cây lúa rất dễ chết, vì thế nông dân phải thoát nước từ ruộng ra hệ thống kênh dẫn nước. Sau đó, lượng mưa lại giảm xuống ở những giai đoạn tiếp theo và nông dân đã phải bơm nước trở lại cánh đồng nhiều lần (đặc biệt là nông dân trong nhóm đối chứng). Trong giai đoạn trước thời điểm thu hoạch, mưa diễn ra thường xuyên, vì thế nông dân cũng phải thoát nước liên tục ra kênh để giảm bớt thiệt hại do đổ ngã cũng như tạo điều kiện dễ dàng khi tiến hành thu hoạch.
Hình 4.2: Lượng mưa đo được tại điểm thí nghiệm trong vụ Hè Thu năm 2013
Vụ Hè Thu diễn ra trong thời gian mưa nhiều trong năm, điều này có thể giúp nông dân giảm phần nào các chi phí bơm tưới cho ruộng, nhưng điều đó cũng dẫn đến nhiều khó khăn cho nông dân canh tác lúa như: dịch hại và sâu bệnh tăng nhiều, mưa nhiều gây đổ ngã lúa … Trong khi đó, vụ Đông Xuân hoàn toàn không có mưa, do đó việc tưới nước thường xuyên vào ruộng là điều khó tránh khỏi, làm cho công lao động và chi phí bơm nước ở vụ này tăng lên đáng kể. Ngoài ra, vào cuối vụ Đông Xuân và đầu vụ Hè Thu, tình trạng thiếu nước diễn ra nghiêm trọng tại địa bàn Thị xã, song song đó là vấn đề nhiễm mặn vào các kênh chính gây nhiều khó khăn cho nông dân canh tác lúa, nếu tình trạng như thế kéo dài mà không có biện pháp khắc phục có thể gây ra vấn đề khô hạn trên mặt ruộng và dẫn đến chết lúa.
4.2.2 Lượng nước tưới
Qua kết quả Hình 4.3a cho thấy được, nước tưới cho các ruộng trong vụ Hè Thu tương đối thấp, do điều kiện thời tiết mưa nhiều. Vào giai đọan 0 – 20 NSS của vụ Hè Thu, tuy mưa nhiều ở giai đoạn này nhưng chỉ tập trung vào một thời điểm nhất định. Nông dân phải xả nước ra rồi lại bơm nước vào khi bón phân đợt 1. Mặc dù vậy, nông dân ở nghiệm thức mô hình đã áp dụng được kỹ thuật tưới tiết kiệm theo AWD và có những biện pháp quản lý cỏ tốt mà vẫn đảm bảo cho sự phát triển của cây lúa. Chính vì thế, lượng nước tưới của nhóm nông dân mô hình ở giai đoan 0 – 20 NSS thấp hơn có ý nghĩa thống kê so với 2 nghiệm thức còn lại, với lượng nước chỉ bằng 25% nghiệm thức đối chứng và bằng 40% nghiệm thức lan tỏa. Bên cạnh đó, cùng một giai đoạn ban đầu của cây lúa (0 – 20 NSS) tại vụ lúa Đông Xuân, nông dân buộc phải bơm nước nhiều hơn vào ruộng, kể cả với các ruộng mô hình, nguyên nhân chính là điều kiện thời tiết không có mưa của vụ lúa Đông Xuân, sự khác biệt giữa nghiệm thức mô hình và đối chứng tuy rằng khác biệt có ý nghĩa thống kê, chênh lệch vào khoảng 30%, nghiệm thức đối chứng vẫn đạt giá trị cao nhất trong 3 nghiệm thức.
Giai đoạn cây lúa sinh trưởng mạnh nhất từ 21 – 70 NSS, tại thời điểm này cây lúa cần lượng nước rất lớn để hấp thụ được nhiều dưỡng chất. Ở nghiệm thức mô hình, nông dân, tưới ở lượng nước thấp hơn 2 nghiệm thức còn lại, đặc biệt ở giai đoạn 21 –
40 NSS, lượng nước tưới của nghiệm thức mô hình chỉ có 230 m3/ha, trong khi đó nghiệm thức đối chứng lượng nước lên đến 1.400 m3/ha. Lượng nước cung cấp cho cây lúa trong giai đoạn cây lúa từ 41 – 70 NSS của vụ Hè Thu là cao nhất ở cả 3 nghiệm thức. Đây là giai đoạn cây lúa chuẩn bị đón đòng, cần lượng nước tương đối cao cho sự sinh trưởng ở giai đoạn này. Đối chiếu với lượng mưa ở Hình 4.2, thời điểm mưa thấp nhất cũng rơi vào giai đoạn 41 – 70 NSS. Chính 2 yếu tố trên đã dẫn đến lượng nước tưới cao nhất thuộc ở giai đoạn 41 – 70 NSS, nghiệm thức đối chứng có lượng nước 1.867 m3/ha, nghiệm thức lan tỏa là 1.112 m3/ha và thấp nhất vẫn là nhóm nông dân ở nghiệm thức mô hình với 789 m3/ha. Ở vụ Đông Xuân, tuy rằng không có mưa, nông dân phải tưới nước nhiều hơn so với vụ Hè Thu vừa qua, nhưng lượng nước tưới cho ruộng lúa của nhóm nông dân ở 2 nghiệm thức mô hình và lan tỏa vẫn tiếp tục giữ ở mức thấp hơn nhiều so với nghiệm thức đối chứng. Vẫn tương tự như vụ Hè Thu, giai đoan lúa từ 41 – 70 NSS của vụ Đông Xuân vẫn là giai đoạn cần nhiều nước nhất trong các giai đoạn khác ở cả 3 nghiệm thức. Tại nghiệm thức đối chứng đạt lượng nước tưới ở mức cao nhất với lượng nước 2.132 m3/ha, 2 nghiệm thức còn lại thấp hơn so với đối chứng. Nhưng nhìn chung, sự khác biệt giữa 2 nghiệm thức mô hình và lan tỏa không có ý nghĩa thống kê với lượng nước tưới của nghiệm thức mô hình và nghiệm thức lan tỏa là 1.234 m3/ha và 1.255 m3/ha.
Khi tiến hành so sánh 2 nghiệm thức mô hình và lan tỏa thì hầu hết qua các giai đoạn 2 nghiệm thức này không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%. Như vậy, qua một vụ canh tác lúa với kỹ thuật tưới tiết kiệm AWD ở vụ Hè Thu năm 2013, thì nông dân ở nhóm lan tỏa đã thấy được hiệu quả và có kinh nghiệm khi áp dụng kỹ thuật này. Bước sang vụ lúa tiếp theo (vụ Đông Xuân năm 2013 – 2014), nông dân hầu như đã triển khai rất tốt kỹ thuật AWD trên ruộng lúa của mình.
Ghi chú: Trong cùng một giai đoạn, sự khác biệt giá trị của các cột ở mức ý nghĩa 5% được biểu diễn qua sự khác biệt các chữ cái (a,b,c) đại diện cho mỗi cột.
Hình 4.3: Lượng nước tưới qua các giai đoạn của các nghiệm thức trong a) vụ Hè Thu 2013 và b) vụ Đông Xuân 2013 - 2014.
Sau giai đoạn sau 70 NSS, đây là giai đoạn lúa chuẩn bị trổ và nuôi hạt cần lượng nước vừa đủ cho cây hấp thụ các chất dinh dưỡng tạo điều kiện để đón và nuôi đòng một cách đầy đủ nhất. Tuy nhiên, trong vụ Hè Thu do có mưa ở giai đoạn sau 70 NSS và lượng nước mưa ở mức độ vừa phải (1.205 m3/ha giai đoan 70 – 90 NSS), đủ đáp ứng cho nhu cầu phát triển của cây lúa, vì thế nông dân không bơm nước vào ở giai đoạn này. Vụ Đông Xuân do không có mưa nên nông dân phải bơm nước vào thường xuyên, trong giai đoạn 70 – 90 NSS lượng nước tưới đo được trung bình là 1067 m3/ha ở nghiệm thức mô hình. Trung bình lúc 10 ngày trước khi thu hoạch, cần tháo nước cạn toàn bộ ruộng để giúp lúa chín đều, nền đất cứng giúp thu họach và vận chuyển lúa hạt dễ dàng, nhất là thu họach bằng máy gặt đập liên hợp.
4.3 PHÂN TÍCH LƯỢNG NƯỚC ĐẦU RA 4.3.1 Lượng nước bốc thoát 4.3.1 Lượng nước bốc thoát
Từ kết quả hồi quy tương quan (Hình 4.5) đã cho thấy được mối liên hệ giữa 2 yếu tố lượng nước tưới và lượng bốc thoát hơi trên ruộng. Chính vì vậy khi giữ mực nước trên ruộng cao và tưới nhiều lần sẽ dẫn đến lượng nước bốc thoát càng cao do diện tích tiếp xúc của mặt nước với nhiệt độ cao bên ngoài.
Hình 4.4: Mối quan hệ giữa lượng nước tưới và lượng bốc thoát hơi a) vụ Hè Thu năm 2013, b) vụ Đồng Xuân năm 2013 - 2014
Vào giai đoạn đầu của vụ Hè Thu, đây là thời điểm cuối mùa khô và đầu mùa mưa, tuy có mưa nhiều vào thời điểm này, nhưng ở giai đoạn cây lúa từ 0 – 70 NSS vẫn còn chịu ảnh hưởng nhiều do nắng gắt làm cho lượng bốc hơi trong giai đoạn này tăng cao hơn so với những thời điểm khác. Ngoài ra, lượng nước đầu vào ở các ruộng cũng đã tác động không nhỏ đến lượng nước mất đi do sự bốc thoát hơi nước, ta có thể thấy rõ điều đó khi đối chiếu với lượng nước tưới cho ruộng ở Hình 4.3, lượng nước tưới càng nhiều thì lượng nước bốc thoát đi cũng càng nhiều. Lượng nước bốc thoát cao nhất vẫn là ở giai đoạn cây lúa 41 – 70 NSS, do tại đây chính là giai đoạn mà nông dân tưới nhiều nước nhất cho cây lúa phát triển. Trong thời điểm này, lượng nước mất
a)
đi của ruộng đối chứng trung bình đạt đến mức 1.552 m3/ha, có sự khác biệt ở mức ý nghĩa thống kê so với 2 nghiệm thức còn lại. Bốc thoát hơi của các ruộng trong nghiệm thức mô hình là 1.229 m3/ha và ở nghiệm thức lan tỏa đạt 1.352 m3/ha. Từ sau thời điểm 70 NSS, tuy nông dân không bơm nước vào nhưng do mưa nhiều làm cho mực nước đo được tại các ruộng cũng tương đối cao, có thời điểm mực nước lên hơn 7 cm (Hình 4.2) kết hợp với nắng nóng làm cho lượng nước bốc hơi đo được qua các ruộng thí nghiệm không nhỏ. Tuy nhiên, sau giai đoạn 70 NSS, các yếu tố nước đầu vào cũng như vấn đề ảnh hưởng do nắng gắt ở cả 3 nghiệm thức đều tương tự như nhau. Chính vì vậy, cả 3 nghiệm thức đều không khác nhau ở mức ý nghĩa thống kê về lượng nước bốc thoát của vụ Hè Thu qua các giai đoạn phát triển của cây lúa sau 70 NSS.
Ghi chú: Trong cùng một giai đoạn, sự khác biệt giá trị của các cột ở mức ý nghĩa 5% được biểu diễn qua sự khác biệt các chữ cái (a,b,c) đại diện cho mỗi cột.
Hình 4.5: Lượng nước mất đi do bốc thoát tại các nghiệm thức trong a) Vụ Hè Thu năm 2013 và b) Vụ Đông Xuân năm 2013 – 2014.
Ở vụ Đông Xuân, tuy đây là thời điểm không có mưa nhưng vào giai đoạn 21 NSS đến 70 NSS đã chịu ảnh hưởng của thời tiết lạnh đầu mùa khô, do thiếu nắng nên vấn đề bốc thoát hơi nước được giảm mạnh. Trong mùa vụ này, 2 nghiệm thức mô hình và lan tỏa có lượng nước tưới tương đương nhau, điều này dẫn đến lượng nước bốc thoát của 2 nghiệm thức này cũng tương đối không khác biệt ở mức ý nghĩa thống kê. Bốc thoát hơi cao nhất vẫn là nghiệm thức đối chứng với lượng nước mất đi do bốc thoát hơi đạt ngưỡng trung bình 1.686 m3/ha ở giai đoạn 41 – 70 NSS, 2 nghiệm thức còn lại chỉ tương đương khoảng 50% lượng bốc thoát so với nghiệm thức đối chứng ở giai đoan 41 – 70 NSS nói riêng và các giai đoạn trước 70 NSS nói chung (Hình 4.5b).
4.3.2 Lượng nước do trực di
Cũng tương tự lượng nước bốc thoát đã chịu sự tác động từ lượng bốc thoát, qua
Hình 4.6 đã cho thấy rõ rằng lượng nước tưới cho ruộng càng nhiều thì lượng nước trực di cũng tăng theo.
Hình 4.6: Mối quan hệ giữa lượng nước tưới và lượng trực du a) vụ Hè Thu năm 2013, b) vụ Đồng Xuân năm 2013 - 2014
a)
Đối chiếu với kết quả đo đạt lượng nước trực di tai các ruộng trong Hình 4.7,
vào đầu vụ Hè Thu, đây là giai đoạn khô hạn nhất trong năn, trước khi gieo sạ đất đã được cài xới làm cho các lỗ khí trong đất tương đối lớn. Bên cạnh đó, mưa lớn xuất hiện đột ngột vào thời điểm này, nên mực nước ruộng có khi lên đến 10 cm. Từ 2 yếu tố đó có thể giải thích được tại sao lượng nước trực di trong giai đoạn 0 – 20 NSS ở vụ Hè Thu cao hơn mức bình thường rất nhiều, cao nhất tại nghiệm thức lan tỏa mất đi trung bình 997 m3/ha tại giai đoạn này, 2 nghiệm thức mô hình và đối chứng lần lược là 924 m3/ha và 882 m3/ha. Các giai đoạn khác chênh lệch nhau không nhiều nhưng vẫn có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức, sự chênh lệch thường tùy thuộc vào lượng nước mưa, nước tưới, nhiệt độ, loại đấy, độ ẩm đất … Đặc biệt là nghiệm thức đối chứng thường cao hơn nghiệm thức mô hình và lan tỏa.
Tại vụ Đông Xuân, hầu hết các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trước 70 NSS, lượng nước mất đi do trực di vào đất tại ruộng mô hình đều thấp hơn so với ruộng đối chứng hơn 50%. Đặc biệt là tại giai đoạn lúa từ 21 – 40 NSS, lượng nước mất đi do trực di ở ruộng mô hình chỉ bằng 26% lượng nước so với ruộng đối chứng. Mặt khác, lượng nước mất đi do trực di tại vụ Đông Xuân lại tương đối thấp hơn nhiều so với vụ Hè Thu, đỉnh điểm chỉ vào khoảng 872 m3/ha tại nghiệm thức đối chứng ở giai đoạn từ 41 – 70 NSS. Như vậy có thể thấy rằng ở những giai đoạn mực nước ruộng cao thì lượng nước trực di cũng lớn hơn và áp dụng tưới ngập khô xen kẽ cũng làm giảm thất thoát nước do trực di.
Ghi chú: trong cùng một giai đoạn, sự khác biệt giá trị của các cột ở mức ý nghĩa 5% được biểu diễn qua sự khác biệt các chữ cái (a,b,c) đại diện cho mỗi cột.
Hình 4.7: Lượng nước mất đi do trực di tại các nghiệm thức trong
a) Vụ Hè Thu năm 2013 và b) Vụ Đông Xuân năm 2013 – 2014.
4.3.3 Lượng nước do chảy tràn và không xác định
Ngoài những chỉ số đầu vào và đầu ra của lượng nước sư dụng trong canh tác lúa, có một sự chênh lệch giữa tổng lượng nước đầu vào và đầu ra, đó được xem là lượng nước mất đi do chảy tràn và một phần nhỏ ta không thể xác định.
Ở vụ Hè Thu, do yếu tố mưa nhiều, làm cho lượng nước mất đi do chảy tràn tăng cao ở tất cả các nghiệm thức. Tại một số giai đoạn, cây lúa không cần mực nước cao nhưng do mưa nhiều nên nông dân phải rút nước ra để tranh cây lúa bị ngập úng, sau đó lại bơm nước vào khi đến giai đoạn bón phân và không có mưa. Đặc biệt, ở nghiệm thức đối chứng, tổng lượng nước chảy tràn và không xác định ở vụ Hè Thu lên đến 4.609 m3/ha, ở nghiệm thức lan tỏa và mô hình lần lượt là 3.627 m3/ha và 3.420 m3/ha.
Bên cạnh đó, tại vụ Đông Xuân, lượng nước chảy tràn hầu như không có ở cả 3 nghiệm thức, chỉ dao động vào khoảng 210 đến 256 m3/ha nước chảy tràn.
Điều này cho thấy được, lượng nước chảy tràn và không xác định chịu ảnh hưởng chủ yếu từ lượng mưa xuất hiện vào những giai đoạn không cần thiết: lúc cây lúa còn nhỏ và trước khi thi hoạch. Do nông dân không thể kiểm soát được nguồn nước này làm cho lượng nước mất đi do chảy tràn và một phần không xác định tăng cao.
Ghi chú: Trong cùng một giai đoạn, sự khác biệt giá trị của các cột ở mức ý nghĩa 5% được biểu diễn qua sự khác biệt các chữ cái (a,b,c) đại diện cho mỗi cột.
Hình 4.8: Lượng nước chảy tràn và không xác định (m3/ha) ở vụ Hè Thu năm 2013 và vụ Đông Xuân năm 2013 – 2014.
4.4 PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NƯỚC
Nhìn chung có thể thấy rằng lượng nước đầu vào ở nghiệm thức mô hình luôn thấp hơn nghiệm thức đối chứng trong cả hai vụ lúa thí nghiệm và các ruộng lân cận đã chủ động quản lý nước giống như ruộng mô hình trong vụ Đông Xuân. Sự khác biệt giữa 3 nghiệm thức chỉ tập trung vào các giai đoạn trước 70 NSS.
Tại vụ Hè Thu, lượng nước tưới cho ruộng trong nghiệm thức mô hình tương đối