sinh trưởng và năng suất lúa
Nước là nhân tố sinh thái quan trọng bậc nhất đối với tất cả các cơ thể sống trên trái đất. Thực vật không thể sống thiếu nước. Chỉ cần giảm chút ít hàm lượng nước trong tế bào đã gây ra sự kiềm hãm đáng kể những chức năng sinh lý quan trọng như quang hợp, hô hấp và do đó ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây. Nước là thành phần quan trọng xây dựng nên cơ thể cây trồng. Trong chất nguyên sinh hàm lượng nước chiếm đến 90% trọng lượng (Chu Thị Thơm và ctv., 2006). Nước chiếm phần lớn trọng lượng của cây. Ở cây non, nước chiếm 85 – 90% trọng lượng, ở cây trưởng thành nước chiếm từ 20 – 50% (Nguyễn Đức Quý, 2007).
Trong 4 yếu tố được xem là quan trọng đối với sản xuất nông nghiệp là đất, nước, cây trồng và khí hậu thì yếu tố quan trọng hàng đầu là nước (Chu Thị Thơm và ctv., 2005), nước giữ vai trò quyết định (Hoàng Đức Liên và Nguyễn Thanh Nam, 2000). Nước không thể thiếu trong đời sống cây trồng (Datta, 1981). Nước là yếu tố vô cùng quan trọng đối với sự cấu thành và phát triển của cây trồng, nước không những tham gia vào quá trình sinh học của bản thân cây trồng như: quang hợp, tiêu hóa, vận chuyển khoáng và chất dinh dưỡng cho cây trồng, mà còn tham gia cấu thành các hợp chất tạo tiền đề cho sự tồn tại của cây trồng (Nguyễn Thượng Bằng và Nguyễn Anh Tuấn, 2006).
Theo Nguyễn Đức Quý (2007) nước được xem là dung môi và là môi trường trong cây cho phép xảy ra các phản ứng trao đổi chất. Nước là nguồn dự trữ của hai nguyên tố cần thiết là oxy và hydro được sử dụng để tổng hợp carbohydrate trong khi quang hợp. Ngoài ra, nước duy trì hình dạng của tế bào qua áp lực trương: Khi có đủ nước, tế bào trương lên và cây trồng giữ được dạng cấu trúc bình thường. Bốc hơi mặt lá cây là một quá trình sống còn trong cây. Nếu trong đất xảy ra sự thiếu hụt nước, quá trình bốc hơi sẽ bị giảm nghiêm trọng ảnh hưởng tới sinh trưởng và năng suất cây trồng. Theo Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn (2004) sự thoát hơi nước xua tan gần phân nửa lượng nhiệt hấp thu từ ánh nắng mặt trời.
Theo Nguyễn Văn Luật (2003) nước trong đất và mực nước trên ruộng có quan hệ mật thiết đến sự sinh trưởng của bộ phận trên mặt đất. Nói chung, chiều cao cây, diện tích lá, số nhánh, và trọng lượng chất khô tăng hoặc giảm tùy theo ruộng bão hòa nước, lớp nước trong ruộng nông hay sâu. Lượng nước trong đất nhiều hay ít có ảnh hưởng đến sinh trưởng của bộ rễ. Nói chung, sự phân phối chất khô trong cây lúa thay đổi theo tỉ lệ nước trong đất. Trong ruộng lúa, tầng đất mặt nhiều nước, chất dinh dưỡng và oxy nên thời kì đầu (thời kì mạ đến phân hóa đòng) rễ lúa thường phân bố ở tầng trên. Sau đó, cùng với quá trình sinh trưởng, hệ rễ ăn sâu hơn vì nước tưới đưa chất dinh dưỡng và khí oxy xuống sâu hơn (do tác dụng thẩm thấu) làm cho lớp đất cũng dần dần tốt lên, rễ lại phát triển sâu xuống tầng dưới. Sự phân bố của rễ lúa, ngoài ảnh hưởng của tính di truyền còn phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ đất, độ sâu tầng canh tác, chiều sâu lớp đất cày, sự chuyển động của nước xuống dưới sâu, lượng oxy trong đất, độ sâu bón phân và tình hình tưới tiêu nước.
Theo Trương Đích (2000) nước vừa là yếu tố gia tăng năng suất vừa là yếu tố hạn chế năng suất số một đối với các vùng trồng lúa nhờ nước trời. Thiếu nước ở mỗi giai đoạn đều ảnh hưởng đến năng suất lúa, đặc biệt từ giai đoạn giảm nhiễm đến trổ bông cây lúa rất nhạy cảm nếu bị thiếu nước. Thiếu nước ở bất kì giai đoạn sinh trưởng nào cũng có thể gây giảm năng suất lúa. Triệu chứng chung nhất của việc thiếu hụt nước là lá cuộn tròn lại, lá bị cháy, kìm hãm đẻ nhánh, cây bị thấp, chậm ra hoa, hạt lép và lửng. Khi hạt bị lép thì cây không còn cách nào để bù lại được năng suất (Yoshida, 1981).