Lượng tiờu dựng a bằng tổ lượng bốc h ượng thấm
g đất và lượng chảy mất trờn mặt. Lượng nước bốc hơi của ru
ngày, ớt sai khỏc giữa cỏc vựng. Mặc dự sau khi lỳa tốt cú tỏc dụng che phủ, trị số đú cũng hầu như khụng thay đổi. Nước chảy trờn bề mặt cú thể được tiếp tục dừng l
xột nước dựng cho
thấm xuống đất thỡ cú khỏc biệt rất lớn, do tớnh vật lý của đất, mực nước ngầm dưới đất, ruộng nước được cầy lật hay khụng, ở ruộng nước thường thay đổi từ mấy milimet đến mấy chục milimet. Vỡ thế lượng tiờu dựng nước của ruộng nước cú sự sai khỏc rất lớn, tuỳ theo cỏch xử lý đối với lượng nước thấm. éộng thỏi của nước thấm xuống đất vẫn cũn một số điểm chưa rừ ràng, một phần nước thấm xuống đất cú thể trở lại thành nước chảy bề mặt và được dựng lặp lại. Do nõng cao mức sử dụng lại nước, lượng tiờu dựng nước của ruộng nước diện tớch lớn sẽ dần dần gần với lượng bốc hơi. Nhưng nước tồn tại lỳc nào, nơi nào và với hỡnh thức nào lại trở thành vấn đề đối với nụng nghiệp. éể thoả món nhu cầu nước cho sinh trưởng phỏt triển và việc trồng trọt chăm súc cõy trồng, chủ yếu nhất là nhõn tố thời gian. Diện tớch ruộng nước của nước ta khoảng 4,24 triệu hecta (diện tớch gieo trồng 7,35 triệu ha/2 vụ, 2003), khụng tăng nhiều
tớch lỏ, cấu trỳc lỏ, độ mở của khớ khổng với cỏc điều kiện
cỏc
loài h lỏ
Chỉ số diện tớch lỏ
ỡnh 26.3. Tỉ số thoỏt hơi nước của cỏc loài cõy trồng khi chỉ số diện tớch lỏ lớn nhất (Uchifuji 1969)
1. Rau diếp; 2. Xà lỏch; 3. Rau cần; 4. Su hào; 5. Bắp cải khụng cuốn; 6. Su lơ; 7. Bắp cải cuốn; 8. Bắp cải Sơn éụng; 9. Khoai tõy; 10. Khoai sọ; 11. Gừng; 12. Ớt 7. Bắp cải cuốn; 8. Bắp cải Sơn éụng; 9. Khoai tõy; 10. Khoai sọ; 11. Gừng; 12. Ớt xanh; 13. Cà; 14. B gụ; 15. Dưa h ; 16. Lỳa nước (1962); 17. Lỳa c (1963); 18. Lỳa nước trồng cạn (1962) cạn (1963); 20. Ngụ; 21. Dưa
chuột (cú c ương;
25. Cõ
trong hơn một thập kỷ qua (Tổng cục Thống kờ, 2002; Bựi Thị Hương và cộng tỏc viờn, 2004). Nhỡn về điều kiện phỏt sinh đất, đất ruộng cú thể khai khẩn được đều đó khai khẩn hết. Mặt khỏc, trong quỏ trỡnh khai khẩn lõu dài, hễ thiếu nước là bỏ hoang, kết quả qua vụ số lần sai lầm như vậy, cuối cựng mới tỡm được cõn bằng tự nhiờn giữa diện tớch ruộng nước và nguồn nước.
Thoỏt hơi nước của cõy trồng và lượng nước cần: Thực vật cú tỏc dụng quan trọng
trong quỏ trỡnh tuần hoàn nước. Trong những chất mà thực vật lấy ở mụi trường thỡ lớn nhất là nước. Lỳa nước sinh trưởng tốt, một ngày hỳt lượng nước khoảng 70 tấn/ha. Số nước hỳt này, cú 5% dựng để duy trỡ chức năng của chất nguyờn sinh và quang hợp, phần lớn số cũn lại biến thành hơi nước thoỏt ra qua khớ khổng. Quan hệ giữa cỏc nhõn tố bờn trong như sự thoỏt hơi nước, diện
bờn ngoài như cường độ chiếu sỏng, độ nhiệt, độ ẩm, giú, lượng nước trong đất... vụ cựng phức tạp. Phần dưới sẽ đề cập tới quan hệ định lượng giữa chỳng, ở đõy chỉ nờu lờn sự khỏc biệt giữa cỏc loài cõy trồng về sự thoỏt hơi nước ở điều kiện được tưới đầy đủ.
Hỡnh 26.3 cho thấy quan hệ giữa tỷ số thoỏt hơi nước và chỉ số diện tớch lỏ của y trồng ở điều kiện gần sỏt với sức chứa nước đồng ruộng, khi đạt đến diện tớc cõ H ớ n ấu nướ ; 19. Lỳa nước trồng uột (bũ mặt đất); 23 ọc leo); 22. Dưa ch . Đậu tương; 24. Đậu t y ngấy (Rubus); 26. Nho 1,6 14 1 25 26 15 12 9 2 3 21 7 11 22 4 10 13 5 17 19 20 18 8 6 24 21 1,2 0,8 0,4 2 4 6 8
lớn nhất. Tỷ số thoỏt hơi nước cũn gọi là lượng thoỏt hơi nước tương đối, là trị số tỡm được do lấy lượng thoỏt hơi nước chia cho lượng bốc hơi khoảng trống (đo bằng chậu đo b c hơi), dựng phương phỏp này cú thể loại trừ được ảnh hưởng của khớ tượng. Từ hỡnh 26.3 cho thấy, cỏc cõy trồng cú chỉ số diện tớch lỏ từ 3 trở xuống, diện tớch lỏ càng lớn
ho thấy, trị số này phần nhiều ở trong phạm vi 1,0 - 1,4, khỏc biệt giữa cỏc
ụng Hồng (bảng 10.3). ố
thỡ tỉ số thoỏt hơi nước càng cao. Nhưng khi chỉ số diện tớch lỏ lớn hơn 3, cõy trồng khỏc nhau sẽ khụng thay đổi gỡ nữa, trị số bỡnh quõn là 1,2. éiều này cho thấy rừ trước khi hỡnh thành tầng tỏn cõy, lượng thoỏt hơi nước do nhõn tố cõy trồng là diện tớch lỏ quyết định; sau khi đó hỡnh thành tầng tỏn cõy thỡ lại chịu ảnh hưởng nhiều hơn của điều kiện khớ tượng.
Người ta cho rằng: trong quần thể cõy trồng đủ nước và cõy che đều hoàn toàn mặt đất, dự loại cõy trồng khỏc nhau, chỉ cần suất phản xạ (albedo) giống nhau (màu sắc lỏ giống nhau), khụng kể loại hỡnh đất như thế nào, thỡ khả năng bốc thoỏt hơi nước là cố định và do điều kiện khớ tượng quyết định. Như vậy, hỡnh 26.3 ở một mức độ nào đú là nhất trớ với luận điểm này. Qua cỏc bỏo cỏo và tỷ số thoỏt hơi nước và khả năng bốc thoỏt hơi nước c
loài cõy trồng tương đối nhỏ (Uchifuji, 1969). Khi diện tớch lỏ đạt đến mức nào đú trở lờn, lượng thoỏt hơi nước của cõy trồng cú xu thế cố định, đú là do lượng chiếu sỏng mặt trời quan hệ chặt chẽ với sự thoỏt hơi nước, cú hạn độ nhất định. Diện tớch lỏ như nhau, nhưng với từng loại cõy trồng cú sự khỏc nhau chỳt ớt về lượng thoỏt hơi nước là vỡ cú sự khỏc về lượng thu nhận ỏnh sỏch do cấu trỳc tầng lỏ cú khỏc nhau, cú sai khỏc về suất phản xạ của tầng tỏn cõy và cú sự sai khỏc vờ sự di động hiện nhiệt và tiềm nhiệt gõy ra bởi dũng xoỏy khi giú lay động và độ cao cõy khụng đều.
Lượng nước cần được dựng làm thước đo hiệu suất sử dụng nước của thực vật, là lượng nước cần thiết để sản xuất 1 gam vật chất khụ. Lượng nước cần là tỉ số của lượng thoỏt hơi nước so với trọng lượng chất khụ, nờn nú cũng chịu ảnh hưởng của điều kiện mụi trường liờn quan với hai nhõn tố đú. Trị số lượng nước cần khỏc nhau ở cỏc loài thực vật khỏc nhau. Hà Học Ngụ (1986) và Lờ Thị Nguyờn (1984) đó nghiờn cứu và tỡm ra nhu cầu nước của cỏc loại cõy trồng chớnh ở vựng Đồng bằng s
Bảng 10.3. Nhu cầu nước của một số loại cõy trồng ở vựng Đồng bằng sụng Hồng Cõy trồng Lượng nước cần (m3/ha) Nguồn
éậu tương đụng 2390
éậu tương xuõn 2886
Khoai tõy 2594 - 2687 Lạc xuõn 3347 Thuốc l Hà Học Ngụ (1986) ỏ đụng 2974 Thuốc lỏ xuõn 2652 Bắp cải 2498 - 3625 Lỳa xuõn 3000 - 3700
Theo Lờ Sõm (1995) và Lờ Thị Nguyờn (1984), lượng nước cần để tạo ra một t ay đổi theo mựa vụ tro Vớ dụ, đậu tương xuõn yờu cầu 1.064 m ơng hố thu yờu cầu 876 guyễn Tất Cảnh, 2000). Cỏc nghiờn cứu c ọc Ngụ (1986) cho thấy đậ cần nhiều nước hơn đậu tương đụng,
L yờn (1994) đó tỡm ra nh ủa lỳa m ới
l
3 mm/ngày). Bảng 11.3 cho thấy lượng nước cần (mm/ngày) của ngụ đụng xuõn
ấn sản phẩm th ng năm.
3 nước, đậu tư m3 (N
ủa Hà H u tương xuõn
ờ Thị Ngu u cầu nước c ựa lớn hơn rất nhiều so v
ỳa xuõn.
Nhiều cụng trỡnh nghiờn cứu của Việt Nam (éàm Xuõn Hoàn, 1994; Nguyễn Tất Cảnh, 2000) cho thấy cú mối quan hệ chặt giữa độ ẩm đất và lượng nước cần bỡnh quõn ngày của ngụ vụ đụng xuõn và vụ xuõn trờn đất phự sa sụng Hồng. Theo Nguyễn Tất Cảnh (1994), lượng nước cần của đậu tương vụ xuõn trờn đất thịt nhẹ (0,23 - 4,28 mm/ngày) cú mức dao động lớn hơn so với mức nhu cầu của cõy trờn đất thịt trung bỡnh (0,25 - 3,7
tỷ lệ thuận với độ ẩm trong đất.
Bảng 11.3. Quan hệ giữa độ ẩm đất và lượng nước cần bỡnh quõn ngày của ngụ vụ đụng xuõn
Lượng nước cần (mm/ngày) éộ ẩm tớnh theo % độ giữ ẩm tối đa
éất thịt nhẹ éất thịt trung bỡnh
80 - 100 1,29 1,27
70 - 79 1,13 1,10
60 - 69 0,62 0,57
Nguồn: éàm Xuõn Hoàn (1994)
Theo kết quả đo được của Akrron ở Colorado đối với 150 loài thực vật thỡ trị số này thay đổi rấ 16 ở loài cỏ kờ Kursk (Setaria) đến 1131 ở loà i Fraseria. Vấn đề khỏc biệ ng nước cần giữa cỏc l c vật đó được chỳ ưng vẫn chưa rừ nguyờn nhõn. Gần đõy, về mặt quang hợp người ta đó nghiờn cứu sự khỏc biệt giữa cỏc lo vật về sự tăng trọng l chất khụ, dựng nú ột trong nhữn , khiến cho vấn đề được tiến triển. Như trờn đó nờu, cườn
t lớn, từ 2 i cỏ dạ
t về lượ oài thự ý từ lõu, nh
ài thực ượng làm m
g chỉ tiờu của lượng nước cần
g độ quang hợp của thực vật C4 cao hơn thực vật C3, như bảng 12.3, cú thể thấy lượng nước cần của thực vật C4 thấp hơn rừ rệt so với thực vật C3, chỉ bằng 1/2 nhưng vỡ sao lượng nước cần của thực vật C4 thấp, thỡ lý lẽ vẫn chưa rừ ràng lắm. Căn cứ vào thực nghiệm của Shakawy và Hesketh (1965), lượng thoỏt hơi nước/cm2/h của ngụ là thực vật C4 khụng chờnh lệch lớn lắm so với hướng dương, yến mạch là thực vật C3. Nhỡn vào kết quả này, nguyờn nhõn chủ yếu là lượng nước cần của thực vật C4 thấp cú thể là do năng lực cố định CO2 cao, mức sinh trưởng tương ứng cũng cao, kết quả là làm giảm một cỏch tương đối lượng nước cần để sản xuất chất khụ.
Bảng 12.3. Lượng nước cần của một số loài cõy trồng phụ thuộc vào hệ thống quang hợp
Hệ thống quang hợp Tờn loài Lượng nước cần
Thực vật C
Rau sam Portulacc
304 349 260 Kờ chổi Panicum Lỳa miến 267 Ngụ
Rau giền Amaranthus
4 281 281 éại mạch Lỳa mỡ ạch Yến m
Cỏ mào gà Agropyren semicostarim
Lỳa Bụng Mạch đen Cà 518 557 583 678 682 368 644 487 Thực vật C3 ấu olium incarratum ec hoa tớm Cải bẹ trắng Cải dầu Dưa h Dưa chuột Cỏ ba lỏ tớa Trif Luz 614 714 377 686 636 844
Nguồn: Shantz và Pieme )
Mặt khỏc, ngay trong loài cũng cú thực vật C4 và cũng cú vật C3. V.G. Alexandrop (1924) tro ũn chưa biết thực vật C3 và C4 đó ch ng cỏc
loài gần nhau về mặt phõn ũng khỏc nha n nữa,
lượng nước cần là bao nhiờu l ạch cú
diệp lục. Như Atriplex lacin i Atriplrex là thực vật C4 cú bao bú mạch cú diệp xuất 5 gam chất khụ. Ngược lại, A. hortense (thực vật
isel (1927
cựng một thực
ng thời kỳ c ỉ ra rằ
loại, lượng nước cần của chỳng c
ệ với mụ lỏ cú hay khụng cú bao bú m u, hơ ại cú quan h
iatum trong loạ
lục, tiờu phớ 1000 gam nước, sản
C3) khụng cú bao bú mạch cú diệp lục, chỉ sản xuất 3,4 gam chất khụ. Trong họ
Zygophyllaceae, Tribulus terrestris cú bao bú mạch cú diệp lục cú lượng sản xuất chất
khụ trờn mỗi đơn vị nước dựng cao hơn Zygophyllum fabago, Peganum harmala khụng cú mụ này. Alexandrop khụng cú luận thuyết nào về tỏc dụng về bú mạch cú diệp lục, Maximop cho rằng mụ này cú tỏc dụng thỳc đẩy sản phẩm đồng hoỏ chảy nhanh và nhiều từ lỏ ra, do đú cú thể tăng nhanh quỏ trỡnh tớch lũy chất khụ trong thõn thực vật, và suy luận, cũng cú quan hệ với quỏ trỡnh di động nước trong thõn thực vật.
Lượng nước cần khỏc nhau theo loài, vậy thỡ giữa nú và tớnh chịu hạn cú quan hệ gỡ? Vấn đề này đó được nhiều người chỳ ý. Ngay từ năm 1957 Burton đó thu được kết quả thực nghiệm rất thỳ vị về quan hệ giữa lượng nước cần và tớnh chịu hạn. Cỏ chăn nuụi (thực vật C4) dũng phương Nam trồng trong điều kiện nước khỏc nhau, trong đú một loài cỏ gà (Cynodon dactylon) cú tớnh chịu hạn khoẻ, lượng nước cần khi lượng nước trong đất khụng đủ lại thấp hơn khi đất đủ nước. Một loài cỏ gà (Cynodon
dactylon), một loài Paspalum sp., cỏ Pangola (Digitaria decumbens), thường thấy tớnh
chịu
xột lại trong mối liờn hệ với hệ thống quang hợp.
h đạm, sự phõn
hạn kộm hơn thỡ ngược lại, trong trường hợp lượng nước trong đất khụng đủ thỡ lượng nước cần tăng thờm.
Maximop căn cứ vào nhiều thớ nghiệm đó chỉ ra rằng tớnh chịu hạn và lượng nước khụng cú quan hệ trực tiếp. Parker cho rằng tớnh chịu hạn cú quan hệ với độ sõu và rộng của bộ rễ, kết cấu của nguyờn sinh chất, độ dày của tầng mụ sừng (cutin), tớnh phản ứng của khớ khổng... cũng khụng đề cập quan hệ với lượng nước cần. Song cựng với những tiến triển gần đõy về nghiờn cứu quang hợp, lượng nước cần giữa cỏc loài cú sự khỏc nhau, nguyờn nhõn ngày càng rừ ràng. Vỡ vậy, vấn đề quan hệ giữa lượng nước cần và tớnh chịu hạn cần được xem
Sự di động vật chất nhờ nước: Nước cú tỏc dụng hoà tan, chuyển vận vật chất, do vận động của nước mà đất bị mất màu hay được thờm màu. Phần lục địa của quả đất khụng ngừng bị mưa bào mũn, đưa nhiều loại muối qua cỏc dũng sụng ra biển, số lượng này hàng năm đến 2.491 triệu tấn. Người ta thấy rằng, cỏc dũng sụng của hệ thống đỏ trầm tớch, lượng Ca chảy qua khỏ lớn; cỏc dũng sụng của hệ thống đỏ macma (nỳi lửa) thỡ lượng chảy ra của oxit silic lại nhiều hơn. Ruộng nước sở dĩ màu mỡ hơn đất cạn vỡ ở trạng thỏi ngập nước cú tảo xanh và vi khuẩn quang hợp tiến hành cố địn
giải chất hữu cơ ở trạng thỏi bị ức chế và được thiờn nhiờn bự đắp Ca, Mg, SiO2 và K cú khỏ nhiều trong nước tưới. Hiện tượng tưới nước làm giàu đồng ruộng do động thỏi của nước ở ruộng nước, nhất là động thỏi của nước ngầm mà ta chưa biết rừ, hơn nữa cũn lượng mưa và sự phõn bố mưa, số lượng cỏc chất dinh dưỡng vụ cơ hoà tan trong nước sụng biến động khỏ lớn, nờn hiện nay chưa thể nờu rừ về mặt định lượng. Nền nụng nghiệp dựa vào nước ở điều kiện khớ hậu khụ, cú chiếu sỏng đầy đủ, cú thờm dinh dưỡng vụ cơ cung cấp theo nước tưới, vỡ thế mà thu được năng suất cao. Nhưng ở điều kiện khớ hậu này, tưới lõu dài làm cho cỏc loại muối tớch tụ trờn mặt đất, thường dẫn đến giảm năng suất cõy trồng. Vỡ vậy, để khử cỏc loại muối tớch tụ trong đất cần phải cú đầy đủ nước. Nền nụng nghiệp của Đồng bằng sụng Cửu Long được duy trỡ nhờ sự cung cấp cỏc chất dinh dưỡng vụ cơ và cỏc chất hữu cơ do sụng Cửu Long khụng ngừng mang lại và tỏc dụng rửa mặn của nước lũ chu kỳ.
Ngược lại, vựng ẩm ướt nhiều, đất bị bào mũn và tiờu hao dinh dưỡng rừ rệt, nhất là ở cỏc vựng đất dốc, bào mũn là một vấn đề lớn. éể giữ nước và đất, mặt đất cần cú cỏ tự nhiờn hay cỏc lớp thảm tự nhiờn hay nhõn tạo khỏc che phủ, và cần bún phõn hữu cơ để hỡnh thành cấu trỳc viờn bền trong nước, tiến hành trồng trọt theo băng và canh tỏc theo đường đồng mức.
TểM TẮT
• Hệ sinh thỏi đồng ruộng cú quỏ trỡnh phỏt triển lõu dài bao gồm sự biến đổi
đạm tổng số và cỏc chất dinh dưỡng khỏc trong đất kết hợp với diễn biến của
cõy trồng và cỏ dại. Cỏc phương phỏp điều khiển sự phỏt triển của cõy trồng,
hạn chế sự phỏt triển của cỏ dại và huy động thành phần dinh dưỡng trong đất
được đề cập đến trong chương này. Số lượng và thành phần loài cỏ dại cú sự
thay đổi sõu sắc khi đất được thuần thục húa. éặc biệt, phương phỏp tưới giỏn
đoạn và tưới muộn cú khả năn hàm lượng đạm vụ cơ trong đất