Cục Bảo vệ thực vật (Bộ NN & PTNT) khuyến cáo nông dân trồng lúa nên áp dụng cách quản lý nước theo kỹ thuật tưới “ướt khô xen kẽ” của Viện lúa Quốc tế IRRI như sau: Cây lúa không phải lúc nào cũng cần ngập nước và chỉ cần bơm nước vào ruộng cao tối đa là 5 cm.
Trong tuần đầu tiên sau khi sạ, giữ mực nước ruộng từ bão hòa đến cao khoảng 1 cm. Mức nước trong ruộng sẽ được giữ cao khoảng 1 - 3 cm theo giai đoạn phát triển của cây lúa và giữ liên tục cho đến bón phân lần hai (khoảng 20 - 25 ngày sau khi sạ), giai đoạn này nước là nhu cầu thiết yếu để cây lúa phát triển. Giữ nước trong ruộng ở giai đoạn này hạn chế sự mọc mầm của các loài cỏ (có nước làm môi trường thành yếm khí, hạt cỏ sẽ không mọc được). Cần sử dụng thuốc trừ cỏ phù hợp trong giai đoạn này.
Giai đoạn từ 25 - 40 ngày sau khi sạ là giai đoạn lúa đẻ nhánh rộ và tối đa, phần lớn chồi vô hiệu thường phát triển trong giai đoạn này nên chỉ cần nước vừa đủ. Giữ mực nước trong ruộng từ bằng mặt đất đến thấp hơn mặt đất 15 cm (đặt ống nhựa có đục lỗ bên hông, bên trong có chia vạch 5 cm để theo dõi). Khi nước xuống thấp hơn vạch 15 cm thì bơm nước vào ngập tối đa 5 cm so với mặt đất ruộng. Khi nước hạ từ từ dưới vạch 15 cm thì bơm nước vào tiếp. Cách điều tiết nước này sẽ làm phơi lộ mặt ruộng vì vậy được gọi là tưới “ướt khô xen kẽ”.
Mực nước dưới mặt đất càng xa (nhưng không thấp hơn 15 cm so với mặt đất) sẽ giúp rễ lúa ăn sâu vào trong đất, chống đổ ngã và dễ thu hoạch.
Ở giai đoạn lúa 25 - 40 ngày, lá lúa phát triển giáp tán, hạt cỏ có nảy mầm cũng không phát triển và cạnh tranh với cây lúa. Ðây cũng là giai đoạn cây lúa rất dễ bị bệnh khô vằn tấn công, mực nước không cao làm hạch nấm khô vằn sẽ không phát tán trong ruộng, bệnh ít lây lan.
Giai đoạn lúa 40 - 45 ngày sau sạ, đây là giai đoạn bón phân lần 3 (bón thúc đòng hay bón đón đòng). Lúc này cần bơm nước vào khoảng 1 - 3 cm trước khi bón phân nhằm tránh ánh sáng làm phân hủy và phân bị bốc hơi, đặc biệt là phân đạm.
Giai đoạn lúa từ 60 - 70 ngày sau sạ, đây là giai đoạn lúa trỗ nên cần giữ mực nước trong ruộng cao 3 - 5 cm liên tục trong khoảng 10 ngày để đủ nước cho cây lúa trỗ và thụ phấn dễ dàng, hạt lúa không bị lép, lửng.
Cây lúa 70 ngày đến thu hoạch là giai đoạn lúa ngậm sữa, chắc và chín nên chỉ cần giữ mực nước từ bằng mặt đất đến thấp hơn mặt đất 15 cm (khi cần thiết thì bơm nước vào thêm). Lưu ý phải “xiết” nước 10 ngày trước khi thu hoạch để mặt ruộng được khô ráo, dễ áp dụng bằng máy gặt.
Mặc dù một số nhà khoa học đã có báo cáo áp dụng phương pháp tưới AWD năng suất có gia tăng (Wei Zhang and Song, 1989; Stoop et al., 2002), một số kết quả gần đây cho thấy rằng điều này có ngoại lệ hơn là quy tắc (Belder et al., 2004, Cabangon et al., 2004, Tabbal et al., 2002). Tuy nhiên, trong tất cả các trường hợp này, AWD gia tăng hiệu quả sử dụng nước đối với tổng lượng nước tưới (Bảng 1.2).
Bảng 1.2 Năng suất, sử dụng nước, và hiệu quả sử dụng nước ở chế độ tưới AWD và tưới ngập liên tục
Địa điểm Năm Biện pháp tưới
Năng suất (tấn/ha) Tổng lượng nước tưới (mm) Sức sản xuất của nước (g hạt/kg nước) Guimba, Philippines (Tabbal et al., 2002) 1988 Ngập liên tục 5,0 2.197 0,23 AWD 4,0 880 0,46 1989 Ngập liên tục 5,8 1.679 0,35 AWD 4,3 700 0,61 1990 Ngập liên tục 5,3 2.028 0,26 AWD 4,2 912 0,46 1991 Ngập liên tục 4,9 3.504 0,14 AWD 3,3 1.126 0,29 Tuanlin, Huibei, China (Belder et al., 2004) 1999 Ngập liên tục 8,4 965 0,90 AWD 8,0 878 0,95 2000 Ngập liên tục 8,1 878 0,92 AWD 8,4 802 1,07 Munoz, Philippines, (Belder et al., 2004) 2001 Ngập liên tục 7,2 602 1,20 AWD 7,7 518 1,34
Nguồn: Bouman et al. 2006
1.4.5 Tổng quan về tình hình nghiên cứu tưới tiết kiệm nước cho lúa trên thế giới
Sự thiếu nước đã thúc đẩy các nhà khoa học tìm kiếm các giải pháp làm giảm nhỏ lượng nước nhằm giảm sự mất cân đối trong cán cân tiêu thụ nước của các ngành. Ngành nông nghiệp sản xuất lúa gạo là ngành có tỉ lệ tiêu thụ nước lớn nhất chiếm hơn 80% lượng nước tưới ở khu vực Châu Á. Vì vậy đây là khu vực được các nhà khoa học ưu tiên nghiên cứu nhằm tìm các biện pháp tưới thích hợp nhằm thay thế biện pháp tưới truyền thống để giảm lượng nước
tưới cho lúa. Các biện pháp hứa hẹn nhiều kết quả là biện pháp giảm lượng nước tưới tại mặt ruộng thông qua việc điều tiết lớp nước mặt ruộng nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nước mưa, giảm các thành phần hao nước như thấm và bốc hơi mà không ảnh hượng tới năng suất lúa. Biện pháp tưới ngập – khô xen kẽ là biện pháp được chú ý nghiên cứu ở nhiều nước như Nhật, Trung Quốc,Philippines, Ấn Độ, Tây Ban Nha, Mỹ,... Dưới đây là một số kết quả đáng chú ý.
+ Các nghiên cứu ở Philippines
Trong giai đoạn từ 1968 đến 1995 viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI đã tiến hành một số nghiên cứu nhằm nghiên cứu mối quan hệ giữa lượng nước tưới và năng suất lúa (Bhuiyan, 1992). Thí nghiệm được tiến hành ở các ô ruộng với nội dung thí ngiệm như sau:
Trong vụ khô năm 1968, trong 60 ngày đầu (sau khi cấy đến kết thúc đẻ nhánh), tất cả các ô thí nghiệm được duy trì một lớp nước 50 mm. Sau đó các ô được tách ra làm 3 nhóm với mức tưới mỗi nhóm là 2 mm/ngày; 4 mm/ngày; 6 mm/ngày; 5 ngày tưới một lần. Kết quả cho thấy trong thời gian thí nghiệm, độ ẩm đồng ruộng trên tất cả các ô ruộng thí nghiệm không giảm xuống dưới mức 50% sức chứa ẩm tối đa đồng ruộng. Ở mức tưới 2 mm/ngày, năng suất lúa bị giảm không đáng kể so với tưới ngập liên tục.
Trong vụ khô 1969 các thí nghiệm được mở rộng và thay đổi mức tưới áp dụng ngay sau khi gieo cấy với mức tưới các nhóm ô thay đổi từ 8 mm/ngày đến 2 mm/ngày, cứ 5 ngày tưới một lần. Kết quả cho thấy ở mức tưới 7 mm/ngày trở lên năng suất lúa không giảm. Ở mức 6 mm/ngày trở xuống, năng suất giảm rõ rệt. Năng suất bằng không ở mức tưới 4 mm/ngày.
Một số các nghiên cứu khác do Bhuiyan và Tuong tiến hành trong năm 1995, kết quả cho thấy, đối với lúa nước, không cần phải luôn luôn duy trì một lớp nước trên mặt ruộng nhằm đạt năng suất tối đa. Với biện pháp tưới ngập – khô xen kẽ hợp lí áp dụng ngay từ đầu vụ gieo cấy, có thể giảm được lượng nước tưới tối đa từ 40% đến 45% so với ngập liên tục.
+ Các nghiên cứu ở Nhật Bản
Phơi ruộng vào giữa giai đoạn sinh trưởng của lúa được công nhận là yếu tố tăng năng suất lúa ở Nhật Bản. Biện pháp này đã được áp dụng từ những năm cuối của thập kỷ 60 và ngày nay đã trở thành phổ biến ở Nhật Bản. Tuy nhiên việc nghiên cứu biện pháp tưới ngập – khô xen kẽ mới được các nhà
khoa học Nhật Bản quan tâm nghiên cứu từ những năm đầu của thập kỷ 90 của thế kỷ XX. Đáng chú ý là các nghiên cứu của Anbumzohi và ctv. được tiến hành năm 1998. Bằng biện pháp tưới ngập – khô xen kẽ với lớp nước mặt ruộng tối đa là 90 mm, áp dụng 30 ngày sau khi cấy. Kết quả như sau: Năng suất lúa không giảm so với tưới ngập; chỉ số sản phẩm lúa trên một đơn vị nước là 1,26 kg/m3 so với 0,96 kg/m3 của phương pháp tưới ngập; việc tiết kiệm nước mà không làm giảm năng suất có thể thực hiện được khi duy trì ở một chế độ nước trong điều kiện ngập – khô hợp lí.