CHƯƠNG I :TỔNG QUAN I.Tổng quan về nghiên cứu mức tưới và ảnh hưởng của việc dịch chuyển thời vụ đến mức tưới cho lúa.Tổng quan về nghiên cứu mức tưới. Việt Nam được cho là nước có tài nguyên nước dồi dào. Tuy nhiên trong số hơn 800 tỷ m3 nước được hình thành hàng năm, có 2/3 được hình thành bên ngoài lãnh thổ. Điều này không đảm bảo sự ổn định về nguồn nước hàng năm vì sự phụ thuộc vào tỷ lệ khai thác, sử dụng nước của các nước vùng thượng nguồn.
Mặt khác trong số gần 300 tỷ m3 nước được hình thành trong nội địa, sự phân bố rất không đồng đều cả theo không gian và thời gian đã làm cho nhiều vùng rất khan hiếm nước. Bên cạnh đó, nhu cầu nước của các ngành kinh tế như công nghiệp, thủy sản, giao thông thủy, du lịch dịch vụ vv đang ngày càng gia tăng làm cho tình hình cấp nước cang trở nên khó khăn. Ngành nông nghiệp đang đứng trước thách thức to lớn trong sự cạnh tranh ngày càng gay gắt với các về nguồn nước cấp cho tưới. Thực tế đó đã thúc đẩy việc nghiên cứu nâng cao hiệu quả sử dụng nước trong tưới là giải pháp sống còn trong điều kiện sư cấp nước ngày càng hạn chế trong nông nghiệp.
Việc nâng cao hiệu quả sử dụng nước là việc nghiên cứu các giải pháp trong quy trình, công nghệ tưới cả trên 2 phạm vi hệ thống hay lưu vực và phạm vi mặt ruộng nhằm giảm tôn thất nước vô ích, giảm lượng nước tiêu thụ để sản xuất ra một đơn vị sản phẩm nông nghiệp. Hay nói cách khác là tăng khối lượng sản phẩm nông nghiệp trên một đơn vị nước tiêu thụ.1 Trên phạm vi hệ thống: Nghiên cứu trên phạm vi hệ thống ở Việt Nam còn ít được nghiên cứu. Dưới đây là một số các nghiên cứu đáng chú ý. 4 Nguyễn Viết Chiến (1998) đã ứng dụng mô hình IMSOP xây dựng chế độ vận hành quản lý hệ thống thủy nông La Khê nhằm giảm tổn thất do tưới không đúng thời điểm, tăng hệ số sử dụng nước mưa.
Các nghiên cứu của Đào Xuân Học và Nguyễn Quang Kim (2000, 2005) chú trọng đến khả năng sử dụng nước hồi quy trong các hệ thống thủy nông của vùng duyên hải Trung bộ, Nam Trung bộ và Tây Nguyên. Kết quả cho thấy việc sử dụng nước hồi quy có thể tiết kiệm được một lượng nước tưới từ 5 đến 10%. Về thiết bị, công nghệ tưới, gần đây nhiều nghiên cứu được tiến hành băng iệc ứng dụng các thiết bị tưới hiện đại như tưới phun mưa, tưới nhỏ giọt áp dụng cho các loại cây trồng cạn cây ăn quả, cây công nghiệp, kết quả cho thấy rất hứa hẹn. Sau đây là một số các nghiên cứu điển hình theo hướng này.
Năm 2007-2008, Nguyễn Quang Trung và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu ứng dụng thiết bị tưới nhỏ giọt vào tưới cho cây nho ở Ninh Thuận và cây Thanh Long ở Bình Thuận. Kết quả cho thấy năng suất cây Thanh Long tăng lên 2,5 lần. Lượng nước được tiết kiệm 60% so với phương pháp tưới giải truyền thống. Nghiên cứu của Phạm Thị Minh Thư và cộng sự (2006) ứng dụng kỹ thuật tưới nhỏ giọt lên cây dứa cũng cho kết quả rất tốt.
Năng suất dứa tăng 60% so với không tưới, lượng nước tưới giảm nhỏ so với các phương pháp khác. Nhìn chung trên phạm vi hệ thống, các nghiên cứu mới chỉ đi sâu giải quyết theo hướng công nghệ tưới hay quy trình vận hành hệ thống riêng rẽ. Các nghiên cứu này chưa kết nối được quy trình công nghệ tưới trên toàn hệ thống và tại mặt ruộng. Đây là yếu tố đảm bảo sự thành công trong ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tiễn.Trên phạm vi mặt ruộng: Nghiên cứu quy trình công nghệ tưới tiết kiệm nước trên phạm vi mặt ruộng đã được rất nhiều người quan tâm trên cả 2 khía cạnh ứng dụng và nghiên cứu cơ bản.
Về khía cạnh ứng dụng, bằng phương pháp quan trắc mực nước ngầm trong ống tại ruộng, nhiều nông dân đã áp dụng phương pháp này trong tưới lúa theo phương pháp nông lộ phơi tại An Giang, Tiền Giang, Thừa thiên- Huế và một số địa điểm tại Bắc Ninh, Hà Tây cũ, Thanh Hoá vv. Kết quả đã tiết kiệm được từ 2 đến 4 đợt bơm tưới, Năng suất lúa không giảm, chống được một số bệnh như khô vằn, đốm rỉ vv. Trên khía cạnh nghiên cứu cơ bản, Nguyễn Xuân Đông (2008) đã tiến hành nghiên cứu trên phạm vi ô thí nghiệm có kích thước 1,5 x 1,5 m, bố trí 12 ô tại xã Liêm Tuyết, hưyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam trên nền đất sét pha với giống lúa trồng đại trà IR 203. Thời gian nghiên cứu được tiến hành trong 4 vụ từ 2005-2007.
Thí nghiệm được tiến hành theo 10 công thức tưới gồm: - Tưới nông thường xuyên với lớp nước mặt ruộng 30-50mm, - Tưới sâu thường xuyên với lớp nước mặt ruộng 50-100mm, - Tưới nông lộ liên tiếp với công thực tưới 0-50 mm (tưới ngay sau kho ruộng cạn nước), - Tưới nông lộ phơi với công thức tưới 0-50mm (tưới sau khi ruộng cạn nước 3 ngày). - Tưới nông lộ phơi với công thức tưới 0-50mm (tưới sau khi ruộng cạn nước 6 ngày). - Tưới nông lộ phơi với công thức tưới 0-50mm (tưới sau khi ruộng cạn nước 9 ngày). 6 - Tưới sâu lộ liên tiếp với công thức tưới 0-100mm (tưới ngay sau khi ruộng cạn nước).
- Tưới sâu lộ phơi với công thức tưới 0-100mm (tưới sau khi ruộng cạn nước 3 ngày). - Tưới sâu lộ phơi với công thức tưới 0-100mm (tưới sau khi ruộng cạn nước 6 ngày) - Tưới sâu lộ phơi với công thức tưới 0-100mm (tưới sau khi ruộng cạn nước 9 ngày). Kết quả cho thấy sự dao động của năng suất lúa của các công thức thí nghiệm là không đáng kể. Trong toàn bộ các công thức thí nghiệm, mức độ dao động không quá 10% giá trị so với năng suất của ô đối chứng.
Tuy nhiên về mức tưới, kết quả thí nghiệm cho thấy mức tưới dao động khá lớn. Ở các công thức tưới nông lộ phơi, thời gian phơi ruộng càng nhiều, hệ số sử dụng nước mưa càng tăng. Tuy nhiên nếu trong thời kỳ phơi ruộng, nếu để bề mặt đất ruộng bị nứt nẻ, khả năng mất nước do thấm sẽ tăng lên. Do vậy mức tưới lại tăng lên đáng kể.
Tuỳ theo mức độ nứt nẻ lượng nước bị mất do thấm lậu theo chiều thẳng đứng có khác nhau. Nhận xét: Trên phạm vi mặt ruộng, cả về nghiên cứu cơ bản và ứng dụng, kết quả cho thấy bước đầu các nghiên cứu này đã cho kết quả khá tốt. Đặc biệt là các khu trình diễn tưới nứơc tại các vùng. Số lần tưới đã giảm đi từ 2 đến 4 lần tưới.
Tuy nhiên sự giảm lần tưới nhiều khi chưa hẵn đã giảm mức tưới vì khi giảm số lần tưới, mức tưới mỗi lần có thể tăng lên. Mức tưới do vậy chưa chắc đã giảm. 7 Mặt khác, việc áp dụng quy trình tưới bằng cách quan trắc mực nước ngầm trong ruộng chỉ có thể thực hiện dược trên quy mô nhỏ (hộ gia đình) mà không thể thực hiện được trên quy mô hệ thống từ vài trăm đến vài chục ngàn thậm chí vaì trăm ngàn ha. Việc thực hiện ở quy mô hệ thống chỉ có thể thực hiện được bằng việc xác định thời gian giữa các đợt tưới một cách hợp lý trên cơ sở xác định tốc độ hao nước theo từng thời kỳ của các vụ.
Đây là vấn đề mấu chốt cần phải giải quyết để có thể áp dụng quy trình tưới tiết kiệm nước trên phạm vi hệ thống.Ảnh hưởng của việc dịch chuyển thời vụ đến mức tưới cho lúa. Mức tưới của cây lúa phụ thuộc vào các yếu tố khí hậu ở thời vụ gieo trồng. Sự biến động của các yếu tố khí hậu như mưa, bốc hơi theo thời gian vv. Việc bố trí thời vụ cây trồng có thể làm thay đổi mức tưới của các loại cây trồng ở khu vực đó.
Nghiên cứu ảnh hưởng của dịch chuyển thời vụ đến mức tưới đã được Trần viết Ổn thực hiện ở vùng Nam Trung Bộ và Tây Nguyên. Trên cơ sở nghiên cứu điều kiện khí hậu vừa đảm bảo yêu cầu cho năng suất cao và ổn định. Năng suất cây trồng phụ thuộc vào diễn biến khí hậu trong thời kỳ sinh trưởng và phát triển của chúng. Nghiên cứu được tiến hành trên cơ sở hiện trạng về thời vụ hiện nay được dịch chuyển sớm hơn hay muộn hơn 15 ngày.
Việc dịch chuyển thời vụ phải đảm bảo các điều kiện ràng buộc sau: + Thời vụ cây trồng không được vi phạm các điều kiện ràng buộc về yêu cầu nền nhiệt độ lúc trổ đối với lúa Đông Xuân. + Thời vụ gieo trồng lúa mùa không được vi phạm điều kiện ràng buộc về úng ngập lúc thu hoạch. 8 Trên cơ sở dịch chuyển thời vụ, mức tưới lúa Đông Xuân của các vùng thuộc khu vực nghiên cứu trong các trường hợp: dịch chuyển thời vụ sớm hơn 15 ngày, đúng thời vụ và muộn hơn 15 ngày được thể hiện ở bảng dưới đây.1 : Mức tưới lúa Đông Xuân các vùng thuộc khu vực NTB và TN Tỷ lệ (% so với thời vụ hiện Mức tưới (m3/ha/vụ) nay) TT Tỉnh Trước Hiện Sau 15 Trước Hiện Sau 15 15 ngày trạng ngày 15 ngày trạng ngày 1 Quảng Nam 4330 5280 6400 82 100 121.4 5 Khánh Hoà 5020 5710 6310 87.8 Mức tưới lúa Hè Thu trên cơ sở dịch chuyển thời vụ của các vùng thuộc khu vực Nam Trung bộ và Tây Nguyên như ở bảng dưới đây.2 :Mức tưới lúa Hè Thu các vùng thuộc khu vực NTB và TN Tỷ lệ (% so với thời vụ hiện Mức tưới (m3/ha/vụ) nay) TT Tỉnh Trước Hiện Sau 15 Trước Hiện Sau 15 15 ngày trạng ngày 15 ngày trạng ngày 1 Quảng Nam 8420 8670 7860 97.7 5 Khánh Hoà 7230 7360 7880 98.2 Mức tưới lúa Mùa khu vực Nam Trung bộ trên cơ sở dịch chuyển thời vụ được thống kê ở bảng dưới đây.3: Mức tưới lúa Mùa các vùng thuộc khu vực NTB Tỷ lệ (% so với thời vụ hiện Mức tưới (m3/ha/vụ) nay) TT Tỉnh Trước Hiện Sau 15 Trước Hiện Sau 15 15 ngày trạng ngày 15 ngày trạng ngày 1 Quảng Nam 4410 3440 2040 128.8 5 Khánh Hoà 4690 3530 2730 132.5 Các kết quả ở các bảng 1.3 cho thấy hiệu quả của dịch chuyển thời vụ đã làm giảm đáng kể mức tưới lúa của các vụ thuộc cả hai vùng Nam 10 Trung bộ và Tây Nguyên. Tuy nhiên mức độ giảm mức tưới phụ thuộc vào vùng và vụ cây trồng: 1) Đối với vụ lúa Đồng Xuân: kết quả ở bảng 1.
