ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TẠ LAN PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG
CỦA CÁC CHẾ ĐỘ NƯỚC TỚI SINH TRƯỞNG,
PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT LÚA AN DÂN 11
TẠI XÃ XUÂN PHƯƠNG HUYỆN PHÚ BÌNH,
TỈNH THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

THÁI NGUYÊN - 2015


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TẠ LAN PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG
CỦA CÁC CHẾ ĐỘ NƯỚC TỚI SINH TRƯỞNG,
PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT LÚA AN DÂN 11
TẠI XÃ XUÂN PHƯƠNG HUYỆN PHÚ BÌNH,
TỈNH THÁI NGUYÊN
Ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 60.62.01.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG


thiện bản luận văn này.
Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất tới tất cả bạn
bè, đồng nghiệp, cơ quan, gia đình và người thân đã quan tâm động viên tôi
trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
Tác giả luận văn

Tạ Lan Phương


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC VIẾT TẮT .................................................................................. v
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................... vii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 1
2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 2
3. Yêu cầu của đề tài ......................................................................................... 2
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn....................................................................... 2
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC ....................... 4
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 4
1.2. Thực trạng áp dụng canh tác lúa theo SRI ở Việt Nam ............................. 5
1.3. Tình hình tưới nước cho lúa trên thế giới và Việt Nam............................. 7
1.3.1. Tình hình tưới nước cho lúa trên thế giới ............................................. 11
1.3.2. Tình hình tưới nước cho lúa ở Việt Nam .............................................. 12

bộ rễ lúa ................................................................................................. 53
3.2.6. Ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau đến khả năng tích lũy
vật chất khô thân, lá, bông và toàn khóm ............................................. 59
3.3. Ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau đến khả năng chống chịu
sâu bệnh ................................................................................................. 61
3.4. Ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất giống lúa An dân 11 - vụ mùa 2014 ................ 63
3.5. Ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau đến dung trọng đất. .................. 67
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 69
1. Kết luận ....................................................................................................... 69
2. Đề nghị ........................................................................................................ 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 71
KẾT QUẢ XỬ LÝ THỐNG KÊ


i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là
trung thực và chưa từng được công bố.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này
đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được chỉ rõ
nguồn gốc.
Tác giả luận văn

Tạ Lan Phương


vi

DANH MỤC CÁC BẢNG


Ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau đến trọng lượng
khô của bộ rễ ............................................................................... 54

Bảng 3.8.

Ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau tới khả năng tích
luỹ vật chất khô lá, thân, bông và toàn khóm giống lúa An dân
11 vụ mùa 2014 ............................................................................ 59

Bảng 3.9.

Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất ............................. 64

Bảng 3.10. Ảnh hưởng của các chế độ nước đến dung trọng đất ................. 67


vii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1.

Diễn biến khí hậu Tỉnh Thái Nguyên từ năm 2005 - 2014.......... 40

Hình 3.2. Động thái đẻ nhánh của giống An Dân 11.................................... 47
Hình 3.3. Ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau đến đường kính
rễ lúa.............................................................................................. 50
Hình 3.4. Ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau đến chiều dài
rễ/m2 .............................................................................................. 53

nhiều vùng đang diễn ra ngày càng nghiêm trọng. Nguyên nhân là do tác động
của biến đổi khí hậu dẫn đến lượng mưa hàng năm ngày càng có xu hướng
giảm, nhiệt độ đang có xu hướng ngày càng tăng lên dẫn đến lượng bốc hơi
nước cũng tăng theo. Rừng bị tàn phá và cháy rừng, đã làm diện tích và độ
che phủ trong những năm gần đây giảm mạnh dẫn đến giảm khả năng dự trữ
và điều tiết nước. Sự phát triển của đô thị hóa ngày càng nhanh, trong khi đó
nguồn nước đang đối mặt với nguy cơ ô nhiễm. Đối với nước cho nông
nghiệp, sự suy giảm về lượng nước dành cho tưới càng nhanh hơn do sự cạnh
tranh khốc liệt của các ngành kinh tế sử dụng nước khác như công nghiệp, cấp


2

nước cho đô thị, nuôi trồng thủy sản... Vì những ngành này có mức độ ưu tiên
cao hơn, do sự cần thiết hơn hay lợi nhuận cao hơn. Một trong những giải pháp
nhằm khai thác sử dụng nước bền vững tài nguyên nước là sử dựng nước hợp
lý và tiết kiệm, sử dụng nước hiệu quả trong nông nghiệp sẽ là định hướng
mang tính chất lâu dài.
Vì những lý do này, việc tiết kiệm nguồn nước và tăng cường hệ số sử
dụng nước cho lúa là việc làm cần thiết mang tính chiến lược. Vì vậy, chúng
tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của các chế độ
nước tới sinh trưởng, phát triển và năng suất lúa An dân 11 tại xã Xuân
Phương huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên”.
2. Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến sinh trưởng, phát
triển của lúa An dân 11, để tìm ra phương thức tưới nước hiệu quả nhất.
3. Yêu cầu của đề tài
Đánh giá được sự ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau tới sinh
trưởng, phát triển, năng suất cho giống lúa An dân 11 tại Phú Bình. Và xác
định sự ảnh hưởng của chế độ nước đến một số yếu tố dinh dưỡng trong đất.

thành phần chủ yếu cấu tạo cơ thể và giúp các quá trình sinh lý và sinh hóa
diễn ra bình thường. Nước đóng vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp
để tổng hợp chất hữu cơ của cây lúa. Đây là quá trình hấp thụ và chuyển
quang năng thành hóa năng tích trữ trong các phân tử carbonhydrate.
Ngoài ra, nước còn là điều kiện ngoại cảnh không thể thiếu đối với cây
lúa. Nước có tác dụng điều hòa tiểu khí hậu trong ruộng, tạo điều kiện cho
việc cung cấp dưỡng chất, làm giảm nhiệt độ, muối, phèn, độc tố và cỏ dại
trong ruộng lúa.
Trong canh tác lúa, nước là yếu tố đầu tiên ảnh hưởng đến quá trình sinh
trưởng, phát triển và năng suất lúa. Theo Goutchin, 2010 để tạo được một đơn
vị thân lá cây lúa cần 400 - 450 đơn vị nước, con số tương tự đối với hạt là
300 - 350 [8]. Cây lúa rất cần nước, tuy nhiên mỗi giai đoạn cây lúa lại có nhu
cầu khác nhau về nước. Ở ruộng không bị ngập nước, không khí trong đất đầy
đủ nên rễ hô hấp thuận lợi, sinh trưởng mạnh và cây lúa phân nhánh nhiều. Ở
ruộng nước đất thiếu không khí cây phải hút oxy từ trên không nhờ các bộ
phận trên mặt đất để vận chuyển đến rễ làm cho rễ lúa hô hấp được thuận lợi.
Ruộng nước nếu thiếu oxy rễ sinh trưởng kém, ăn nông, phát triển theo chiều
ngang. Do đó cây hút kali và silic kém.
Cây lúa trong hệ sinh thái đồng ruộng, chịu tác động rất mạnh của môi
trường khí hậu, đất và môi trường sinh vật. Các môi trường về lâu dài tại cùng


5

một thời điểm tác động lẫn nhau trong quá trình chuyển hóa năng lượng và
tuần hoàn vật chất, cạnh tranh nhau và quyết định sự phát triển của lúa.
Nước là một trong những điều kiện sinh thái cơ bản đối với đời sống cây
trồng nói chung và lúa nói riêng. Tình trạng nước đồng ruộng chẳng những
ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động sinh lý của cây lúa, mà còn ảnh hưởng tới
các yếu tố khác của độ phì đất, tiểu khí hậu đồng ruộng và các biện pháp canh

Trước tiên tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo
PGS.TS. Hoàng Văn Phụ - người hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ tôi
trong quá trình hoàn thành luận văn này.
Đồng thời tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể các thầy, cô giáo trong
Phòng Đào tạo, các thầy giáo, cô giáo giảng dạy chuyên ngành, Phòng thí
nghiệm trung tâm Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ hoàn
thiện bản luận văn này.
Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất tới tất cả bạn
bè, đồng nghiệp, cơ quan, gia đình và người thân đã quan tâm động viên tôi
trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
Tác giả luận văn

Tạ Lan Phương


7

hiện, các hướng dẫn về quy trình kỹ thuật canh tác được ban hành tương đối
đầy đủ. Ở trong nước, với hơn 10 năm ứng dụng canh tác SRI, nhiều nghiên
cứu khoa học, mô hình thí điểm, mô hình thực tiễn đã được thực thi. Cơ sở hạ
tầng của đồng ruộng, kỹ thuật tưới, tiêu là vấn đề then chốt trong việc canh
tác SRI toàn phần. Để tạo điều kiện mở rộng diện tích canh tác SRI toàn phần,
cần quan tâm giải quyết tốt vấn đề trên, bên cạnh đó cần đẩy mạnh việc phổ
biến, tuyên truyền cho người dân về hiệu quả canh tác SRI. Một số quy
chuẩn, tiêu chuẩn, hướng dẫn có liên quan đã được ban hành như: Quyết định
của Bộ NN-PTNT công nhận “Ứng dụng hệ thống thâm canh tổng hợp
trong SX lúa ở một số tỉnh phía Bắc” là tiến bộ kỹ thuật, đây là tài liệu hướng
dẫn kỹ thuật canh tác SRI cho lúa cấy; Quy trình kỹ thuật ứng dụng hệ thống
thâm canh lúa cải tiến đối với lúa gieo thẳng của Cục BVTV; Sổ tay Hướng

tài nguyên này trong tương lai.
Khi áp dụng SRI, nước cho canh tác lúa tưới tiêu sẽ giảm từ 25-50%.
Việc cắt giảm lượng nước trong sản xuất lúa gạo có thể tiết kiệm nước cho
việc trồng các loại cây lương thực khác, tăng đa dạng cây trồng và sử dụng
cho các lĩnh vực khác như sinh hoạt gia đình, công nghiệp và môi trường. SRI
đòi hỏi nhu cầu về nước ít hơn đồng nghĩa với việc người nông dân có thể tiếp
tục trồng lúa tại các khu vực khan hiếm về nguồn nước [11]. Kỹ thuật thâm
canh lúa cải tiến SRI (System of Rice Intensification) do Fr. Henryde
Laulanie, S.J bắt đầu vào năm 1994 tại Tefy Saina, Madagasca. Tại đây, kỹ
thuật này đã làm năng suất lúa tăng lên gấp đôi, trung bình 8 tấn/ha mà không
sử dụng thuốc BVTV. Theo nguyên lý của SRI, các biện pháp này sẽ cho kết
quả tốt trong bất kỳ môi trường nào, mặc dù kết quả sẽ biến đổi. Kết quả cũng
có thể khác nhau đối với việc sử dụng các giống lúa khác nhau. Cho đến nay,
tất cả các giống đã phản ứng tích cực với phương pháp quản lý này.
Từ các thực nghiệm đồng ruộng của nông dân, đến nay việc áp dụng
các biện pháp SRI đã được thực hiện ở 40 nước: Châu Á, Châu Phi và Châu


9

Mỹ la tinh... [4]. SRI đang được đánh giá là kỹ thuật thâm canh đầy triển
vọng bởi nó thỏa mãn được cả 2 mục tiêu là đạt được hiệu quả kinh tế và phát
triển nông nghiệp bền vững [4].
Đánh giá tác động của SRI tại 8 quốc gia (Bănglađet, Campuchia,
Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Nê pan, Srilanka và Việt Nam) cho thấy lợi
ích của SRI là "lúa gạo nhiều hơn, thu nhập cao hơn, ít tiêu tốn nước hơn”, cụ
thể: sản lượng tăng 47%, nước tiết kiệm 40%, giảm chi phí trên mỗi hecta là
23% và tăng thu nhập là 68%/hecta [20].
Hệ thống canh tác lúa cải tiến SRI đã được Bộ Nông nghiệp và Phát
triển nông thôn Việt Nam công nhận là một tiến bộ kỹ thuật mới và đã áp

cây lúa ra sao. Cây lúa khoẻ mạnh thì rễ trắng, vàng, to, mập, nhiều lông hút.
Gặp điều kiện bất lợi, cây lúa sinh trưởng còi cọc, rễ thường nhỏ, số lượng ít,
có màu đen. Nếu trong đất có độc tố, ít oxy thì rễ sẽ bị thối, tanh.
Hoạt động của bộ rễ lúa chịu ảnh hưởng của nhiệt độ (rễ phát triển tốt
nhất ở nhiệt độ 28-320C), điều kiện dinh dưỡng và đất đai. Để bộ rễ phát triển
tốt cần bón phân đầy đủ, cân đối và điều tiết nước hợp lý.
Theo Togari-matsuo (1977) đại bộ phận rễ phân bố ở lớp đất trồng trọt
từ 12-15cm, dưới lớp đế cày số rễ rất ít. Trồng lúa trong chậu để quan sát sự
phân bố của rễ đến 91cm thì thấy ở lớp đất 20cm có trên 30% tổng số rễ, lớp
đất sâu dưới 50cm chỉ có 1-2% rễ. Vì vậy trong thực tế người ta coi như phạm
vi hoạt động của rễ lúa nằm trong lớp đất cày, nghĩa là 20cm đất mặt [18].
Một đặc điểm của hệ rễ cây lúa là luôn luôn tìm đến môi trường có thế
hiệu oxy hóa khử thích hợp. Trong ruộng lúa nước nói chung tầng đất mặt
nhiều nước, thức ăn và oxy, nên ở thời kỳ đầu (từ lúc bắt đầu sinh trưởng đến
giai đoạn giữa), rễ lúa thường phân bố ở tầng đất trên. Hệ rễ lúa lúc đó có
hình bầu dục nằm ngang. Sau đó cùng với quá trình sinh trưởng, hệ rễ ăn sâu
hơn, vì nước tưới đưa thức ăn và oxy xuống sâu hơn, làm cho lớp đất cũng tốt


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC VIẾT TẮT .................................................................................. v
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................... vii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 1

và dân số đông là những nước sử dụng nhiều nước nhất như Trung Quốc sử
dụng 450 tỷ m3/năm (đứng thứ hai thế giới sau Hoa Kỳ), Ấn Độ sử dụng 380
tỷ m3/năm đứng thứ 3, Pakistan sử dụng 153 tỷ m3/năm đứng thứ 4, Nhật Bản
sử dụng 90 tỷ m3/năm đứng thứ 6 trên thế giới [25].
1.3.2. Tình hình tưới nước cho lúa ở Việt Nam
Nước ta với lượng mưa bình quân năm khoảng gần 2.000 mm/năm trên cả
nước, lại ở vùng trung và hạ lưu một số sông lớn xuất phát từ các quốc gia khác
nên có lượng nước bình quân trên đầu người khá lớn bằng 17.000m3/ người/
năm. Modun dòng chảy vùng nhiều mưa lên tới 70 - 100 l/giây/km2, nơi ít mưa
cũng 5 l/giây/km2. Sông ngòi Việt Nam có tiềm năng cung cấp cho dân sinh và
các ngành kinh tế ở nước ta một lượng nước khoảng 100-150 km3/năm, chưa kể
lượng nước từ bên ngoài đổ vào. Trữ lượng nước ngầm có thể khai thác vào
khoảng 10 triệu m3/ngày, hiện nay ta đã khai thác khoảng 500m3/năm/người, chỉ
khoảng 3% tiềm năng [2].
Nước ta thuộc vùng nhiệt đới gió mùa. Bão lụt, hạn úng thường xuyên
xảy ra, đe doạ sản xuất và đời sống nhân dân. Kế thừa truyền thống ông cha,
trong gần 50 năm qua, Đảng, Nhà nước và nhân dân ta đã đầu tư nhiều tiền
của, công sức để xây dựng, quản lý, khai thác các công trình thủy nông phục
vụ và bảo vệ sản xuất, phát triển đời sống vật chất và tinh thần của nhân dân.
Về tưới, đến nay đã có 104.548 công trình thủy nông lớn, vừa và nhỏ phục vụ
tưới cho tổng diện tích 2.065.062 ha canh tác (theo thiết kế) [1]. Trong đó hồ


13

chứa vừa và lớn có 743 hồ, trạm bơm điện có 1796 trạm bơm, đập dâng có
1.017 cái, cống lấy nước có 4716 cái [10]. Xét về tỷ lệ diện tích canh tác được
tới, Việt Nam có tỷ lệ diện tích canh tác được tưới là 52% [10], cao hơn nhiều
so với các nước trên thế giới và khu vực. Đạt được kết quả trên là do có
đường lối đúng đắn của Đảng, sự đầu tư lớn của Nhà nước và sự đóng góp to

Giảm lượng nước tưới tại mặt ruộng.
Việc giảm lượng nước tưới trên hệ thống dẫn chủ yếu được thực hiện
thông qua việc làm giảm tổn thất do thấm trên kênh thông qua việc cải tạo,
nâng cấp hệ thống kênh dẫn nước bằng việc cứng hoá hay lát mái kênh. Hay
nói cách khác là dùng giải pháp công trình để giảm lượng nước tưới. Tuy
nhiên các biện pháp này thường chỉ giảm được lượng nước tưới từ 5% đến
15%. Hơn nữa biện pháp này đòi hỏi vốn đầu tư lớn. Ngoài ra các biện pháp
khác như biện pháp san phẳng đồng ruộng, biện pháp sử dụng lại nguồn nước
hồi quy cũng là những biện pháp hữu hiệu trong việc giảm lượng nước tưới
của hệ thống.
* Các nghiên cứu ở Philippines
- Vụ khô năm 1968
Trong 60 ngày đầu (sau khi cấy đến kết thúc đẻ nhánh), tất cả các ô
ruộng 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 và 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 mộng thí nghiệm không giảm xuống dưới
50% sức chứa ẩm tối đa đồng ruộng. Ở mức tưới 2mm/ngày, năng suất lúa bị
giảm không đáng kể so với tưới ngập liên tục.
- Vụ khô năm 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 8mm/ngày đến 2mm/ngày, cứ 5
ngày tưới một lần. Kết quả cho thấy ở mức tưới 7mm/ngày trở lên năng suất


15

lúa không giảm. Ở mức tưới 6 mm ngày trở xuống, năng suất lúa giảm rõ rệt.
Năng suất bằng không ở mức tưới 4mm/ngày.
Một số các nghiên cứu khác do Bhuiyan và Tuong tiến hành năm 1995

2.3. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 30
2.3.1. Các chỉ tiêu theo dõi.............................................................................. 32
2.3.2. Phương pháp theo dõi và phân tích mẫu ............................................... 33
2.4. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu ................................................... 38
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ....................... 39
3.1. Điều kiện thời tiết khí hậu, thời tiết của Thái Nguyên............................. 39
3.2. Ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau đến sinh trưởng của giống
lúa An dân 11 trong điều kiện vụ mùa 2014 tại xã Xuân Phương,
huyện Phú Bình tỉnh Thái Nguyên........................................................ 42
3.2.1. Thời gian sinh trưởng (TGST) .............................................................. 42
3.2.2. Ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau đến chiều cao cây và
khả năng chống đổ đến giống lúa An dân 11 ........................................ 43
3.2.3. Khả năng đẻ nhánh của giống lúa An dân 11 ....................................... 45
3.2.4. Ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau đến sinh trưởng của bộ rễ...... 49
3.2.5. Ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau đến trọng lượng khô của
bộ rễ lúa ................................................................................................. 53
3.2.6. Ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau đến khả năng tích lũy
vật chất khô thân, lá, bông và toàn khóm ............................................. 59
3.3. Ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau đến khả năng chống chịu
sâu bệnh ................................................................................................. 61
3.4. Ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất giống lúa An dân 11 - vụ mùa 2014 ................ 63
3.5. Ảnh hưởng của các chế độ nước khác nhau đến dung trọng đất. .................. 67
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 69
1. Kết luận ....................................................................................................... 69
2. Đề nghị ........................................................................................................ 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 71
KẾT QUẢ XỬ LÝ THỐNG KÊ