BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
­­­­­­­­­o0o­­­­­­­­­
ĐẶNG HOÀNG HÀ

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ TƯỚI NƯỚC 
ĐẾN MÔI TRƯỜNG ĐẤT, BỘ RỄ, SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT 
TRIỂN GIỐNG LÚA KHANG DÂN 18 TẠI THÁI NGUYÊN
Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 62.62.01.10
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ

THÁI NGUYÊN ­ 2016


Công trình được hoàn thành tại:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN
Người hướng dẫn khoa học:

1. PGS. TS Hoàng Văn Phụ
2. PGS. TS Nguyễn Tuấn Anh
Phản biện 1: …………………………………..
Phản biện 2: …………………………………..
Phản biện 3: …………………………………..
Luận án sẽ được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án cấp nhà 
nước họp tại …………………………… vào lúc  …….giờ ….. 
ngày …..tháng …..năm ……..
Có thể tìm hiểu luận án tại:

2


trung ở tầng đất 0­10cm. 
Cây lúa lấy chất dinh dưỡng chủ yếu nhờ vào rễ. Vì vậy,  
các yếu tố bên ngoài như  nhiệt độ, ánh sáng, chế  độ  nước, pH, vi 
sinh vật...  có ảnh hưởng lớn đến bộ rễ. Tùy theo mức độ mà ảnh  
hưởng trực tiếp đến hoạt động của hệ thống rễ lúa và ảnh hưởng 
đến sự phát triển và năng suất lúa.
Việc nghiên cứu mối quan hệ   ảnh hưởng của nước  đến 
các yếu tố môi trường đất làm ảnh hưởng đến sự sinh trưởng phát  
triển của bộ rễ lúa và sinh trưởng thân lá, năng suất là vấn đề cần  
thiết, làm cơ  sở  cho đề  xuất biện pháp kỹ  thuật canh tác hợp lý 
nhằm nâng cao năng suất cây lúa. 
1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Xác định  ảnh hưởng của chế độ  nước tưới khác nhau đến 
các chỉ  số  môi trường đất, sinh trưởng của bộ  rễ  vàmối quan hệ 
giữa môi trường đất với sự  phát triển của bộ  rễ, khả  năng sinh 

3


trưởng, năng suấtqua các giai đoạn sinh trưởng phát triển của cây 
lúa nhằm xây dựng chế độ tưới nước thích hợp góp phần nâng cao 
năng suất và hiệu quả kinh tế trong sản xuất, bảo vệ môi trường.
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
Tìm hiểu được mối quan hệ giữa sự sinh trưởng phát triển  
của rễ  lúa dưới tác động của các chế  độ  nước khác nhau với các  
chỉ tiêu lý, hóa, sinh của đất làm cơ sở khoa học cho việc xác định 
chế độ nước tưới tiêu hợp lý nhằm tăng năng suất lúa và hiệu quả 
sản xuất, bảo vệ môi trường.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn

trưởng, năng suất lúa.
CHƯƠNG I
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài
1.2. Đặc điểm hình thái, giải phẫu và sinh lý của bộ rễ lúa
1.2.1.Đặc điểm hình thái rễ
1.2.1.1...................................................................Hình thái rễ lúa
1.2.1.2...............................................Đặc điểm cấu tạo của rễ lúa
1.2.2.Đặc điểm sinh lý của bộ rễ lúa
1.2.2.1.......Một số nghiên cứu về bộ rễ và chức năng hấp thụ nước
1.2.2.2......................Rễ lúa và chức năng hấp thụ chất dinh dưỡng
1.2.2.3...............................................Rễ cây và chức năng neo giữ
1.2.3.Ảnh hưởng của yếu tố di truyền đến sinh lý rễ lúa
1.2.4.Các đặc điểm hình thái và sinh lý của rễ ảnh hưởng đến sinh 
trưởng, phát triển lúa
1.3.Điều kiện ngoại cảnh ảnh hưởng đến sinh trưởng và 
chức năng sinh lý của rễ lúa
1.3.1.Ảnh hưởng của chế độ tưới nước tới đất trồng lúa.
1.3.2.Ảnh hưởng của các chế độ nước tới phát triển rễ
1.3.3. Ảnh hưởng của các chế độ nước tới sinh trưởng, năng suất 
lúa
1.3.4.Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của rễ
1.3.4.1......................................................................Yếu tố vật lý
1.3.4.2..................................................................Yếu tố hóa học
1.3.4.3...............................................................Kỹ thuật canh tác

5


1.4.Mối liên hệ của rễ lúa với sinh trưởng và phát triển của 

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Sự   ảnh   hưởng   của   chế   độ   nước   khác   nhau   đến   môi  
trường đất lúa

6


Các công thức ngập khô xen kẽ  dung trọng giảm so với  
công thức ngập liên tục và thời gian ngập khô xen kẽ càng kéo dài 
sự chênh lệch về dung trọng càng tăng.
Số  lượng vi sinh vật của các công thức bị   ảnh hưởng bởi 
chế  độ  nước. Các công thức có chế  độ  nước ngập khô xen kẽ  có 
số lượng vi sinh vật háo khí và kỵ khí tăng giảm tùy thuộc vào giai  
đoạn được cung cấp nước hay tháo cạn.
Chế độ nước có ảnh hưởng đến môi trường sống của cây 
lúa như giá trị pH, hàm lượng lân dễ tiêu những yếu tố này có ảnh 
hưởng đến sự  sinh trưởng cũng như  phát triển, năng suất của cây 
lúa sau này.
Chế  độ  nước tác động đến lý, hóa tính đất, môi trường 
sống của lúa cũng như  của sinh vật trong đất, biến đổi các chất 
dinh dưỡng từ dạng khó hấp thu sang dễ hấp thu. Các thay đổi về 
môi trường đất do chế độ nước có thể do các nguyên nhân sau:
Sau quá trình canh tác kết cấu đất cụ thể là dung trọng đất  
của các công thức có sự  thay đổi. Nguyên nhân có thể  do chế  độ 
nước ảnh hưởng đến số lượng vi sinh vật và sự  phát triển của bộ 
rễ  lúa gây nên. Chế  độ  nước ngập thường xuyên có số  lượng vi 
sinh vật lớn, có thể là nguyên nhân làm dung trọng tăng lên.
Số  lượng vi sinh vật kỵ  khí của công thức ngập liên tục  
lớn hơn các công thức ngập khô xen kẽ dài ngày, nhưng số  lượng 
vi sinh vật háo khí của các công thức ngập khô xen kẽ  thời gian  

Chiều dài rễ
Chiều dài rễ lúa là một trong các chỉ tiêu bị ảnh hưởng bởi  
chế  độ  tưới nước. Chiều dài bộ  rễ  có quy luật sinh trưởng phát 
triển tương tự như số rễ, tăng ngay từ khi cấy và tăng đều suốt quá 
trình từ  khi cấy đến thời kỳ  trỗ  và giảm  ở  các giai đoạn chín sữa  
và chín hoàn toàn. Chiều dài bộ  rễ  lúa đạt cao nhất tại giai đoạn  
trỗ,  ở  thời kỳ  này bộ  rễ  lúa ăn rộng và sâu giúp hút được nhiều 
nước, dinh dưỡng khoáng phục vụ  cho quá trình trao đổi chất để 
chuyển hóa sang thời kỳ tích lũy hạt.
Hình 3.3 Tổng chiều dài rễ lúa qua các thời kỳ

3.2.2.3
8

Đường kính rễ


Kết quả  cho thấy nhìn chung đường kính rễ  tăng, giảm  
theo quy luật chung đó là tăng từ khi gieo và đạt cực đại ở thời kỳ 
lúa trỗ, sau đó giảm dần ở các giai đoạn chín sữa và chín. Các công  
thức có chế  độ  tưới nước xen kẽ  dài ngày hơn có đường kính rễ 
lúa lớn hơn so với các công thức được tưới nước thường xuyên  
(p
chế độ  tưới thường xuyên cao hơn so với các công thức ngập khô  
xen kẽ kéo dài. Số ngày xen kẽ càng dài thì khối lượng rễ càng nhỏ 
cho thấy chế độ tưới nước ảnh hưởng đến khối lượng rễ tầng đất  
từ  0­5cm.  Ở  giai đoạn làm đòng khối lượng rễ  của CT2 cao nhất  
đạt 0,53g/khóm, CT5 thấp nhất chỉ đạt 0,30g/khóm (p
dễ  tiêu nhanh hơn nhờ  sự  hoạt động mạnh mẽ  của vi sinh vật. 
Điều này giúp hệ  rễ  phát triển mạnh với số  lượng rễ  nhiều hơn  
hẳn ở chế độ nước cạn xen kẽ so với chế độ nước thông thường. 
Chế độ xen kẽ ngập khô với điều kiện 4 ngày là phù hợp, thời gian  
xen kẽ càng kéo dài số lượng rễ càng giảm. 
Đường kính rễ
Đường kính rễ lúa tăng lên từ đẻ nhánh và đạt cực đại khi  
lúa trỗ, sau đó giảm  ở  giai đoạn chín. Các công thức tưới nước  
nhiều số  lượng rễ  nhiều nhưng đường kính rễ  lại nhỏ  và ngược  
lại ở các công thức tưới ít nước. 
Điều quan trọng hơn nữa chính là chế độ nước cạn xen kẽ 
làm cho môi trường đất không bị  yếm khí, các vi sinh vật háo khí  
hoạt động mạnh hơn, quá trình khoáng hóa mạnh mẽ, giải thoát  
nhiều dinh dưỡng dễ  tiêu hơn làm cho cây lúa có bộ  rễ  phát triển 
với đường kính rễ  lớn hơn. Thiyagarajan và Selvaraju (2001) cũng 
cho kết luận tương tự, các giống lúa có khả  năng chịu hạn tốt  
thường có đường kính rễ lớn, chiều dài rễ lớn và ăn sâu hơn trong  
các tầng đất sâu.
Chiều dài rễ
Chế  độ  nước cạn xen kẽ  không tạo điều kiện cho không 
khí đuợc cung cấp nhiều hơn, vi sinh vật phát triển tốt và dinh  
dưỡng dễ  sử  dụng nhiều hơn là điều kiện giúp cho rễ  lúa phát 
triển. Điều này giúp hệ rễ phát triển mạnh với số lượng rễ nhiều  
hơn hẳn  ở  chế  độ  nước cạn xen kẽ  so với chế  độ  nước thông 
thường. Theo Bhuiyan và cộng sự (1995), khi lượng nước cung cấp  

12


giảm đi cây lúa có xu hướng kéo dài chiều dài của rễ  xuống các  

13


3.3

Ảnh hưởng của chế  độ  nước đến sinh trưởng của cây 
lúa và mối quan hệ giữa các chỉ  tiêu rễ  với sinh trưởng 
của cây lúa ở các chế độ nước khác nhau
3.3.3. Tổng tích lũy chất khô của lúa
Tổng tích lũy chất khô của các công thức tăng lên từ  giai  
đoạn cấy đến chín theo quy luật phát triển chung của cây lúa. Tốc 
độ  tăng khối lượng chất khô giữa các giai đoạn có sự  khác nhau 
trong đó tăng mạnh nhất là từ giai đoạn làm đòng đến chín sữa. 
Từ  kết quả  của bảng trên có thể  kết luận rằng quy luật  
chung của khối lượng tích lũy chất khô của các công thức là tăng 
đều từ giai đoạn cấy đến giai đoạn chín, tổng khối lượng chất khô 
của các công thức có chế  độ  tưới ngập khô xen kẽ  càng dài thì 
tổng khối lượng tích lũy chất khô càng giảm. Điều này cho thấy  
cần chú ý đến chế độ nước để đạt được năng suất cao nhất.
Bảng 3.13: Tổng tích lũy chất khô qua các giai đoạn
(Đơn vị tính: g/khóm)
CT
CT1
CT2
CT3
CT4
CT5
p
LSD0,5
CV %

28,03a
20,41bc
17,02c
17,68c

hạt 
chắc
(g)
(g/chậu)
bông
chắc
%
CT1
8,6ab
168,4
143,4 85,09ab
19,91 24,60ab
a
a
CT2
9,0
177,6
157,6
88,73
20,32 28,91a
ab
ab
CT3
7,8
174,8
148,4 84,85
19,84 22,92bc
CT4
6,6b
166,6

Chỉ  tiêu số bông của thí nghiệm cho thấy bị ảnh hưởng bởi  
chế độ nước một cách rõ nét (p0,05 cho biết chúng 
chịu  ảnh hưởng không rõ ràng của chế  độ  tưới nước. Tỷ  lệ  hạt 
chắc bị ảnh hưởng bởi chế độ nước một cách rõ rệt (p0,05 cho biết chỉ tiêu này chịu  ảnh hưởng không rõ ràng của 
chế độ tưới nước.
3.4.2. Năng suất lúa
Chế độ nước với thời gian xen kẽ ngập khô ngắn cho năng  
suất cao hơn so với chế  độ  có thời gian ngập khô xen kẽ  dài với 
xác   suất   có   độ   tin   cậy   95%.   Năng   suất   của   các   công   thức   từ 
17,21g/chậu (CT5) đến 28,91g/ chậu (CT2). Kết quả trên cho thấy 
CT2 có năng suất cao nhất chắc chắn cao hơn CT3, CT4, CT5 với  
mức tin cậy 95%. 
Năng suất
Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của lúa bị chi 
phối mạnh bởi sự sinh trưởng của bộ rễ và thân lá lúa. Năng suất  
của các công thức có  ảnh hưởng bởi chế  độ  nước, các công thức 
có chế  độ  tưới xen kẽ  ngắn cho năng suất cao hơn các công thức  
có thời gian xen dài và năng suất giảm dần tỷ  lệ  nghịch với thời  
gian khô tăng lên. Công thức có chế  độ  tưới xen kẽ  ngập khô 4  
ngày cho năng suất cao nhất điều này phù hợp với nghiên cứu của 
Uphoff (2004).


(p
lượng rễ, chiều dài rễ, tổng khối lượng rễ (p
215,43c
208,78d

20

Tỷ lệ 
hạt 
chắc 
(%)
0,89d
0,91c
0,92b
0,91c

Số hạt 
chắc / 
bông

P1000
(g)

NSLT
(tấn/ha
)

NSTT
(tấn/ha
)

169,71d

13,58b
14,16a

6,85b
7,68a

3,20g/khóm tại giai đoạn trỗ cao hơn các công thức có chế độ tưới 
ngập khô xen kẽ  dài ngày từ  20­30% . Tưới nước có khoảng thời  
gian ngập khô xen kẽ  ngắn làm tăng số  lượng rễ, chiều dài rễ/ 
khóm và tổng khối lượng rễ hơn so với thời gian ngập khô xen kẽ 
dài ngày hay để ngập nước thường xuyên..
­ Thời gian tưới ngập khô xen kẽ càng dài khối lượng tích  
lũy chất khô của lúa càng giảm. Sự sinh trưởng của lúa tốt nhất ở 
chế độ nước ngập khô xen kẽ 4 ngày cao hơn các công thức ngập  
khô xen kẽ dài ngày từ 24,2 36,9%. Các chỉ tiêu về rễ có mối tương 
quan thuận chặt với chỉ  tiêu sinh trưởng thân, lá  ở  giai đoạn trỗ,  
chín sữa. Số lượng rễ  càng nhiều, khối lượng rễ càng lớn thì cây 
lúa sinh trưởng càng tốt và ngược lại số lượng rễ ít, khối lượng rễ 
nhỏ thì sinh trưởng kém. 
­ Chế  độ  nước ngập khô xen kẽ  4 ngày cho năng suất cao 
nhất đạt 28,91g/chậu cao hơn các chế độ  tưới nước ngập khô xen 
kẽ dài ngày từ  20,71 ­40,47%. Các chế độ  nước có thời gian ngập 
khô xen kẽ  càng dài thì các yếu tố  cấu thành năng suất như  số 

23


bông/khóm, tỷ lệ hạt chắc/bông, khối lượng 1000 hạt và năng suất 
lúa càng giảm.
­ Nhiều mối quan hệ thuận, chặt giữa các yếu tố cấu thành 
năng suất và năng suất lúa với sự  phát triển của bộ  rễ  lúa được 
phát hiện như: Số lượng rễ càng nhiều ở tất cả các giai đoạn sinh  
trưởng thì năng suất càng cao; khối lượng rễ  ở tầng đất từ  0­5cm  
ở  các giai đoạn làm đòng, chín sữa, chín và khối lượng rễ   ở  tầng  
đất từ 5­15cm trong giai đoạn trỗ tương quan thuận chặt với năng 
suất. Kết quả cho thấy phần rễ ở tầng đất từ 0­5cm rất quan trọng  

25