Quan Hệ Giữa Độ Ẩm Đất Và Lượng Nước Cần Bình Quân Ngày Của Ngô Vụ

Theo Lê Sâm (1995	) và Lê Thị Nguyên (1984)	, lượng nước cần để tạo ra một
tấn sản phẩm thay đổi the	o mùa vụ trong năm. Ví dụ	, đậu tương xuân yêu cầu 1.064
m3 nước, đậu tương hè th	u yêu cầu 876 m3 (Nguyễn	Tất Cảnh, 2000). Các nghiên cứu
của Hà Học Ngô (1986) c	ho thấy đậu tương xuân cần	nhiều nước hơn đậu tương đông,
Lê Thị Nguyên (1994) đã	tìm ra nhu cầu nước của l	a mùa lớn hơn rất nhiều so với
lúa xuân.

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 195 trang tài liệu này.

Nhiều công trình nghiên cứu của Việt Nam (Ðàm Xuân Hoàn, 1994; Nguyễn Tất Cảnh, 2000) cho thấy có mối quan hệ chặt giữa độ ẩm đất và lượng nước cần bình quân ngày của ngô vụ đông xuân và vụ xuân trên đất phù sa sông Hồng. Theo Nguyễn Tất Cảnh (1994), lượng nước cần của đậu tương vụ xuân trên đất thịt nhẹ (0,23 - 4,28 mm/ngày) có mức dao động lớn hơn so với mức nhu cầu của cây trên đất thịt trung bình (0,25 - 3,73 mm/ngày). Bảng 11.3 cho thấy lượng nước cần (mm/ngày) của ngô đông xuân tỷ lệ thuận với độ ẩm trong đất.

Bảng 11.3. Quan hệ giữa độ ẩm đất và lượng nước cần bình quân ngày của ngô vụ đông xuân

Ðộ ẩm tính theo % độ giữ ẩm tối đa

Lượng nước cần (mm/ngày)
Ðất thịt nhẹ	Ðất thịt trung bình
80 - 100	1,29	1,27
70 - 79	1,13	1,10
60 - 69	0,62	0,57

Nguồn: Ðàm Xuân Hoàn (1994)

Theo kết quả đo được của Akrron ở Colorado đối với 150 loài thực vật thì trị số này thay đổi rất lớn, từ 216 ở loài cỏ kê Kursk (Setaria) đến 1131 ở loài cỏ dại Fraseria. Vấn đề khác biệt về lượng nước cần giữa các loài thực vật đã được chú ý từ lâu, nhưng vẫn chưa rõ nguyên nhân. Gần đây, về mặt quang hợp người ta đã nghiên cứu sự khác biệt giữa các loài thực vật về sự tăng trọng lượng chất khô, dùng nó làm một trong những chỉ tiêu của lượng nước cần, khiến cho vấn đề được tiến triển. Như trên đã nêu, cường độ quang hợp của thực vật C4 cao hơn thực vật C3, như bảng 12.3, có thể thấy lượng nước cần của thực vật C4 thấp hơn rõ rệt so với thực vật C3, chỉ bằng 1/2 nhưng

vì sao lượng nước cần của thực vật C4 thấp, thì lý lẽ vẫn chưa rõ ràng lắm. Căn cứ vào thực nghiệm của Shakawy và Hesketh (1965), lượng thoát hơi nước/cm2/h của ngô là thực vật C4 không chênh lệch lớn lắm so với hướng dương, yến mạch là thực vật C3. Nhìn vào kết quả này, nguyên nhân chủ yếu là lượng nước cần của thực vật C4 thấp có

thể là do năng lực cố định CO2 cao, mức sinh trưởng tương ứng cũng cao, kết quả là làm giảm một cách tương đối lượng nước cần để sản xuất chất khô.

122

Bảng 12.3. Lượng nước cần của một số loài cây trồng phụ thuộc vào hệ thống quang hợp

Hệ thống quang hợp

Tên loài	Lượng nước cần
	Kê chổi Panicum	267
	Lúa miến	304
Thực vật C4	Ngô	349
	Rau giền Amaranthus	260
	Rau sam Portulacc	281
	Ðại mạch	518
	Lúa mì	557
	Yến mạch	583
	Cỏ mào gà Agropyren semicostarim	678
	Lúa	682
	Bông	368
Thực vật C3	Mạch đen Cà	644 487
	Cải bẹ trắng	614
	Cải dầu	714
	Dưa hấu	377
	Dưa chuột	686
	Cỏ ba lá tía Trifolium incarratum	636
	Luzec hoa tím	844

Nguồn: Shantz và Piemeisel (1927)

Mặt khác, ngay trong cùng một loài cũng có thực vật C4 và cũng có thực vật C3.

V.G. Alexandrop (1924) trong thời kỳ còn chưa biết thực vật C3 và C4 đã chỉ ra rằng các loài gần nhau về mặt phân loại, lượng nước cần của chúng cũng khác nhau, hơn nữa, lượng nước cần là bao nhiêu lại có quan hệ với mô lá có hay không có bao bó mạch có diệp lục. Như Atriplex laciniatum trong loại Atriplrex là thực vật C4 có bao bó mạch có diệp lục, tiêu phí 1000 gam nước, sản xuất 5 gam chất khô. Ngược lại, A. hortense (thực vật C3) không có bao bó mạch có diệp lục, chỉ sản xuất 3,4 gam chất khô. Trong họ Zygophyllaceae, Tribulus terrestris có bao bó mạch có diệp lục có lượng sản xuất chất khô trên mỗi đơn vị nước dùng cao hơn Zygophyllum fabago, Peganum harmala không có mô này. Alexandrop không có luận thuyết nào về tác dụng về bó mạch có diệp lục, Maximop cho rằng mô này có tác dụng thúc đẩy sản phẩm đồng hoá chảy nhanh và nhiều từ lá ra, do đó có thể tăng nhanh quá trình tích lũy chất khô trong thân thực vật, và suy luận, cũng có quan hệ với quá trình di động nước trong thân thực vật.

123

Lượng nước cần khác nhau theo loài, vậy thì giữa nó và tính chịu hạn có quan hệ gì? Vấn đề này đã được nhiều người chú ý. Ngay từ năm 1957 Burton đã thu được kết quả thực nghiệm rất thú vị về quan hệ giữa lượng nước cần và tính chịu hạn. Cỏ chăn nuôi (thực vật C4) dòng phương Nam trồng trong điều kiện nước khác nhau, trong đó một loài cỏ gà (Cynodon dactylon) có tính chịu hạn khoẻ, lượng nước cần khi lượng nước trong đất không đủ lại thấp hơn khi đất đủ nước. Một loài cỏ gà (Cynodon dactylon), một loài Paspalum sp., cỏ Pangola (Digitaria decumbens), thường thấy tính chịu hạn kém hơn thì ngược lại, trong trường hợp lượng nước trong đất không đủ thì lượng nước cần tăng thêm.

Maximop căn cứ vào nhiều thí nghiệm đã chỉ ra rằng tính chịu hạn và lượng nước không có quan hệ trực tiếp. Parker cho rằng tính chịu hạn có quan hệ với độ sâu và rộng của bộ rễ, kết cấu của nguyên sinh chất, độ dày của tầng mô sừng (cutin), tính phản ứng của khí khổng... cũng không đề cập quan hệ với lượng nước cần. Song cùng với những tiến triển gần đây về nghiên cứu quang hợp, lượng nước cần giữa các loài có sự khác nhau, nguyên nhân ngày càng rõ ràng. Vì vậy, vấn đề quan hệ giữa lượng nước cần và tính chịu hạn cần được xem xét lại trong mối liên hệ với hệ thống quang hợp.

Sự di động vật chất nhờ nước: Nước có tác dụng hoà tan, chuyển vận vật chất, do vận động của nước mà đất bị mất màu hay được thêm màu. Phần lục địa của quả đất không ngừng bị mưa bào mòn, đưa nhiều loại muối qua các dòng sông ra biển, số lượng này hàng năm đến 2.491 triệu tấn. Người ta thấy rằng, các dòng sông của hệ thống đá trầm tích, lượng Ca chảy qua khá lớn; các dòng sông của hệ thống đá macma (núi lửa) thì lượng chảy ra của oxit silic lại nhiều hơn. Ruộng nước sở dĩ màu mỡ hơn đất cạn vì ở trạng thái ngập nước có tảo xanh và vi khuẩn quang hợp tiến hành cố định đạm, sự phân giải chất hữu cơ ở trạng thái bị ức chế và được thiên nhiên bù đắp Ca, Mg, SiO2 và K có khá nhiều trong nước tưới. Hiện tượng tưới nước làm giàu đồng ruộng do động thái của nước ở ruộng nước, nhất là động thái của nước ngầm mà ta chưa biết rõ, hơn nữa còn lượng mưa và sự phân bố mưa, số lượng các chất dinh dưỡng vô cơ hoà tan trong nước sông biến động khá lớn, nên hiện nay chưa thể nêu rõ về mặt định lượng. Nền nông nghiệp dựa vào nước ở điều kiện khí hậu khô, có chiếu sáng đầy đủ, có thêm dinh dưỡng vô cơ cung cấp theo nước tưới, vì thế mà thu được năng suất cao. Nhưng ở điều kiện khí hậu này, tưới lâu dài làm cho các loại muối tích tụ trên mặt đất, thường dẫn đến giảm năng suất cây trồng. Vì vậy, để khử các loại muối tích tụ trong đất cần phải có đầy đủ nước. Nền nông nghiệp của Đồng bằng sông Cửu Long được duy trì nhờ sự cung cấp các chất dinh dưỡng vô cơ và các chất hữu cơ do sông Cửu Long không ngừng mang lại và tác dụng rửa mặn của nước lũ chu kỳ.

Ngược lại, vùng ẩm ướt nhiều, đất bị bào mòn và tiêu hao dinh dưỡng rõ rệt, nhất là ở các vùng đất dốc, bào mòn là một vấn đề lớn. Ðể giữ nước và đất, mặt đất cần có cỏ tự nhiên hay các lớp thảm tự nhiên hay nhân tạo khác che phủ, và cần bón phân hữu cơ để hình thành cấu trúc viên bền trong nước, tiến hành trồng trọt theo băng và canh tác theo đường đồng mức.

124

CÂU HỎI ÔN TẬP

1. Hãy trình bày sự biến đổi đạm tổng số của đất đồng ruộng và sự cân bằng vi sinh vật?

2. Quá trình diễn biến của cây trồng xảy ra như thế nào trên đồng ruộng?

3. Hãy nêu diễn biến của cỏ dại trên đồng ruộng?

4. Sự thay đổi về phương pháp tưới nước có ý nghĩa sinh thái như thế nào?

5. Hãy nêu mối liên hệ giữa phương pháp trồng lúa và tính hai mặt của cách tưới ngập?

TÓM TẮT

Hệ sinh thái đồng ruộng có quá trình phát triển lâu dài bao gồm sự biến đổi đạm tổng số và các chất dinh dưỡng khác trong đất kết hợp với diễn biến của cây trồng và cỏ dại. Các phương pháp điều khiển sự phát triển của cây trồng, hạn chế sự phát 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 có sự thay đổi sâu sắc khi đất được thuần thục hóa. Ðặc biệt, phương pháp tưới gián đoạn và tưới muộn có khả năng điều khiển hàm lượng đạm vô cơ trong đất thông qua sự thay đổi mực nước ngầm cao hay thấp.

Khác với sự phân bố của thảm thực vật tự nhiên, sự phân bố và năng suất của cây trồng không hoàn toàn do điều kiện tự nhiên quyết định mà còn chịu ảnh hưởng của lịch sử cải tiến phương pháp tạo giống, phương pháp trồng trọt và ảnh hưởng của hoạt động xã hội. Lựa chọn cây trồng thích hợp với từng vùng sinh thái có nghĩa là chọn cây trồng phù hợp với điều kiện đất đai và khí hậu của từng vùng. Ðây cũng là chủ trương chuyển đổi cơ cấu cây trồng và vật nuôi của Chính phủ Việt Nam.

6. Hai vấn đề mới của cách tưới ngập nước?

7. Mối quan hệ của sự vận động nước với đạm trong đất?

8. Sự khác biệt giữa tưới gián đoạn và tưới muộn?

9. Hãy nêu phương hướng lựa chọn cây thích hợp với vùng đất trồng ?

125

TÀI LIỆU ĐỌC THÊM

1. Ota Keizaburo, Tanaka Ichir, Udagawa Taketoshi và Munekate Ken, 1972 Sinh thái học đồng ruộng. NXB Nông nghiệp, Hà Nội 1981 (Bản dịch của Đoàn Minh Khang).

2. Masae Shiyomi and Hiroshi Koizumi. Structure and Function in Agroecosystem design and management. CRC Press. New York. 2001.

3. Nguyễn Tất Cảnh. Nghiên cứu mô hình mô phỏng động thái độ ẩm đất và chẩn đoán nhu cầu tưới cho ngô và đậu tương trên đất bạc màu Ðông Anh và phù sa sông Hồng, Gia Lâm. Luận án Tiến sỹ Nông nghiệp. ÐHNNI, Hà Nội. 2000.

4. Trần Ðức Viên. Sinh thái học nông nghiệp. NXB Giáo dục. Hà Nội. 1998.

5. Trần Ðức Viên (Chủ biên). Thành tựu và thách thức trong quản lý tài nguyên và cải thiện cuộc sống của người dân ở trung du - miền núi Việt Nam. NXB Chính trị Quốc gia. Hà Nội. 2001.

6. Tổng cục Thống kê. Niên giám thống kê 2003. NXB Thống kê, Hà Nội. 2004.

126

Chương IV

ĐIỀU KHIỂN HỆ SINH THÁI ÐỒNG RUỘNG

Nội dung

Trong lịch sử phát triển của loài người, hệ sinh thái đồng ruộng không ngừng được cải tiến và điều chỉnh theo hướng có lợi cho con người. Về phương pháp điều khiển, người ta thường nhấn mạnh đến kỹ thuật điều khiển vật lý, điều khiển hóa học, điều khiển sinh học (bao gồm lai tạo giống).

Ảnh 1.4. Nghiên cứu tổ hợp ngô lai Ð5 X TN115 tại trường ÐHNN I (năm 2003)

Các nội dung sau đây sẽ được đề cập trong chương này:

 Ý nghĩa và phương pháp điều khiển hệ sinh thái đồng ruộng

 Ðiều khiển quá trình của hệ sinh thái đồng ruộng

Mục tiêu

Sau khi học xong chương này, sinh viên cần:

 Hiểu được cơ sở lý luận và thực tiễn của các phương pháp điều khiển hệ sinh thái

đồng ruộng

127

1. Ý nghĩa và phương pháp điều khiển hệ sinh thái đồng ruộng

Hệ sinh thái đồng ruộng trong điều kiện hoạt động của con người đã không ngừng được điều chỉnh theo chiều hướng có lợi nhằm cung cấp những sản phẩm cần thiết cho con người. Trên phương diện này, nó có thể được gọi là hệ sinh thái bị điều khiển. Tuy nhiên, con người đã phá vỡ mối cân bằng vốn có của thế giới tự nhiên do giới hạn về khoa học công nghệ cũng như nhận thức. Chính vì vậy, những tác động của con người trong sản xuất nông nghiệp cần được nghiên cứu một cách kỹ lưỡng để đề ra các biện pháp khắc phục hợp lý. Về phương pháp điều khiển, người ta thường nhấn mạnh đến kỹ thuật canh tác; nói một cách tương đối, theo quan điểm cải tạo chức năng của hệ sinh thái thì chưa đầy đủ (Phạm Chí Thành và ctv, 1996; Trần Ðức Viên, 1998). Nhờ việc cải tạo bản thân cây trồng, tức là phát triển kỹ thuật tạo giống đã làm năng suất tăng vọt, đương nhiên không chỉ thoả mãn tính năng cho năng suất cao mà còn nâng cao cả tính chống chịu sâu bệnh và thiên tai, v.v... Vấn đề điều khiển hệ sinh thái đồng ruộng nêu trong chương này chủ yếu là cải tiến chức năng của hệ sinh thái nhằm nâng cao năng suất cây trồng.

Phương pháp điều khiển có thể chia ra làm ba kiểu: điều khiển vật lý, điều khiển hoá học và điều khiển sinh học.

Ðiều khiển vật lý

Môi trường xung quanh cây trồng có thể hiểu là điều kiện khí tượng và khí hậu trong tầng không khí gần mặt đất, các điều kiện này thường có tác dụng bất lợi đối với sự sản xuất của cây trồng. Ðể có thu hoạch ổn định, phải khắc phục các điểm bất lợi đó, nghiên cứu cải thiện điều kiện khí tượng và khí hậu. Vì thế đặc biệt coi trọng nghiên cứu cấu trúc môi trường mà quan trọng là bức xạ mặt trời (chiếu sáng mặt trời) và hệ số khuếch tán. Ðối với bức xạ mặt trời, tác dụng của biện pháp nông nghiệp nhiều lắm mới chỉ là đề phòng độ nhiệt lên cao do chiếu sáng quá độ, hoặc dùng vật liệu che phủ để thay đổi suất phản xạ, hầu như khó gây được tác dụng nào tích cực hơn nữa. Trồng rừng chắn gió để giảm tốc độ gió, vật che chắn hay bờ đất cũng có thể giảm tốc độ gió gần mặt đất, nghĩa là có tác dụng đối với hệ số khuếch tán. Ðối với đất, nhờ cày bừa mà cải thiện tính chất vật lý của đất, tưới nước có thể điều khiển tình trạng nước của cây trồng, nếu không nói đến tác dụng nào khác, thì chính là để cải thiện tình trạng độ nhiệt gần mặt đất.

Bảng 1.4 là một kết luận nhỏ về sự cải thiện điều kiện độ nhiệt gần mặt đất. Do có sự tồn tại của cây trồng, nên những tác dụng đó ít nhiều cũng có biến đổi, ảnh hưởng của bản thân cây trồng đối với nhiệt thì không lớn, nhưng sự tồn tại của cây trồng đã làm thay đổi mức lọt vào của ánh sáng hoặc làm giảm tốc độ gió, một số ảnh hưởng như vậy tương đối rõ rệt.

128

Bảng 1.4. Điều khiển vật lý đối với sự cải thiện điều kiện độ nhiệt gần mặt đất

Biến đổi suất phản xạ

Tác dụng đối với bức xạ thuần

1. Ðiều kiện suất phản xạ của bề mặt đất

2. Nhờ thay đổi lượng nước trong đất mà điều tiết suất phản xạ

Biến đổi Sử dụng màn khói và màng bức xạ hữu hiệu mỏng có tính năng hấp thu sóng dài lựa chọn đối với sóng ngắn

và sóng dài

Tác dụng đối với tính chất nhiệt học của đất

Thay đổi hệ số truyền nhiệt và nhiệt dung

1. Ðiều tiết lượng nước trong đất

2. Phủ đất điều tiết tính chất nhiệt

3. Nhờ cày bừa mà thay đổi tính chất đất

Tác dụng đối với hệ số khuếch tán tầng khí

Giảm tốc độ gió và cường độ dòng gió xoáy

1. Dùng rừng và tường đất để giảm tốc độ gió

2. Dùng màng vinin để cách ly với gió bên ngoài

3. Che chắn và bờ đất để giảm tốc độ gió gần mặt đất

Tác dụng đối với bốc hơi nước mặt đất

Thay đổi tốc độ

bốc hơi nước

1. Che phủ bằng màng vinin

2. Dùng ức chế bay hơi

3. Tưới để điều tiết lượng nước trong đất

Ðiều khiển hoá học

Cải thiện điều kiện độ nhiệt gần mặt đất

Dùng chất hoá học để điều khiển sự sinh trưởng phát triển của cây trồng có hai hướng: một là tác dụng của phân bón đối với sinh lý dinh dưỡng của cây trồng; hai là tác dụng của các chất điều tiết sinh trưởng mà chủ yếu là chất kích thích với sinh lý sinh trưởng phát triển của cây trồng. Ngoài ra, việc điều khiển hệ sinh thái đồng ruộng còn gồm cả việc sử dụng rộng rãi các chất hoá học (thuốc bảo vệ thực vật) để điều khiển quần lạc cỏ dại và phòng trừ sâu bệnh. Việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hiện nay đang tồn tại nhiều vấn đề do đã coi thường những hậu quả bởi những tác dụng và phản tác dụng

129