KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CHẾ ĐỘ TƯỚI HỢP LÝ CHO CÂY THANH LONG - BÌNH THUẬN

 
                                                               TS. Lê Xuân Quang, TS. Vũ Thế Hải - Viện Nước, TT&MT

TÓM TẮT: Giải pháp tưới tiết kiệm nước cho cây ăn quả vùng khô hạn Nam Trung Bộ nhằm  cung cấp cho cây trồng lượng nước vừa đủ để cho năng suất cao nhất.
            Bài viết này nhằm giới thiệu kết quả nghiên cứu chế độ tưới hợp lý bằng công nghệ tưới tiết kiệm nước cho cây Thanh Long tỉnh Bình Thuận, bao gồm việc bố trí hệ thống tưới, kết quả nghiên cứu về chế độ tưới hợp lý cho thấy tổng lượng nước tưới giảm từ 41-45% năng suất tăng 125-135% so với công thức tưới đối chứng, từ đó đề xuất quy trình tưới cho cây Thanh Long tỉnh Bình Thuận.
I. Mở đầu
Nam Trung Bộ là vùng khô hạn nhất nước ta, có nơi lượng mưa trung bình khoảng 800 mm/năm, nguồn nước rất khan hiếm, trong đợt hạn hán năm 2004¸2005 chỉ riêng tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận có hàng nghìn ha lúa bị mất mùa, gia súc, gia cầm không có nước để uống, thiệt hại hàng trăm tỷ đồng. Trong điều kiện nguồn nước khan hiếm các giải pháp được đặt ra nhằm khắc phục tình trạng thiếu nước như: chuyển đổi cơ cấu cây trồng thay thế bằng các cây trồng chịu hạn có giá trị kinh tế cao, ứng dụng các công nghệ tưới tiết kiệm nước, các chế độ tưới tiết kiệm nước là rất thiết thực. Trong đó chế độ tưới hợp lý cho cây Thanh Long nhằm làm tăng hiệu quả sử dụng nước trong vùng khô có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.
Chế độ tưới hợp lý là chế độ tưới nhằm mục đích để cây cho năng suất cao nhất.

 Hình 1: Kỹ thuật tưới gốc của khu đối chứng

II. BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM CHẾ ĐỘ TƯỚI HỢP LÝ CHO CÂY THANH LONG &ndash BÌNH THUẬN
2.1 Bố trí thí nghiệm
Mục đích của thí nghiệm xác định chế độ tưới hợp lý cho cây Thanh Long Bình Thuận nhằm xác định lượng nước tưới cho cây trồng đạt sản lượng cao nhất, thể hiện ở mỗi lần tưới, thời gian tưới, tổng lượng nước tưới và mức độ ảnh hưởng đến năng suất của cây trồng như thế nào?
Địa điểm thí nghiệm thuộc trang trại nhà ông Ung Ngọc Hải xã Hàm Kiệm, huyện Hàm Thuận Nam, tỉnh Bình Thuận, nằm trong khoảng 10^o33ས''  vĩ độ Bắc, 107^o23ཥ''  kinh độ Đông, cách thành phố Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận 14 km về phía Tây Nam, cách quốc lộ 1A  khoảng 2 km về phía Tây
Thí nghiệm được tiến hành đồng thời tại 2 khu, khu A cây 1-3 năm tuổi và khu B cây 4-6 năm tuổi (đã cho thu hoạch). Thí nghiệm được thực hiện với 3 công thức tưới giữ ẩm, mỗi khu bố trí 27 trụ, mỗi công thức tưới được lập lại 3 lần cho mỗi khu. Thời gian thí nghiệm kéo dài trong 3 năm, từ 11/2005 đến 10/2008.
- CT1: Tưới (50 ¸ 100)% b_đr
- CT2: Tưới (60 ¸ 100)% b_đr
- CT3: Tưới (70 ¸ 100)% b_đr.
Công thức tưới đối chứng được bố trí thành 27 trụ mỗi khu, độ ẩm khống chế dưới 70% b_đr, kỹ thuật tưới cho khu đối chứng là tưới gốc (hình 1).

Hình 2: Vị trí khu bố trí thí nghiệm chế độ tưới hợp lý cho cây Thanh Long

2.2 Kỹ thuật tưới áp dụng cho các công thức thí nghiệm
Kỹ thuật tưới nhỏ giọt áp dụng cho các công thức thí nghiệm
a/ Hệ thống cấp nước tưới:
Nước từ kênh thủy lợi hồ Ba Bầu được đưa vào ao chứa trong trang trại có dung tích khoảng 4800 m³ (42,5mx66,5mx1,7m) bằng máy bơm có Q=360 m³/h. Nước được cung cấp tới cây trồng bằng hệ thống tưới nhỏ giọt &ndash Kinh phí đầu tư của đề tài cấp Bộ:  “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước cho cây Nho và cây Thanh long tại Ninh Thuận và Bình Thuận”, Hệ thống cấp nước tưới gồm:

b/ Bố trí tưới nhỏ giọt và kiểm soát lượng nước tưới cho từng gốc trụ
+ Ô thí nghiệm chế độ tưới hợp lý cho cây Thanh Long, mỗi trụ bố trí 14 vòi nhỏ giọt (7 m đường ống nhỏ giọt) lưu lượng mỗi vòi q=1l/h, đường ống nhỏ giọt được khoanh tròn quanh gốc cây, bán kính của khoanh tròn bằng ½ bán kính rễ cây.
+ Đầu đường ống nhỏ giọt đến từng trụ đều có van khống chế.
Kiểm soát lượng nước tưới cho từng gốc cây được xác định qua đồng hồ đo lưu lượng tại đầu ống chính và đầu nhánh tưới cho các ô thí nghiệm, ngoài ra kết hợp với việc kiểm soát thời gian tưới cũng có thể xác định chính xác lượng nước được tưới cho từng gốc cây:
Đầu nhỏ giọt có kết cấu đặc biệt (xem hình 3), lưu lượng của các đầu nhỏ giọt tại đầu hay cuối hệ thống tưới đều như nhau và bằng 1l/h mặc dù có sự chênh áp. Như vậy mỗi giờ lượng nước tưới cho từng gốc cây là 14l, với mức tưới mỗi lần là m_i (l/trụ) thì thời gian cần tưới cho 01 gốc là: m_i/14 (giờ).

         

Hình 3: Chi tiết đầu nhỏ giọt

III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1 Một số chỉ tiêu cơ bản khu thí nghiệm
a/ Độ ẩm tối đa đồng ruộng

Tầng 20÷40 cm độ ẩm tối đa đồng ruộng có giá trị nhỏ hơn tầng 0÷20 cm, do chiều sâu tầng đất canh tác tại các khu trồng Thanh long thường khá nông. Tầng đất phía dưới đất chặt hơn. Để tính toán chế độ tưới cho cây Thanh long trong khu thí nghiệm chọn độ ẩm tối đa đồng ruộng trung bình tầng 0÷30cm là  b_đr = 22% TLĐK.
b/ Độ ẩm cây héo
Thời gian trồng Thanh long thí nghiệm bắt đầu từ tháng 11/2005, chăm sóc cây lớn bình thường đến tháng 11/2006 khi cây 1 năm tuổi thì bắt đầu không tưới để cho cây héo, đến tháng 3/2007 cây héo. Kết quả theo dõi cho các giá trị độ ẩm cây héo  bch = 2,17% (TLĐK) sấp sỉ bằng 10%b_đr.
Cây Thanh Long có giá trị độ ẩm cây héo rất thấp so với các loại cây ăn quả khác như nho, táo, chè là do cây thuộc họ xương rồng, loài cây có khả năng chịu hạn rất cao. Khoảng độ ẩm của đất mà cây Thanh long ở vùng nghiên cứu có thể sử dụng được từ  10%b_đr÷100%b_đr.
c/ Dung trọng
      Kết quả mẫu đất thí nghiệm xác định dung trọng đất khu thí nghiệm cho thấy, đất khu thí nghiệm thuộc dạng đất kết cấu chặt. Khu A:  g_ướt = 1,807 T/m³  g_khô = 1,613 T/m³.
Khu B:  g_ướt = 1,808 T/m³    g_khô = 1,622 T/m³.
3.2 Mức tưới tính toán
Mức tưới mỗi lần được xác định theo các công thức sau
 m = 100 g_k.H.f.(b_max- b_min)                                                     (3-1)
Trong đó : m là mức tưới mỗi lần (m³/ha) g_k : Dung trọng đất khô tấn/m³) =1,6T/m³    f: tỷ lệ diện tích đất được ẩm ướt xác định theo công thức (3-2) sau:

(3-2)               
Trong đó:   R: Bán kính cần làm ẩm (m) n: tổng số gốc trụ trên mỗi héc ta (mỗi trụ có 4 cây) với mật độ trồng 2,8mx2,8m n= 1100 trụ/ha 10.000 là diện tích 1 héc ta quy đổi ra m² mức tưới đối với từng trụ (4 cây) m_tr = m/n. Kết quả tính toán được trình bày ở các bảng 3-1 sau:
  Bảng 3-1: Mức tưới hợp lý cho cây Thanh Long  theo 3 công thức tưới giữ ẩm

3.3 Mức tưới thực tế

        Mức tưới thực tế trong quá trình theo dõi đo đạc thực nghiệm của 2 khu từ 11/2006-10/2008 như bảng 3-2 sau:
Bảng 3-2: Chế độ tưới hợp lý cho cây Thanh Long (khu A- GĐ kiến thiết cơ bản)
Đơn vị (m³/ha)

 
Bảng 3-3: Chế độ tưới hợp lý cho cây Thanh Long (khu B- GĐ kinh doanh)
Đơn vị (m³/ha)

        Trong 3 công thức thí nghiệm, CT3 có lượng nước tưới lớn nhất, tổng lượng nước tưới tăng theo thời kỳ sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Đối với cây trưởng thành tổng lượng nước tưới trong năm từ 2579,9 &ndash 2662,0 m³/ha bằng 55-59% lượng nước của ô đối chứng.
3.4 Tổng số lần tưới
        Kết quả thí nghiệm số lần tưới theo các công thức tưới của chế độ tưới hợp lý cho cây Thanh Long trong 3 năm từ 11/2005-10/2008 cho thấy, đối với cây trong giai đoạn kiến thiết cơ bản có tổng số lần tưới dao động từ 23-49 lần/năm, đối với cây giai đoạn kinh doanh dao động từ 23-44 lần/năm. Trong đó công thức tưới 1 có số lần tưới ít nhất, dao động 23-25 lần/năm công thức 3 có số lần tưới nhiều nhất, dao động từ 39-44 lần/năm. Số lần tưới nhiều tập trung vào các tháng mùa khô (11 năm trước đến tháng 4 năm sau).
3.5 Năng suất cây trồng
Kết quả năng suất của Thanh long theo công thức thí nghiệm chế độ tưới hợp lý (bảng 3-4 và 3-5) cho thấy cây 2 năm tuổi bắt đầu cho quả nên không có sự chênh lệch giữa các công thức, cây 3 năm tuổi  cho thu hoạch đại trà, năng suất cây trồng phụ thuộc nhiều vào quá trình tưới cũng như chăm bón, ở đây điều kiện chăm bón giữa các công thức tưới là như nhau, kết quả cho thấy năm 2008 cho thu hoạch 4 đợt, năng suất CT2 cao nhất là 19,36  tấn cao hơn đối chứng 113%. Cây thanh long giai đoạn kinh doanh (cây từ 4 năm tuổi trở đi) cây 5 và 6 năm tuổi cho năng suất cao hơn và ổn định khoảng 37-38 tấn/ ha. Trong đó công thức thí nghiệm 2 cho năng suất cao nhất, cao hơn đối chứng trung bình 125%-135%.
Bảng 3-4: Năng suất cây Thanh long theo chế độ tưới hợp lý- khu A

 
 
Bảng 3-5 Năng suất cây Thanh long theo chế độ tưới hợp lý-  khu B

 
3.6 Quan hệ giữa lượng nước tưới và năng suất cây trồng
Các công thức thí nghiệm khác nhau cho năng suất cây trồng khác nhau. Tổng hợp kết quả lượng nước tưới thí nghiệm và năng suất của cây Thanh long trong giai đoạn kinh doanh (khu B) trong 2 năm thí nghiệm năm 2007 và 2008 (bảng 3-6) cho thấy chế độ tưới hợp lý cho năng suất cao nhất, trong đó CT2 cho năng suất cao nhất 37.630 kg/ha (năm 2007) và 37.159 kg/ha (năm 2008). So với CTĐC, lượng nước tưới của CT2 chỉ bằng 55÷56%, nhưng năng suất cao hơn từ 122%÷136%.
Bảng 3-6: Năng suất cây trồng và lượng nước cấp đối với cây kinh doanh

Vẽ quan hệ giữa lượng nước cấp và năng suất cây trồng của các công thức thí nghiệm trong 2 năm (2007 và 2008) đối với cây Thanh long giai đoạn kinh doanh (khu B) trên cùng hệ trục tọa độ, sử dụng phương pháp phân tích tương quan hồi quy, đã xác định được phương trình biểu diễn tương quan giữa năng suất Thanh long (tấn/ha) và lượng nước tưới (m³/ha) là
Ew = -0,0038Ir²+24,245 Ir-2564                                                                    (3-5)
Trong đó:
Ew:      Năng suất Thanh long (tấn/ha)
Ir: Lượng nước yêu cầu tưới các giai đoạn sinh trưởng (m³/ha)

Hình 4: Tương quan giữa năng suất cây trồng với lượng nước tưới theo các CT thí nghiệm

 
3.7 Đề xuất hướng dẫn tưới cho cây Thanh long trong điều kiện đủ nước
 

 
 
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Chế độ tưới hợp lý cho cây Thanh long trong điều kiện đủ nước được xác định bằng công thức tưới giữ ẩm, khoảng độ ẩm thích hợp của cây Thanh long (60÷100)%b_đr (CT2) cho năng suất cao nhất, chế độ tưới được xác định như sau:
- Giai đoạn phát triển:
Cây 1 tuổi: mức tưới lần từ 23,3 m³/ha ¸ 29,5 m³/ha tổng mức tưới năm từ 725,4 m³/ha đến 842,6 m³/ha
Cây 2 tuổi:      mức tưới mỗi lần từ 36,5 m³/ha ¸ 44,1 m³/ha tổng mức tưới năm từ 1096,6 m³/ha đến 1379,7 m³/ha
Cây 3 tuổi: mức tưới mỗi lần từ 52,5 m³/ha ¸ 61,6 m³/ha, tổng mức tưới năm từ 1535,9 m³/ha đến 1803,0 m³/ha.
- Giai đoạn sinh thực (3 tuổi trở đi): mức tưới mỗi lần từ 71,5 m³/ha¸ 82,1 m³/ha, tổng mức tưới năm từ 1937,5 m³/ha đến 2662 m³/ha.
Kết quả nghiên cứu chế độ hợp lý cây Thanh Long đã xác định được khoảng độ ẩm thích hợp cho cây trồng, chế độ tưới, thời gian tưới cho năng suất cao nhất, ngoài ra đề tài đã đưa ra được quy trình tưới cho cây Thanh Long. Vì vậy cần phổ biến để áp dụng vào sản xuất đặc biệt trong vùng khô hạn và bối cảnh biến đổi khí hậu.
TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Lê Xuân Quang (2010),  Nghiên cứu chế độ tưới hợp lý cho cây ăn quả (cây Thanh Long) vùng khô hạn Nam trung Bộ, Luận án tiến sỹ kỹ thuật.
[2]. PGS.TS Nguyễn Quang Trung (2006-2008), Ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước cho Nho và Thanh long tại Ninh Thuận và Bình Thuận, Viện khoa học Thủy lợi.

[3]. Kirda, C, Kanber, R. & Tulucu, K (1999), Yield response of cotton, maize, soybean, sugar beet, sunflower and wheat to deficit irrigation. In: C. Kirda, P. Moutonnet, C. Hera & D.R. Nielsen, eds. Crop yield response to deficit irrigation, Dordrecht, The Netherlands, Kluwer Academic Publishers.
[4]. Australian Capital Territory (2007), Water Resources (Amounts of water reasonable for uses guidelines) Determination 2007, Section 18.
[5]. Shaozhong Kang1,2 and Jianhua Zhang (2004), Controlled alternate partial root-zone irrigation: its physiological consequences and impact on water use efficienc, Center for Agricultural Water Research in China, China Agricultural University, East Campus, 100083 Beijing, China.
[6]. Loveys BR, Stoll M, Dry PR, McCarthy MG (1998), Partial rootzone drying stimulates stress responses in grapevine to improve water use efficiency while maintaining crop yield and quality, The Australian Grapegrower and Winemaker 404a, 108&ndash113.
Summury:
SUMMARY :  Solution of water-saving irrigation applied to fruit trees in the arid region of Ninh Thuan aims to supply adequate amount of water for the maximum yield.
This paper is to provide research  results of a suitable irrigation practice which is based on water saving irrigation technology for the dragon tree in Binh Thuan province, and it  also includes installing of the irrigation system. The results shows that the total irrigation water is  reduced by 41% - 45% and the yield increased to 125%-135% compared to the referred formula. Therefore,  a irrigation guideline for  Binh Thuan dragon tree is proposed.      

VIỆN NƯỚC, TƯỚI TIÊU VÀ MÔI TRƯỜNG
Viện trưởng
 
TS. Vũ Thế Hải