Nhận viết luận văn đại học, thạc sĩ trọn gói, chất lượng, LH ZALO=>0909232620 Tham khảo dịch vụ, bảng giá tại: https://vietbaitotnghiep.com/dich-vu-viet-thue-luan-van Download luận án tiến sĩ ngành khoa học cây trồng với đề tài: 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

1. i
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
---------o0o---------
ĐẶNG HOÀNG HÀ
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ TƯỚI NƯỚCĐẾN
MÔI TRƯỜNG ĐẤT, BỘ RỄ, SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT
TRIỂN GIỐNG LÚA KHANG DÂN 18 TẠI THÁI NGUYÊN
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG
THÁI NGUYÊN - 2016

2. ii
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
---------o0o---------
ĐẶNG HOÀNG HÀ
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ TƯỚI NƯỚCĐẾN
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
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. Hoàng Văn Phụ
2. PGS.TS. Nguyễn Tuấn Anh
THÁI NGUYÊN - 2016

3. i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận án là trung thực và chưa ai công bố trong bất kỳ công trình
nghiên cứu nào khác. Mọi trích dẫn trong luận án đều có nguồn gốc rõ ràng.
Ngày / 09 /2016
Nghiên cứu sinh
Đặng Hoàng Hà

4. ii
LỜI CẢM ƠN
Luận án được hoàn thành với sự giúp đỡ của nhiều cá nhân và cơ quan
nghiên cứu. Trước hết tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS. Hoàng Văn Phụ,
PGS.TS. Nguyễn Tuấn Anh với cương vị là người hướng dẫn khoa học đã có
nhiều đóng góp to lớn trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin
trân trọng cảm ơn lãnh đạo trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên,
Lãnh đạo và tập thể giảng viên phòng Đào tạo, Khoa Nông học trường Đại học
Nông Lâm và Khoa Quốc tế - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện về cơ sở
vật chất và tinh thần, thời gian để tôi hoàn thành nghiên cứu của mình.
Tôi không thể hoàn thành luận án này nếu không có sự hỗ trợ củabố mẹ,
vợ, các con, vàgia đìnhtôi về tinh thần và vật chất.Tôi cũng nhận được sự động
viên khích lệ của bạn bè đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện nghiên cứu của
mình.
Luận án này tôi xin dành thay lời cảm ơn tới tất cả các Thầy, Cô, đồng
nghiệp, bạn bè và gia đình với tình cảm trân trọng nhất.
Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó!
Thái Nguyên, ngày / 9 /2016
Nghiên cứu sinh
Đặng Hoàng Hà

5. iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN............................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN................................................................................................ ii
MỤC LỤC .....................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ.................................................... xi
MỞ ĐẦU........................................................................................................ 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài..........................................................................................1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài...............................................................................2
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.............................................................2
1.3.1. Ý nghĩa khoa học.................................................................................. 2
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn................................................................................... 3
1.4. Điểm mới của đề tài................................................................................ 3
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU................................................................ 4
1.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài...............................................................4
1.2. Đặc điểm hình thái, giải phẫu và sinh lý của bộ rễ lúa..................................4
1.2.1. Đặc điểm hình thái rễ......................................................................... 4
1.2.1.1. Hình thái rễ lúa ................................................................................. 5
1.2.1.2. Đặc điểm cấu tạo của rễ lúa ............................................................... 6
1.2.2. Đặc điểm sinh lý của bộ rễ lúa............................................................. 8
1.2.2.1. Một số nghiên cứu về bộ rễ và chức năng hấp thụ nước ...................... 8
1.2.2.2. Rễ lúa và chức năng hấp thụ chất dinh dưỡng..................................... 9
1.2.2.3. Rễ cây và chức năng neo giữ.............................................................. 9
1.2.3. Ảnh hưởng của yếu tố di truyền đến sinh lý rễ lúa ................................ 9
1.2.4. Các đặc điểm hình thái và sinh lý của rễ ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát
triển lúa ............................................................................................ 10
1.3. Điều kiện ngoại cảnh ảnh hưởng đến sinh trưởng và chức năng sinh lý
của rễ lúa............................................................................................................... 11
1.3.1. Ảnh hưởng của chế độ tưới nước tới đất trồng lúa.......................... 11
1.3.2.Ảnh hưởng của các chế độ nước tới phát triển rễ..................................... 12
1.3.3. Ảnh hưởng của các chế độ nước tới sinh trưởng, năng suất lúa........ 14
1.3.4. Các yếu tố ảnh hưởngđến sinh trưởng của rễ................................. 17
1.3.4.1. Yếu tố vật lý................................................................................... 18
1.3.4.2. Yếu tố hóa học................................................................................ 20

6. iv
1.3.4.3. Kỹ thuật canh tác ........................................................................... 26
1.4. Mối liên hệ của rễ lúa với sinh trưởng và phát triển của lúa................... 30
1.4.1. Giai đoạn mạ.................................................................................... 30
1.4.2. Mối liên hệ của rễ với đẻ nhánh và phát triển của thân lá................ 31
1.4.3. Mối quan hệ của rễvới các yếu tố cấu thành năng suất................... 32
1.4.3.1. Số nhánh hữu hiệu (số bông/khóm, số bông/m2) ............................... 32
1.4.3.2. Số hạt và tỷ lệ hạt chắc .................................................................... 33
1.4.3.3. Khối lượng 1000 hạt........................................................................ 33
1.4.3.4. Năng suất........................................................................................ 34
1.4.3.5. Hệ số kinh tế và tỷ lệ rễ/thân lá ........................................................ 36
1.4.4. Mối quan hệ của rễ với khả năng chịu chống chịu............................... 37
1.4.4.1. Chịu lạnh........................................................................................ 37
1.4.4.2. Chịu hạn......................................................................................... 37
1.4.4.3. Chịu úng......................................................................................... 39
1.4.4.4. Chống đổ........................................................................................ 40
1.5. Kết luận rút ra từ phần tổng quan tài liệu...................................................... 40
CHƯƠNG II.ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......... 42
2.1. Đối tượng, phạm vi, địa điểm, thời gian nghiên cứu.................................... 42
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu.......................................................................... 42
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu............................................................................. 42
2.1.2.1. Nội dung:......................................................................................... 42
2.1.2.2. Địa điểm nghiên cứu: ....................................................................... 42
2.1.2.3. Thời gian thực hiện thí nghiệm ......................................................... 42
2.2. Nội dung nghiên cứu............................................................................................... 42
2.3. Phươngpháp nghiên cứu...................................................................................... 43
2.3.1. Khung phương pháp nghiên cứu .......................................................... 43
2.3.2. Bố trí thí nghiệm................................................................................. 43
2.3.3. Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu và phân tích mẫu.............................. 53
2.3.4. Phương pháp phân tích số liệu........................................................................ 56
CHƯƠNG III.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN......................... 57
3.1. Sự ảnh hưởng của chế độ nước khác nhau đến môi trường đất lúa..... 57
3.1.1. Chế độ nước ảnh hưởng đến dung trọng đất lúa.................................. 57
3.1.2. Chế độ nước ảnh hưởng đến vi sinh vật đất lúa................................... 58

7. v
3.1.3. Chế độ nước ảnh hưởng đến hóa tính đất lúa ...................................... 60
3.2. Chế độ nước ảnh hưởng đến sự phát triển của bộ rễ lúa và mối quan hệ
giữa môi trường với sự phát triển của bộ rễ ở các chế độ nước khác
nhau........................................................................................................................ 65
3.2.1. Sinh trưởng của mạ dưới các chế độ nước khác nhau (thí nghiệm 1).... 66
3.2.2. Sinh trưởng của bộ rễ lúa sau cấy dưới các chế độ nước khác nhau (thí
nghiệm 2) ......................................................................................... 68
3.2.2.1. Số rễ............................................................................................... 68
3.2.2.2. Chiều dài rễ..................................................................................... 70
3.2.2.3. Đường kính rễ................................................................................. 71
3.2.2.4. Khối lượng rễ qua các thời kỳ.......................................................... 73
3.2.2.5. Phân bố rễ trong đất qua các thời kỳ................................................. 75
3.2.3.Tương quan giữa môi trường đất với bộ rễ lúa......................................... 81
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.............................................................................................................. 87
3.3.1. Ảnh hưởng của chế độ nước đến khả năng đẻ nhánh của cây lúa.... 87
3.3.2. Ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến chiều cao của cây lúa............ 88
3.3.3. Tích lũy chất khô của thân lúa ........................................................... 88
3.3.4. Tích lũy chất khô của lá lúa ............................................................... 90
3.3.5. Tổng tích lũy chất khô của lúa ........................................................... 91
3.3.6. Tỷ lệ khối lượng rễ với khối lượng chất khô trên mặt đất.................... 93
3.3.7. Tương quan giữa sự phát triển của bộ rễ và sinh trưởng thân lá của lúa 95
3.4. Ảnh hưởng của chế độ nước khác nhau đến yếu tố cấu thành năng suất,
năng suất lúa và mối quan hệ giữa rễ với năng suất, sinh trưởng thân lá
với năng suất....................................................................................100
3.4.1.Các yếu tố cấu thành năng suất lúa..............................................................100
3.4.2.Năng suất lúa........................................................................................................101
3.4.3. Tương quan giữa sự phát triển của rễ và các yếu tố cấu thành năng suất
lúa...................................................................................................102
3.4.4. Tương quan giữa sinh trưởng và các yếu tố cấu thành năng suất lúa ...110
3.5. Sự tương tác giữa chế độ nước và phương pháp làm cỏ ảnh hưởng đến
bộ rễ và sinh trưởng năng suất lúa (thí nghiệm 4). .............................114
3.5.1. Số rễ................................................................................................117
3.5.2. Chiều dài rễ .....................................................................................119

8. vi
3.5.3. Đường kính rễ..................................................................................120
3.5.4. Khối lượng rễ...................................................................................121
3.5.5. Phân bố rễ lúa qua các tầng đất.........................................................122
3.5.6. Ảnh hưởng của chế độ nước và phương pháp làm cỏ đến khả năng tích
lũy chất khô của lúa..........................................................................126
3.5.7. Ảnh hưởng của chế độ nước và phương pháp làm cỏ đến các yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất lúa.......................................................127
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ..........................................................................130
KẾT LUẬN.........................................................................................................................130
ĐỀ NGHỊ.............................................................................................................................131
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................132
Tiếng Việt..........................................................................................................................132
Tiếng Anh..........................................................................................................................134

9. vii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu Chữ được viết tắt
CT Côngthức
SR Số rễ/khóm
DR Chiều dàirễ/khóm
DKR Đườngkính rễ lúa
PR Tổng khối lượng rễ lúa
Pr1 Khối lượng rễ lúatầng đất từ 0-5cm
Pr2 Khối lượng rễ lúatầng đất từ 5-15cm
Pr3 Khối lượng rễ lúatầng đất từ 15-25cm
pH Giá trị pHKCl
OM Hàm lượnghữu cơ trong đất
Nts Hàm lượngđạm tổng số
Pts Hàm lượnglân tổng số
Kts Hàm lượngkali tổng số
CEC Khả năng trao đổiion
Vts Vi sinh vật tổng số
Vhk Vi sinh vật hiếu khí
Vkk Vi sinh vật kỵ khí
CC Chiều cao cây
NH Số nhánh
Pl Khối lượng lá
Pt Khối lượng thân
Ptl Khối lượng thân lá
Pts Tổng khối lượng chất khô tích lũy
P1000 Khối lượng 1000 hạt
NS Năng suất

10. viii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng3.1: Dungtrọngđất 56
Bảng3.2: Mộtsố chỉ tiêu hóa tính của đất qua các thời kỳ 59
Bảng3.3: Sinh trưởng của rễ vàcác chỉ tiêu thân lá mạ 64
Bảng3.4: Hệ số tương quan các yếu tố rễ với các yếu tố đất giai
đoạn đẻ nhánh
82
Bảng3.5: Hệ số tương quan các yếu tố rễ với các yếu tố đất giai đoạn
làm đòng
82
Bảng3.6: Hệ số tương quan các yếu tố rễ với các yếu tố đất giai đoạn
trỗ
83
Bảng3.7: Hệ số tương quan các yếu tố rễ với các yếu tố đất giai đoạn
chín sữa
83
Bảng3.8: Hệ số tương quan các yếu tố rễ với các yếu tố đất giai đoạn
chín
84
Bảng3.9: Số nhánh qua các giai đoạn 85
Bảng10: Chiều cao cây lúaqua các giai đoạn 86
Bảng3.11: Tổngtích lũy chất khô của thân qua các giai đoạn 87
Bảng3.12: Tổngtích lũy chất khô của lá qua các giai đoạn 89
Bảng3.13: Tổngtích lũy chất khô qua các giai đoạn 90
Bảng3.14: Hệsố tương quan các yếu tố rễ với các chỉ tiêu sinh
trưởng giai đoạn đẻ nhánh
94
Bảng3.15: Hệsố tương quan các yếu tố rễ với các chỉ tiêu sinh
trưởng giai đoạn làm đòng
95
Bảng3.16: Hệsố tương quan các yếu tố rễ với các chỉ tiêu sinh
trưởng giai đoạn trỗ
96
Bảng3.17: Hệsố tương quan các yếu tố rễ với các chỉ tiêu sinh
trưởng giai đoạn chín sữa
97

11. ix
Bảng3.18: Hệsố tương quan các yếu tố rễ với các chỉ tiêu sinh
trưởng giai đoạn chín
98
Bảng3.17: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất 99
Bảng3.20: Hệ số tương quan giữa các chỉ tiêu rễvới các yếu tố cấu
thành năng suất ở giai đoạn đẻ nhánh
101
Bảng3.21: Hệ số tương quan giữa các chỉ tiêu rễvới các yếu tố cấu
thành năng suất ở giai đoạn làm đòng
102
Bảng3.22: Hệ số tương quan giữa các chỉ tiêu rễvới các yếu tố cấu
thành năng suất ở giai đoạn trỗ
103
Bảng 3.23: Hệ số tương quan giữa các chỉ tiêu rễvới các yếu tố cấu
thành năng suất ở giai đoạn chín sữa
104
Bảng3.24: Hệ số tương quan giữa các chỉ tiêu rễvới các yếu tố cấu
thành năng suất ở giai đoạnchín
105
Bảng3.25: Hệ số tương quan các chỉ tiêu sinh trưởng với các yếu tố cấu
thành năng suất giai đoạn đẻ nhánh
109
Bảng3.26: Hệ số tương quan các chỉ tiêu sinh trưởng với các yếu tố cấu
thành năng suất giai đoạnlàm đòng
110
Bảng3.27: Hệ số tương quan các chỉ tiêu sinh trưởng với các yếu tố cấu
thành năng suất giai đoạn trỗ
111
Bảng3.28: Hệ số tương quan các chỉ tiêu sinh trưởng với các yếu tố cấu
thành năng suất giai đoạn chín sữa
112
Bảng3.29: Hệ số tương quan các chỉ tiêu sinh trưởng với các yếu tố cấu
thành năng suất giai đoạn chín
113
Bảng3.30: Nhiệt độ, ẩm độ và số giờ nắngtại huyện Phú bình, tỉnh
Thái Nguyên
114
Bảng3.31: Số rễ qua các thời kỳ sinh trưởng dướitác độngcủa chế
độ nước và phươngpháp làm cỏ
116
Bảng3.32: Chiều dài rễqua các thời kỳ sinh trưởng dưới tác động
của chế độ nước vàphươngpháp làm cỏ
118
Bảng3.33: Đườngkínhrễ qua các thời kỳ sinh trưởng dướitác động 119

12. x
của chế độ nước vàphươngpháp làm cỏ
Bảng3.34: Khốilượng rễ qua các thời kỳ sinh trưởng dướitác động
của chế độ nước vàphươngpháp làm cỏ
120
Bảng3.35: Khốilượng rễ lúa ở tầng đất từ 0-5cm qua các thời kỳ
sinh trưởng dướitác độngcủa chế độ nước vàphươngpháp làm cỏ
121
Bảng3.36: Khốilượng rễ lúa ở tầng đất từ 5-15cm quacác thời kỳ
sinh trưởng dướitác độngcủa chế độ nước vàphươngpháp làm cỏ
123
Bảng3.37: Khốilượng rễ lúa ở tầng đất từ15-25cm quacác thời kỳ
sinh trưởng dướitác độngcủa chế độ nước vàphươngpháp làm cỏ
124
Bảng3.38: Tổngtích lũy chất khô của cây lúaqua các thời kỳ sinh
trưởng dướitác độngcủa chế độ nướcvà phươngpháp làm cỏ
125
Bảng3.39: Năngsuất vàcác yếu tố cấu thành năngsuất dướitác
độngcủa chế độ nước vàphươngpháp làm cỏ
126

13. xi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Trang
Hình 1.1. Sơ đồ mô tả bộ rễ lúabị ảnh hưởng dướitác độngcủa
nước vàcác yếu tố trong môi trườngđất
4
Hình 1.2. Hìnhthái rễ lúa 6
Hình 1.3. Cấu tạo mặt cắt ngang rễ lúa 7
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 42
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 44
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 47
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 49
Hình 3.1. Số lượng vi sinh vật của các công thức qua các thời kỳ 57
Hình 3.2.Số lượng rễ lúa qua các thời kỳ 66
Hình 3.3.Tổng chiều dài rễ lúa qua các thời kỳ 68
Hình 3.4.Trung bình đường kính rễ qua các thời kỳ 70
Hình 3.5.Tổng khối lượng rễ lúa qua các thời kỳ 71
Hình 3.6.Khối lượng rễ lúa tại tầng đất từ 0-5cm qua các thời kỳ 73
Hình 3.7.Khối lượng rễ lúa tại tầng đất từ 5-15cm qua các thời kỳ 75
Hình 3.8.Khối lượng rễ lúa tại tầng đất từ15-25cm qua các thời kỳ 76
Hình 3.9. Tỷ lệ khối lượng rễ trên khối lượng chất khô thân, lá lúa qua
các giai đoạn
92
Hình 3.10. Mối tương quan giữa số rễ và năng suất qua các thời kỳ 107
Hình 3.11. Mối tương quan giữa khối lượng rễ và năng suất qua các thời
kỳ
108
Hình 3.12. Lượng mưa, số ngày mưa từ tháng 1 đến 10/6/2015 115

14. 1
MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Lúa là loại cây trồng quan trọng cung cấp lương thực cho hơn một
nửa thế giới. Trên thế giới có hai loài lúa trồng được xác định từ thời cổ đại
cho đến ngày nay,đó là loài lúa trồng châu Á (Oryza sativa) và loài lúa trồng
châu Phi (Oryza glaberrima). Tùy theo giống lúa và mùa vụ, thời gian sinh
trưởng từ lúc cấy đến khi thu hoạch khoảng từ 95- 145 ngày (Lê Anh Tuấn,
2012).
Bộ rễ có vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình trao đổi chất của
cây lúa, nó thực hiện các hoạt độngnhư hút nước, dinhdưỡng, muối khoáng
và có vai trò vận chuyển nước, dinh dưỡng trong thân cây lúa (Bridgit et al,
2002). Sự trao đổi chất của cây lúa đóng góp không chỉ sự sinh trưởng của
thân lá, khả năng chống chịu sâu bệnh mà còn có ảnh hưởng trực tiếp đến
năng suất và chất lượng gạo.
Cây lúa lấy chất dinhdưỡng 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.
Trong thực tế cây lúa chỉ khoẻ mạnh và cho năng suất cao khi cây có
bộ rễ khoẻ mạnh, phát triển tốt, cây đẻ nhiều nhánh và đẻ tập trung giai
đoạn đầu, có nhiều bông / đơn vị diện tích và tỷ lệ hạt chắc trên bông cao.
Do đó, việc đảm bảo cây lúa đạt được năng suất cao, bên cạnh sự phát triển
của lá, thân thì sự phát triển của bộ rễ đóng vai trò vô cùng quan trọng
trong việc cung cấp đủ dinh dưỡng và nước cho cây phát triển đồng thời
giảm thiểu những thiệt hại do việc đổ gẫy gây ra.
Môitrường đất có các yếu tố như dinhdưỡng, kết cấu đất, ô xy, vi sinh
vật, pH, nước …. Trong đó nước có vai trò quan trọng trong việc giúp cây
trồng hấp thụ dinh dưỡng trong đất (Nguyễn Đình Mạnh, 2004).
Nước có ảnh hưởng đến sự phát triển của bộ rễ. Cùng một giống lúa
canh tác ở các điều kiện tưới nước khác nhau bộ rễ sẽ phát triển khác nhau.
Chế độ tưới nước với khối lượng, thời gian tưới cũng là yếu tố ảnh hưởng
đến sự phát triển của bộ rễ.

15. 2
Nước không chỉ ảnh hưởng đến sự phát triển của bộ rễ mà còn ảnh
hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển của thân, lá và năng suất lúa. Sinh lý
ruộng lúa năng suất cao là quá trình đảm bảo sự phát triển của các cá thể và
của quần thể đảm bảo quá trình quang hợp, hô hấp, khả năng hấp thụ dinh
dưỡng phục vụ cho quang hợp tốt. Để đáp ứng được nhu cầu dinh dưỡng
cho cây sinh trưởng phát triển, yêu cầu cây phải có bộ rễ tốt và khỏe hấp thu
tốt dinh dưỡng trong môi trường đất.
Tập quán canh tác lúa truyền thống thường đặc trưng bởi giữ nước
liên tục. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu nước ngọt trở nên ngày càng khan
hiếm, đồngthời yêu cầu bảo vệ môi trường nông nghiệp đòi hỏi phải có biện
pháp sử dụng nước hiệu quả và hợp lý.
Hiện nay do biến đổi khí hậu nên điều kiện về nước phục vụ nông
nghiệp trở nên khó khăn trong đó cây lúa yêu cầu lượng nước lớn. 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. Với lý do trên chúng
tôi thực hiện đề tài: “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”.
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 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

16. 3
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
Kết quả nghiên cứu của đề tài được áp dụng trên thực tế giúp người
trồng lúa có kỹ thuật tưới tiêu hợp lý và phù hợp với sự sinh trưởng phát
triển của cây lúa làm tăng hiệu quả sản xuất bảo vệ môi trường.
Kết quả nghiên cứu xác định được mối quan hệ giữa tác động của chế
độ nước đến sự phát triển của bộ rễ, sinh trưởng của thân lá và năng suất.
Xác định sự phân bố rễ trong đất ở các thời kỳ sinh trưởng chính của cây lúa
để có các đề xuất nghiên cứu biện pháp kỹ thuật giúp cho cây lúa phát triển
tốt nhất.
Từ kết quả nghiên cứu các quy trình kỹ thuật để áp dụng vào sản xuất
thực tế nhằm chống biến đổi khí hậu và tăng hiệu quả sản xuất.
1.4. Điểm mới của đề tài
- Đề tài đãxác địnhđược chế độ nướcảnh hưởng đến môi trường đất vàcó
mối quan hệ giữa các yếu tố môitrường ảnh hưởng đến sự phát triển của bộ
rễ, sinh trưởngvà năngsuất lúa ở các thời kỳ chính của cây lúa.
- Đề tài đãxác địnhđượcmốiquan hệ giữa sự phát triển của bộ rễ ở các chế
độ tưới nướckhác nhau với sự sinh trưởng, phát triển củathân lá, năngsuất
và các yếu tố cấu thành năngsuất ở các giai đoạn sinh trưởng chính của cây
lúa giốngKhang dân 18.
- Đề tài đãxác địnhđượcmốiquan hệ giữa sự sinh trưởng phát triển của
thân lá bị ảnh hưởng dướitác độngcủa các chế độ tưới nước khác nhau với
năngsuất và các yếu tố cấu thành năng suất
- Đề tài đãnghiên cứu ảnh hưởng tương tác giữa chế độ nước và phương
pháp làm cỏ khác nhau đến sự phát triển của bộ rễ, sinh trưởng, năng suất
lúa.

17. 4
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài
Để thực hiện nghiên cứu chúng tôi đưa ra khung khái niệm nghiên cứu
nhằm xác định các yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến sinh
trưởng của bộ rễ lúa như sau:
Môitrường đất ảnh hưởng đến bộ rễ lúa
Nước Nước
Hình 1.1 Sơ đồ mô tả bộ rễ lúa bị ảnh hưởng dưới tác động của nước
và các yếu tố trong môi trường đất
Nước ảnh hưởng đến môi trường đất và ảnh hưởng đến lý tính như
kết cấu, độ chặt của đất, độ pH, dinh dưỡng tổng số và dinh dưỡng dễ tiêu
trong đất ( N,P,K), vi sinh vật đất và quá trình cố định/chuyển hóa dinh
dưỡng do vi sinh vật đất thực hiện do đó sẽ ảnh hưởng đến khả năng sinh
trưởng của bộ rễ cũng như ảnh hưởng gián tiếp đến sinh trưởng và năng
suất của cây lúa.
1.2. Đặc điểm hình thái, giải phẫu và sinh lý của bộ rễ lúa
1.2.1.Đặc điểm hình thái rễ
Hình thái bên ngoài và cấu tạo bên trong của rễ các loài thực vật rất
đa dạng, nó phụ thuộc vào chức năng sinh lý của cây và thích ứng với môi
Môi trường đất
Bộ rễ
lúa
lúa
Ô xy
Vi sinh
vật
Dinh
dưỡng
tổng số
pH
Dinh dưỡng dễ
tiêu
Độ chặt
đất

18. 5
trường xungquanh. Theo Yoshida(1985), chiều dài của rễ lúa tại thời kỳ trỗ
có thể đạt 15 đến 34 km trên một m2 đất đối với cây lúa nương. Bên cạnh
những hình thái đặc trưng rễ lúa cũng mang những nét tương đồng với các
loại rễ cây một lá mầm khác. Chính vì vậy, hình thái của rễ cây một lá mầm
cũng như hình thái riêng của cây lúa được trình bày dưới đây sẽ đem lại cái
nhìn tổng quát hơn khi đi sâu vào tìm hiểu hình thái rễ lúa.
1.2.1.1. Hình tháirễ lúa
Rễ là cơ quan chủ yếu trong việc hấp thụ nước và chất dinh dưỡng để
chuyển lên các cơ quan phía trên, nhờ đó cây trồng có thể phát triển và đạt
năngsuất theo mongmuốn. Rễ lúa thuộc loại rễ chùm, có cấu tạo sơ cấp, sau
khi lúa nảy mầm, rễ mầm xuất hiện, tồn tại 5 - 7 ngày rồi rụng đi. Từ các đốt
trên thân mọc ra các rễ phụ, phát triển nhanh tạo thành rễ chùm, ăn nông.
Trong thời gian sinh truởng số luợng và khối luợng rễ tăng dần từ cấy, đẻ
nhánh, làm đòng và đạt cao nhất lúc trỗ bông, giảm dần đến khi lúa chín. Rễ
lúa hút nuớc, dinh dưỡng nhiều nhất là thời kỳ làm đòng và trỗ bông. Giai
đoạn sinh truởngdinh dưỡngrễ lúa ăn nông chủ yếu tập trung ở tầng đất 0-
10cm. Khi cây lúa buớc sang giai đoạn sinh truởng sinh thực, rễ lúa phát
triển mạnh về số luợng, khối luợng và có thể ăn sâu xuống tầng đất 30 -
50cm để hấp thu dinh duỡng ở tầng đất sâu và giữ cho cây bám chắc vào
đất, tránh đổ gẫy khi mang đòng.
Hệ thống rễ lúa là một hệ thống rễ xơ, có thể chia ra làm 3 nhóm: rễ
mầm (seminal root) - rễ mọc ra đầu tiên sau khi hạt nảy mầm, rễ trụ
(mesocotyl root) - trục giữa các mắt của lá bao mầm và nền của gốc tự do và
rễ nút (nodal root) - rễ sau phôi. Các rễ bên sẽ mọc ra từ 3 nhóm rễ trên
(Gowda et al, 2011). Ba loại rễ trên khác nhau về giải phẫu, nguồn gốc và
chức năng. Rễ mầm phát triển 3 tới 5 cm chiều dài sau khi nảy mầm. Trong
cây lúa, chỉ có một rễ mầm hoặc rễ phôi và nó là rễ dài nhất trước thời kì ra
lá thứ ba (Zhang et al, 2001). Nói chung, rễ mầm có khả năng hấp thụ kém
và vai trò của chúng bị giới hạn trong việc hút nước, chất dinh dưỡng trong
giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng của cây.
Các rễ trụ được lớn lên từ trục trung diệp (trục giữa các mắt của lá
bao mầm và nền của gốc tự do).
Các rễ nút là các rễ sau phôi, chúng mọc lên từ các mắt trên nền của

19. 6
thân chính và chồi rễ, mọc sâu trong đất và tạo ra bộ khung cho toàn bộ bộ
rễ lúa (Gowda et al, 2011).
Theo HongWang(2005)có ba loại rễ bên khác nhau đã được tìm thấy
ở cây lúa, đó là:
+ Loại dài: dài và có đường kính lớn (0,2 tới 0,3 mm) có khả năng
phân nhánh;
+ Loại trung bình: dài và có đường kính lớn nhưng không phân
nhánh;
+ Loại ngắn: ngắn và khỏe có đường kính từ 0,035 tới 0,1mm, không
phân nhánh nhưng số lượng rất lớn.
Các loại rễ bên rất đa dạng về đặc điểm giải phẫu, có đặc điểm phát
triển riêng, và phản ứng trong các môi trường đất khác nhau (Yamauchi et
al, 1996).
Mỗi mắt lúa có khoảng 5-25 rễ bất định, chúng mọc dài, nhiều nhánh
và lông hút. Tại mỗi mắt có hai vòng rễ: Vòng rễ trên to và khỏe, vòng rễ
dưới nhỏ và kém quan trọng, rễ bất định đầu tiên mọc ra từ mắt đầu tiên
của trục trung diệp.
Hình 1.2. Hình thái rễ lúa (Yoshida, 1985)
1.2.1.2. Đặc điểm cấu tạo của rễ lúa
Rễ lúa cũng có cấu tạo giải phẫu đặc biệt giúp cây lúa thích nghi với
điều kiện ngập nước. Trong rễ lúa, tế bào vỏ trong đứt gẫy tạo ra các mô

20. 7
không khí (aerenchyma) thông với thân và lá. Tuy nhiên sự hình thành các
khoang trống này của cây lúa trong môi trường ngập nước cũng là nguyên
nhân gây ra việc năng suất lúa giảm khi so sánh giữa ruộng lúa ngập nước
liên tục và ruộng theo phương pháp nước cạn xen kẽ.
Hình 1.3 Cấu tạo mặt cắt ngang rễ lúa ( Yoshida, 1985)
Bên cạnh sự thay đổi về giải phẫu, rễ lúa cũng có những thay đổi về
hình thái phù hợp với điều kiện ngập nước. Sự thích nghi về mặt hình thái
của rễ lúa có thể kể đến như: sự dày lên của rễ bất định trong điều kiện oxy
thấp, số lượng rễ bất định tăng, diện tích bề mặt rễ tăng nhằm tăng diện tích
trao đổi giữa không khí và nước (Predeepa-Javahar, 2013); tỉ lệ tương đối
của rễ và thân giảm xuống có tác dụng giảm khoảng cách vận chuyển khí
trong cây (Barrett-Lennard, 2003); số lượng và chiều dài rễ bên của lúa
cũng giảm đi để phù hợp hơn với điều kiện ngập nước; không bào của rễ tự
dày lên và chống lại sự ngập nước trong ruộng lúa (Insalud et al, 2006); và
việc mất oxy trong rễ lúa được ngăn chặn bằng việc tạo ra một rào cản
không khí trong rễ lúa (Colmer et al, 2006).
Trong điều kiện trên đất khô thì số lượng rễ lúa nhiều hơn, khối
lượng khô của rễ lớn hơn so với trên đất ngập nước. Giống lúa cạn có số
lượng rễ lớn, độ lớn, độ dài và đặc biệt là độ dày vỏ rễ lớn hơn nhiều so với
lúa nước. Điều đó giúp cho rễ lúa cạn ăn sâu và phát triển tốt hơn trên đất
Lớp vỏ trong

21. 8
khô cạn ít nướcvà đây cũnglà đặc tính chịu hạn của lúacạn. Chiều dày vỏ rễ
lớn hơn cũng giúp chúng ta giải thích được được một trong những nguyên
nhân tại sao lúa cạn phát triển tốt ở ruộng nước, ngược lại lúa nước chỉ phát
triển ở ruộng nước mà không phát triển tốt trong điều kiện hạn hán
được(Predeepa-Javahar, 2013).
1.2.2.Đặc điểm sinh lý của bộ rễlúa
1.2.2.1.Một số nghiêncứu về bộ rễ và chức năng hấp thụnước
Yambao vàcộng sự (1992)đưa ra giả thuyết rằng rễ có kích thước lớn
hơn có khả năng chống hạn cao hơn bởi chúng có bán kính mạch gỗ lớn hơn,
kháng dòng nước quanh trục thấp hơn so với các bộ rễ cây khác, do đó có
khả năng hấp thụ nước tốt hơn trong các tầng đất sâu.
Khi gặp hạn rễ lúa mọc dài hơn, phân bố rộng và sâu vào các lớp đất
giúp cây lúa tận dụng được nước dưới sâu. Khi bắt đầu gặp hạn ở giai đoạn
cây con, khối lượng rễ và tỉ lệ rễ / thân lá tăng lên, sinh nhiều rễ đốt vì rễ
đốt có khả năng đâm xuyên hơn các rễ khác, do đó tăng cường khả năng hấp
thụ nước. Cũng theo đó, nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng khi chịu hạn, rễ mọc
dài vàphân bố rộng, sâu hơn trong các lớp đất giúp cây trồng tận dụngđược
dưới nước sâu. Khi nước khan hiếm, chiều dài rễ, số rễ, khối lượng khô của
rễ, tốc độ hút nước là các yếu tố quan trọng giúp cây kháng hạn, bảo vệ
nguồn nước cho cây sinh trưởng, phát triển tốt nhất. Bên cạnh đó, tế bào rễ
có áp suất thẩm thấu cao, sức hút nước lớn (Nguyễn Đình Giao và cộng sự,
1997).
Steudle và Peterson (1998) đã tóm tắt “Quá trình vận chuyển tổng
hợp” cho quá trình hấp thụ nước, vận chuyển nước trong rễ và chỉ ra rằng
sự vận chuyển qua chất nguyên sinh, không bào và tế bào vận chuyển góp
phần hấp thụ nước, vận chuyển nước cho cây. Sự kết hợp các con đường có
thể được sử dụng, ví dụ như nước đi vào chất nguyên sinh và có thể sau đó
băng qua màngplasma đểdi chuyển vào trong thành tế bào (Steudle, 2000),
việc trao đổi giữa các con đường có thể giúp rễ chỉnh lý khả năng hút nước
của chúng thông qua nhu cầu thoát hơi nước trong lá. Khả năng hấp thụ
nước của rễ và độ dẫn nước được đánh giá thông qua áp suất rễ.

22. 9
1.2.2.2.Rễ lúa và chức năng hấp thụ chất dinh dưỡng
Sự hấp thụ chất dinh dưỡng của cây dựa vào hai cơ chế: cơ chế chủ
động và cơ chế thụ động (Nguyễn Thành Đạt và cộng sự, 2008).
Cơ chế thụ động: Rễ cây có thể hút các chất khoáng bằng các cơ chế
ít nhiều mang tính thụ động dựa trên quá trình khuyếch tán, quá trình hút
bám trao đổi, quá trình phân phối theo cân bằng Donnan...
Cơ chế hút khoáng thụ động không có tính chọn lọc, không phụ thuộc
vào hoạt động sinh lý của cây, các chất khoáng đi vào rễ nhờ sự chênh lệch
nồng độ các ion trong rễ và ngoài môi trường.
Cơ chế chủ động: Sự hút chủ động các nguyên tố khoáng bởi hệ rễ
liên quan đến quá trình trao đổi chất của tế bào.
Paul R. Adler (2003) cho rằng kết cấu hóa học của các mô thực vật
không thể phản ánh được sự hiện diện của chất dinh dưỡng trong dung
dịch đất. Sự khác biệt này là kết quả của sự hấp thụ có lựa chọn và vận
chuyển của chất dinh dưỡng bởi hệ thống rễ.
Theo HoàngMinhTấn (2006), chất khoáng muốn đi vào cây thì trước
hết phải được hấp thụ trên bề mặt rễ và sau đó ion khoáng đi qua chất
nguyên sinh để vào trong tế bào và được chuyển từ tế bào này sang tế bào
khác rồi đi đến tất cả các bộ phận của cây. Các ion khoáng tan trong dung
dịch đất hoặc được hấp phụ trên bề mặt keo đất sẽ được rễ cây hấp phụ
trên bề mặt nó.
1.2.2.3.Rễ cây và chức năng neo giữ
Chức năng neo giữ là một trong những chức năng quan trọng của bộ
rễ lúa. Rất nhiều nghiên cứu đã cho rằng các rễ bên và các lông hút đóng vai
trò trong việc neo giữ của cây. Bailey và cộng sự (2002) đã tiến hành thí
nghiệm để kiểm tra vai trò của rễ bên và lông hút trong việc neo giữ, kháng
lại việc nhổ cây theo chiều thẳng và đưa ra kết luận rằng lông hút không
đóng vai trò quan trọng trong vai trò neo giữ cây như rễ bên trong đất.
1.2.3.Ảnh hưởng của yếu tố di truyền đến sinh lý rễ lúa
Yusaku Uga và cộng sự (2013) đã xác định được một gen ở cây lúa
được gọi là Deeper Rooting 1 (DRO1) tạo ra rễ cây sâu hơn, giúp tăng năng
suất gấp ba lần trong điều kiện hạn hán. Lúa là cây rất nhạy cảm với khô hạn

23. 10
vì có bộ rễ nông, nhưng nghiên cứu mới cho thấy rằng bằng cách hướng rễ
cây đi xuống thay vì tỏa ngang, gen DRO1 làm cho rễ ăn sâu gần gấp đôi so
với những giống lúa tiêu chuẩn. Theo nghiên cứu trên khi cây lúa có bộ rễ
sâu hơn thì cây có thể nhận được nước và chất dinh dưỡng từ các lớp đất
sâu từ đó giảm thiểu tác động có hại do hạn gây ra.
Zhao và cộng sự (2009) đã tìm thấy gen WOX (WUSCHEL-related
Homeobox) trong cây lúa, với tên gọi là gen WOX11, điều khiển hoạt động
đâm rễ và tăng trưởng của rễ. Nghiên cứu cho thấy sự thể hiện của gen đáp
ứng với auxin- và cytokinin, do ảnh hưởng của sự thể hiện gen WOX11 và
phân tử RNA can thiệp trong cây biến đổi gen. Kết quả này cho thấy WOX11
có thể là bộ máy tổng hợp của auxin vàcytokinin truyền tín hiệu điều tiết sự
phát triển tế bào trong suốt thời kỳ tạo đỉnh rễ.
Theo Karaba và cộng sự (2007) sinh khối rễ của cây chịu hạn tăng lên
trong điều kiện tưới nước trở lại. Gen HDR với yếu tố chuyển mã AP2/ERF,
được phân lập trong dòng đột biến của Arabidopsis (theo kiểu gắn thêm
chức năng) hrd-D, điều khiển tính trạng sức mạnh của rễ, sự phân nhánh, tế
bào biểu bì, độ dầy của lá với tỷ lệ lục lạp tăng cao trong tế bào mesophyll,
làm thúc đẩy hiện tượng đồng hóa quang hợp và hiệu suất quang hợp có vai
trò quan trọng trong việc nâng cao khả năng chịu hạn của lúa.
1.2.4.Các đặc điểm hình thái và sinh lý của rễ ảnh hưởng đến sinh
trưởng, phát triển lúa
Rễ phát triển là điều cần thiết cho sự tăng trưởng và năng suất lúa. Hệ
thống rễ lúa hấp thụ chất dinh dưỡng và nước từ đất và đưa đến phần trên
của cây (Sariam, 2009).
Shi và cộng sự (2002) đã phát hiện rễ lúa trong điều kiện nước cạn
xen kẽ hoạt động mạnh hơn so với điều kiện ngập nước do đất thoáng khí
hơn, nhờ đó cây lúa đẻ nhánh khỏe hơn, sinh khối cao hơn, lá lúa tươi hơn
và có hàm lượng diệp lục cao hơn. Jiang và cộng sự (1985) chỉ ra rằng, nếu
rễ hoạt động mạnh trong giai đoạn lúa chín, lá lúa sẽ giữ thẳng, và già đi với
tốc độ chậm hơn làm giảm quá trình héo cũng như quá trình sản sinh ra các
sản phẩm quang hợp (photosynthate) cũng được kéo dài hơn, do đó năng
suất cao hơn. Số lượng rễ lớn cũng là một trong những chỉ tiêu để đánh giá
khả năng chống hạn của lúa. Thông thường, bề mặt rễ lớn hơn đồng thời với

24. 11
diện tích trao đổi ion cao, do đó chất dinh dưỡng sẽ được hấp thụ cao hơn
cũng là nguyên nhân dẫn đến việc tăng năng suất 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 đấttrồng lúa.
Theo Phạm Phước Nhẫn và cộng sự (2013) sự biến động giá trị pH
của nước trên ruộng lúa trong 3 chế độ quản lý nước bao gồm ngập thường
xuyên, nước trong ống cách mặt đất 15cm và 30cm cho thấy: quản lý nước
theo chế độ tưới nước khi mực nước trong ống cách mặt đất 15 cm là ít biến
động nhất và giá trị pH ở chế độ nước tưới này là thuận lợi hơn cho cây lúa
so với hai chế độ còn lại. Sự biến động pH nước trong 3 chế độ cung cấp
nước không tuân theo một quy luật nào và khác biệt nhau.
Từ kết quả nghiên cứu, Geng S.M và cộng sự (2014) kết luận hệ sinh
thái đất nông nghiệp bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi hạn hán. Sinh khối các
bon, vi sinh vật trong đất sẽ tăng khi giảm lượng nước với điều kiện độ ẩm
đất cao hơn 19,5%, còn khi điều kiện độ ẩm đất thấp hơn 19,5% thì điều
này không xảy ra.
Trong đất ngập nước, sự khuếch tán của không khí thông qua các
khoảng trống trong đất bị hạn chế mạnh bởi hàm lượng nước trong đất,
điều này ức chế sự phát triển của rễ, do không thông thoáng nên oxy không
lưu thông được là nguyên nhân chính gây thương tổn cho rễ và phát triển
chồi cây (Vartapetian et al, 1997). Lượng oxy hòa tan tối đa trong nước
ngập nhỏ hơn 3% so với khối lượng tương tự trong không khí. Lượng oxy
hòa tan này nhanh chóng được bộ rễ và các vi sinh vật hiếu khí tiêu thụ
trong giai đoạn đầu của ngập úng. Ngoài việc gây ra tình trạng thiếu oxy,
ngập úng cũng gây trở ngại cho việc khuếch tán hoặc oxy hóa các chất khí
như etylen (Arshad et al, 1990), điều này dẫn tới tích lũy chất độc trong đất,
cản trở sự phát triển và chức năng của rễ.
Các chế độ nước khác nhau có tương tác với cấu trúc đất và ảnh hưởng
đến năng suất lúa. Kết cấu đất có ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước của
đất (Dou et al, 2016).

25. 12
Ngô Thanh Sơn và cộng sự (2008) đã tiến hành thí nghiệm để so sánh
hiệu quả sử dụng nước của 3 chế độ tưới tiết kiệm: i) ngập liên tục 5cm, ii) ngập
khô xen kẽ; iii) tưới cho đến khi đất bị bão hòa và ảnh hưởng của các chế độ
nước này đến độ ẩm đất, tính chất hóa học của đất và năng suất lúa. Kết quả chỉ
ra rằng không có sự sai khác ý nghĩa về các tính chất hóa học (khả năng oxy
hóa, pH, nồng độ amoni, nồng độ nitorate và nồng độ phốt pho) của đất dưới ba
chế độ nước khác nhau.
Vallino và cộng sự (2014) chỉ ra rằng trồng lúa trong điều kiện ngập nước
có ảnh hưởng tiêu cực đến sự ra rễ và sự phát triển của hệ nấm cộng sinh
arbuscular. Thêm vào đó, sự ra rễ trở nên rõ ràng hơn trong điều kiện khô và
được thúc đẩy bởi hệ nấm.
1.3.2.Ảnh hưởng của các chế độ nước tới phát triển rễ
Độ ăn sâu của rễ và quá trình nitrat hóa vùng rễ trong điều kiện canh
tác hiếu khí cao hơn đáng kể so với tình trạng liên tục bị ngập lụt
(Dandeniya W.S. và Thies J.E, 2012). Thí nghiệm của Mirshravà cộng sự
(2010) tiến hành trên hai vụ để đánh giá ảnh hưởng của biến đổi chế độ
nước và mô hình cây trồng đối với sự tăng trưởng của rễ cây lúa, chồi và
năng suất. Với 4 chế độ nước được thiết kế: ngập liên tục trong giai đoạn
sinh dưỡng (IFV), ngập liên tục kéo dài đến giai đoạn sinh sản (IF-R), không
bị ngập (NF), ngập toàn bộ (CF), kết hợp với 3 loại hình cấy với mật độ và
khoảng cách khác nhau: Cấy 1 dảnh / khóm với khoảng cách độ rộng là
30x30 cm (P1), cấy 1 dảnh / khóm với khoảng cách cấy là 20x 20cm (P2) và
3-4 cây/khóm với khoảng cách 20x20 cm (P3). Thí nghiệm chỉ ra rằng sự
kết hợp giữa cấy 1 dảnh, cả P1 và P2 với chế độ nước IFV cải thiện được mật
độ chiều dài rễ, hoạt động sinh lý rễ, lượng chất diệp lục của lá trên và lá
dưới, làm sản lượng cao hơn, so với các phương pháp kết hợp khác.
Kết quả thí nghiệm của Huguenin và cộng sự (2009) khi nghiên cứu
trên giống lúa truyền thống KDML105 cho thấy chiều dài rễ tăng trong tất
cả các chế độ nước (ngập, ẩm, xen kẽ ngập ẩm) nhưng quá trình phát triển
bị chậm lại do không gian chậu thí nghiệm bị hạn chế. Trong điều kiện ngập
và xen kẽ ngập ẩm khoảng 65% rễ phát triển tốt, 35 % còn lại là rễ trung
bình và rễ thô, tỷ lệ này không đổi theo thời gian. Đối với công thức ngập
nước rễ chủ yếu là rễ thẳng, trong khi công thức ẩm rễ có xu hướng đường

26. 13
gấp khúc. Đối với công thức ngập khô xen kẽ có một số rễ mọc ra sau mỗi
lần tháo nước.
Sự sai khác có ý nghĩa về chiều dài rễ giữa các chế độ nước khác nhau
sau 4 tuần với công thức ẩm và công thức ngập khô xen kẽ, còn công thức
ngập không có sự khác biệt nhiều. Trong khi đó đường kính rễ trung bình
tương đối ổn định theo thời gian trong 3 chế độ nước ngập nước, ngập khô
xen kẽ và ẩm (84± 5, 80±7 và 92± 13 mm).
Mohd Khairi và cộng sự (2015) nghiên cứu sự ảnh hưởng của việc
thiếu nước tới khả năng sinh trưởng, phát của cây lúa được trồng dưới các
chế độ nước khác nhau với4 công thức: T1: Ngập 5cm; T2: Ngập 1-3 cm; T3:
Ngập bão hòa 1cm và T4: ngập nước và khô xen kẽ. Kết quả công thức T4
cho thấy pH trong đất giảm (p<0.0001) nhưng EC trong đất tăng (p≤ 0.041)
so sánh với công thức đối chứng.
Nghiên cứu của Sariam (2009) về ảnh hưởng của việc tưới đến sự
phát triển của rễ và năng suất lúa chỉ ra rằng tổng chiều dài rễ tăng mạnh ở
tất cả các chế độ nước từ giai đoạn đẻ nhánh tối đa đến đầu giai đoạn hình
thành bông, sau giai đoạn làm đòng. Ở giai đoạn chín, tổng trọng lượng khô
của rễ dưới điều kiện đất đủ ẩm không tưới chỉ bằng 25% tổng trọng lượng
khô của rễ dưới điều kiện ngập nước và tưới nước bão hòa. Sự phát triển
của rễ lúa và mật độ rễ dài giảm dần khi càng xuống sâu dưới mặt đất trong
suốt các quá trình phát triển của cây lúa dưới điều kiện ngập nước và tưới
nước bão hòa. Tuy nhiên, dưới điều kiện giữ đất chỉ đủ ẩm (non flooded-
field capacity), mật độ rễ dài lớn ở tầng đất từ 0-10cm, giảm dần ở tầng
10cm đất tiếp theo và sau đó tăng trở lại nếu xuống sâu hơn đặc biệt là
trong giai đoạn trỗ và vào chắc.
Thông thường, rễ càng nhiều thì chiều dài rễ càng lớn và do đó khả năng
hút nước và chất dinh dưỡng càng lớn, bộ rễ càng phát triển tốt (Dou et al,
2016). Gu Dongxiang và cộng sự (2017) chứng minh rằng căng thẳng (stress)
nhiệt độ cao ở mức độ phù hợp sẽ thúc đẩy sự phát triển của bộ rễ. Tổng chiều
dài rễ ở các công thức ngập là dài nhất trong khi các công thức khô có rễ ngắn
nhất do sinh khối rễ được tích lũy quá ít dưới điều kiện thiếu nước. Đường kính
rễ và tỉ lệ diện tích bề mặt của các rễ bên ở chế độ khô cao hơn so với ở chế độ
ngập nước. Điều này chỉ ra rằng cây lúa có xu hướng làm tăng diện tích hấp thụ

27. 14
bằng cách sử dụng các chất đồng hóa có sẵn để làm tăng khả năng hấp thụ của rễ
dưới điều kiện có sức ép nhiệt.
Theo Elie và cộng sự (2009), mối quan hệ giữa hình dạng rễ và chế độ
nước phụ thuộc vào a) sự cần thiết của việc sục khí dưới điều kiện ngập liên tục
và dẫn đến sự thay đổi hình thái rễ; b) sự cản trở cơ học của đất với chế độ
nước; và c) sự thay đổi độ hòa tan và khuếch tán phốt pho dưới các chế độ nước
khác nhau. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng tỷ lệ rễ ở các tầng đất và độ dài rễ là
khác nhau giữa các công thức nước, mặc dù tổng chiều dài rễ và bán kính rễ
trung bình không có sự khác biệt.
Nghiên cứu của Kato và Okami (2011) về hình thái rễ, tính dẫn nước và
mối quan hệ của nước với cây lúa năng suất cao trong điều kiện hiếu khí chỉ ra
rằng sự xuất hiện tự nhiên của rễ và rễ bên đã bị hạn chế ngay cả trong những
điều kiện gần như bão hòa, làm giảm 72-85% tổng chiều dài rễ trong điều kiện
canh tác hiếu khí.
Greisler, (1963) đã thực hiện thí nghiệm với sáu chế độ nước khác nhau từ
khô cho tới ngập nước, phương pháp đo tỉ lệ bốc hơi được thực hiện bắt đầu từ
thời kỳ làm đòng. Năm ngày trước khi làm thí nghiệm, các cây được dội nước
do đó thí nghiệm đo tỉ lệ thoát hơi nước được thực hiện dưới việc cung cấp nước
lí tưởng. Kết quả thí nghiệm chỉ ra rằng các cây được cung cấp nước bình
thường có tỉ lệ thoát hơi nước cao nhất. Tuy nhiên, tỉ lệ thoát hơi nươc của công
thức rất khô, khô và bình thường là gần giống nhau mặc dù chiều cao cây của
các công thức trên là rất khác biệt. Trọng lượng khô trung bình của từng cây đối
với công thức tưới nước bình thường là 185g, còn đối với công thức khô là 60g.
Ngược lại, những cây thuộc công thức ngập chỉ ra sự thoát hơi nước thấp hơn
nhiều so với côngthức cung cấp nước thông thường và không có sự khác biệt có
ý nghĩa với trọng lượng khô.
Tinklin và cộng sự, (1966) đã thực hiện một nghiên cứu về mối quan hệ
giữa việc cung cấp nước và sự thoát hơi nước qua lá, kết quả chỉ ra rằng nhân tố
quan trọng cản trở việc di chuyển của nước trong cây là do nước được giữ lại ở
rễ.Nếu một chiếc lá bị cắt bỏ đi từ một cái cây đang trong quá trình thoát hơi
nước, và cái cây đó vẫn cho thoát hơi nước với tỉ lệ giống như chưa bị ngắt lá thì
nước cung cấp cho cái cây đó sẽ bị mất đi tại các cuống lá còn lại trên cây.
1.3.3. Ảnh hưởng của các chế độ nước tới sinh trưởng, năng suất lúa

28. 15
Kết quả thí nghiệm của Huỳnh Quang Tín và cộng sự (2015) về ảnh
hưởng của kỹ thuật tưới đến năng suất và phát thải methane cho thấy năng
suất lúa khô của công thức canh tác theo truyền thống (6,6 t/ha) thấp hơn
và khác biệt ý nghĩa với công thức áp dụng quy trình “1 Phải 5 Giảm” kết
hợp với kỹ thuật tưới “ngập khô xen kẽ AWD”(7,3 t/ha) và công thức áp
dụng quy trình “1 Phải 5 Giảm” như đã khuyến cáo (6,8 t/ha). Chế độ kiểm
soát nước khác nhau gây ra sự thay đổi rõ ràng về số bông/m2 mặc dù
không gây ra sự khác biệt về số hạt chắc và tỷ lệ hạt chắc trên bông.
Những nhà nghiên cứu hiện nay đang phát triển những công nghệ tiết
kiệm nước cho canh tác lúa, giống như ngập khô xen kẽ (AWD) (Bouman và
Tuong, 2001; Belder et al, 2004), canh tác trong điều đất bão hòa nước
(Tuonget al, 2004), gieo sạ (Tabbal et al, 2002), canhtác lúa trong điều kiện
hạn chế nước (Bouman et al, 2005; Kato et al, 2009). Những kết quả nghiên
cứu đã cho thấy việc sử dụng nước trong canh tác lúa có giảm về số lượng,
tuy nhiên vẫn chưa xác định được ảnh hưởng đến tăng hay giảm năng suất
lúa (Bouman et al, 2007).
Nghiên cứu của Amod Kumar Thakur và cộng sự (2013) so sánh với
phương pháp canh tác SRI và phương pháp truyền thống, phương pháp
canh tác ngập khô xen kẽ 1,3,5,7 ngày luân phiên, kết quả chỉ ra rằng
phương pháp SRI có bộ rễ lớn hơn, số nhánh nhiều hơn, cải thiện mạch dẫn
và tỷ lệ quang hợp tại giai đoạn vào chắc so với phương pháp truyền thống.
Kết quả cho thấy phương pháp canh tác áp dụng SRI có chiều dài bông, số
hạt trên bông và tỷ lệ hạt chắc trên từng bông, khối lượng 1000 hạt lớn hơn
và năng suất lớn hơn so với các chế độ nước xen kẽ. Theo đó thì phương
pháp SRI đạt năng suất cao hơn 49% và sử dụng ít nước hơn 14 % so với
phương pháp truyền thống. Năng suất cao nhất của phương pháp truyền
thống là công thức luân phiên 1 ngày (4,35 t/ha), còn phương pháp SRI thì
năng suất cao nhất là của công thức luân phiên 3 ngày đạt 6,35 t/ha.
Các yếu tố kỹ thuật của SRI đã tạo một môi trường thuận lợi cho cac
đac điem di truyen cua lua phat huy tac dung, the hien ơ cac yeu to cau
thanh nangsuat. Cac congthưc ap dungSRI mac du co so bong/m2 thap hơn
so vơi đoi chưng nhưng lai co ưu the vươt troi ve bong to, so hat chac/bong
do đo nang suat tang cao. Cong thưc đat nang suat cao nhat la ơ tuoi ma 2,5
lá, mật độ cấy 25 khóm/m2, làm cỏ 2-3 lần: đối với giống KD18, năng suất

29. 16
cao hơn so với đối chứng từ 28-31% (nguyên nhân quyết định là do số hạt
chắc/bông tăng); giống Bao thai năng suất cao hơn so với đối chứng từ 25-
35% (nguyên nhân quyết định là do số bông/m2 tang). Cac cong thưc con lai
co nang suat thưc thu tương đương vơi cong thưc đoi chưng ở mức độ tin
cậy 95% (Phạm Thị Thu và Hoàng Văn Phụ, 2014).
Mohd Khairi và cộng sự (2015) nghiên cứu ảnh hưởng của các chế độ
nước tới sinh trưởng, phát triển của cây lúa. Kết quả chỉ ra rằng phương
pháp canh tác ngập khô xen kẽ làm giảm đáng kể chiều cao cây (9%), số
nhánh (p≤0,04), số bông (p≤ 0,024), tỉ lệ hạt chắc (p ≤0,037), sản lượng (p
≤0,001), chỉ số kinh tế (p ≤0,005), tăng tỉ lệ hạt lép (p ≤0,011) so với công
thức đối chứng. Công thức ngập 1cm tiết kiệm 45% nước so sánh với công
thức ngập 5cm nhưng năng suất tương tự như công thức ngập 5cm và 1-
3cm. Kết quả cho thấy nước ngập bão hòa 1 cm có thể bổ sung vào cách thức
canh tác của người dân, không ảnh hưởng tới sản xuất lúa, cây và đặc điểm
của đất.
Nghiên cứu của Weerakoonvà cộng sự (2010) chỉ ra cho thấy năng
suất ở công thức tưới bão hòa và công thức ngập không có sự sai khác có ý
nghĩa còn ở công thức ngập khô xen kẽ thì sự sai khác này có ý nghĩa. Ở điều
kiện bão hòa, yêu cầu nước tưới cần ít hơn so với phương pháp ngập. Yêu
cầu nước tưới thấp nhất là tại điều kiện bão hòa tới điều kiện khô. Kết quả
cho thấy rằng khi nước trong đất được giữ ở mức bão hòa sẽ tiết kiệm được
một lượng đáng kể của nước tưới mà không ảnh hưởng tới năng suất.
Những ruộng sản lượng cao từ trước đến nay hầu như đều là những
ruộng tháo nước được tốt. Sau khi lúa bén chân rút nước đi và chỉ để ở
trạng thái ẩm, khi phân hóa đòng mới cho nước vào có thể làm tăng năng
suất tới 20%. Nguyên nhân tăng sản cảu phương pháp tưới muộn ngoài khả
năng biến đa số nhánh thành nhánh có ích, tăng số bông, còn có khả năng
làm cho bộ rễ phát triển mạnh, duy trì được sức sống cho đến cuối thời kỳ
sinh trưởng ( Togari-Matsuo, 1977).
Nước trong đất canh tác lúa mà thấp hơn so với điều kiện bão hòa sẽ làm
giảm năng suất lúa (Tuong và Bouman, 2003). Ngô Thanh Sơn và cộng sự
(2008) cũng chứng minh răng duy trì độ ẩm bão hòa cho ruộng lúa giúp đem lại
năng suất cao nhất và sử dụng ít nước tưới nhất. Sự thâm hụt nước sẽ ảnh hưởng

30. 17
tới sự phát triển của cây, khả năng ra hoa và năng suất hạt 21%, 50% và 21 %,
tương ứng (Sarvestani et al, 2008). Sự thâm hụt nước tại giai đoạn giữa thời kì
đẻ nhánh thì làm giảm đáng kể ( P< 0.05) chiều cao cây, số lượng bông từng cây
và trì hoãn thời kì trỗ. Sự thay đổi chế độ nước tại các giai đoạn phát triển khác
nhau của cây lúa làm giảm đáng kể năng suất lúa do tăng tỉ lệ hạt lép (Davatga,
2009), thực tế cho thấy rằng sự thâm hụt nước làm chậm quá trình tổ hợp
carbohydrate trong quá trình sinh sản sinh dưỡng của cây lúa (Rahman et al,
2002). Kumar và cộng sự (2006) chỉ ra rằng tỉ lệ hạt lép sẽ cao hơn bình thường
khi bị ảnh hưởng bởi khô hạn trong giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng. Sự thâm
hụt về nước tại thời kì trỗ làm cho hoa phát triển không bình thường, giảm tỉ lệ
hạt chắc và tăng tỉ lệ hạt lép (Hsiao et al, 1976). Trọng lượng rễ lớn nhất khi bị
chịu hạn nhẹ tại 50% thời kì trỗ, sau đó là chịu hạn nặng trong giai đoạn giữa
thời kì đẻ nhánh, sự phát triển của lá và tỉ lệ thoát hơi nước bị ảnh hưởng như
nhau đối với sụ thâm hụt nước. Tuy nhiên, trong giai đoạn giữa của thời kì đẻ
nhánh, sự phát triển của lá là bị ảnh hưởng hơn so với quá trình thoát hơi nước
(Davatga, 2009). Sự thâm hụt nước tại thời kì đẻ nhánh ảnh hưởng mạnh mẽ
nhất tới tổng sinh khối do bị giảm tỉ lệ quang hợp và tích lũy khối lượng khô.
Tổng tích lũy chất khô trong điều kiện ngập nước sau đó rút cạn để đất đủ ẩm
cao hơn trong điều kiện đất đủ ẩm tuy nhiên cao hơn trong điều kiện đất bị ngập
nước (Elie et al, 2009).
1.3.4.Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của rễ
Sự sinh trưởng và phát triển của thực vật nói chung và của cây lúa nói
riêng đều chịu sự tác động từ các yếu tố ngoại cảnh. Theo đặc điểm tính
chất, chúng tôi chia các yếu tố ngoại cảnh ra làm bốn yếu tố:
Yếu tố vật lý bao gồm: nhiệt độ, ánh sáng, thành phần cơ giới đất, chế
độ nước và lượng mưa, oxy.
Yếu tố hóa học bao gồm: pH, dung dịch đất, dung trọng đất, độ mặn
đất, dinh dưỡng và sự ô nhiễm đất.
Yếu tố sinh học: cạnh tranh cùng loài, cạnh tranh khác loài, các vi sinh
vật cố định đạm, các vi sinh vật gây bệnh cho lúa.
Yếu tố canh tác: tuổi mạ, phương pháp làm cỏ, độ sâu, mùa vụ, mật
độ.

31. 18
1.3.4.1. Yếu tố vật lý
a) Nhiệt độ
Nhiệt độ đất có ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của vi sinh vật
và sự phân hủy các chất hữu cơ, nảy mầm của hạt giống, sự phát triển của rễ
và hấp thụ nước và chất dinh dưỡng của rễ. Nói chung, nhiệt độ càng cao,
các quá trình này xảy ra càng nhanh. Nhiệt độ của đất vừa ảnh hưởng đến
hoạt động sống của rễ vừa ảnh hưởng đến sự vận động của nước vào rễ.
Nhiệt độ thấp sẽ cản trở sự hút nước của rễ và trong trường hợp nhiệt độ
quá thấp thì rễ hoàn toàn không lấy được nước. Trong khi đó các bộ phận
trên mặt đất vẫn tiếp tục bay hơi nước làm mất cân bằng nước và cây héo.
Đây là biểu hiện của hạn sinh lý thường gặp khi nhiệt độ đất hạ thấp xuống
dưới 100C (Hoàng Minh Tấn, 2006). Nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng
của rễ thấp hơn nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng của thân và phụ
thuộc vào nhóm sinh thái (Bùi Đình Đường, 2009).
Theo nghiên cứu của Nguyễn Văn Lộc và cộng sự (2014) cho kết quả
tại điều kiện nhiệt độ lạnh sẽ làm giảm chiều dài rễ mầm của các dòng lúa từ
55-100% so với công thức đối chứng. Nhiệt độ thấp cũng ảnh hưởng rất lớn
đến khối lượng chất khô tích lũy ở rễ mầm. Các công thức xử lý lạnh, chất
khô tích lũy của rễ mầm giảm từ 64-96% so với công thức đối chứng.
b) Ánh sáng
Cường độ ánh sáng là một trong những yếu tố môi trường quan trọng
có ảnh hưởng trực tiếp đến cây lúa. Trong điều kiện thời tiết nhiều mây
hoặc mưa liên tục, đặc biệt là trong giai đoạn vào chắc, gây ra thiệt hại đáng
kể năng suất và kết quả chất lượng hạt kém. Hoạt động quang hợp của cây
lúa trong một ngày chủ yếu theo chu kỳ mặt trời và nhiệt độ không khí qua
việc thay đổi ánh sáng do đó ảnh hưởng đến các hoạt động của vùng rễ của
cây lúa. Vào ban ngày rễ hoạt động mạnh hơn do điều kiện ngoại cảnh làm
cho độ pH, điện thế o xy hóa khử (EC), khả năng oxi hóa khử lớn hơn và
ngược lại so với ban đêm (Nawaz et al, 2012).
Ánh sáng có ảnh hưởng rất mạnh đến sự hút khoáng. Đối với cây lúa,
ánh sáng thúc đẩy đáng kể tốc độ rễ lúa hấp thụ NH4 và SO4, song hầu như
không làm thay đổi mức hấp thụ Ca, Mg (Hoàng Minh Tấn, 2006).
c) Thành phần cơ giới đất

32. 19
Thành phần cơ giới đất đề cập đến các tỷ lệ khác nhau của ba loại hạt:
cát, thịt và sét trong một loại đất nào đó. Thành phần hạt sẽ xác định kích
thước và số lượng các lỗ hổng giữa các hạt mà sẽ là nơi được nước hoặc khí
chiếm giữ. Đất cát có tỷ lệ lỗ hổng vào khoảng 25%, trong khi ở đất sét
khoảng 60%. Trung bình đất canh tác có tỷ lệ 35- 45%, đất tốt như nâu đỏ
đạt đến 65% (Phan Tuấn Triều, 2009).
Thành phần cơ giới đất được xem là một đặc tính quan trọng của đất.
Thành phần cơ giới đất ảnh hưởng mạnh mẽ đến hầu hết các đặc tính vật lý
đất và được xem là nền tảng của các hệ thống phân loại đất. Thành phần cơ
giới đất xác định: khả năng giữ và thoát nước trong đất, mức độ thoáng khí,
ảnh hưởng đến độ phì nhiêu đất đai. Nhiều tính chất hóa học quan trọng của
đất như: cấu trúc, tính thấm nước, khả năng giữ khí và nhiệt, khả năng hấp
thụ và trao đổi ion, dự trữ chất dinh dưỡng đều phụ thuộc vào thành phần
cơ giới đất. Thành phần cơ giới đất ảnh hưởng trực tiếp đến rễ cây, khả
năng hấp thu dinh dưỡng, khoáng chất và trao đổi ion với rễ cây.
d) Chế độ nước
Đối với cây trồng nói chung, nước là 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 xanh. 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 chất và cỏ dại
trong ruộng lúa. Nước rất cần cho rễ lúa phát triển và nước cần sạch, được
thay thường xuyên. Nước chua, có nhiều kiềm hoặc nhiều chất độc sẽ làm
cho rễ lúa phát triển kém.
Để sản xuất ra 1 kg lúa theo phương pháp canh tác cổ truyền cần cung
cấp khoảng 2500 lít nước tưới cho cây lúa. Khi nguồn nước cung cấp cho
cây lúa bị hạn chế đến mọt giới hạn theo một thời gian dài nào đó thì sự sinh
trưởng của cây láu bị ảnh hưởng. Khi nguồn nước cung cấp cho cây lúa bị
gián đoạn 1-2 tuần thì năng suất lúa sẽ bị tác động tiêu cực (Nguyễn Ngọc
Đệ và cộng sự, 2012).
Ngập úng nước: Dưới điều kiện ngập nước, tất cả các khe rỗng trong
hỗn hợp đất hay những hỗn hợp không khí được đổ đầy nước vì vậy việc

33. 20
cung cấp oxy gần như hoàn toàn không thể thực hiện được. Kết quả là rễ cây
không thể lấy được oxy để hô hấp duy trì hoạt động của mình cho sự hấp
thu chất dinh dưỡng và nước. Cây bị yếu đi do thiếu oxy, hơn nữa còn dễ bị
bệnh do các mầm bệnh trong đất gây ra. Ngập úng nước do thiếu oxy trong
đất làm chết lông hút, làm giảm sự hấp thụ các chất dinh dưỡng và nước,
làm tăng sự hình thành các hợp chất độc hại đối với tăng trưởng thực vật, và
cuối cùng là làm chậm sự tăng trưởng của cây (Dennis Decoteau, 1998). Độ
ăn sâu của rễ và quá trình nitrat hóa vùng rễ trong điều kiện canh tác hiếu
khí cao hơn đángkể so với tình trạng liên tục bị ngập lụt (DandeniyaW.S. và
Thies J.E, 2012).
Trong nông nghiệp, hạn hán là một trong những nhân tố gây hại
nghiêm trọng nhất làm hạn chế sự phát triển, gây ảnh hưởng tới năng suất
cây trồng, đặc biệt là cây lúa (Nguyễn Thị Hồng Châu và cộng sự, 2004).
1.3.4.2. Yếu tố hóa học
a) Oxi (O2)
Oxi chiếm 21% thể tích không khí. Khí oxi tan chậm trong nước bằng
hình thức khuếch tán. Một số thực vật như lúa thích nghi với đất ngập nước
và có cấu trúc xốp ở gốc và rễ được gọi là mô aerenchyma. Những mô này
thu nhận một lượng oxi qua lá, các bộ phận trên không và sau đó xuống rễ.
Rễ lúa thở bằng oxi được cung cấp thông qua mô aerenchyma. Một lượng
nhỏ oxi di chuyển ra khỏi rễ và vào vùng đất xung quanh rễ làm cho vùng
đất này có các tính chất của đất thoáng khí. Rễ lúa, cũng giống như rễ của
các loài thực vật trên cạn, cần oxi cho sự tăng trưởng và tích lũy dinh dưỡng
(Armstrong, 1970).
Hàm lượng O2 trong đất ảnh hưởng đến sự hút nước, khoáng của rễ
do ảnh hưởng đến quá trình hô hấp tạo năng lượng và nồng độ các chất
trong tế bào. Nồng độ O2 trong đất có liên quan đến sự sinh trưởng của rễ.
Khi nồng độ O2 giảm đến 10% thì sự sinh trưởng của rễ bắt đầu giảm và rễ
ngừng sinh trưởng khi nồng độ O2 nhỏ hơn 5% (Bùi Đình Đường, 2009).
Nồng độ oxi trong không khí là 21%, còn trong đất thì thấp hơn nhiều tùy
thuộc vào các loại đất. Đất càng chặt thì hàm lượng oxy càng thấp. Hàm
lượng oxi trong đất khoảng 10-12% là thích hợp nhất cho sự hút nước của
rễ. Hàm lượng oxi thấp hơn 10% sẽ ức chế sự hút nước, còn khi hàm lượng

34. 21
oxi trong đất giảm xuốngdưới 5%, rễ có khả năng hô hấp yếm khí có hại cho
cây trồng vì không đủ năng lượng để hút nước và gây ra hạn sinh lý (Hoàng
Minh Tấn, 2006).
b) Phản ứng tích điện, oxi hóa khử
Theo Phan Tuấn Triều (2009), dung dịch đất được xem là thể lỏng
của đất, trong đó chứa các muối hòa tan, hợp chất hữu cơ khoáng, hữu cơ
hòa tan và các sol keo.
Dung dịch đất tác dụng trực tiếp với thể rắn, không khí đất, hệ thống
rễ thực vật với các sinh vật lớn, nhỏ sống trong đất. Nó thay đổi liên tục
dưới tác động của các yếu tố địa lý, thủy văn và các mùa trong năm.
Thành phần và nồng độ dung dịch đất là kết quả của hàng loạt quá
trình sinh học, lý - hóa học, lý học. Giữa dung dịch đất và phần rắn của đất
luôn xảy ra sự trao đổi.
Trong dung dịch đất chứa các chất hữu cơ, vô cơ và các sol keo. Thành
phần vô cơ trong dung dịch đất tồn tại ở dạng cation và anion. Các anion
quan trọng của dung dịch đất: HCO3
-, NO2
-, Cl-, SO4
2-, H2PO4
-, HPO4
2-. Các
cation trong dung dịch đất có: Ca2+, Mg2+, Na+, K+, H+, Al3+, Fe3+ ,ngoài ra còn
có các cation nguyên tố vi lượng: Mn2+, Zn2+, Cu2+ … những cation hoặc
anion này sẵn có và rễ cây dễ dàng hấp thu trong dung dịch đất.
Giữa các cation trong dung dịch đất và các cation trạng thái hấp phụ
luôn có một cân bằng động. Trong những đất không mặn, không chua thì
Ca2+,Mg2+ chiếm ưu thế, trong các đất chua thì H+,Al3+,Fe3+, trong đất mặn
Na+… các anion và cation này khi số lượng chiếm ưu thế sẽ ảnh hưởng đến
sự hấp thụ của rễ lúa.
c) pH đất
pH đất là chỉ tiêu đánh giá đất quan trọng vì có liên quan trực tiếp đến
sự phát triển của cây trồng, hoạt động vi sinh vật đất, các phản ứng hóa học
và sinh học xảy ra trong đất. pH ảnh hưởng đến độ hòa tan và dạng hữu
dụng của dưỡng chất, phần trăm bazơ bão hòa cũng như hiệu quả của phân
bón (Võ Thị Gương và cộng sự, 2010).
Độ pH ảnh hưởng tới khả năng cung cấp dinh dưỡng của đất. Nói
chung cây lúa phát triển tốt nhất ở đất có độ pH từ 5 - 7, thậm chí lúa vẫn có
thể đạt năng suất cao ở pH bằng 4 hoặc 8 nếu các chất khoáng trong đất đủ
để cungcấp cho cây trồng. Cây lúa có thể chịu đựngở các điều kiện pH trong

35. 22
đất khác nhau, nó phát triển mạnh trong đất axit nhẹ và trung tính tốt hơn
so với đất có tính kiềm và axit (Van Nguu Nguyen, 1998). Nghiên cứu của
Elisa và cộng sự (2011) cho rằng diện tích bề mặt của bộ rễ cũng như chiều
dài rễ của cây lúa bị ảnh hưởng bởi độ pH thấp, thí nghiệm đã cho thấy
chiều dài rễ lúa có tương quan chặt với độ pH.
d) Dinh dưỡng
Người ta tìm thấy trong cây có tới trên 70 nguyên tố hóa học, trong đó
các chất Cacbon (C), Hydro (H), Oxy (O) vàNitơ (N) chiếm 95%. Bốn nguyên
tố này là thành phần chính tạo nên chất hữu cơ trong cây. Chúng được hấp
thụ dưới dạng H2O, khí CO2, O2, NH3, NO3
-. Cây lúa cũng như các cây trồng
khác đểsinh trưởng và phát triển bình thường cần sử dụng 20 nguyên tố cơ
bản, trong đó có 6 nguyên tố cấu tạo và 14 nguyên tố phát triển cần thiết: C,
H, O, N, P, S, Ca, Mg, K, Mn, Mo, Cu, B, Zn, Cl, Na, Co, Si. Trong đó, ba nguyên
tố dinh dưỡng mà cây lúa hấp thu với lượng lớn nhất là N (đạm), P (lân), K
(kali) (Dobermann etal, 2000). Để lúa sinh trưởng và phát triển tốt, các chất
dinh dưỡng thiết yếu đều phải được cung cấp đầy đủ và cân đối. Bất kỳ sự
thiếu hụt hay dư thừa nào đều ảnh hưởng đến hoạt động của rễ và làm giảm
năng suất, chất lượng lúa.
N là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng không chỉ với cây trồng mà
ngay cả đối với vi sinh vật. Nguồn dự trữ N trong tự nhiên rất lớn chỉ tính
riêng trong không khí N chiếm khoảng 78,16% thể tích. Đối với cây lúa thì
đạm lại càng quan trọng hơn, nó có tác dụng trong việc hình thành bộ rễ,
thúc đẩy nhanh quá trình đẻ nhánh và sự phát triển thân lá của lúa dẫn đến
làm tăng năng suất lúa. Trong thực tế cây lúa cần nhiều đạm trong những
thời kỳ đầu đặc biệt ở thời kỳ đẻ nhánh (nhất là khi đẻ nhánh rộ) cây lúa hút
nhiều đạm nhất. Thông thường lúa hút 70% lượng đạm cần thiết trong thời
gian đẻ nhánh điều này quyết định tới 74% năng suất (Bùi Huy Đáp, 1980;
Yoshida, 1985). Khác với các cây trồng cạn, cây lúa có thể hấp thu và sử
dụng cả hai dạng đạm nitrat (NO3
-) và ammonium (NH4
+), mà chủ yếu là
đạm ammonium, nhất là trong giai đoạn sinh trưởng ban đầu cây lúa thích
hút và hút đạm ammonium nhanh hơn nitrat.
Lân là chất tạo năng lượng, là thành phần của ATP, NADP... thúc đẩy
việc sử dụng và tổng hợp chất đạm trong cây, kích thích rễ phát triển, giúp

36. 23
cây lúa mau lấy lại sức khi cấy, đẻ nhánh mạnh, nhiều hạt chắc, tăng phẩm
chất gạo, giúp lúa chín sớm và tập trung hơn. Lân còn là thành phần cấu tạo
acid nhân (acid nucleic), thường tập trung nhiều trong hạt. Cây lúa cần lân
nhất trong giai đoạn đầu, nên cần bón lót trước khi sạ cấy. Lân được rễ cây
hấp thụ dưới dạng ion octôphôtphat, chủ yếu là H2PO4
-, ở mức độ thấp hơn
là HPO4
2- (Geoff Moore, 2001). Khi lúa trỗ khoảng 37-83% chất lân được
chuyển lên bông.
Kali đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển của cây lúa.
Ngoài ra có vai trò trong việc vận chuyển các chất, giúp cho cây cứng, tăng
khả năng chống đổ và chống chịu sâu bệnh. Thiếu kali cây thường còi cọc, lá
thường bị cháy không còn khả năngquanghợp dẫn đến năng suất thấp và tỷ
lệ hạt lép nhiều. Trong cây lúa, tính theo chất khô, tỉ lệ kali nguyên chất
(K2O) chiếm khoảng 0,6-1,2% trong rơm rạ và khoảng 0,3-0,45% trong hạt
gạo. Cũng như đạm, lân, kali chiếm tỉ lệ cao hơn tại các cơ quan non của cây
lúa. Kali tồn tại dưới dạng ion nên nhờ vậy mà kali có thể len lỏi vào giữa
các bào quan, xúc tiến quá trình vận chuyển dinh dưỡng, giúp cây lúa tăng
cường hô hấp. Kali còn giúp thúc đẩy tổng hợp prôtit, do vậy nó hạn chế việc
tích lũy nitrat trong lá, hạn chế tác hại của việc bón thừa đạm cho lúa. Ngoài
ra kali còn giúp bộ rễ tăng khả năng hút nước do đó làm tăng khả năng
chống hạn và chống rét cho cây lúa.
Ngoài những nguyên tố đa lượng N, P, K nhiều công trình nghiên cứu
đã chỉ ra vai trò ảnh hưởng của các nguyên tố trung và vi lượng đối với sự
sinh trưởng, phát triển và năng suất lúa.
e) Yếu tố sinh học
Một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến bộ rễ của lúa là
yếu tố sinh học. Yếu tố sinh học bao gồm các các nhân tố như: cạnh tranh
cùng loài, cạnh tranh khác loài, các hoóc môn sinh trưởng và ảnh hưởng của
môi trườngbên ngoài. Cạnh tranh cùngloài có liên quan đến mật độ cấy lúa.
Theo các phương pháp cấy lúa thông thường thì cấy 3 đến 4 dảnh trên một
khóm lúa sẽ gây ra hiện tượng cạnh tranh cùng loài do các cây lúa được
trồng với mật độ dày đặc khiến không gian phát triển bị hạn chế làm cho rễ
không có điều kiện đâm sâu và lan rộng để hút các chất dinh dưỡng. Hiện
nay để giảm sự cạnh tranh cùng loài người dân đã sử dụng phương pháp

37. 24
cấy lúa cải tiến (SRI) giảm mật độ cấy lúa xuống còn 1 đến 2 dảnh trên một
khóm (Oxfarm, 2011).
Theo Suqin Fang và cộng sự (2013) sinh trưởng và phát triển của hệ thống
rễ lúa rất linh hoạt và chịu ảnh hưởng bởi môi trường. Rễ lúa thường mọc trong
môi trường rất biến đổi, bao gồm các tương tác của những cây kế bên và đặc
tính vật lý của vùng xung quanh rễ. Các rễ phát triển theo một kiến trúc vô định
hình của hệ thống rễ, cái này bao trùm lên cái kia, chính sự bao trùm như vậy
trong cùng một hệ thống rễ của cùng một giống lúa tăng trưởng cao hơn một
cách có ý nghĩa so với hệ thống rễ của nhiều giống lúa với nhau. Các hệ thống rễ
của cùng một giống lúa có xu hướng tăng trưởng theo cách tương tác cái này với
cái kia, nhưng nếu khác giống không xảy ra hiện tượng như vậy. Các thí nghiệm
tách riêng chồi thân cho thấy khả năng các rễ tương tác với nhau trong điều kiện
hảo khí, chứng tỏ có sự trao đổi thông tin của rễ. Cách trồng lúa so le cho thấy
tương tác dường như chỉ xảy ra ở đỉnh rễ theo không gian gần, hẹp.
Cạnh tranh khác loài thường là những loại cỏ sống trong cùng điều
kiện với lúa, chúng sinh trưởng và phát triển trong thời kỳ phát triển của
lúa. Cỏ đuôi phụng, tên khoa học là Leptochloa chinensis (L.) Nees là loại cỏ
phổ biến, nhất là khu vực Đông Nam Á, chúng có thể sống trong điều kiện
ngập nước hoặc cạn nước. Sự phát triển của chúng là sự nguy hại cho cây
lúa vì nó cũng là vật chủ truyền bệnh đạo ôn, và bệnh khô vằn (JLA, 2015).
 Vi sinh vật ảnh hưởng đến rễ lúa
Vùngrễ là mộtmôi trường đa dạng về vi sinh vật gây hại và vi sinh vật
có ích bao gồm vi khuẩn, nấm, tuyến trùng, động vật nguyên sinh, tảo và
động vật nhỏ (Raaijmakers, 2001). Vi sinh vật gây hại đến thực vật là nấm
bệnh, nấm nước (lớp Oomycetes), vi khuẩn, tuyến trùng. Vi sinh vật có ích
bao gồm vi khuẩn cố định đạm, nấm rễ và vi khuẩn vùng rễ kích thích sự
tăng trưởng thực vật. Số lượng và đa dạng của cả hai nhóm vi sinh vật này
tùy thuộc số lượng và chất lượng carbon (C) do rễ phóng thích vào vùng rễ
(Cao Ngọc Điệp, 2013).
Quần thể vi sinh vật thường tập trung nhiều ở tầng canh tác. Đó là nơi
tập trung rễ cây, chất dinh dưỡng, có cường độ chiếu sáng, nhiệt độ, độ ẩm
thích hợp. Số lượng và thành phần vi sinh vật cũng thay đổi theo tầng đất: vi
khuẩn háo khí, vi nấm, xạ khuẩn thường tập trung ở tầng mặt vì tầng này có

38. 25
nhiều oxy, càng xuống sâu các nhóm vi sinh vật háo khí càng giảm mạnh
(Nguyễn Thị Hai, 2012).
 Vi sinh vật có lợi
Theo Nguyễn ThịHai (2012)có nhiều visinh vật trong đất có khả năng
phân giải các chất hữu cơ, cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng. Một số loại vi
sinh vật như:
Vi sinh vật cố định N: N là nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu đối với cây
trồng.Nhưng tất cả các nguồn N trên cây trồng đều không tự đồng hóa được
mà phải nhờ vi sinh vật tạo thành đạm dễ tiêu. Quá trình cố định N nhờ vi
sinh vật sống tự do và hội sinh như: vi khuẩn Azotobacter, vi khuẩn
Beijerinskii, vi khuẩn Clostridium...
Vi sinh vật phân giải S: là một trong những chất dinh dưỡng quan
trọng của cây trồng. Trong đất nó thường tồn tại ở các dạng muối vô cơ như
CaSO4, Na2SO4, FeS2, Na2S… và một số ở dạng hữu cơ. Nhờ sự phân giải của
vi sinh vật, S sẽ dược chuyển hóa thành H2S và SO4
2-, một phần tạo thành S
hữu cơ của tế bào vi sinh vật. Các loại vi sinh vật phân giải S tiêu biểu như:
Thiobacillus thioparus, họ thirodaceae, họ Chlorobacteria ceae...
Vi sinh vật phân hủy P hữu cơ: các loài có khả năng phân giải mạnh là
B.megaterium, Serratia, B.subtilis,Proteus, Arthrobster... Vi khuẩn:
Pseudomonas, Alcaligenes,... Nấm: Aspergillus, Penicillium, Rhizopus,
Sclerotium...
Ngoài hoạt tính kiểm soát sinh học, vi sinh vật vùng rễ còn có những
tác động tích cực đến sự tăng trưởng và giúp cho cây khỏe. Một số chất
được sản xuất bởi vi sinh vật đối kháng ở vùng rễ có liên quan đến kiểm
soát mầm bệnh và gián tiếp thúc đẩy sự tăng trưởng ở nhiều loại thực vật,
như đại thực bào chứa sắt và kháng sinh (Anelise et al, 2012). Hệ thống tạo
kháng thể (ISR=Induced Systematic Resistance) thường xuất hiện ở vi sinh
vật vùngrễliên quan đến mầm bệnh ở rễ qua đó tạo kháng nguyên giúp cây
chống chịu lại các nguồn bệnh muốn xâm nhập (Cao Ngọc Điệp, 2013).
 Vi sinh vật gây bệnh
Trong hầu hết các hệ sinh thái nông nghiệp, vi sinh vật gây hại có thể
là một yếu tố giới hạn chính đến năng suất và sản lượng nông sản. Nhóm vi
sinh vật gây hại sống giữa các khe đất và vùng rễ, là nơi chúng dễ tiếp cận
vào cây trồng (Cao Ngọc Điệp, 2013). Người ta ước tính rằng 80% của tất cả

39. 26
các bệnh của thực vật có nguồn gốc từ đất và rễ, như vậy cần phải hiểu rõ về
phương thức truyền bệnh qua đất, tăng cường các biện pháp để giảm thiểu
các bệnh truyền qua đất, làm hại đến sức khỏe của rễ lúa. Các bệnh tác động
đến cây lúa ức chế sự phát triển, do đó ảnh hưởng tiêu cực đến năng suất
(Gina, 2011).
Tuyến trùng là nhóm sinh vật gây hại rất nguy hiểm cho hoa màu, nó
gây hại trên các bộ phận khác nhau của thực vật như là thân lá hoặc rễ
(Trần Thị Minh Loan, 2006). Tuyến trùng lại sống trong đất, có khả năng ký
sinh vào cây trồng, ăn các phần của rễ và chui vào trong rễ gây nghẽn mạch
(bó gỗ) làm cây không hút nước để cung cấp cho cây (Lê Mai và cộng sự,
2015).
Nấm sợi có thể sống trong đấtmặt hay trong điều kiện ngập nước như
lớp nấm nước hay nấm trứng(lớp Oomycetes), chúngcó thể di chuyển trong
nước và ký sinh vào rễ cây trồng như nấm Pythium và Phytophthora, đặc
biệt chúng có bào tử hay nang (cyst) tồn tại trong đất rất lâu và khi có điều
kiện thuận lợi chúng sẽ tấn công vào cây chủ qua rễ (Cao Ngọc Điệp, 2013).
Theo Cao Ngọc Điệp (2013), giống như bao sinh vật khác, mầm bệnh
(pathogen) có thể tăng trưởng, phân cắt và sinh sản trong cơ thể cây chủ và
liên tục gây hại theo thời gian. Mầm bệnh còn theo nước tưới hay nước mưa
phát tán như động bào tử của Pythium và Phytophthora có thể bơi trong
nước đi xa đến ao hồ và từ ao hồ chúng được lan truyền qua nước tưới đến
đồng ruộng và xâm nhập vào rễ lúa.
1.3.4.3. Kỹ thuật canh tác
Ngoài các yếu tố vật lý, hóa học ảnh hưởng đến sự phát triển của rễ
lúa thì những yếu tố chủ quan của con người cũng tác động tới sự phát triển
của rễ lúa qua các kỹ thuật canh tác lúa.
a) Tuổi mạ
Tuổi mạ có ảnh hưởng tới sự sinh trưởng và phát triển của rễ lúa.
Theo nghiên cứu củaLê Tấn Phong (2013)căn cứ vào đặc điểm sinh trưởng
của cây mạ có thể chia thời kỳ mạ ra làm 2 thời kỳ: thời kỳ mạ non và thời
kỳ mạ khỏe.
Thời kỳ mạ non: được tính từ lúc gieo đến khi ra được 3 lá thật
(thường từ 8-15 ngày tuổi). Trong thời kỳ này, rễ phôi mới bắt đầu phát

40. 27
triển và hình thành vài lứa rễ đầu tiên, số lượng rễ không nhiều. Thời kỳ
này khả năng chống chịu của cây mạ kém.
Thời kỳ mạ khỏe: tính từ khi cây mạ có 4 lá thật cho đến khi cấy
(thường lớn hơn 20 ngày tuổi). Trong thời kỳ này, các chất dinh dưỡng dự
trữ trong phôi nhũ đã gần như đã sử dụng hết, chiều cao cây mạ tăng rõ, có
thể ra 4-5 lứa rễ, khả năng chống chịu của cây mạ cao.
Tuy nhiên, mạ khỏe thường được nhổ đem đi cấy, do đó gây tổn
thương đến bộ rễ, khi cấy mạ cần thời gian bén rễ lâu nên quá trình đẻ
nhánh diễn ra chậm (Đoàn Doãn Tuấn và Trần Việt Dũng, 2011).
Tiêu chuẩn của mạ tốt là bộ rễ ngắn, nhiều rễ non màu trắng làm cơ
sở cho quá trình đẻ nhánh và các quá trình sinh trưởng tiếp theo diễn ra
một cách thuận lợi. Theo nguyên tắc cơ bản của SRI là đảm bảo cho sự phát
triển tối đa của bộ rễ lúa nhờ vào việc sử dụng mạ non ở tuổi từ 2,5-3 lá
thật, giảm đến mức thấp nhất sự tổn thương hoặc cạnh tranh của bộ rễ
trong và sau khi cấy (Lê Mai và cộng sự 2015).
Theo Yu-Chuan và cộng sự (2015)cho rằng sử dụng mạ cấy tốt nhất
khi cây mạ có 2 lá thật và thời gian gieo tương ứng là từ 8 đến 15 ngày. Với
tuổi mạ như vậy bộ rễ lúa không bị tổn thương khi cấy và tạo điều kiện cho
bộ rễ cây lúa phát triển nhanh hơn sẽ làm cây lúa sinh trưởng tốt hơn.
b) Làm đất
Theo nhiều nghiên cứu cho thấy rất nhiều nguồn bệnh còn tồn tại
trong đất và gây bệnh trực tiếp cho hệ thống rễ. Cây lúa sau cấy khoảng 1
tháng thường bị ngộ độc hữu cơ nguyên nhân là do làm đất muộn, đất chưa
kịp ngấu khi nhiệt độ cao, gốc rạ phân hủy trong điều kiện ngập nước, yếm
khí sẽ sinh ra các loại khí độc như H2S, CH4 … làm rễ lúa bị tổn thương và
cây lúa bị ngộ độc ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng phát triển của cây
lúa.
Bên cạnh đó do đất bị thoái hóa về lý tính, hóa tính và sinh tính, thành
phần cơ giới không phù hợp tỷ lệ đất sét cao, thịt nặng, ngập ứng kéo dài
liên tục, bón quá nhiều phân hữu cơ chua hoai mục, phân xanh nên khả
năng trao đổi khí trong đất bị cản trở ảnh hưởng đến khả năng hô hấp của
bộ rễ. Các nguyên nhân này dẫn đến tình trạng thiếu oxi trong đất nên bộ rễ

41. 28
không thể hô hấp qua đó cây không thể thực hiện các phản ứng hóa sinh,
không tạo được năng lượng để hút nước và dinh dưỡng.
c) Độ sâu cấy lúa
Các chất dinh dưỡng trong đất chủ yếu tập trung ở tầng đất 0-15 cm
(Potash News, 2009). Do đó, trên đồng ruộng, phạm vi ra rễ thích hợp nhất
chỉ ở gần lớp mặt (0-20 cm là chính). Trên đồng ruộng, khi cấy nên bẻ từng
dảnhmạ nhẹ nhàng, tránh làm tổn thương bộ rễ, cấy nông nhằm giúp lúa đẻ
nhánh sớm, bén rễ nhanh, rễ phát triển đều. Tránh cấy lúa quá sâu (>5cm),
nếu cấy lúa quá sâu, cây lúa sẽ tạo ra 2 tầng rễ, cây lúa sẽ chậm phát triển
giống như hiện tượng lúa bị bệnh ngẹt rễ (Đoàn Doãn Tuấn và Trần Việt
Dũng, 2011). Theo Satyanarayana và cộng sự (2007), khi cấy nên thực hiện
một cách cẩn thận, nhanh chóng để tránh tổn thương rễ và để tránh mạ bị
khô. Mạ chỉ nên cấy sâu 1-2 cm và giữ sao cho rễ tỏa ra theo chiều ngang thì
càng tốt. Cắm thẳng mạ xuống theo chiều dọc sẽ làm chậm quá trình phục
hồi của rễ.
d) Mật độ cấy
Theo Phạm Thị Thu và Hoàng Văn Phụ (2014) cấy thưa sẽ tăng khả
năng rễ hút nước và dinh dưỡng ở tầng đất sâu, giúp cho lúa có khả năng
chịu hạn tốt hơn và chống đổ tốt hơn. Cấy thưa, cây lúa không bị cạnh tranh
dinh dưỡng, ánh sáng với nhau nên số lượng rễ, chiều dài rễ và đường kính
rễ đều tăng hơn so với đối chứng ở cả 3 thời kỳ làm đòng, trỗ, và chín.
Nwilene F.E và cộng sự (2013) cho rằng khoảng cách giữa các cây lớn,
khoảng cách rộngsẽ tạo điều kiện cho rễ sinh trưởng và phát triển mạnhmẽ
hơn, có nhiều đất xung quanh sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho cây hút chất
dinh dưỡng và hấp thụ bức xạ mặt trời, thuận lợi cho quá trình quang hợp
giúp cây tổng hợp được nhiều chất dinh dưỡng, sinh trưởng và phát triển
tốt hơn, làm tăng năng suất và khả năng đẻ nhánh đồng thời khoảng cách
rộng còn làm giảm nhiệt độ tán lá dấn đến ngăn ngừa và kiểm soát bệnh.
Trong phương pháp SRI, khoảng cách 25x25 cm được khuyến khích.
Khoảng cách rộng hơn có thể cho năng suất cao hơn. Cấy thưa tránh sự ức
chế tăng trưởng của rễ và đồng thời cung cấp cho cây tiếp xúc nhiều hơn
với ánh sáng mặt trời và không khí, tạo ra “hiệu ứng cạnh” (the edge effect)
khắp cánh đồng (Satyanarayana et al, 2007).