Mục lục
1. Thông tin chung và vùng khí hậu trồng mía
Mía có nguồn gốc từ Châu Á, có thể là ở New Guinea. Hầu hết mía thương mại được trồng ở những nơi có mưa tự nhiên hoặc có thể tưới được, ở giữa 35° Bắc và Nam của đường xích đạo. Cây trồng phát triển mạnh trong mùa sinh trưởng dài, ấm áp với lượng bức xạ cao và độ ẩm thích hợp, sau đó là thời kỳ tạo đường và thu hoạch vào mùa khô, nắng và khá mát nhưng không có sương giá.
Nhiệt độ tối ưu để nảy mầm của mía giâm là 32 đến 38°C. Nhiệt độ trung bình hàng ngày từ 22 đến 30°C là đạt mức sinh trưởng tối ưu. Nhiệt độ tối thiểu để cây sinh trưởng tích cực là khoảng 20°C. Tuy nhiên, đối với quá trình làm đường, nhiệt độ tương đối thấp trong khoảng từ 20 đến 10°C là mong muốn, vì điều này có ảnh hưởng đáng kể đến việc giảm tốc độ sinh trưởng sinh dưỡng và làm giàu trữ lượng đường trong mía.
Một mùa sinh trưởng dài là điều cần thiết để có năng suất cao. Độ dài bình thường của toàn bộ thời gian sinh trưởng thay đổi từ 9 tháng với vụ thu hoạch trước khi sương giá mùa đông đến 24 tháng ở Hawaii, nhưng thường là 15 đến 16 tháng.
Vụ đầu tiên của cây thường được tiếp theo là 2 đến 4 vụ tái sinh, và trong một số trường hợp, có thể thu hoạch tối đa 8 vụ, mỗi vụ mất khoảng 1 năm để trưởng thành. Sự phát triển của phân lúc đầu chậm, tăng dần cho đến khi đạt tốc độ tăng trưởng tối đa sau đó sự phát triển chậm lại khi mía bắt đầu chín và trưởng thành. Sự ra hoa của mía được kiểm soát bởi độ dài ngày, nhưng nó cũng bị ảnh hưởng bởi nguồn cung cấp nước và nitơ. Sự ra hoa có tác động có hại làm giảmhàm lượng đường. Do đó, thông thường, sự ra hoa bị ngăn cản hoặc sử dụng các giống không ra hoa.
Mía không cần loại đất đặc biệt. Đất tốt nhất là đất sâu hơn 1 m nhưng có thể rễ ăn sâu tới 5 m. Đất tốt nhất nên được thông khí tốt (sau khi mưa lớn, không gian lỗ rỗng chứa đầy không khí > 10 đến 12 phần trăm) và có tổng hàm lượng nước khả dụng là 15 phần trăm trở lên. Khi có mực nước ngầm, mực nước ngầm phải sâu hơn 1,5 đến 2,0 m so với bề mặt. Độ pH đất tối ưu là khoảng 6,5 nhưng mía sẽ phát triển trong đất có độ pH trong khoảng từ 5 đến 8,5
Về phân bón, Mía có nhu cầu Nitơ và Kali cao, nhu cầu Phốt phát tương đối thấp. Lượng N cần từ 100 đến 200 kg/ha, Lượng P cần 20 đến 90 kg/ha, và K từ 125 đến 160 kg/ha để có năng suất 100 tấn/ha mía, nhưng tỷ lệ bón đôi khi cao hơn. Khi trưởng thành, hàm lượng nitơ trong đất phải càng thấp càng tốt để phục hồi đường tốt, đặc biệt khi mía làm đường trong điều kiện nóng ẩm.
Khoảng cách hàng thường thay đổi từ 1,1 đến 1,5 m; số lượng gốc mía trên một ha phụ thuộc vào số lượng chồi trên mỗi gốc và có thể thay đổi từ 21000 đến 35000.
Mía khá nhạy cảm với độ mặn và năng suất cây trồng giảm do độ mặn tăng là: 0% ở ECe 1.7 mmhos/cm, 10% ở 3.3, 25% ở 6.0, 50% ở 10.4 và 100% ở ECe 18.6 mmhos/cm.
Biểu đồ bên dưới mô tả các giai đoạn cây trồng của mía và bảng tóm tắt các hệ số cây trồng chính được sử dụng để quản lý nước.
| Vùng áp dụng | |||||
| Giai đọan | Giai đoạn đầu | Phát triển | Giữa | Cuối | Total | |
| Mía trồng lần đầu Mía tái sinh | 35 50 75 25 30 35 | 60 70 105 70 50 105 | 190 220 330 135 180 210 | 120 140 210 50 60 70 | 405 480 720 280 320 420 | Vĩ độ thấp Khu vực nhiệt đới Phân tích mẫu tại Hawaii, USA |
| Hệ số suy giảm, p: | – | – | – | – | 0.65 | |
| Độ sâu rễ, m | – | – | – | – | 1.5 | |
| Hệ số cây trồng, Kc | 0.4 | >> | 1.25 | 0.75 | – | |
| Hệ số phản ứng năng sất, Ky | 0.75 | – | 0.5 | 0.1 | 1.2 | |
2. Nhu cầu nước tưới cho cây mía
Độ ẩm có sẵn đầy đủ trong suốt thời kỳ sinh trưởng là rất quan trọng để đạt được năng suất tối đa vì sự phát triển của thực vật bao gồm cả sự phát triển của cây mía. Tùy thuộc vào khí hậu, nhu cầu về nước (ETm) của cây mía là 1500 đến 2500 mm phân bổ đều trong suốt mùa sinh trưởng.
Các giá trị hệ số cây trồng (kc), liên quan đến ETm với sự thoát hơi nước (ETo) cho các giai đoạn sinh trưởng khác nhau được trình bày trong bảng sau.
| Giai đoạn phát triển | days | Kc coefficients* |
| Mới trồng tới 25% lá mía phát triển đầy đủ | 30-60 | 0.45-0.6 |
| 25% đến 50% lá phát triển đầy đủ | 30-40 | 0.75-0.85 |
| 50% đến 75% lá phát triển đầy đủ | 15-25 | 0.90-1.00 |
| 75% đến khi lá hoàn toàn trưởng thành. | 45-55 | 1.00-1.20 |
| Giai đoạn phát triển | 180-330 | 1.05-1.30 |
| Giai đoạn bão hòa | 30-150 | 0.80-1.05 |
| Giai đoạn tạo đường | 30-60 | 0.60-0.75 |
* Giá trị kc phụ thuộc vào độ ẩm tương đối tối thiểu và vận tốc gió.
3. Nguồn cung cấp nước và năng suất cây trồng
Hình sau đây cho thấy thời kỳ sinh trưởng cây mía (theo Kuyper, 1952)
Tần suất và lượng nước tưới nên thay đổi theo từng thời kỳ sinh trưởng cây mía.
Trong thời kỳ hình thành (0), bao gồm cả thời kỳ cây con mọc lên và phát triển, nên tưới nhẹ và thường xuyên.
Trong thời kỳ sinh trưởng sớm (1), quá trình đẻ nhánh tỷ lệ thuận với tần suất tưới. Việc đẻ nhánh sớm là lý tưởng vì điều này sẽ tạo ra các chồi có độ tuổi gần bằng nhau. Trong quá trình thân cây dài ra (1b) và hình thành năng suất sớm (3a), có thể kéo dài khoảng cách tưới nhưng cần tăng lượng nước mỗi lần tưới.
Có mối quan hệ chặt chẽ giữa quá trình tăng trưởng chiều cao trong những thời kỳ này và lượng nước sử dụng, việc cung cấp đủ nước là rất quan trọng trong giai đoạn sinh trưởng tích cực này khi các đốt dài nhất được hình thành.
Với nguồn cung cấp đầy đủ, giai đoạn này đạt được sớm và chiều cao tổng thể của thân mía cũng lớn hơn. Phản ứng của cây mía đối với việc tưới nước lớn hơn trong giai đoạn sinh trưởng và hình thành năng suất sớm (1 và 3a) so với giai đoạn sau của giai đoạn hình thành năng suất (3b), khi diện tích lá hoạt động đang giảm và cây trồng ít có khả năng phản ứng với ánh nắng mặt trời hơn.
Trong giai đoạn chín (4), khoảng cách tưới nước được kéo dài hoặc dừng tưới khi cần đưa cây trồng đến độ chín bằng cách giảm tốc độ sinh trưởng sinh dưỡng, làm mất nước của cây mía và buộc chuyển đổi tổng lượng đường thành trữ lượng có thể phục hồi.
Với sự kiểm soát sinh trưởng sinh dưỡng, tỷ lệ giữa vật chất khô được lưu trữ dưới dạng trữ lượng đường và vật chất khô được sử dụng cho quá trình sinh trưởng mới cũng tăng lên. Trong giai đoạn hình thành năng suất (3), việc tưới nước thường xuyên có tác dụng đẩy nhanh quá trình ra hoa, dẫn đến giảm sản lượng đường.
Thiếu nước trong giai đoạn đầu (0) và giai đoạn sinh trưởng sớm (đẻ nhánh, 1a) có tác động tiêu cực đến năng suất so với tình trạng thiếu nước trong các giai đoạn sinh trưởng sau. Thiếu nước làm chậm quá trình nảy mầm và đẻ nhánh và số lượng nhánh ít hơn. Thiếu nước trong giai đoạn sinh trưởng (tăng chiều cao, 1b) và hình thành năng suất sớm (3a) làm tốc độ tăng chiều cao chậm hơn. Thiếu nước nghiêm trọng trong giai đoạn sau của quá trình hình thành năng suất (3b) buộc cây trồng phải chín. Trong giai đoạn chín (4), cần có độ ẩm đất thấp. Tuy nhiên, khi cây bị thiếu nước quá nghiêm trọng, lượng đường mất đi sẽ lớn hơn lượng đường hình thành.
Khi nguồn cung cấp nước bị hạn chế và ngoài các cân nhắc khác, diện tích có thể được mở rộng bằng cách sử dụng nước tiết kiệm được trong giai đoạn hình thành năng suất (3); điều này sẽ dẫn đến năng suất trên một ha thấp hơn một chút nhưng tổng sản lượng sẽ cao hơn.
3. Hấp thụ nước
Độ sâu rễ thay đổi tùy theo loại đất và chế độ tưới; tưới nhiều, không thường xuyên thường dẫn đến hệ thống rễ rộng hơn. Độ sâu rễ có thể lên tới 5 m nhưng vùng rễ hoạt động để hấp thụ nước thường chỉ giới hạn ở các lớp trên cùng. Khi các lớp này cạn kiệt, lượng hấp thụ từ độ sâu lớn hơn tăng nhanh nhưng thông thường 100% nước được chiết xuất từ độ sâu tối đa 1,2 đến 2,0 m đầu tiên (D = 1,2-2,0 m).
Với lượng nước bay hơi trong mùa sinh trưởng từ 5 đến 6 mm/ngày, mức cạn kiệt trong giai đoạn sinh dưỡng (1) và hình thành năng suất (3) có thể là 65% tổng lượng nước khả dụng mà không gây ra bất kỳ tác động nghiêm trọng nào đến năng suất (p = 0,65).
4. Lịch trình tưới tiêu
Khi nước tưới không khan hiếm, có thể sử dụng Bảng 21 để xác định tần suất và độ sâu tưới cần thiết để đạt năng suất cao. Trong điều kiện thiếu nước tối thiểu cho cây trồng và tính đến mức Nhu cầu nước tưới (ETm), mức cạn kiệt của tổng lượng nước đất có sẵn trong giai đoạn hình thành (0) là khoảng 30 phần trăm. Do mức cạn kiệt thấp và hệ thống rễ hình thành kém nên cần tưới thường xuyên trong giai đoạn này. Điều này cũng áp dụng cho cây trồng tái sinh vì hệ thống rễ mới phải phát triển.
Trong giai đoạn sinh trưởng (1) và hình thành năng suất (3), mức cạn kiệt (p), tùy thuộc vào ETm, là khoảng 0,65 và tần suất và độ sâu tưới phụ thuộc rất nhiều vào khả năng giữ nước của đất và độ sâu của rễ.
Tần suất tưới thấp hơn với độ sâu áp dụng cao hơn có thể khiến hệ thống rễ phát triển sâu hơn miễn là rễ không bị hạn chế bởi các lớp khó xuyên qua. Trong giai đoạn chín (4), cần có mức nước trong đất thấp. Nước tưới chỉ được áp dụng trong tình huống cực kỳ khô hạn nhưng độ sâu của việc tưới được giảm xuống.
Khi nước tưới hạn chế và lượng mưa khan hiếm, lịch trình tưới nước nên dựa trên việc tránh khô héo do thiếu nước trong giai đoạn thiết lập (0), sau đó là giai đoạn sinh trưởng (1). Tuy nhiên, khi nước tưới khan hiếm trong giai đoạn (1), chiều cao của cây mía có thể được phục hồi một phần trong giai đoạn hình thành năng suất (3)
Phương pháp tưới
Một xu hướng gần đây là hướng đến Hệ thống tưới phun mưa và Hệ thống tưới nhỏ giọt.
Đối với tưới phun mưa, việc sử dụng ngày càng nhiều súng tưới cây bán kính lớn phần nào chứng minh được hiệu quả của phương pháp này. Phương pháp này khá tốn công tuy nhiên, dễ áp dụng cùng chi phí đầu tư thấp. Gió mạnh hơn 4 hoặc 5 m/giây sẽ hạn chế tính hữu ích của chúng. Cần phân tích sự kết hợp tối ưu giữa khoảng cách giữa các đường đồng để thu hoạch và di chuyển súng phun có chiều dài phun khác nhau.
Tưới nhỏ giọt cho cây mía được áp dụng đặc biệt hiệu quả khi chúng ta trồng hàng mía đôi, điều này đã được chứng minh tại rất nhiều vùng trồng trên thế giới. Nó hiệu quả ngay cả khi mỗi vụ chúng ta thay ống tưới một lần nhờ sự bù đắp bởi năng suất, giảm chi phí nhân công cũng như lượng phân bón giảm đáng kể.
Năng suất
Năng suất đường phụ thuộc trọng lượng mía, hàm lượng đường trong mía và chất lượng mía. Điều quan trọng là mía được thu hoạch vào thời điểm thích hợp nhất khi đạt được mức tối ưu về mặt kinh tế của lượng đường có thể thu hồi trên một diện tích.
Năng suất mía khi thu hoạch có thể dao động từ 50 đến 150 tấn/ha hoặc hơn. Năng suất mía được tạo ra trong điều kiện không có mưa có thể thay đổi rất nhiều. Năng suất tốt ở vùng nhiệt đới ẩm của một vụ mùa không có mưa hoàn toàn có thể nằm trong khoảng từ 70 đến 100 tấn/ha mía, và ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới khô có tưới tiêu, năng suất từ 110 đến 150 tấn/ha mía.
Hiệu suất sử dụng nước cho năng suất thu hoạch (Ey) đối với mía có khoảng 80% độ ẩm là 5 đến 8 kg/m3 và đối với trữ lượng đường không chứa độ ẩm là 0,6 đến 1,0 kg/m3, cả hai đều có giá trị cao nhất đối với các vụ mía tái sinh tốt ở vùng cận nhiệt đới.
Khi trưởng thành, sinh trưởng sinh dưỡng giảm và hàm lượng đường trong mía tăng đáng kể. Hàm lượng đường khi thu hoạch thường nằm trong khoảng 10 đến 12 phần trăm trọng lượng mía tươi, nhưng trong điều kiện thử nghiệm, người ta đã quan sát thấy 18 phần trăm trở lên. Hàm lượng đường có vẻ giảm nhẹ khi năng suất mía tăng. Nên tránh phát triển mạnh trong quá trình mía chín, có thể đạt được bằng nhiệt độ thấp, mức nitơ thấp và hạn chế cung cấp nước. Về độ tinh khiết của nước ép, điều này bị ảnh hưởng tích cực bởi nhiệt độ tối thiểu thấp vài tuần trước khi thu hoạch.
