Trong đất ngập nước, rễ lúa thường thiếu oxy và quá trình khử oxy xảy ra hàng loạt, việc trao đổi khí giữa đất và không khí bị cản trở.
Chỉ vài giờ sau khi ngập nước, các vi sinh vật đã sử dụng hết oxy có trong nước hoặc rút ra từ đất. Nồng độ khí CO2, khí methane, H2 và axit hữu cơ tăng lên rõ rệt do hoạt động của các vi sinh vật yếm khí.
Để có thể sống được trong điều kiện ngập nước, cây lúa có những khả năng thích nghi rất đặc biệt như:
Khả năng vận chuyển oxy từ lá, thân xuống rễ.
Năng lực oxit hóa của hệ rễ nhờ sự khuếch tán oxy từ rễ ra ngoài môi trường xung quanh.
Khả năng phát triển các rễ bất định trên mặt đất và trong nước, nhất là đối với các giống lúa nổi, để hấp thu oxygen ở trên mặt đất và trong nước hỗ trợ cho bộ rễ bên dưới, trong trường hợp nước ngập sâu, sự vận chuyển oxy từ lá xuống rễ bị hạn chế.
Rễ lúa có khả năng hô hấp yếm khí cao hơn so với các loại cây trồng khác.
Rễ lúa có khả năng loại trừ các tác hại của một số độc chất ở một mức độ nhất định.
Ngập nước còn giúp cho quá trình điều hòa nhiệt độ ruộng lúa tốt hơn và hạn chế cỏ dại giúp cây lúa phát triển được thuận lợi.
Các chất dinh dưỡng cây lúa cần
Các chất dinh dưỡng cần thiết, không thể thiếu được đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa là: các bon, ôxy, hyđrô (từ thiên nhiên) và các chất khoáng.
Các chất khoáng gồm: nitơ (N), phốtpho (P), kali (K), canxi, sắt, kẽm, đồng, magiê, mangan, mô-líp-đen, bo, silic, lưu huỳnh.
Ba loại dưỡng chất chính cây lúa cần dùng nhiều là N, P, K.
Cây lúa cần nhiều Si hơn cả N, P, K nhưng do đất đủ cung cấp nên cây thường không có triệu chứng thiếu.
Bảng dưới đây là tính lượng dinh dưỡng nguyên chất khi sản xuất 1 tấn thóc đã lấy đi của đất. Tuy nhiên lượng dinh dưỡng đó nằm ở trong rơm rạ khá nhiều. Nếu chúng ta trả lại toàn bộ rơm rạ cho đất thì lượng dinh dưỡng cần bù lại cho đất không nhiều.
