Trong kỹ thuật canh tác lúa đã có rất nhiều nghiên cứu về mật độ và phân bón ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng thóc gạo, tuy nhiên ảnh hưởng của nó trong sản xuất hạt giống thì còn í
Trang 1Bộ giáo dục và đào tạo trường đại học nông nghiệp i
Trang 2Lời cam đoan
- Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và ch−a từng đ−ợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào
- Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đ−ợc cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã đ−ợc chỉ
rõ nguồn gốc
Tác giả luận văn
Lê Thị Thanh
Trang 3Lời cảm ơn
Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo, TS Vũ Văn Liết- Cán bộ giảng dạy Bộ môn di truyền - Chọn giống, trường Đại học Nông nghiệp I- Hà Nội đã nhiệt tình hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành đề tài và bản luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp này
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Ban giám hiệu Trường Đại học Hồng Đức, Phòng quản lý khoa học và quan hệ Quốc tế, phòng Kế hoạch- Tài chính, Ban chủ nhiệm khoa Nông - Lâm - Ngư nghiệp và bộ môn Khoa học cây trồng trường Đại học Hồng Đức đã tạo điều kiện về thời gian và vật chất để tôi thực hiện và hoàn thành đề tài này
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể các Thầy cô giáo khoa Sau đại học,
Bộ môn di truyền - Chọn giống - Khoa Nông học, Ban giám đốc Trung tâm VAC và các cán bộ của Trung tâm, Bộ môn Công nghệ sinh học, Bộ môn Khoa học đất - Khoa Đất và Môi trường - Trường Đại học Nông nghiệp I đã quan tâm giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn chỉnh luận văn
Tôi xin chân thành cảm ơn nhóm sinh viên nghiên cứu khoa học lớp Đại học TT.K5, Đại học TT.K6, lớp Đại học CNSH.K1 - Trường Đại học Hồng
Đức, sinh viên Thiều Thị Hương - lớp Chọn giống cây trồng K47- trường Đại học Nông nghiệp I đã giúp đỡ tôi trong quá trình triển khai và theo dõi thí nghiệm
Hoàn thành bản luận văn này còn có sự động viên, giúp đỡ của gia đình, bạn bè và các bạn đồng nghiệp
Tôi xin chân thành cảm ơn !
Tác giả luận văn
Lê Thị Thanh
Trang 4Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt v
1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài 3
2.1 Vai trò của hạt giống 52.2 Sản suất hạt giống 72.3 Chất lượng hạt giống 23
3 Đối tượng, địa điểm, nội dung và phương pháp nghiên cứu 26
3.1 Vật liệu nghiên cứu 263.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 263.3 Nội dung nghiên cứu 263.4 Phương pháp nghiên cứu 283.5 Phương pháp xử lý số liệu 35
4.1 Sinh trưởng, phát triển và tình hình phát sinh, phát triển sâu, bệnh
của giống lúa khang dân ở bốn công thức mật độ và phân bón 364.1.1 Một số đặc điểm của cây mạ trước khi cấy 364.1.2 ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến các thời kỳ sinh trưởng và
phát triển của giống lúa Khang dân vụ xuân 2006 36
Trang 54.2 ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến các yếu tố tạo thành năng
suất và năng suất của giống khang dân 554.2.1 ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến số bông trên khóm 574.2.2 ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến số hạt trên bông 584.2.3 ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến số hạt chắc trên bông 584.2.4 ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến khối lượng 1000 hạt 594.2.5 ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến năng suất thực thu 604.3 ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến chất lượng hạt giống 624.3.1 Chất lượng hạt giống nguyên chủng trên đồng ruộng 634.3.2 Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng hạt giống trong phòng 654.4 Tương quan giữa các yếu tố thí nghiệm đến các yếu tố tạo thành
năng suất, năng suất lúa và chất lượng hạt giống 78
Trang 6Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t
CT : C«ng thøc CLN : Cuèn l¸ nhá
DT : DiÖn tÝch
KL : Khèi l−îng
NS : N¨ng suÊt NSLT : N¨ng suÊt lý thuyÕt NSTT : N¨ng suÊt thùc thu PTNT : Ph¸t triÓn n«ng th«n TCVN : Tiªu chuÈn ViÖt Nam TGST : Thêi gian sinh tr−ëng
TZ : Tetrazolium
Trang 7Danh mục các bảng
Bảng 4.1 ảnh hưởng của mật độ cấy và phân bón đến các giai đoạn sinh
trưởng, phát triển của giống lúa Khang dân, vụ xuân 2006 38Bảng 4.2 ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến tăng trưởng chiều cao cây 41Bảng 4.3 ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến động thái đẻ nhánh
của giống Khang dân vụ xuân 2006 45Bảng 4.4 ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến tăng trưởng số lá của
giống Khang dân vụ xuân 2006 49Bảng 4.5 ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến một số đặc điểm
nông sinh học của giống Khang dân 52Bảng 4.6 ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến sự phát sinh, phát
triển sâu, bệnh hại 55Bảng 4.7 ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến các yếu tố tạo thành
năng suất và năng suất 56Bảng 4.8 Một số chỉ tiêu chất lượng đánh giá trên đồng ruộng theo chỉ
tiêu chất lượng hạt giống ( TCVN 1776-2004) 63Bảng 4.9 Một số chỉ tiêu chất lượng đánh giá trong phòng theo TCVN 66Bảng 4.10 Độ thuần di truyền của hạt giống nguyên chủng ở bốn công
thức mật độ và phân bón 68Bảng 4.11 ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến sức sống hạt giống 70Bảng 4.12 ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến tỷ lệ nảy mầm và
sức nảy mầm (đánh giá bằng phương pháp Hiltner) 74Bảng 4.13 ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến sức khoẻ hạt giống 76Bảng 4 14 Tương quan giữa các yếu tố phân bón và mật độ với các yếu
tố tạo thành năng suất, năng suất và chất lượng hạt giống 78
Trang 8Danh mục các biểu đồ, đồ thị
Đồ thị 4.1 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống lúa Khang
Dân 18 ở 4 công thức phân bón với mật độ M2 42
Đồ thị 4.2 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống Khang dân
18 ở 4 công thức mật độ cấy trong điều kiện bón đủ NPK (P1) 43
Đồ thị 4.3 Động thái đẻ nhánh của giống lúa Khang Dân 18 ở 4 công
thức phân bón với mật độ M2 46
Đồ thị 4.4 Động thái đẻ nhánh của giống lúa Khang Dân 18 ở 4 mật độ
cấy trong điều kiện bón đủ NPK 47Biểu đồ 4.1 Năng suất của giống lúa Khang dân 18 ở 4 công thức phân
bón và 4 mật độ cấy vụ xuân 2006 61
Trang 91 Mở đầu
1.1 Đặt vấn đề
Việt Nam là một nước nông nghiệp với 75% dân số có cuộc sống gắn liền với đồng ruộng Lúa là cây lương thực quan trọng nhất của nước ta Những thành tựu to lớn trong sản suất lúa đã đảm bảo an ninh lương thực quốc gia và đưa Việt Nam từ quốc gia thiếu lương thực trở thành nước xuất khẩu gạo lớn thứ hai thế giới Thắng lợi đó do nhiều nguyên nhân, trong đó phải khẳng định giống là một nhân tố quyết định
Trong giai đoạn đổi mới hiện nay, để đạt được mục tiêu 50 triệu tấn lương thực vào năm 2010, trong đó sản lượng lúa chiếm 85%, đặc biệt khi cả nước đang phấn đấu để trở thành nước công nghiệp vào năm 2020, nông nghiệp nước ta đang đứng trước những thách thức lớn Diện tích lúa sẽ phải giảm dần nhường chỗ cho các loài cây công nghiệp, rau màu … và các công trường xí nghiệp Năng suất lúa phải đạt xấp xỉ 9 tấn/ ha/ năm, thêm vào đó là yêu cầu nâng cao phẩm chất nông sản đặt ra cho nhà chọn giống những thử thách mới Có giống tốt về chất lượng, số lượng hạt giống đủ lớn để đáp ứng kịp thời nhu cầu của nông nghiệp nước nhà là rất cần thiết
Để bất cứ một giống lúa nào phát huy tiềm năng năng suất của nó đều phải gieo trồng bằng những hạt giống tốt Hạt giống lúa có sức sống cao sẽ
đảm bảo ổn định và không ngừng tăng năng suất, sản lượng cho người sản xuất Nhiều nghiên cứu đã khẳng định hạt giống tốt góp phần tăng năng suất lúa từ 5 - 20% [33]
Trang 10Tuy nhiên, năng suất và chất lượng hạt giống chịu ảnh hướng tổng hợp của rất nhiều yếu tố trong đó mật độ và phân bón là hai yếu tố có ảnh hưởng rất lớn
Trong kỹ thuật canh tác lúa đã có rất nhiều nghiên cứu về mật độ và phân bón ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng thóc gạo, tuy nhiên ảnh hưởng của nó trong sản xuất hạt giống thì còn ít nghiên cứu đề cập tới đặc biệt
là ở Việt Nam hầu như chưa có những nghiên cứu về vấn đề này đối với sản xuất hạt giống trong khi kỹ thuật sản xuất hạt giống rất khác với sản xuất lúa thương phẩm, điển hình là số dảnh cấy/khóm (sản xuất hạt giống chỉ cấy 1 dảnh/khóm nhưng hầu hết các giống lúa thuần trong sản xuất lúa thương phẩm
đều được cấy 2-3 dảnh/khóm) Vì vậy cơ cấu quần thể ruộng lúa trong hai quá trình sản xuất này là rất khác nhau từ đó việc xác định mật độ cấy ban đầu và
sự ảnh hưởng của các yếu tố dinh dưỡng đến sinh trưởng, phát triển của cây lúa và quần thể ruộng lúa của hai quá trình sản xuất này cũng sẽ không giống nhau
Mặt khác, thực trạng sản xuất và nhu cầu hạt giống cho gieo trồng hàng vụ của nông dân ở nước ta ngày càng lớn: Khoảng 1,1 triệu tấn giống lúa/năm Trong khi đó tỷ lệ lượng hạt giống hàng năm nông dân tự để giống khoảng 20 - 50% nhu cầu đặt ra [23] Đặc biệt ở các tỉnh phía Nam, lượng hạt giống xác nhận được sản xuất với số lượng rất nhỏ, chỉ chiếm dưới 5% tổng số lượng hạt giống yêu cầu, số lượng còn lại (95%) là do nông dân tự để hoặc trao đổi [21] Lượng hạt giống đó rất có thể được để lại từ lô hạt thương phẩm
được gieo trồng trong điều kiện thiếu dinh dưỡng và kỹ thuật canh tác không phù hợp, chất lượng hạt giống kém và sẽ gây thiệt hại đáng kể cho sản suất ở
vụ sau
Từ thực tiễn trên, để có thêm cơ sở khoa học cho công tác khuyến cáo, giảng dạy và các bước nghiên cứu hoàn thiện tiếp theo trong công tác sản xuất
Trang 11hạt giống lúa, chúng tôi thực hiện đề tài: "Tìm hiểu ảnh hưởng của mật độ
và phân bón đến năng suất và chất lượng hạt giống lúa Khang dân nguyên chủng vụ xuân 2006 tại Thanh Hoá"
1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài
1.2.1 Mục đích
Xác định được ảnh hưởng của phân bón và mật độ đến năng suất và chất lượng hạt giống lúa Khang dân nguyên chủng
3 Đánh giá năng suất và yếu tố tạo thành năng suất của giống lúa Khang dân trong sản xuất hạt nguyên chủng ở bốn công thức mật độ và mức phân bón khác nhau
4 Sử dụng các phương pháp đánh giá chất lượng hạt giống của Việt Nam và Cơ quan phân tích hạt giống Quốc tế (AOSA), Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế IRRI để đánh giá chất lượng hạt giống lúa trong thí nghiệm
1.2.3 Hướng phát triển, mở rộng của đề tài
Nếu có điều kiện về thời gian và kinh phí, đề tài còn có thể mở rộng triển khai nghiên cứu thêm và sâu hơn về các nội dung sau:
- Đánh giá ảnh hưởng của các mức bón đạm, lân, kali từ mức trung bình
đến rất cao để có kết luận mức bón tốt nhất và khuyến cáo trong sản suất về tác hại khi sử dụng hạt giống sản xuất trong điều kiện bón thiếu hoặc thừa một trong ba yếu tố dinh dưỡng đa lượng NPK
Trang 12- Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất lúa khi gieo trồng bằng hạt giống sản suất trong điều kiện thí nghiệm để có kết luận hệ thống hơn về chất lượng hạt giống
Trang 132 Tổng quan tài liệu
2.1 Vai trò của hạt giống
2.1.1 Vai trò của hạt đối với đời sống con người
Hạt là một trong những cơ quan quan trọng của cây, nó đóng vai trò dự trữ dinh dưỡng và duy trì nòi giống của loài Hầu hết những hiểu biết của con người về hạt là thành phần hoá học của hạt cả ở những cây trồng cung cấp lương thực cũng như cung cấp nguyên liệu công nghiệp cho con người
Ngoài những thành phần hoá học như tất cả các mô trong cây, hạt còn chứa nhiều chất hoá học giống như các chất dinh dưỡng và có tác dụng điều tiết cho quá trình nảy mầm của hạt, tuổi thọ và sức khoẻ hạt giống Chính vì lẽ
đó, hạt luôn là nguồn lương thực cơ bản cho người và vật nuôi Hạt chứa nhiều chất ức chế trao đổi chất, trợ giúp dinh dưỡng cho con người và vật nuôi rất hiệu quả [17]
Khi nói về vai trò của hạt đối với đời sống con người, Larry O Copeland, Miller B Mc Donald, 1995 [38] đã khẳng định: hạt đóng góp trên 90% lương thực cho con người, nó cung cấp nguồn carbohydrat, protein cũng như những vật chất quan trọng khác cho sự sống của con người Các hạt lúa, lúa mì, lúa nước, cao lương, ngô…là những loại hạt lương thực và thức ăn gia súc quan trọng nhất cho nhân loại Những loại hạt cung cấp protein và lipit quan trọng nhất là các loại hạt đậu, đậu tương, lạc, vừng…
Hạt cho gia súc là cơ sở đầu tiên cho nền văn minh nhân loại, khi con người biết trồng cây, thu hoạch và bảo quản hạt qua mùa đông đã chuyển từ sống du canh, du cư sang định cư Tất cả văn minh nhân loại và văn hoá các dân tộc đều gắn liền với hạt cây cốc
Tuy nhiên, vai trò to lớn của hạt đối với đời sống con người phải kể đến
Trang 14vai trò tạo ra số lượng lớn hơn để duy trì nòi giống của loài, giúp con người tiếp tục thu được nhiều sản phẩm ở đời sau:
2.1.2 Vai trò của hạt giống
Thành quả chọn tạo giống cây trồng trên phạm vi toàn thế giới đã nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm nông nghiệp, thoả mãn nhu cầu ngày càng cao của loài người Điển hình là cuộc “ Cách mạng xanh “ từ thập kỷ 60 của thế kỷ 20 đã làm tăng vọt năng suất cây trồng, mà chủ yếu là lúa mì, lúa nước, ngô… nhờ cải tiến kiểu gen kết hợp với cải tiến kỹ thuật như bón phân, tưới tiêu, cơ giới hoá…ở Việt Nam, công tác giống cây trồng không chỉ góp phần vào việc tăng năng suất, chất lượng mà còn làm thay đổi cả cơ cấu mùa vụ, tính đa dạng của sản phẩm, bảo đảm an ninh lương thực…Năng suất lúa, ngô
và nhiều cây trồng khác không ngừng tăng nhanh trong nhiều thập kỷ qua Các giống lúa năng suất cao được đưa vào sản suất đã làm tăng năng suất từ 21,2 tạ/ha (năm 1975) lên 42,5 tạ/ha (năm2000) [15]
Tuy nhiên, giống cây trồng chỉ có ý nghĩa khi được áp dụng vào sản xuất và thông qua hạt giống
Trang 15Theo Nguyễn Lộc thì giống cây trồng - tuỳ lúc có thể hiểu theo hai nghĩa: giống chủng và hạt hom Giống chủng và hạt hom là hai mặt của một vấn đề Trồng giống chủng tốt mà dùng hạt hom xấu hoặc ngược lại, dùng hạt hom tốt nhưng giống chủng xấu thì hiệu quả vẫn thấp như nhau
Giống chủng và hạt hom đều tốt, kỹ thuật thích hợp sẽ đạt được hiệu
quả cao[19]
Hạt hom tốt hay xấu phụ thuộc chủ yếu vào quá trình sản xuất, chế biến
và bảo quản hạt giống Khác hoàn toàn với khoa học chọn tạo giống, sản xuất giống hướng tới giữ nguyên bản kiểu gen do kết quả của chọn giống tạo ra Sản xuất giống là khâu hiện thực hoá kết quả của tạo giống và đem lại lợi nhuận cho ngành trồng trọt nhờ vào khâu thương mại hạt giống và vật liệu trồng trọt và nhờ vào tăng năng suất, chất lượng nông phẩm do ứng dụng giống mới [14]
Như vậy, vai trò của hạt giống có thể được biểu hiện qua ba nội dung sau: bảo tồn kiểu gen đã được tạo ra; đảm bảo hệ số nhân của giống và giá trị gieo trồng của giống
Hiểu rõ vai trò to lớn của hạt giống ở hầu hết các nước trên thế giới, hạt giống chất lượng cao của các giống cây trồng cải tiến đã được chú ý sử dụng vào cuối những năm 50 của thế kỷ 20 Cùng với nó là những thiết bị tiên tiến, tiến bộ kỹ thuật về phân bón, phòng trừ sâu bệnh và cỏ dại đã tạo ra cuộc cách mạng trong canh tác với sứ mệnh tăng chất lượng hạt giống trên diện tích rộng lớn: có chất lượng tốt, duy trì được độ thuần di truyền và đáp ứng được nhu cầu số lượng lớn hạt giống cho nông dân [38]
2.2 Sản suất hạt giống
2.2.1 ảnh hưởng của môi trường đến hạt giống
Rất nhiều yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hạt giống bởi vì có mối liên quan giữa thành phần hoá học của hạt và môi trường như nước, chế độ canh
Trang 16tác, nhiệt độ…chúng thường liên quan với nhau nên đôi khi rất khó phân biệt
ảnh hưởng chủ yếu của yếu tố nào, tuy nhiên trong các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến thành phần hoá học hạt thì các yếu tố quan trọng nhất là nước, nhiệt độ, độ màu mỡ của đất và kỹ thuật canh tác [38, tr 42-43]
Những nghiên cứu của Green D.E và các cộng sự, 1965 [36] cho thấy:
điều kiện môi trường trong thời gian chín của hạt có ảnh hưởng đến thành phần hoá học và sức sống hạt giống, hư hỏng hạt sảy ra do tác động của môi trường sau khi chín và trước thu hoạch là rất nghiêm trọng trong sản xuất giống Yếu tố tác động là nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm không khí…Nếu nhiệt
độ cao và không khí ẩm sẽ gây cho hạt mất sức sống nhanh
Một nghiên cứu khác của Green năm 1965 về ngày trồng và ngày chín trong sản xuất hạt giống đậu tương cho biết: trồng vụ sớm khi chín gặp nhiệt
độ cao chất lượng hạt giống thấp hơn trồng vụ muộn [36, tr.165-168]
Khi nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến cấu tạo hạt và thành phần các chất hoá học trong hạt Howell và Carter, 1958 chỉ ra rằng: hàm lượng dầu trong hạt đậu tương phụ thuộc vào nhiệt độ trong quá trình phát triển hạt, hạt chín ở nhiệt độ 210C chứa 19,5% dầu trong khi chín ở 300C chứa 22,3% dầu [17]
Theo Vũ Văn Liết: nhiệt độ ban đêm cao xúc tiến hạt gạo phát triển nhanh nên bạc bụng nhiều, khi trồng ở thời vụ có nhiệt độ ban đêm thấp hạt gạo sẽ trong hơn [17] Vì vậy theo chúng tôi đây là một trong những lý do dẫn
đến hiện tượng một số giống lúa trồng trong điều kiện vụ xuân và vụ mùa chất lượng hạt khác nhau, chế độ canh tác không hợp lý, quần thể ruộng lúa phát triển không hợp lý sẽ ảnh hưởng đến chất lượng hạt giống Đánh giá này phù hợp với kết quả nghiên cứu của các tác giả Vũ Thị Thìn, Nguyễn Bá Trinh, Lê Doãn Diên, 1989 khi nghiên cứu về mối quan hệ giữa nhiệt độ hoá hồ và mức
độ bạc bụng của hạt gạo [28, tr 277-278]
Trang 17Đã có nhiều nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của đạm, lân, kali đến chất lượng hạt
- ảnh hưởng của dinh dưỡng đạm:
Cây ngũ cốc sống trong điều kiện dinh dưỡng đạm cao, hoặc mật độ thưa có hàm lượng protein trong hạt cao hơn trồng trong điều kiện đạm thấp hoặc mật độ dày (D.C.Datta,1972) Khi bón đạm nhiều làm cây chậm thành thục, hạt chín không đẫy hạt so với bón ít đạm Như vậy đạm nhiều sẽ ảnh hưởng xấu đến độ thành thục của hạt
Thiếu đạm làm giảm sản lượng hạt của nhiều loài cây trồng, điều này
được chứng minh qua nhiều nghiên cứu của các tác giả Bùi Huy Đáp, Vũ Tuyên Hoàng, Đào Thế Tuấn, Đinh Thế Lộc…[7, tr 138-151], [11, tr 152-153]
đã tạo điều kiện thuận lợi cho lúa chín sớm, nhiều hạt và hạt mẩy [27]
- ảnh hưởng của dinh dưỡng kali:
Thiếu kali hạt không bình thường, dị dạng cao, phôi và rìa hạt bị đen, tỷ
lệ nảy mầm của hạt kém, sức sống của hạt bị giảm nhanh trong qúa trình bảo quản [17]
ở lúa, thiếu kali khối lượng hạt sẽ thấp, có nhiều hạt xanh vì lúa trỗ và chín sớm [27]
Nói chung dinh dưỡng đối với cây trồng có 3 loại phân đa lượng có ảnh
Trang 18hưởng rất lớn đến hình thành và phát triển của hạt như tăng kích thước hạt, độ chắc của hạt Nếu xem xét các yếu tố riêng rẽ thì rõ ràng đạm là yếu tố dinh dưỡng có ảnh hưởng lớn nhất đến năng suất và chất lượng hạt [35, tr.195-199]
2.2.2 Sản xuất hạt giống trên thế giới và Việt Nam
Khi người lai tạo cây trồng chọn tạo được một giống mới tốt hơn, điều quan trọng là hạt của giống đó phải được nhân ra và có khối lượng đủ lớn trong thời gian ngắn nhất để phục vụ lợi ích của người nông dân Giống phổ biến cần được duy trì sao cho luôn có được lượng hạt giống thuần nhân ra đưa vào thị trường bán
Sản xuất và phân phối cho nông dân hạt giống phục tráng, có chất lượng cao, khoẻ mạnh và ổn định về di truyền là một nhiệm vụ nặng nề, đòi hỏi được
tổ chức tốt về kỹ thuật và cơ sở vật chất Thường ở những nước có chương trình chọn tạo giống tốt thì hệ thống sản xuất giống cũng được xác định rõ ràng
2.2.2.1 Tình hình sản xuất giống trên thế giới
Theo thuật ngữ được quốc tế chấp nhận, các giai đoạn nhân giống bao gồm:
Giống tác giả (Breeders , seed): thông thường được trồng một hoặc một
vài thế hệ và được chính cơ quan chọn tạo hoặc người lai tạo cây trồng sản xuất hoặc giám sát trực tiếp Cấp giống này tạo ra nguồn để tăng lượng hạt giống nguyên chủng (basic seed)
Giống nguyên chủng (basic seed): được sản xuất dưới sự phụ trách của
tác giả giống hoặc người được uỷ quyền của tác giả (đôi khi là một cơ quan của chính phủ) và được dùng để sản xuất giống xác nhận Tiêu chuẩn của hạt giống nguyên chủng phải được quy định trong quy chế của từng nước; việc thực hiện những quy định này phải được khẳng định thông qua kiểm tra chính thức
Giống xác nhận (certified seed): được sản sinh từ giống nguyên chủng
và được dùng để (a) sản xuất ra giống xác nhận cho một hoặc vài thế hệ, (b)
để sản xuất lương thực hoặc thức ăn gia súc…
Trang 19Những thế hệ được sản xuất từ giống nguyên chủng được coi là “giống xác nhận thế hệ thứ nhất”, “giống xác nhận thế hệ thứ hai” Mỗi một thế hệ cần phải phù hợp với tiêu chuẩn chính thức và số lượng các thế hệ cần được
giới hạn, đặc biệt ở những loài cây giao phấn [6]
Theo Ted Wilson, 2001: chương trình sản xuất hạt giống nguyên chủng
ở Mỹ bắt đầu từ năm 1941 và năm 1943 đã thành lập hiệp hội cải tiến lúa Taxas (TRIA) là nền tảng cho mục đích sản xuất và cung cấp hạt giống lúa[42]
Tại Mỹ, sản xuất và duy trì hạt giống nguyên chủng của tất cả các giống lúa là một hoạt động quan trọng của CRES, chương trình sản xuất hạt nguyên chủng là chương trình hợp tác giữa cơ quan chứng chỉ hạt giống và hạt giống nguyên chủng tại Đại học California Mục đích đảm bảo độ thuần, sạch cỏ dại
và chất lượng cao của giống lúa cho sản xuất [44]
Về tổ chức sản xuất giống, ở Tây Âu, Mỹ và Canađa, có nhiều tổ chức tham gia sản xuất hạt giống Mục đích của hiệp hội những người làm giống là
hỗ trợ những thành viên của mình về các vấn đề kỹ thuật, các hãng tư nhân của người làm giống thì sản xuất giống đại trà Giống tác giả và giống nguyên chủng là do tác giả giống sản xuất, sản xuất giống xác nhận do các hợp tác xã,
các hãng, người buôn bán giống và nông dân làm giống [12]
Mạnh Hà và Bảo Kiến, 1991 [12] cho biết: ở Mỹ và Tây Âu các xí nghiệp tư nhân thích sản xuất và phân phối giống lai hơn là vì phải cạnh tranh
và tồn tại
Trung Quốc đã nghiên cứu thành công chọn giống lúa lai từ năm 1964
và đã sản xuất trên diện tích lớn từ hơn 30 năm trở lại đây Đến năm 2002 Trung Quốc đã gieo cấy khoảng 18 triệu ha lúa lai (chiếm 56% tổng diện tích lúa) Vì vậy hướng sản xuất hạt giống của Trung Quốc hiện nay tập trung cho sản xuất hạt giống bố mẹ và hạt lai F1 cung cấp cho sản xuất đại trà [26],[30]
Trang 20Về các bước sản xuất, phục tráng dòng bố mẹ của các tổ hợp lai được tiến hành tương tự như sản xuất hạt giống lúa thuần nhưng yêu cầu tiêu chuẩn
kỹ thuật nghiêm ngặt hơn [2]
2.2.2.2 Tình hình sản xuất giống ở Việt Nam
ở nước ta, sản xuất hạt giống đã được hình thành và phát triển trong suốt lịch sử phát triển của dân tộc Nhân dân ta đã có truyền thống giữ hạt giống, lưu trữ để gieo trồng ở vụ sau, những kinh nghiệm rất quý báu đã giúp sản xuất của người dân ổn định Đặc biệt sau cách mạng tháng tám 1945 đến nay được Đảng và Nhà nước quan tâm, ngành giống cây trồng nông nghiệp đã không ngừng phát triển và có mạng lưới sản xuất, cung cấp ở tất cả các địa phương trong cả nước [17]
Trong bản tóm tắt kết quả nghiên cứu hệ thống giống cây trồng ở Việt Nam, báo cáo tại hội thảo về giống cây trồng quốc gia do MARD và DANIDA
tổ chức năm 1999 cho biết: lúa là cây trồng chiếm ưu thế ở tất cả các tỉnh, do vậy hoạt động sản xuất và kinh doanh giống của tất cả các công ty giống cây trồng các tỉnh đều chủ yếu tập trung vào giống lúa (chiếm 94% tổng lượng giống bán ra) trong khi đó giống ngô chỉ chiếm 4%, giống đậu đỗ chiếm 2%
Ước tính mỗi năm cả nước cần khoảng 1,1 triệu tấn thóc giống trong khi các công ty giống cây trồng các tỉnh chỉ đáp ứng được 2,6% Lượng giống lúa lai nhập khẩu từ Trung Quốc trong mấy năm gần đây ước khoảng 3.000 tấn mỗi năm
Do thiếu trang thiết bị kiểm nghiệm chất lượng hạt giống cũng như
đánh giá nguồn bệnh trên hạt giống, hầu hết các công ty giống cây trồng chỉ
đơn thuần dựa vào việc kiểm định trên đồng ruộng, khả năng kiểm tra chất lượng hạt giống của các công ty giống cây trồng cấp tỉnh vẫn còn rất thấp so với các tiêu chuẩn quốc tế [16]
Trang 21đó là chưa có một hệ thống nghiên cứu sản xuất và cung ứng giống hợp lý trên quy mô quốc gia, cán bộ chuyên sâu về sản xuất giống cây trồng còn thiếu…, nhà nước chưa có cơ chế khuyến khích, chưa có luật bảo hộ quyền tác giả… (Nguyễn Ngọc Kính, 1999 ) [16]
Từ những thực tế trên, năm 2004 chính phủ Việt Nam đã ban hành
“Pháp lệnh giống cây trồng” và “Tiêu chuẩn chất lượng hạt giống lúa” cho
các cấp hạt giống, các giai đoạn nhân giống bao gồm:
Hạt giống tác giả (Breeders, seed): là hạt giống do tác giả chọn tạo ra,
đạt tiêu chuẩn chất lượng theo quy định và được công nhận
Hạt giống siêu nguyên chủng (Pre-basic seed): là hạt giống được nhân ra
từ hạt giống tác giả hoặc phục tráng từ hạt giống sản xuất theo quy trình phục tráng hạt giống siêu nguyên chủng và đạt tiêu chuẩn chất lượng theo quy định
Hạt giống nguyên chủng ((basic seed): là hạt giống được nhân ra từ hạt
giống siêu nguyên chủng và đạt tiêu chuẩn chất lượng theo quy định
Hạt giống xác nhận (certified seed): là hạt giống được nhân ra từ hạt giống nguyên chủng và đạt tiêu chuẩn chất lượng theo quy định
(Các giai đoạn nhân giống này được áp dụng cho các giống lúa thuần, không áp dụng cho các giống lúa lai) [22], [2]
Ngày nay, công tác giống cây trồng ở nước ta đang từng bước hoàn thiện để hội nhập với khu vực và thế giới, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về
số lượng, chất lượng hạt giống của nông dân
2.2.3 Kỹ thuật đối với sản xuất hạt giống
Theo Nguyễn Văn Hoan: sản xuất giống là một khoa học thực nghiệm chuyên sâu, một phần quan trọng không thể tách rời của công tác giống cây trồng Sản xuất giống được xây dựng trên các cơ sở sau đây:
Phương thức sinh sản của cây trồng
Bảo tồn kiểu gen đã được tạo ra
Trang 22Hệ số nhân của giống
Giá trị gieo trồng của giống và hạt giống
“ở các cây tự thụ phấn điển hình thì phấn hoa sau khi ra khỏi bao phấn thường bị chết nhanh trong vòng 30 phút đến 1 giờ Nhờ đặc điểm này mà các giống ở cây tự thụ phấn đều là các dòng thuần và khoảng cách ly trong sản
xuất giống nhằm ngăn chặn quá trình thụ phấn ngoài không cần lớn” [14]
Sản xuất giống cần xây dựng được các phương pháp duy trì nguyên dạng kiểu gen đã được nhà chọn giống tạo ra Khi một giống cây trồng bị mất
đi các tính trạng đặc thù của giống thì có nghĩa là giống đó đã bị thoái hoá Giống thoái hoá thì năng suất, chất lượng bị giảm, sâu bệnh nhiễm nặng dần
và sẽ bị sản xuất đào thải Giống cây trồng có thể bị thoái hoá trong quá trình sản xuất của nông dân, thậm chí giống có thể bị thoái hoá ngay trong quá trình sản xuất hạt giống do rất nhiều nguyên nhân trong đó có nguyên nhân không đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của giống vì mỗi giống cây trồng là một kiểu gen đặc thù, cần có một môi trường tương ứng để có kiểu hình phù hợp Môi trường đó bao gồm điều kiện khí hậu, đất đai, nước tưới, phân bón, phòng trừ sâu bệnh… đó chính là điều kiện gieo trồng
Điều kiện gieo trồng không phù hợp, hạt giống sẽ bé sinh ra cây còi cọc, yếu ớt, cây giống nhỏ bé hạn chế sự sinh trưởng, làm mất tính ưu việt của giống gây ra hậu quả xấu ngay ở thế hệ tiếp theo [14]
Để phát huy được tính ưu việt của giống đã có nhiều nghiên cứu cụ thể
về ảnh hưởng của các yếu tố môi trường hay các yếu tố kỹ thuật đến năng suất, chất lượng của giống
2.2.3.1 ảnh hưởng của dinh dưỡng khoáng đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng hạt giống lúa
Cây trồng hút chất dinh dưỡng trong đất và từ phân bón để tạo ra sản phẩm
Trang 23của mình sau khi kết hợp với sản phẩm của quá trình quang hợp, vì vậy sản phẩm thu hoạch phản ánh tình hình đất đai và việc cung cấp thức ăn cho cây
Khi nghiên cứu về kỹ thuật bón phân cho cây trồng, Vũ Hữu Yêm cho rằng: bón phân cân đối và vừa phải thì việc bón phân có thể làm tăng chất lượng sản phẩm Thiếu chất dinh dưỡng, bón phân không cân đối hoặc quá nhu cầu của cây đều làm giảm chất lượng sản phẩm [32]
Theo nghiên cứu của De Datta, 1981 thì biện pháp nâng cao khả năng quang hợp của quần thể cây trồng nói chung và quần thể ruộng lúa nói riêng là
áp dụng các biện pháp kỹ thuật để nâng cao khả năng tiếp nhận ánh sáng của cá thể và đặc biệt là của quần thể Đây cũng là kỹ thuật quan trọng để nâng cao năng suất lúa trong sản xuất hạt giống Để đạt được mục đích đó cần áp dụng các biện pháp như: cải tiến giống lúa, gieo cấy đúng thời vụ, mật độ khoảng cách hợp lý và dinh dưỡng khoáng phù hợp
Bón phân đặc biệt là bón thúc đạm và điều tiết nước một cách hợp lý vào các giai đoạn đẻ nhánh, làm đòng đã có ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của lá lúa cả về diện tích và số lượng lá, tạo điều kiện cho quang hợp, nâng cao hiệu suất quang hợp thuần và làm tăng năng suất hạt
Hầu hết các trường hợp dinh dưỡng khoáng kém, hạt kém, không đẫy hạt so với cung cấp đầy đủ dinh dưỡng, trừ trường hợp đất tốt, đầy đủ dinh dưỡng và tương đối cân đối
Theo Togari và Mastuo [29], khi nghiên cứu ảnh hưởng của nguyên tố
đạm cho thấy: muốn tăng sản lượng lúa đừng làm cho lúa thiếu đạm, thiếu
đạm không có lợi cho cây lúa, cách bón thì tuỳ điều kiện sinh trưởng cụ thể của cây lúa
Bón đúng lượng và loại phân là rất cần thiết trong sản xuất hạt giống lúa, bón đạm đúng kỹ thuật đảm bảo cho các cây chín đồng đều, hạt đẫy, lô hạt giống có chất lượng tốt hơn lô hạt của ruộng chín không đều Bón không
Trang 24đúng kỹ thuật có thể kích thích đẻ nhánh lai rai dẫn đến bông chính chín nhanh hơn những bông đẻ muộn, những hạt ở bông nhánh chưa chín khi thu hoạch, độ ẩm cao tăng khả năng bị bệnh, ngược lại bón thiếu đạm sẽ làm giảm
kích thước hạt và sức sống của hạt kém hơn [40, tr 6- 14]
Theo Bùi Huy Đáp thì đạm là yếu tố dinh dưỡng chủ yếu của lúa, nó
ảnh hưởng nhiều đến số thu hoạch vì chỉ khi có đủ đạm, các chất khác mới phát huy tác dụng [7]
Theo Đinh Thế Lộc, Vũ Văn Liết: đủ đạm ở giai đoạn đầu sẽ làm tăng chiều cao, số nhánh, tăng kích thước lá, tăng số hạt/bông, tăng % hạt chắc Nếu bị thiếu đạm quá trình sinh trưởng sinh dưỡng bị hạn chế, số hạt/bông sẽ giảm Lúa cần đạm ở giai đoạn đầu và giai đoạn đẻ nhánh để hình thành số
bông tối đa [18]
Sau khi tiến hành thí nghiệm 3 vụ liền ở đất phù sa Sông Hồng, tác giả
Đào Thế Tuấn đã rút ra kết luận: vụ lúa chiêm cũng như lúa mùa, nếu bón
đạm tập trung vào thời kỳ đầu đẻ nhánh thì số nhánh tăng lên rất nhiều về sau lụi đi cũng nhiều, nếu bón tập trung vào cuối thời kỳ đẻ nhánh thì số nhánh lụi
đi ít nhưng tổng số nhánh cũng ít, vì vậy cần chú ý cả hai mặt Trong trường hợp đạm bón tương đối ít thì nên bón tập trung vào thời kỳ giữa tức là lúc đẻ
nhánh rộ [31]
Đói đạm, cây lúa sinh trưởng chậm, lá bị vàng, năng suất quang hợp giảm, đẻ nhánh kém, bông ngắn, khó trỗ thoát, hạt lép nhiều, năng suất, chất lượng hạt giảm [4], [45, tr.127-169 ]
Lân cung cấp năng lượng cho tất cả các quá trình hoá sinh xảy ra trong cây lúa, kích thích rễ phát triển, tăng cường hoạt động đẻ nhánh đặc biệt trong
điều kiện ngoại cảnh bất thuận Kích thích phát triển hạt và tăng giá trị lương thực của hạt gạo Thiếu lân cây lúa đẻ nhánh kém, còi cọc, lá hẹp và ngắn, có
màu xanh tối bẩn, trên lá có màu xanh hơi tía [18]
Trang 25Theo Suichi Yosda [25] thì hiệu suất của lân đối với hạt ở giai đoạn đầu cao hơn giai đoạn cuối, việc bón lân đáp ứng được giai đoạn đầu của cây lúa
Tương tự như kết luận của Suichi Yosda, khi nghiên cứu hiệu lực của photphorit bón cho lúa ở Miền Bắc Việt Nam, Lê Văn Căn cho rằng: cây lúa hút lân ở thời kỳ đầu chủ yếu đáp ứng cho quá trình sinh trưởng sinh dưỡng,
đặc biệt là quá trình đẻ nhánh [5]
Khi nghiên cứu nhu cầu về lân cho lúa, Vũ Hữu Yêm [32] cho rằng: lượng phân lân bón cho lúa phụ thuộc quan trọng nhất là loại đất lúa, đủ để cung cấp cho cây và duy trì lượng lân ổn định trong đất Có thể bón lượng từ 40 – 90 kg P2O5/ha thậm chí đến 120 kg P2O5/ha Phân lân chậm tan hơn phân đạm nếu bón thúc sẽ cho hiệu quả thấp cho nên bón lân lót toàn bộ trước khi cấy
Cây lúa hút lân ở dạng H2PO4-, HPO42- và sử dụng lân mạnh nhất vào thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng Khi bón lân cho lúa, supe lân được sử dụng nhiều vì ưu điểm ngoài cung cấp phốtpho supe lân còn cung cấp lưu huỳnh cho cây
Kali không phải là chất tạo thành bất kỳ một hợp chất hữu cơ nào của cây lúa, nhưng nó rất quan trọng cho 40 hoặc hơn 40 enzym hoạt động Đóng vai trò quan trọng trong hoạt động sinh lý của cây như đóng mở khí khổng, tăng khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận, tăng khả năng chống chịu bệnh, giúp lúa đẻ nhánh thuận lợi, tăng kích thước hạt và khối lượng hạt Thiếu kali cây sẽ còi cọc, đẻ nhánh kém hơn một chút, lá ngắn, màu xanh tối, bông nhỏ và dài [18]
Theo tác giả Đào Thế Tuấn [31], Tanaka [41] và Tsunoda, 1965 [43] thì thiếu kali sẽ ảnh hưởng mạnh đến khả năng đẻ nhánh Kali được cây lúa hút mạnh vào thời kỳ đẻ nhánh rộ và sau trỗ 5 đến 10 ngày để tăng khối lượng hạt
Đối với chất lượng hạt lúa thì nếu thiếu kali hạt giống sẽ không bình
Trang 26thường, dị dạng cao, phôi và rìa hạt bị đen Thiếu kali tỷ lệ nảy mầm của hạt kém, sức sống của hạt giảm nhanh trong quá trình bảo quản
Theo Suichi Yosda [25]: đất trũng ít kali, hàm lượng kali thấp hoặc thiếu kali thường đi với ngộ độc sắt Thường trong đất đỏ, chua phèn, trên đất kém thoát nước cũng thiếu kali do trong các chất độc sinh ra có chất độc tính khử cao đã ngăn cản việc hút kali và một phần kali bị giữ bởi keo đất
Các loại phân kali sử dụng bón cho lúa là clorua kali (KCl) chứa 58 - 62% K2O Loại thứ hai sử dụng thông dụng là kali sunfat (K2SO4) có 45 - 48%
K2O Lượng bón kali cho lúa thâm canh từ 70 – 100 kg K2O/ha tuỳ loại đất và giống Những giống lúa thâm canh cao lượng kali bón có thể lên đến 100 –
120 kg K2O/ha Kali bón cho lúa quan trọng nhất là bón lót và bón đón đòng
và thường bón lót 50 - 70% tổng lượng kali, còn lại thì bón đón đòng [32]
Để nói lên vai trò của các nguyên tố đa lượng đối với lúa, sau nhiều năm nghiên cứu, Wada [45] đã kết luận rằng: nếu coi năng suất lúa trong trường hợp bón đầy đủ phân vô cơ là 100% thì khi không bón đạm năng suất lúa giảm 17%, không bón lân năng suất giảm 8% và không bón kali năng suất
giảm 5%
Theo Ernst W Mutert, 1995 [10]: sản xuất nông nghiệp của Châu á
hiện nay và trong tương lai đang ngày càng phụ thuộc vào phân bón Sử dụng phân bón có hiệu lực đầy đủ sẽ rất cần thiết để đảm bảo cho một nền sản xuất nông nghiệp bền vững có khả năng thực về kinh tế và bảo vệ môi trường
2.2.3.2 Mật độ cấy ảnh hưởng tới sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng hạt giống lúa
Mật độ là một kỹ thuật làm tăng khả năng quang hợp của cá thể và quần thể ruộng lúa, do tăng khả năng tiếp nhận ánh sáng, tạo số lá và chỉ số diện
Trang 27tích lá thích hợp cho cá thể và quần thể ruộng lúa, ảnh hưởng đến khả năng đẻ nhánh và số nhánh hữu hiệu/ khóm, khả năng chống chịu sâu bệnh từ đó mà
ảnh hưởng mạnh mẽ đến năng suất lúa
Theo Bùi Huy Đáp [8]: đối với lúa cấy, số lượng tuyệt đối về số nhánh thay đổi nhiều qua các mật độ, nhưng tỷ lệ nhánh có ích giữa các mật độ lại không thay đổi nhiều Theo tác giả thì các nhánh đẻ của cây lúa không phải nhánh nào cũng cho năng suất mà chỉ những nhánh đạt được thời gian sinh trưởng và số lá nhất định mới thành bông
Về khả năng chống chịu sâu bệnh đã có rất nhiều nghiên cứu của nhiều tác giả và đều có chung nhận xét rằng: gieo cấy với mật độ dày sẽ tạo môi trường thích hợp cho sâu bệnh phát triển vì quần thể ruộng lúa không được thông thoáng, các lá bị che khuất lẫn nhau nên bị chết lụi nhiều
Togari Mastuo [29] khi nghiên cứu mật độ ruộng mạ cho rằng: ở ruộng mạ gieo dày so với ruộng gieo thưa, ngoài sự khác nhau về tỷ lệ N, C/N giữa hai ruộng còn do ở ruộng gieo dày nước ngừng chảy kéo dài nên có nhiệt độ cao hơn vì vậy ruộng mạ gieo dày bệnh đạo ôn nặng hơn ruộng gieo thưa
Một trong những biện pháp canh tác phòng trừ sâu bệnh và cỏ dại trong nông nghiệp là gieo cấy với mật độ thích hợp với từng giống lúa, tránh gieo cấy quá dày sẽ tạo điều kiện cho khô vằn, rầy nâu và đạo ôn phát triển mạnh
Mật độ và năng suất lúa có mối quan hệ chặt chẽ với nhau Việc tăng mật độ cấy trong một giới hạn nhất định thì năng suất sẽ tăng Vượt quá giới hạn đó thì năng suất sẽ không tăng thậm chí có thể bị giảm đi
Theo Nguyễn Văn Hoan [13]: trên một đơn vị diện tích nếu mật độ càng cao thì bông càng nhiều, song số hạt trên bông càng ít Tốc độ giảm số hạt/ bông mạnh hơn tốc độ tăng của mật độ, vì thế cấy quá dày sẽ làm cho năng suất giảm nghiêm trọng Tuy nhiên nếu cấy với mật độ quá thưa đối với các giống
Trang 28có thời gian sinh trưởng ngắn rất khó hoặc không đạt được số bông tối ưu
Về ảnh hưởng của mật độ cấy đến khối lượng 1000 hạt, Bùi Huy Đáp đã chỉ ra rằng khối lượng 1000 hạt ở các mật độ từ cấy thưa tới cấy dầy cao độ không thay đổi nhiều [8]
Khi nghiên cứu về mật độ, cách cấy của các ruộng lúa năng suất cao tác giả Đào Thế Tuấn cho biết: mật độ là một trong những biện pháp ảnh hưởng
đến năng suất lúa vì mật độ cấy quyết định diện tích lá và sự cấu tạo quần thể,
đến chế độ ánh sáng và sự tích luỹ chất khô của ruộng lúa mạnh mẽ nhất
Theo Nguyễn Văn Hoan thì tuỳ từng giống lúa để chọn mật độ thích hợp vì cần tính đến khoảng cách đủ rộng để làm hàng lúa thông thoáng, các khóm lúa không chen nhau Cách bố trí khóm lúa theo hình chữ nhật (hàng sông rộng hơn hàng con) là phù hợp nhất vì như thế mật độ trồng được đảm bảo nhưng lại tạo ra được sự thông thoáng trong quần thể, tăng khả năng quang hợp, chống bệnh tốt và tạo ra hiệu ứng rìa sẽ cho năng suất cao hơn [13]
Theo Trương Đích, 1999 [9] thì mật độ cấy còn phụ thuộc vào mùa vụ
và giống: vụ xuân hầu hết các giống cải tiến cấy mật độ thích hợp 45-50 khóm/m2 nhưng vụ mùa thì cấy 55-60 khóm/m2
Có một số người cho rằng dù cấy dày hay cấy thưa thì cũng ít ảnh hưởng
đến năng suất, vì tuy mật độ có ảnh hưởng đến số bông/đơn vị diện tích nhưng nếu số bông nhiều thì số hạt/bông ít và ngược lại, nên cuối cùng số hạt/đơn vị diện tích vẫn thay đổi ít hoặc không thay đổi
Thực ra thì quan hệ giữa mật độ và năng suất không hẳn như vậy Dựa trên sự phân tích mối quan hệ giữa các yếu tố cấu thành năng suất, Đinh Văn Lữ [20] đã đưa ra lập luận là các yếu tố cấu thành năng suất có liên quan chặt chẽ với nhau, muốn năng suất cao phải phát huy đầy đủ các yếu tố mà không
Trang 29ảnh hưởng lẫn nhau Theo ông, số bông tăng lên đến một phạm vi mà số hạt/bông và tỷ lệ hạt chắc giảm ít thì năng suất đạt cao, nhưng nếu số bông tăng quá cao, số hạt/bông và tỷ lệ hạt chắc giảm nhiều thì năng suất thấp Trong 3 yếu tố cấu thành năng suất: số bông/m2, số hạt chắc/bông và khối lượng 1000 hạt thì 2 yếu tố đầu giữ vai trò quan trọng và thay đổi theo cấu trúc quần thể còn khối lượng 1000 hạt của mỗi giống ít biến động
Vì vậy năng suất sẽ tăng khi tăng mật độ cấy trong phạm vi nhất định Phạm
vi này phụ thuộc nhiều vào đặc tính của giống, đất đai, phân bón và thời tiết
Để tăng số bông/đơn vị diện tích gieo cấy có thể tăng mật độ cấy hay tăng số dảnh cấy/khóm Theo Nguyễn Văn Hoan: để có cùng số bông trên đơn
vị diện tích nên cấy ít dảnh nhiều khóm tốt hơn cấy ít khóm nhiều dảnh Không nên cấy quá nhiều dảnh vì khi đó cây lúa đẻ ra nhiều nhánh quá nhỏ, yếu, tỷ lệ bông hữu hiệu thấp, số hạt/ bông ít dẫn đến năng suất không đạt yêu cầu [13]
Như vậy, mật độ cấy có ý nghĩa quan trọng đến cấu trúc quần thể ruộng lúa Một quần thể ruộng lúa tốt phải đảm bảo những chỉ tiêu nhất định về độ thông gió, thấu quang trong suốt thời kỳ sinh trưởng và phân bố không gian trên một ruộng lúa, đặc biệt là thời kỳ sinh trưởng mạnh nhất Mật độ thích hợp tạo cho cây lúa phát triển tốt, tận dụng hiệu quả chất dinh dưỡng, nước và
ánh sáng Mật độ thích hợp còn tạo nên sự tương tác hài hoà giữa cá thể cây lúa và quần thể ruộng lúa và mục đích cuối cùng là cho năng suất cao trên một
đợn vị diện tích
Mật độ thích hợp còn hạn chế được quá trình đẻ nhánh lai rai, hạn chế
được thời gian đẻ nhánh vô hiệu, lãng phí chất dinh dưỡng Cấy dày các cây con cạnh tranh về dinh dưỡng, ánh sáng sẽ vươn cao, lá nhiều rậm rạp ảnh hưởng đến hiệu suất quang hợp thuần, sâu bệnh phát triển nhiều, cây có khả năng chống chịu kém và năng suất cuối cùng không cao Hạt chín không đều, mầm mống sâu bệnh trên hạt có thể tăng do độ ẩm hạt tăng nhanh trong quá
Trang 30trình bảo quản… ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng hạt giống
Một nghiên cứu của Westermann và Crothers [46] cho thấy các yếu tố
kỹ thuật sản xuất như mật độ, khoảng cách cũng ảnh hưởng đến phát triển của hạt, do ảnh hưởng đến cạnh tranh và dinh dưỡng, khoảng cách hàng hẹp và tăng số cây trên hàng đã làm giảm kích thước hạt, sự cạnh tranh và ảnh hưởng của mật độ khoảng cách là rất khác nhau trong cùng một loài và khác loài
Mật độ trồng thích hợp, quần thể lúa sẽ sử dụng tốt nước và dinh dưỡng
để tạo ra năng suất cao nhất, mật độ sản xuất giống đảm bảo tạo ra 400 - 500 bông/m2, có nghĩa là 70 - 100 cây mạ/m2 là tốt nhất Mật độ thưa sẽ tăng khả năng đẻ nhánh và có thể gây ra biến động lớn về chín đồng đều của các bông
ảnh hưởng tới chất lượng hạt giống, mật độ thưa làm tăng cỏ dại cũng làm giảm chất lượng hạt giống Mật độ trồng quá cao làm giảm năng suất và chất lượng hạt giống vì cạnh tranh nước và dinh dưỡng, che khuất lẫn nhau, dễ đổ
và giảm kích thước hạt [40, Tr 6,12,14]
Kết quả nghiên cứu của DeDatta và cộng sự [ 34, tr.778-785 ] đã chỉ ra rằng: với lúa, khi cấy ở mật độ thưa, mỗi cây sẽ có lượng dinh dưỡng lớn hơn, khả năng hút đạm và cung cấp cho hạt cao hơn đã làm tăng lượng protein trong hạt của lúa nhưng lại làm giảm lượng lipit trong hạt
Từ những kết quả nghiên cứu trên chúng ta có thể rút ra một số nhận xét sau: Mật độ quá thưa hay quá dày đều ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng hạt giống
Quần thể lúa có quy luật tự điều tiết giữa cá thể và quần thể nhưng quy luật đó không phải đúng trong mọi trường hợp cấy quá dày hay quá thưa
Để có được tổng số bông/m2 như nhau thì cách cấy ít dảnh nhiều khóm
sẽ tốt hơn cách cấy nhiều dảnh ít khóm
Cách bố trí khóm lúa theo kiểu hàng sông rộng hơn hàng con sẽ tạo ra
sự thông thoáng cho ruộng lúa phát triển mà vẫn đảm bảo được mật độ dày cho phép
Trang 31Mật độ cấy thích hợp được xác định tuỳ thuộc chủ yếu vào đặc điểm của giống, đất đai, phân bón và mùa vụ
độ thuần di truyền [39]
2.3.1 Sức sống hạt giống
Sức sống hạt giống là tổng toàn bộ thuộc tính của hạt, được xác định bởi mức độ hoạt động và biểu hiện của hạt hay lô hạt giống trong quá trình nảy mầm và xuất hiện cây con Đối với bất kỳ loại hạt nào nếu làm mất sức sống đều liên quan đến khả năng của hạt thực hiện tất cả các chức năng sinh
lý, quá trình này gọi là già sinh lý hay hư hỏng hạt Những thay đổi hoá sinh này có thể sảy ra nhanh (trong vài ngày) hoặc chậm (hàng năm) phụ thuộc vào
đặc điểm di truyền của giống, kỹ thuật sản xuất và các yếu tố môi trường [37]
Năm 1979, Uỷ ban phân tích sức khoẻ hạt giống Quốc tế đưa ra định nghĩa: “Sức sống hạt giống là đặc tính của hạt xác định tiềm năng của hạt cho nảy mầm nhanh và đồng nhất và phát triển thành cây con bình thường dưới
điều kiện rộng trên đồng ruộng” [17]
Như vậy, sức sống hạt giống có thể được định nghĩa khác nhau nhưng
đều cho ta biết tiềm năng nảy mầm và sự xuất hiện cây con của hạt giống Tiềm năng này bị ảnh hưởng bởi các yếu tố: di truyền; môi trường và dinh dưỡng của cây mẹ; giai đoạn chín khi thu hoạch; kích thước hạt; khối lượng
Trang 32hạt; tính toàn vẹn của hạt; sự hư hỏng và tuổi hạt; mầm mống và sự gây hại của sâu bệnh trên hạt Ngoài ra sức sống hạt giống còn bị ảnh hưởng bởi phương pháp và môi trường bảo quản bởi hạt giống sau khi sản xuất ra rất ít khi
được gieo trồng ngay mà phải trải qua một thời gian bảo quản nhất định [40]
Để đảm bảo chất lượng gieo trồng, hạt giống đưa vào sản xuất đòi hỏi phải có chất lượng tốt, sức sống cao theo những tiêu chuẩn nhất định thông qua các phương pháp kiểm nghiệm Một đòi hỏi của kiểm nghiệm sức sống hạt giống là phải nhận biết một hoặc một số thông số có thể lượng hoá được, thông thường là những thông số xác định sự suy thoái của hạt như: tỷ lệ nảy mầm, sức nảy mầm, độ nhiễm bệnh, độ đồng đều của cây con… [17]
2.3.2 Độ thuần di truyền của hạt giống
Độ thuần di truyền của lô hạt giống là một chỉ tiêu quan trọng có tính quyết định đến chất lượng của lô hạt giống Độ thuần di truyền chủ yếu phản
ánh tỷ lệ lẫn tạp giống trong quá trình sản xuất, thu hoạch, chế biến và bảo quản giống Độ thuần của lô hạt giống được xác định thông qua tỷ lệ hạt đúng giống/ tổng số hạt kiểm tra hoặc tỷ lệ cây đúng giống /tổng số cây mẫu kiểm tra trên đồng ruộng
Theo Mew, T.W và cộng sự, 1994 [40, tr 6] thì đặc điểm của lô hạt giống lúa chất lượng tốt là hạt đúng giống, độ sạch cao và tỷ lệ kết hạt cao trên đồng ruộng Tiêu chí chính để mô tả hạt giống có chất lượng tốt là: đúng
đặc điểm của giống, đúng đặc điểm của hạt, và hạt có sức sống cao
Độ thuần của hạt giống cũng chịu ảnh hưởng bởi quá trình sản xuất, chế biến và bảo quản hạt giống, tuy nhiên các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng chủ yếu
là khoảng cách ly và vệ sinh trong sản xuất, trong thu hoạch, chế biến và bảo quản Các yếu tố kỹ thuật sản xuất khác như phân bón, mật độ…thường không hoặc rất ít làm ảnh hưởng đến độ thuần di truyền của giống và chúng chỉ gây
ảnh hưởng khi có sự tác động quá lớn của các yếu tố đó dẫn đến xuất hiện
Trang 33biến dị trong quần thể như xuất hiện các hạt dị dạng, méo mó và cây con mọc
từ hạt giống này không mang đặc điểm di truyền của giống nữa Vì vậy độ thuần di truyền của giống hầu như dễ dàng được đảm bảo trong qúa trình sản xuất hạt giống nếu quy trình cách ly và vệ sinh trong sản xuất, thu hoạch, chế biến, bảo quản được thực hiện tốt
Theo viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) độ thuần của lô hạt giống được
đánh giá trên 2 chỉ tiêu là độ sạch và kích thước hạt Ruộng sản suất giống lúa
có chất lượng phải đảm bảo về khoảng cách ly với các ruộng lúa khác là 3 mét, không trồng lúa vụ trước và làm đất trước để diệt cây trồng vụ trước, cỏ dại mọc tự do và nấm bệnh [40, tr.7]
Trang 343 Đối tượng, địa điểm, nội dung
và phương pháp nghiên cứu
3.1 Vật liệu nghiên cứu
Hạt giống sử dụng trong thí nghiệm là hạt giống lúa Khang dân 18 siêu nguyên chủng của Công ty Giống Cây trồng Trung ương sản xuất vụ mùa năm 2005
3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu
Đề tài được tiến hành vào vụ xuân 2006 tại Trung tâm nghiên cứu ứng dụng Khoa học- Kỹ thuật Trường Đại học Hồng Đức- Thanh Hoá Thí nghiệm kiểm nghiệm trong phòng thực hiện tại Trường Đại học Nông nghiệp I- Hà Nội
3.3 Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu ảnh hưởng của 4 mật độ và 4 công thức phân bón đến sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu, yếu tố tạo thành năng suất, năng suất
và chất lượng hạt giống lúa Khang dân nguyên chủng
Trang 36Công thức phân bón P1 bón đủ đạm, lân và kali, P2 không bón đạm, P3 không bón lân và P4 không bón kali
Trang 37Amonacetat (pH = 7) tại phòng thí nghiệm Bộ môn Khoa học đất, Khoa Đất
và Môi trường, Trường Đại học Nông nghiệp I
Kỹ thuật làm mạ được áp dụng cho sản xuất giống lúa nguyên chủng, gieo riêng khu, bón phân đầy đủ và gieo mạ thưa Lượng hạt giống 0,4kg gieo trên 10 m2
Làm đất cấy: kỹ thuật làm đất được áp dụng cày sâu 20 cm trước khi cấy 20 ngày, bừa đất kỹ, sạch cỏ dại
Lượng phân bón cho toàn bộ thí nghiệm:
- Phân chuồng: 240 kg/12 ô (bón đều cho 12 ô lớn: P1, P2, P3 và P4)
Trang 38+ Phòng trừ sâu bệnh kịp thời khi phát hiện sâu bệnh
- Khử lẫn:
+ Lần 1: trước khi cấy
+ Lần 2: trước khi lúa trỗ
+ Lần 3: trước khi thu hoạch
3.4.3 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển, chống chịu, năng suất và yếu tố tạo thành năng suất
Mỗi ô theo dõi 10 cây chọn ngẫu nhiên 5 điểm theo đường chéo góc Như vậy tổng số cây theo dõi là 480 cây cố định
- Các chỉ tiêu về mạ:
+ Số lá khi cấy: xác định trên các cây đo chiều cao của các công thức + Quan sát một số chỉ tiêu khác như: mạ có ngạnh trê không, tỷ lệ bao nhiêu? Tình hình sinh trưởng, phát triển của mạ, tình hình sâu bệnh của mạ
- Thời gian sinh trưởng:
+ Ngày gieo
+ Ngày cấy
+ Ngày bén rễ hồi xanh: khi có 10% số cây theo dõi xuất hiện lá mới + Ngày đẻ nhánh: khi có 10% số cây theo dõi có nhánh đầu tiên ra khỏi
bẹ lá tương ứng khoảng 1cm thì coi như nhánh đó xuất hiện
+ Ngày đẻ nhánh rộ: khi có 50% số cây theo dõi có nhánh đầu tiên ra khỏi bẹ lá
+ Ngày bắt đầu trỗ: khi có 10% cây theo dõi có bông ra khỏi lá đòng + Ngày trỗ tập trung: khi có 50% số cây theo dõi trỗ bông
+ Ngày trỗ hoàn toàn: khi có 80% số cây theo dõi trỗ bông
+ Ngày chín hoàn toàn: khi có 80% số bông chín (khi hạt đã chắc cứng,
vỏ hạt chuyển từ vàng sáng sang vàng rồi khô dần, mày trấu khô)
Từ các chỉ tiêu theo dõi trên ta có thời gian hoàn thành các giai đoạn
Trang 39sinh trưởng và tổng thời gian sinh trưởng của các mức thí nghiệm
- Các chỉ tiêu sinh trưởng: theo dõi 7 ngày 1 lần
+ Động thái tăng trưởng chiều cao cây: đo từ mặt đất đến đỉnh lá cao nhất
+ Động thái ra lá: đếm số lá và đánh dấu bằng bút xoá lá cuối cùng của lần theo dõi trước, lần sau cộng thêm số lá mới
+ Chiều cao cây cuối cùng (cm) đo từ mặt đất đến đỉnh hạt đầu bông + Động thái đẻ nhánh
+ Số nhánh tối đa: tổng số nhánh/ cây
+ Chiều dài bông, chiều dài cổ bông
- Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất: Tiến hành thu mẫu trên
tất cả các cây theo dõi về phòng và đo đếm các chỉ tiêu (trước khi thu mẫu mỗi bông lúa phải được chụp bằng một túi riêng để tính số hạt/bông)
Trang 40Hệ số biến động: CV(%) = x100
XS
Trong đó:
X: Giá trị trung bình của 1000 hạt
S: Độ lệch chuẩn S =
) 1 (
) ( ) (
X X
n
Trong đó:
n: Số lần nhắc lại
X: là khối lượng của một lần nhắc lại
Nếu hệ số biến động không vượt quá 6 (hạt có vỏ trấu) thì các kết quả
được xác định và lấy khối lượng trung bình của 3 lần cân
- Năng suất lý thuyết
Năng suất lý thuyết được tính bằng công thức
(Số khóm/m2 x Số bông/khóm x Số hạt chắc/bông x P1000 hạt) NSLT (kg/ha) =
100
- Năng suất thực thu
Thu riêng phơi khô đến độ ẩm <14%, cân, tính năng suất từng ô, sau đó tính năng suất trung bình
3.4.4 Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng hạt giống lúa nguyên chủng
+ Đánh giá cây khác dạng trên đồng ruộng trước khi khi trỗ và trước thu hoạch căn cứ vào đặc điểm hình thái cây và hạt Tính % số cây khác dạng, từ
