Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật thâm canh giống lúa nếp cái hoa vàng theo phương pháp cải tiến (SRI) tại huyện yên bình tỉnh yên bái

Lượng phân bón và mật độ cấy ảnh hưởng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lúa nếp cái hoa vàng .... Trong những năm qua, với phong trào thâm canh tăng năng suất câ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

MAI THU HÀ

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THÂM CANH GIỐNG LÚA NẾP CÁI HOA VÀNG

THEO PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN (SRI)

TẠI HUYỆN YÊN BÌNH - TỈNH YÊN BÁI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

THÁI NGUYÊN - 2015

Trang phụ bìa

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

MAI THU HÀ

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THÂM CANH GIỐNG LÚA NẾP CÁI HOA VÀNG

THEO PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN (SRI)

TẠI HUYỆN YÊN BÌNH - TỈNH YÊN BÁI

Ngành: Khoa học cây trồng

Mã số: 60 62 01 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Người hướng dẫn khoa học: TS Đỗ Thị Ngọc Oanh

Thái Nguyên - 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố

Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Mai Thu Hà

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với TS Đỗ Thị Ngọc Oanh cùng PGS TS Hoàng Văn Phụ về những góp ý quí báu cho hướng tiếp cận và nội dung của luận văn

Tôi xin cảm ơn Khoa Nông học, đặc biệt là Bộ môn Cây lương thực - Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi rất nhiều cho việc hoàn thành báo cáo này

Tôi cũng xin cảm ơn Khối nông nghiệp huyện Yên Bình - tỉnh Yên Bái, các bạn đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi để luận văn sớm được hoàn thành

Luận văn này khó tránh khỏi còn có những thiếu sót, tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của đồng nghiệp, bạn đọc và xin trân trọng cảm ơn

Tác giả luận văn

Mai Thu Hà

MỤC LỤC

Trang phụ bìa i

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI CẢM ƠN iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC BẢNG viii

DANH MỤC CÁC HÌNH ix

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Ý nghĩa của đề tài 2

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 3

1.1 Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu 3

1.2 Những nghiên cứu về mật độ cấy cho cây lúa 8

1.3 Một số nghiên cứu về bộ rễ và phân bón trên cây lúa ở Việt Nam 12

1.4 Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa trên thế giới và Việt Nam 17

1.4.1 Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa trên thế giới 17

1.4.2 Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa ở trong nước 19

1.4.3 Tình hình áp dụng kỹ thuật SRI trên thế giới 23

1.4.3.1.Tình hình nghiên cứu ở Trung Quốc 24

1.4.3.2 Tình hình nghiên cứu ở Thái Lan 25

1.4.3.3 Tình hình nghiên cứu ở Campuchia 26

1.4.3.4 Những kinh nghiệm SRI ở Myanmar 26

1.4.3.5 Một số nước khác 27

1.4.4 Tình hình áp dụng SRI tại Việt Nam 29

Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

2.1 Đối tượng và địa điểm nghiên cứu 33

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 33

2.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 33

2.2.1 Nội dung nghiên cứu 33

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 34

2.2.2.1 Đất đai nơi thí nghiệm 34

2.2.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 34

2.3 Điều kiện thí nghiệm và kỹ thuật chăm sóc 35

2.3.1 Thời gian 35

2.3.2 Ngâm, ủ và làm mạ 35

2.3.3 Làm đất, cấy 36

2.3.4 Biện pháp chăm sóc 36

2.4 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 37

2.4.1 Chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng: 37

2.4.2 Khả năng đẻ nhánh, chiều cao cây cuối cùng: 37

2.4.3 Các chỉ tiêu bộ rễ 38

2.4.4 Tính chống đổ 39

2.4.5 Sâu, bệnh hại chính 39

2.4.6 Các chỉ tiêu năng suất: 40

2.4.7 Hiệu quả kinh tế 41

2.5 Phương pháp xử lý số liệu 41

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42

3.1 Diễn biến thời tiết khí hậu 6 tháng vụ mùa năm 2014 tại huyện Yên Bình - tỉnh Yên Bái 42

3.2 Ảnh hưởng của phân bón và mật độ đến thời kỳ sinh trưởng phát triển của giống lúa Nếp cái hoa vàng 44

3.3 Ảnh hưởng của phân bón và mật độ đến chiều cao cây, khả năng đẻ nhánh và tỷ lệ thành bông của giống lúa nếp cái hoa vàng 46

3.4 Ảnh hưởng của phân bón và mật độ đến đường kính rễ và chiều dài rễ của giống lúa nếp cái hoa vàng 50

3.5 Ảnh hưởng của phân bón và mật độ đến khả năng tích lũy chất khô của rễ giống lúa nếp cái hoa vàng 54

3.6 Ảnh hưởng của phân bón và mật độ ảnh hưởng đến khả năng tích luỹ chất khô

của thân, lá và toàn khóm của giống lúa nếp cái hoa vàng 60

3.7 Ảnh hưởng của phân bón và mật độ ảnh đến tình hình sâu và khả năng chống đổ của giống lúa nếp cái hoa vàng 63

3.8 Ảnh hưởng của phân bón và mật độ ảnh hưởng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lúa nếp cái hoa vàng 65

3.9 Ảnh hưởng của phân bón và mật độ ảnh đến năng suất thực thu của giống lúa nếp cái hoa vàng, độ chênh lệch của các công thức thí nghiệm 70

3.10 Ảnh hưởng của phân bón và mật độ đến hiệu quả kinh tế của giống lúa nếp cái hoa vàng 70

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 72

1 Kết luận 72

2 Đề nghị 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I Tiếng Việt

II Tiếng Anh

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BVTV : Bảo vệ thực vật

Đ/C : Đối chứng

ĐVT : Đơn vị tính

FAO : Tổ chức lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp quốc

IRRI : Viện nghiên cứu lúa Quốc tế

NSLT : Năng suất lý thuyết

NSTT : Năng suất thực thu

TGST : Thời gian sinh trưởng

SRI : Kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới trong những năm gần đây 17

Bảng 1.2 Tính hình sản xuất lúa gạo của 10 nước đứng đầu thế giới năm 2013 18

Bảng 1.3 Sản xuất lúa ở Việt Nam giai đoạn 2000-2014 20

Bảng 1.4 Một số kết quả thử nghiệm SRI ở các nước 28

Bảng 3.1 Thời tiết khí hậu 6 tháng vụ mùa năm 2014 tại huyện Yên Bình - tỉnh Yên Bái 43

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của phân bón và mật độ cấy đến các thời kỳ sinh trưởng, của giống lúa nếp cái hoa vàng 45

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của phân bón và mật độ cấy đến chiều cao cây, khả năng đẻ nhánh và tỷ lệ thành bông của giống lúa nếp cái hoa vàng 48

Bảng 3.4 Lượng phân bón và mật độ cấy ảnh hưởng đến đường kính rễ và chiều dài rễ của giống lúa nếp cái hoa vàng 51

Bảng 3.5 Ảnh hưởng đến phân bón và mật độ cấy khả năng tích luỹ chất khô của rễ lúa Nếp cái hoa vàng, tai tầng đất 0 - 5cm 55

Bảng 3.6 Ảnh hưởng đến phân bón và mật độ cấy khả năng tích luỹ chất khô của rễ lúa Nếp cái hoa vàng, ở tầng đất 6 - 10 cm 57

Bảng 3.7 Ảnh hưởng đến phân bón và mật độ cấy khả năng tích luỹ chất khô của rễ lúa Nếp cái hoa vàng, ở tầng đất 11 - 15 cm 59

Bảng 3.8 Ảnh hưởng phân bón và mật độ cấy đến khả năng tích luỹ chất khô của thân, lá và toàn khóm của giống lúa Nếp cái hoa vàng 61

Bảng 3.9 Ảnh hưởng phân bón và mật độ cấy đến tình hình sâu hại và khả năng chống đổ của giống lúa nếp cái hoa vàng 64

Bảng 3.10 Lượng phân bón và mật độ cấy ảnh hưởng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lúa nếp cái hoa vàng 66

Bảng 3.11 Ảnh hưởng phân bón và mật độ cấy đến năng suất thực thu và độ chênh lệch của các công thức thí nghiệm 70

Bảng 3.12 Ảnh hưởng phân bón và mật độ cấy đến hiệu quả kinh tế của giống lúa nếp cái hoa vàng 71

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1: Biểu đồ chiều cao cây của giống lúa Nếp Cái hoa vàng qua các công

thức phân bón và mật độ trồng khác nhau 50 Hình 3.2: Biểu đồ đường kính rễ lúa Nếp cái hoa vàng qua các giai đoạn đòng,

trỗ, chín 53 Hình 3.3: Biểu đồ chiều dài rễ lúa Nếp cái hoa vàng qua các giai đoạn đòng,

trỗ, chín 53 Hình 3.4: Biểu đồ trọng lượng toàn khóm của giống lúa Nếp cái hoa vàng qua các

giai đoạn đòng, trỗ, chín 62 Hình 3.5: Biểu đồ năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của giống lúa nếp cái

hoa vàng 68

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Lúa trồng Oryza sativa (2n = 24) được phân làm các loài phụ là O.S Indica,

O.S japonica và O.S Javanica Ngoài ra, còn có các nhóm giống lúa trung gian

giữa các loài phụ trên Lúa nếp có tên khoa học là Oryza sativa L var glutinosa

Tanaka Lúa nếp thường chỉ có từ 0 - 10% amylose (Ghóh, R.L 1998) [52]

Huyện Yên Bình là một huyện trọng điểm về sản xuất lương thực, thực phẩm của tỉnh Yên Bái Toàn huyện có 26 xã, trong đó có 6 xã vùng sâu thuộc diện khó khăn được phân bố trên tổng diện tích đất tự nhiên 77.320 ha, trong đó đất nông nghiệp 57.691 ha; chiếm 74,6% tổng diện tích thì đất trồng lúa chỉ có 6.140 ha, tuy

có diện tích đất trồng lúa ít song phân bố khá tập trung, màu mỡ, địa hình bằng phẳng Trong những năm qua, với phong trào thâm canh tăng năng suất cây trồng đã được các cấp chính quyền và nhân dân chú trọng, đẩy mạnh áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật; như giống, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, chương trình 3 giảm

3 tăng, quản lý dịch hại tổng hợp IPM… đã đem lại hiệu quả kinh tế cao, cung cấp

ra thị trường lượng sản phẩm 28.000 - 33.000 tấn, thu nhập tăng từ 17 - 23%, Tuy nhiên, từ năm 2005 đến nay mất ổn định về năng suất lúa hàng vụ, sâu bệnh phát sinh gây hại mạnh đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất, chất lượng chất lượng lúa gạo Yên Bái, chi phí sản xuất tăng cao, môi trường đất bị suy thoái rõ rệt

Trước tình trạng trên Sở Nông nghiệp & phát triển nông thôn tỉnh Yên Bái đã phối hợp với các cơ quan chuyên môn và chính quyền địa phương tổ chức kiểm tra, hội thảo đánh giá nhằm tìm ra các nguyên nhân và giải pháp khắc phục tình trạng mất

an toàn trong sản xuất lúa tại huyện Yên Bình Trong đó, tập trung chủ yếu vào nhóm nguyên nhân mang tính chủ quan là mức độ đầu tư thâm canh và cơ cấu giống lúa Năm 2013, hệ thống thâm canh lúa cải tiến SRI, trên lúa thuần được triển khai tại tỉnh Yên Bái, sau 1,5 năm thực hiện, mô hình đã mang lại hiệu quả cao và được đông đảo người dân chủ động áp dụng mô hình Hệ thống này là một kỹ thuật tổng hợp từ khâu gieo cấy đến các biện pháp chăm sóc như tưới tiêu, phân

nhận cả về ý nghĩa kinh tế, xã hội và môi trường Tuy nhiên, hệ thống này chỉ dược nghiên cứu trên lúa thuần, còn lúa nếp đặc sản của địa phương thì chưa được tiến hành nghiên cứu

Xuất phát từ thực tế chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu một

số biện pháp kỹ thuật thâm canh giống lúa nếp cái hoa vàng theo phương pháp cải tiến (SRI) tại huyện Yên Bình - tỉnh Yên Bái”

2 Mục tiêu nghiên cứu

Xác định công thức phân và mật độ thích hợp trong thâm canh lúa nếp cái hoa vàng theo phương pháp cải tiến tại huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái

3 Ý nghĩa của đề tài

* Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở về mặt khoa học để đề xuất các biện pháp tiếp theo nhằm hoàn thiện phát triển và nâng cao hiệu quả của biện pháp kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến SRI

* Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu xác định lượng phân bón thích hợp, mật độ hợp lý nhằm khuyến cáo ra người dân sản xuất Với mục đích nâng cao độ phì nhiêu kinh tế của ruộng đất, nhằm thu được nhiều sản phẩm trên một đơn vị diện tích, với chi phí thấp trên đơn vị sản phẩm

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

1.1 Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu

Việt Nam là một nước nông nghiệp, hơn 70% dân số sống ở nông thôn làm nông nghiệp Từ buổi đầu của nền văn minh, cây lúa đã trở thành cây lương thực chính của người Việt Nam và có vai trò quan trọng trong cung cấp lương thực thực phẩm cho con người, cho chăn nuôi, cho các ngành công nghiệp khác, lúa gạo còn

là mặt hàng xuất khẩu đóng góp không nhỏ vào nền kinh tế quốc dân

Cần phải tăng sản lượng lúa gạo trong điều kiện diện tích đất tính theo đầu người giảm, nguồn nước phục vụ tưới tiêu ít hơn, không làm suy thoái môi trường

và không làm kiệt quệ các nguồn tài nguyên đất Việc tìm ra các giải pháp sản xuất lương thực tại địa phương đóng vai trò quan trọng trong công tác xóa đói và tạo cơ

sở đảm bảo khi giá lương thực tăng cao

SRI là giải pháp tối ưu nhất cho người nông dân và các quốc gia nhằm thúc đẩy sự phát triển trong sản xuất nông nghiệp dựa vào cộng đồng Đồng thời, SRI cho phép quản lý các nguồn tài nguyên đất và nước một cách bền vững hơn và thậm chí còn làm tăng năng lực sản xuất của những nguồn tài nguyên này trong tương lai

* Lịch sử phát triển của Hệ thống canh tác lúa cai tiến SRI

SRI được phát triển ở Madagascar vào đầu những năm 1980 và hiện đang được phổ biến bởi tổ chức phi chính phủ (NGO) Association Tefy Saina, kỹ thuật này giúp tăng năng suất lúa một cách bền vững Năng suất trung bình theo SRI khoảng 9 tấn/ha, gấp hơn 2 lần năng suất trung bình hiện nay của thế giới (4,3

tấn/ha) Beachell 1972 [50]

Những đánh giá một cách có hệ thống về SRI, được thực hiện bởi Fr Henryde Laulanie, S.J (1993), được bắt đầu vào năm 1994 Những đánh giá đầu tiên bên ngoài Madagascar đã được thực hiện tại Đại Học Nông Nghiệp Nanjing (Nanjing Agricultural University) năm 1999 và đã đạt được năng suất 9,2 - 10,5 tấn/ha, chỉ sử dụng khoảng 1/2 lượng nước tưới như bình thường Năm 2000, cục nghiên cứu và phát triển nông nghiệp Indonesia đã đạt được năng suất 9,5 tấn/ha, trong những thử

các biện pháp SRI đã và đang được trải rộng nhanh chóng, vì vậy hiện nay nó đang được xúc tiến thực hiện ở hơn 20 nước trên thế giới bao gồm cả 6 nước Đông Nam Á

Kỹ thuật thâm canh cải tiến (SRI) góp phần đáng kể đưa năng suất chất lương lúa gạo Việt Nam;

- Kỹ thuật làm mạ tạo cho cây mạ sống trong những điều kiện thuận lợi nhất

có sức sống tốt nhất trước khi ra ruộng Tuổi mạ cũng được các nhà khoa học lựa chọn tuỳ theo điều kiện thâm canh

- Kỹ thuật cấy: Cây lúa được cấy 1 dảnh, mật độ cấy rất khác nhau tuỳ vào

điều kiện đất đai thâm canh, tập quán canh tác, Theo PGS Hoàng Văn Phụ, các thí nghiệm về mật độ trên giống Bắc ưu cho thấy ở mật độ 35 khóm/m2 đạt 320 bông/m2, 130 hạt/bông Khi tăng mật độ lên 70 khóm/m2 thì cũng chỉ đạt được 400 bông/m2, số hạt trung bình trên bông giảm còn 73 hạt/bông Như vậy, tăng mật độ lên 2 lần cũng chỉ tăng dược 1,25 lần số bông, còn số hạt giảm đi tới 1,78 lần Tổng kết kinh nghiệm đạt năng suất cao trong gieo cấy lúa thì khoảng cách giữa các hàng lúa nên bố trí là 20cm, 25cm hoặc 30cm với mật độ 39 khóm/m2hoặc 40 khóm/m2 Theo Phạm Thị Thu, Hoàng Văn Phụ (2014) [39]

- Kỹ thuật bón phân: Điều kiện cho cây lúa phát triển tốt phụ thuộc rất lớn vào

chế độ dinh dưỡng đất, các nhà khoa học đã tập trung đến sự cân đối dinh dưỡng đất tạo cho đất có sức khoẻ tốt vừa có dinh dưỡng tốt, vừa có độ thông thoáng khí để rễ cây lúa có thể hô hấp và hút dinh dưỡng thuận lợi Nhiều tài liệu cung cấp thông tin

về các loại phân bón có tác dụng làm cho đất tơi xốp, thoáng khí như: Phân chuồng, phân hỗn hợp, phân phủ Phân vô cơ cũng được sử dụng ở mức khá cao chủ yếu là: Đạm urê, lân, kali cùng với phương pháp bón, phân hữu cơ và phân lân đều bón lót 100% Hoàng Văn Phụ (2012) [30]

- Kỹ thuật điều tiết nước: Vai trò của nước rất quan trọng trong đời sống của

cây lúa, các nhà khoa học rất chú trọng đến khâu điều tiết nước, tuỳ từng giai đoạn sinh trưởng của lúa mà cung cấp lượng nước cho phù hợp đảm bảo cho cây lúa phát triển tốt, tiết kiệm được lượng nước cần thiết; lượng nước thích hợp nhất từ giai đoạn sau cấy đến khi phát triển đòng là ruộng đủ ẩm cho đất giúp cho cây lúa đẻ khoẻ, cứng cây, rễ ăn sâu xuống dưới có thể hút dinh dưỡng ở tầng sâu hơn; lượng

nước thời kỳ phát triển đòng đến trỗ hoàn toàn cần lượng nước từ 1-3cm Hoàng Văn Phụ và cs (2005) [28]

- Công tác BVTV: Các đối tượng chủ yếu vẫn là sâu đục thân bướm 2 chấm,

sâu cuốn lá nhỏ, rầy nâu, rầy lưng trắng, bệnh đạo ôn, khô vằn, bệnh bạc lá lúa

* Lý luận về thâm canh lúa cải tiến SRI

SRI (System of Rice Intensification) là phương pháp canh tác lúa sinh thái và hiệu quả, tăng năng suất nhưng lại giảm chi phí đầu vào như giống, phân bón, thuốc trừ sâu và nước tưới Những nguyên tắc ký thuật cơ bản của phương pháp này bao gồm: cấy mạ non, cấy một dảnh, cấy thưa, quản lý nước, làm cỏ sục bùn và bón phân hữu cơ Đây là kỹ thuật thâm canh đầy triển vọng vì thỏa mãn được cả hai mục tiêu là đạt hiệu quả kinh tế cao và phát triển nông nghiệp bền vững trong tình hình khí hậu có nhiều biến đổi

* Nghiên cứu về các phương pháp của SRI

Fr Henryde Laulanie và các đồng nghiệp của ông ở Tefy Saina đã không bao giờ coi SRI như là một công nghệ, nói cách khác là một tập hợp cố định những biện pháp được áp dụng với những kết quả không đổi trong mọi điều kiện Hơn thế nữa

họ xem xét đó như là một phương pháp, một triết lý được dựa trên những nguyên tắc quy nạp từ những quan sát thực tế (theo dõi thực nghiệm) đối với cây lúa như thế nào để có thể đạt được năng suất cao nhất

* Các phương pháp của SRI gồm

- Cấy mạ non: 8 - 15 ngày tuổi, chỉ với 2 lá nhỏ Việc này đã bảo vệ, giữ gìn tiềm năng của cây lúa về sự đẻ nhánh nhánh nhiều và sự sinh trưởng của rễ Tiềm năng này sẽ mất do cấy muộn

- Cấy một dảnh mạ, cấy khoảng cách rộng theo hình vuông: 25 x 25cm hay thậm chí rộng hơn 33 x 33cm hay 40 x 40cm thậm chí 50 x 50cm nếu điều kiện đất tốt Khoảng cách rộng như vậy sẽ tạo cho rễ của cây lúa có nhiều khoảng không để sinh trưởng, phát triển Hoàng Văn Phụ (2012) [30]

- Cấy một cách cẩn thận: Vì những cây mạ non bị thương tổn rất nhỏ và có thể nhanh chóng phục hồi sự sinh trưởng của chúng

- Trong suốt thời kỳ sinh trưởng sinh thực:

+ Tưới nhẹ được cung cấp, giữ cho đất thông thoáng khí tốt nhất, với những thời kỳ ngắn (2 -5 ngày) để khô

+ Đất được tưới ngập thích hợp và được để khô 2 -3 ngày một lần

Trong cả hai trường hợp không được giữ đất ướt sũng Thông thường khi cây lúa bắt đầu bén rễ, hồi xanh sau khủng hoảng ban đầu, chỉ một lớp nước mỏng được duy trì trên ruộng (1- 2cm) sau đó ruộng nước được tháo cạn nước 10 - 20 ngày trước khi thu hoạch

- Khi ruộng lúa không được giữ ngập nước, việc kiểm soát cỏ dại tốt trở nên cần thiết Việc làm cỏ nên bắt đầu 10 ngày sau khi cấy và lên được lặp lại 2 - 3 lần cách nhau 10 ngày Mặc dù đây là phần đòi hỏi nhiều công lao nhất của SRI nhưng kết quả làm tăng năng suất đáng kể

- Sử dụng phân chuồng: Tốt nhất bón phân vài tháng trước khi trồng lúa, ví

dụ trên cây trồng trước Phân hoá học cũng cho kết quả tốt, nhưng phần lớn đối với các giống phân hoá học chưa phải là kết quả tốt nhất Vấn đề hữu cơ đất và hoạt động của vi sinh vật là một phần chiến lược SRI đối với việc tăng năng suất Điều băn khoăn, do dự chính là nhiều nhà khoa học và nông dân đang nghi ngại về việc tiến hành SRI là liệu đối với những kết quả đã được ghi nhận hay những biện pháp đã sử dụng nghe có vẻ thật sự là quá tốt Với cây mạ nhỏ hơn, ít cây hơn trên một khóm và trên 1m2, với ít nước hơn cho năng suất cao hơn là trái với điều người ta nghĩ đến tự nhiên Những nguyên tắc và biện pháp của SRI chống lại những kinh nghiệm, những kết quả nghiên cứu khoa học và biện pháp canh tác thông thường đã được chấp nhận về cây lúa Hoàng Văn Phụ (2012) [30]

* Những đóng góp của SRI về môi trường và sự bền vững

Nếu SRI chứng tỏ được là có hiệu quả tốt như những kết quả thử nghiệm đã giới thiệu thì nó sẽ góp phần tạo nên một nền nông nghiệp bền vững và môi trường

tự nhiên khỏe mạnh hơn bởi vì:

- Làm giảm áp lực đối với việc mở rộng những vùng đất trồng trọt được, bằng cách tăng hiệu xuất đất canh tác hiện nay Ở Madagascar các nhà khoa học hy vọng điều này sẽ là yếu tố quan trọng góp phần cắt giảm sự du canh của lúa cạn xâm phạm đến những cánh rừng nhiệt đới còn lại

- Làm giảm những yêu cầu, đòi hỏi của nông nghiệp về nguồn nước trên thế giới, một nguồn tài nguyên mà đang ngày càng trở nên khan hiếm Lúa là cây tiêu thụ nước hàng đầu và phương pháp SRI có thể cắt giảm 1/2 tới 2/3 những đòi hỏi về tưới tiêu của sản xuất lúa Phạm Thị Thu, Hoàng Văn Phụ (2014) [39]

- Làm giảm tác hại của hóa nông nghiệp vào đất nước: với phương pháp SRI, cây lúa sinh trưởng, phát triển khỏe mạnh hơn và tự bản thân chúng có thể đối phó tốt hơn với vấn đề sâu bệnh hại Điều này có thể làm giảm hoặc thậm chí dừng hẳn việc sử dụng thuốc trừ sau bệnh và thuốc diệt cỏ

- Làm giảm sự thải ra khí Methane từ ruộng lúa bằng cách không giữ chúng tiếp tục ngập nước Trong khi điều này có thể làm tăng việc thải ra khí Nitơ ôxít và một vài khí hiệu ứng nhà kính khác Điều này sẽ được giảm thiểu nếu không sử dụng hoặc giảm phần lớn việc sử dụng phân đạm vô cơ [39]

- Nâng cao chất lượng đất và hiệu suất sử dụng đất thông qua việc phối kết hợp các biện pháp quản lý cây trồng, đất, nước và dinh dưỡng Điều này góp phần tăng quy mô, sự năng động và đa dạng ca hệ vi sinh vật đất

Sự bền vững của những biện pháp SRI không là một công nghệ cố định, đúng hơn là một bước tiến về những nhận thức mới và các nguyên lý đúng có thể áp dụng cho các cây trồng khác với những sự sửa đổi thích hợp sẽ được xác định cụ thể Vì vậy ở Madagascar, mặc dù năng suất rất cao nhưng không nhìn thấy sự giảm sút năng suất qua các năm, thậm chí đất ở đây đã được mô tả và đánh giá như một vài loại đất nghèo nhất trên thế giới (Vũ Hữu Yên, 1995) [46]

Có thể sự cạn kiệt về dinh dưỡng đang được bù đắp bằng sự cần cù, chăm chỉ của nông dân đã làm cho năng suất đi lên chứ không giảm sút Mặt khác, có thể độ phì nhiêu của đất đang được nâng cao bởi sự kết hợp, sự tương tác giữa đất, nước, cây trồng, dinh dưỡng và vi sinh vật nhờ các biện pháp SRI, đồng thời làm cho những chất dinh dưỡng không thể dùng được thành có thể dùng được thông qua các quá trình phân giải của vi sinh vật Vấn đề này chưa thể được trả lời một cách chắc chắn, mặc dù những quá trình này giống như sự cố định Nitơ sinh học (Dobereiner, 1987; Baldini et al 1997) và sự hoà tan Photpho (Turner and Haygarth, 2001), đã

được chứng minh bằng tài liệu với những biện pháp tương tự như các biện pháp được sử dụng trong SRI, vì vậy đây không phải là một vấn đề phỏng đoán (Katyal

J, C 1993), [58]

Hệ thống canh tác lúa cải tiến (System of Rice intensification - SRI) đã được đánh giá và áp dụng có hiệu quả trên những giống lúa lai và lúa thuần tại hơn 40 nước trên thế giới và 29 tỉnh của Việt Nam Tuy nhiên SRI chưa được nghiên cứu cho lúa nếp Kết quả nghiên cứu khả năng áp dụng SRI trên giống lúa lai thuần vụ xuân năm 2014 tại Thái Nguyên cho thấy các yếu tố kỹ thuật của SRI đã tạo môi trường thuận lợi cho các đặc điểm di truyền của giống lúa phát huy tác dụng Cấy

mạ non, cấy thưa, làm cỏ sục bùn đã làm tăng sức đẻ nhánh, bộ rễ phát triển mạnh hơn so với đối chứng ở cả 3 thời kỳ làm đòng, trỗ, và chín SRI cũng làm bệnh khô vằn giảm, làm tăng khả năng tích luỹ chất khô/khóm, tăng hệ số kinh tế, năng suất lúa tăng 25-35%, góp phần tăng sản lượng lúa ở vùng đất khó khăn này và tăng khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu (Phạm Thị Thu, Hoàng Văn Phụ 2014) [39]

1.2 Những nghiên cứu về mật độ cấy cho cây lúa

Theo Hoàng Văn Phụ: Hệ thống canh tác lúa cải tiến SRI đó là cấy mạ non để

lúa đẻ nhiều, cấy thưa để môi trường khí hậu ở trong quần thể cây lúa mát hơn, rồi

đỡ ẩm hơn thì giảm được sâu bệnh

Khi cấy thưa, đủ dinh dưỡng lúa đẻ nhánh nhiều Khi quần thể của ruộng rậm rạp thì nhánh đẻ ra sẽ bị lụi tàn bớt, khả năng đẻ nhánh của lúa nhiều hay ít phụ thuộc vào điều kiện của giống, phụ thuộc và tuổi mạ, kỹ thuật cấy, điều kiện dinh dưỡng, nước và điều kiện ngoại cảnh

Mật độ cấy là số cây, số khóm trên một đơn vị diện tích với lúa cấy đo bằng số bông /khóm, số khóm/m2, với lúa gieo thẳng mật độ được đo bằng số hạt mọc/m2 Trên một đơn vị diện tích nếu mật độ càng cao thì số bông càng nhiều Trong một giới hạn nhất định việc tăng số bông không làm giảm số hạt/bông và khối lượng nghìn hạt nhưng nếu vượt qua giới hạn nhất định, số hạt/bông sẽ giảm dần và khối lượng nghìn hạt sẽ giảm dần do sự cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng, vì thế khi cấy quá dầy sẽ làm năng suất giảm nghiêm trọng Tuy nhiên, nếu cấy mật độ quá thưa đối với giống có thời gian sinh trưởng ngắn ngày khó đạt được số bông tối ưu Vì vậy,

chọn mật độ thích hợp là phương pháp tối ưu nhất để đạt được số lượng hạt chắc

nhiều nhất trên một đơn vị diện tích gieo cấy Hoàng Văn Phụ (2012) [30]

Mật độ thích hợp còn hạn chế được quá trình đẻ nhánh kéo dài, hạn chế nhánh

vô hiệu, lãng phí chất dinh dưỡng Cấy dày các cây còn cạnh tranh về dinh dưỡng, ánh sáng, cây lúa 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 chóng trong quá trình bảo quản… ảnh hưởng không nhỏ tới chất lượng hạt giống [30]

Khi nghiên cứu về mật độ, cách cấy của ruộng lúa năng suất 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 lũy chất khô của ruộng lúa mạnh mẽ nhất Theo Hoàng Văn Phụ thì tùy 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 vuông (vuông mắt sàng) 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, thuận lợi cho việc chăm sóc dễ ứng dụng phương pháp làm cỏ sục bùn và tạo ra hiệu ứng rìa sẽ cho năng suất cao hơn Hoàng Văn Phụ (2005) [28] Dựa trên sự phân tích mối quan hệ giữa các yếu tố cấu thành năng suất, Đinh Văn Lữ đã đưa ra lập luận 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 ảnh 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 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 số 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 mật độ cấy trong phạm vi nhất định Phạm vi này phụ thuộc vào nhiều 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

Cùng với mật độ cấy (dảnh/khóm, và khóm/m2) đẻ nhánh góp phần tạo nên số lượng bông/m2

đất Sức đẻ nhánh hữu hiệu càng nhiều thì càng có ý nghĩa kinh tế,

để có cùng số bông trên đơn vị diện tích nên cấy ít dảnh cơ bản mà vẫn có nhiều bông, 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 Lợi dụng đặc điểm đẻ nhánh trong thâm canh muốn tăng số bông /ruộng lúa thì ngoài việc cấy đúng mật độ ra chúng ta nên xúc tiến các biện pháp để lúa đẻ nhánh sớm, đẻ tập trung, làm tăng sức đẻ hữu hiệu, không để quần thể rậm rạp tốn dinh dưỡng của cây mẹ Như thế sẽ tiết kiệm chi phí về giống lúa, về nhân công làm mạ, nhân công cấy [30]

Hoàng Văn Phụ kết luận: Căn cứ vào tiềm năng năng suất của giống, vào số hạt có thể đạt của 1 bông và độ lớn của hạt, khả năng đẻ nhánh của giống… để định lượng khoảng cách tối ưu hay khoảng cách đủ rộng để hàng lúa thông thoáng Cách

bố trí các khóm lúa theo kiểu vuông mắt sàng, là hợp lý nhất ngoài ra còn có kiểu

bố trí các khóm lúa theo kiểu hàng sông hàng con trong đó hàng sông rộng hơn hàng con, để có khoảng cách giữa các khóm lúa theo hình chữ nhật (Hoàng Văn Phụ (2005) [28]

Các giống đẻ khỏe cần cấy với mật độ thưa và ít dảnh, ngược lại các giống đẻ yếu cần cấy với mạt độ dày hơn và nhiều dảnh hơn, mạ già cấy dày hơn mạ non, giống dài ngày cấy thưa hơn giống ngắn ngày

Theo Nguyễn Như Hà: Mật độ cấy khác nhau ảnh hưởng rõ đến khả năng đẻ nhánh của giống lúa Việt Lai 20 Chỉ số diện tích lá tăng khi mật độ tăng từ 25- 165 dảnh/m2, nếu cùng số dảnh/khóm khi mật độ tăng trong hai giai đoạn nhưng sang giai đoạn chín sữa khối lượng chất khô sẽ giảm nếu tiếp tục tăng mật độ Công thức cấy thưa (25-30 khóm/m2, 1 dảnh) có hiệu suất quang hợp cao nhưng chỉ số diện tích lá ít thấp hơn nên khối lượng chất khô được tổng hợp qua các thời kỳ ít hơn công thức cấy dày Nguyễn Như Hà (2006) [10]

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 độ 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

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 nên đã làm tăng lượng protein trong hạt của lúa nhưng lại làm giảm lượng lipid trong hạt

Quần thể lúa có quy luật tự điều tiết giữa các cá thể và quần thể nhưng quy luật đó không đúng trong mọi trường hợp cấy quá dày hay quá thưa Mật độ cấy thích hợp được xác định tùy thuộc chủ yếu vào đặc điểm của giống, đất đai, phân bón và mùa vụ

Mật độ là một kỹ thuật làm tăng quang hợp của cá thể và quần thể của ruộng lúa, do khả năng tiếp nhận ánh sáng, tạo số lá và chỉ số diện tích lá thích hợp cho cá thể và quần thể ruộng lúa, ảnh hưởng tới khả năng đẻ nhánh và số nhánh hữu hiệu/khóm, khả năng chống chịu sâu bệnh… từ đó mà ảnh hưởng mạnh đến năng suất lúa

Trên cây lúa chỉ có những nhánh đẻ sớm, ở vị trí mắt đẻ thấp có số lá nhiều, điều kiện dinh dưỡng thuận lợi mới có điều kiện phát triển đầy đủ để trở thành nhánh hữu hiệu, biện pháp kỹ thuật nên áp dụng: Gieo cấy những giống lúa đẻ tạp chủng và xúc tiến đẻ sớm bằng cách cấy mạ non, cấy nông tay, bón phân lót, bón thúc đẻ, làm kỹ đất, giữ đủ nước

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

Nguyễn Như Hà khi nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng đạm đến sinh trưởng, phát triển của giống lúa ngắn ngày kết luận: tăng mật độ cấy việc đẻ nhánh của một khóm giảm So sánh số dảnh/khóm của mật độ cấy thưa 45 khóm/m2

và mật độ cấy dày 85 khóm/m2 thì số dảnh trong một khóm của công thức cấy thưa lớn hơn 0,9 dảnh/khóm ở vụ xuân còn ở vụ mùa lên tới 1,9 dảnh/khóm Về ảnh hưởng của

dinh dưỡng đạm đến mật độ cấy tác giả kết luận: tăng bón đạm ở mật độ cấy dày có tác dụng tăng tỷ lệ nhánh hữu hiệu, tỷ lệ nhánh hữu hiệu tăng tỷ lệ thuận với mật độ đến 65 khóm/m2 ở vụ mùa và 75 khóm/m2 ở vụ xuân, Nguyễn Như Hà (1999) [9]

Lúa lai là loại hình đẻ khỏe, yêu cầu ánh sánh nhiều thì bông mới to vì thế khoảng cách giữa các hàng lúa cần rộng hơn lúa thường Tuy nhiên với cách bố trí gieo cấy theo kiểu truyền thống tức là các hàng lúa đều đặn thì khoảng cách giữa hàng với hàng chỉ có thể bố trí đến 30cm, quá khoảng cách này thì không thể đảm bảo được mật độ cần thiết (29 - 40 khóm/m2) Khi quan sát các khóm lúa ven bờ chúng ta thấy: nhờ được hưởng nhiều ánh sáng hơn nên các bông lúa đều to, nhiều hạt, số bông/khóm nhiều hơn hẳn các khóm lúa bên trong ruộng, tỷ lệ lép thấp Nguyễn Văn Hoan (2002) [11]

Theo Nguyễn Thị Trâm phương pháp cấy truyền thống là cấy lúa hàng đều, thường được cấy theo kiểu hàng xông và hàng con Với nhóm lúa thuần, gieo mạ truyền thống: giống ngắn ngày cần cấy 4 - 5 dảnh/khóm, 45 - 50 khóm/m2 với khoảng cách là 20cm x 10cm hoặc 20cm x 12cm; giống trung ngày cấy 4 - 5 dảnh/khóm, 40 - 45 khóm/m2 và khoảng cách là 25cm x 10 - 13cm; giống dài ngày cấy từ 35 - 40 khóm/m2

và khoảng cách là 25cm x 10 - 12cm hoặc 20cm x 13 - 14cm Nhóm lúa thuần gieo mạ thâm canh hoặc gieo mạ cải tiến cấy mạ non mật độ

1.3 Một số nghiên cứu về bộ rễ và phân bón trên cây lúa ở Việt Nam

Trong quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa, rễ đóng vai trò rất quan trọng Rễ giữ cho cây đứng vững, hút nước, dinh dưỡng và muối khoáng để nuôi cây Rễ lúa thuộc hệ 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 than trên mọc ra các rễ phụ, phát triển nhanh tạo thành rễ chum, ăn nông

Nhưng khi cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật được tiến hành thì hướng tới canh tác lúa hiện đại dựa trên bốn nguyên tắc: một là thủy lợi, hai là phân bón, ba là giống, bốn là thuốc trừ sâu Canh tác lúa hiện đại đóng góp cho sự phát triển của Việt Nam rất tốt, làm tăng sản lượng Tuy nhiên tăng đầu vào thì sẽ tăng đầu ra Tăng đầu vào nhiều là sử dụng các chất hóa học nhiều, do đó hiệu quả sản xuất không được nhiều mặc dầu nó có tăng, đồng thời nó có ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường Thí dụ sử dụng quá nhiều phân bón, quá nhiều thuốc trừ sâu hay là nước thì cũng phải đầu tư rất lớn Thứ ba nữa là giống lúa, do canh tác hiện đại cũng làm mất đa dạng sinh học của các giống lúa… (Hoàng Văn Phụ (2013) [48]

Những giống lúa lai, năng suất lúa cao thường có những bộ rễ lúa khỏe, nhiều,

ăn sâu, khả năng đẻ nhánh nhiều, mạnh, bộ rễ to cứng Rễ ăn nông hay sâu tùy thuộc vào tính chất đất Đất tơi xốp, thoáng khí, nhiều mùn thuận lợi cho bộ rễ phát triển Qua nghiên cứu, sự phân bố của tầng rễ chủ yếu tập chung ở tầng canh tác (tầng đất mặt) Do đó ở tầng đất mặt cần đầu tư phân bón đầy đủ Đặc điểm này cũng cắt nghĩa tác dụng của làm cỏ sục bùn, cải thiện điều kiện dinh dưỡng và độ thoáng khí, giúp cho bộ rễ phát triển Nguyễn Thị Lẫm (1994) [18]

Số lượng rễ, trọng lượng rễ, đường kính rễ tăng dần theo thời gian sinh trưởng đến cấy, đẻ nhánh làm đòng và đạt cao nhất ở trỗ bông, sau đó giảm dần đến lúa chín Tốc độ hút nước của bộ rễ đạt cao ở thời kỳ làm đòng và trỗ bông

Ở đất khô rễ mọc thành chùm to, số rễ nhiều hơn, mọc rộng ra và ăn sâu xuống đất có thể đến 1m hay hơn nữa để tăng khả năng hút nước Ở đất ngập nước,

bộ rễ ít ăn sâu đến 40cm Bên trong rễ có nhiều khoảng trống ăn thông với thân và

lá Nhờ có cấu tạo đặc biệt này mà rễ lúa có thể sống được trong điều kiện thiếu oxy do ngập nước Ở những nơi ngập nước sâu (vùng lúa nổi), khi rễ phụ mọc ra nhiều ở những mắt gần mặt nước để dễ hút không khí Đôi khi người ta còn thấy rễ mọc ra từ trục trung diệp khi sạ sâu hoặc hạt được xử lý hóa chất Ở giai đoạn trổ bông, rễ lúa chiếm 10% trọng lượng khô của toàn thân (biến thiên từ 5-30% tùy giống) Ở giai đoạn mạ tỉ lệ này vào khoảng 20% [18]

Rễ có nhiệm vụ hút nước và chất dinh dưỡng nuôi cây, giúp cây bám chặt vào

thường rễ non có màu trắng sữa, rễ già sẽ chuyển sang màu vàng, nâu nhạt rồi nâu đậm, tuy nhiên phần chóp rễ vẫn còn màu trắng Bộ rễ không phát triển, rễ bị thối đen biểu hiện tình trạng mất cân bằng dinh dưỡng trong đất, cây lúa không hấp thu được dinh dưỡng nên còi cọc, lá vàng, dễ bị bệnh và rụi dần nếu không có biện pháp xử lý kịp thời Sự phát triển của bộ rễ tốt hay xấu tùy loại đất, điều kiện nước ruộng, tình trạng dinh dưỡng của cây và giống lúa Những giống lúa rẫy (sống ở vùng cao, không ngập nước) hoặc các giống lúa chịu hạn giỏi thường có bộ rễ phát triển mạnh, ăn sâu

và rộng, tận dụng được lượng nước hiếm hoi trong đất, độ mọc sâu của rễ tùy thuộc

vào mực nước ngầm cao hay thấp, (Kaw R, N Khush G,S 1985) [59]

Sự phát triển và phân bố của bộ rễ cũng tuân theo giai đoạn nhất định Giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng rễ sẽ ăn nông và tập trung ở tầng đất 0 - 10cm Khi cây lúa bước sang giai đoạn sinh trưởng sinh thực rễ lúa phát triển mạnh về số lượng, trọng lượng và ăn sâu đến tầng 30 - 50cm để hấp thu dinh dưỡng và dữ cho cây bám chắc vào đất, tránh đổ ngã khi mang đồng và mang hạt Đây là cơ sở khoa học của cách bón phân lót sâu ở đất

Theo Bùi Đình Dinh cho rằng: Phân bón có từ rất lâu đời cùng với sự ra đời của nền nông nghiệp và bắt đầu bằng việc sử dụng các loại phân hữu cơ Từ trước Công Nguyên con người đã quan tâm đến việc bón phân hữu cơ cho ruộng, ở Trung Quốc đã biết bón phân xanh và phân bón đã được bắt đầu sử dụng từ các phân của động vật và mở rộng ra các loại phân hữu cơ khác

Nông dân Việt Nam đã dùng phân hữu cơ từ rất lâu đời, từ việc phát nương làm rẫy, đốt rơm rạ trên nương để lại lớp tro rồi chọc lỗ bỏ hạt Việc cày vặn ngả dạ (làm dầm) mục đích để rơm rạ được ủ nát thành phân ngay tại ruộng, người nông dân đã biết tận dụng ngay tại chỗ nguồn phân bón kết hợp với thu gom phân trâu

bò, tro bếp để bón ruộng [9]

Theo Lê Văn Căn ở đất phù sa Sông Hồng nếu bón đơn thuần phân đạm mà không kết hợp với phân lân và kali vẫn phát huy được hiệu quả của phân đạm, lượng phân lân và kali bón thêm không làm tăng năng suất đáng kể, nhưng nếu cứ bón liên tục sau 3 - 4 năm thì việc phối hợp bón lân và kali sẽ làm tăng năng suất rõ rệt trên tất cả các loại đất Phân đạm là nguyên tố dinh dưỡng cần thiết nhất nên

việc sử dụng phân đạm đã làm tăng năng suất rất lớn Tuy nhiên phân đạm có thể tạo lập độ phì nhiêu cho đất nên khi sử dụng không cân đối giữa đạm với nguyên tố khác sẽ làm suy thoái đất Qua nghiên cứu về phân bón cho thấy: ở Việt Nam, trên đất phèn nếu không bón lân, cây trồng chỉ hút được 40 - 50 kg N/ha, nếu bón lân cây trồng sẽ hút 120 - 130 kg N/ha Do vậy, để đảm bảo đất không bị suy thoái thì

về nguyên tắc phải bón trả lại cho đất một lượng dinh dưỡng tương tự lượng dinh dưỡng mà cây trồng đã lấy đi Tuy nhiên, việc bón phân cho cây trồng lại không chỉ hoàn toàn dựa vào dinh dưỡng cây trồng hút từ đất và phân bón, mà phải dựa vào lượng dinh dưỡng dự trữ trong đất và khả năng hấp thu dinh dưỡng của cây [9] Đối với nhiều loại đất, ngay từ đầu cần phải bón đạm kết hợp với lân mới cho năng suất cao Cũng theo nghiên cứu của Lê Văn Căn (1968): Sự tích luỹ đạm, lân, kali ở các cơ quan trên mặt đất không kết thúc ở thời kỳ trỗ mà còn được tiến hành

ở giai đoạn tiếp theo của cây Tuy nhiên, từ khi cây bắt đầu đẻ nhánh đến làm đòng, cây lúa phản ứng mạnh với dinh dưỡng N, K2O ở mức độ cao [5]

Theo Đào Thế Tuấn trong thí nghiệm 3 vụ liền ở đất phù sa Sông Hồng đã rút

ra kết luận: “Vụ lúa chiêm cũng như vụ lúa mùa, chia đạm ra bón nhiều lần để bón thúc đẻ nhánh, nếu bón tập trung vào thời kỳ đầu đẻ nhánh thì số nhánh tăng lên rất nhiều về sau lụi đi cũng nhiều và thiếu dinh dưỡng 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 ai mặt Trong trường hợp đạm bón tương đối ít thì nên bón tập trung vào thời kỳ đẻ nhánh rộ, Đào Thế Tuấn (1980) [44]

Theo các công trình đã nghiên cứu, muốn đạt năng suất 50 tạ/ha/vụ cần bón 100 -

120 kg N/ha Lượng đạm này lấy từ các loại phân vô cơ và hữu cơ bón cho lúa [8] Cây lúa cần đạm ở tất cả các thời kỳ sinh trưởng, nhưng chủ yếu bón vào thời

kỳ bón lót, bón thúc khi đẻ nhánh và bón khi lúa bước vào thời kỳ đòng Tuỳ theo thời kỳ sinh trưởng của cây lúa mà bón, khi bón phải dựa vào thời tiết, khí hậu, mùa

vụ Cần tập trung lượng đạm vào thời kỳ đẻ nhánh vì đây là thời kỳ khủng hoảng đạm lớn nhất của cây lúa Nếu bón đạm tập trung vào thời kỳ đẻ nhánh sẽ kích thích cây lúa đẻ nhiều và tập trung, do đó số nhánh hữu hiệu tăng lên Đây chính là yếu tố quyết định năng suất của lúa [8]

Hầu hết các công trình nghiên cứu cho thấy: Nếu chỉ bón đơn độc đạm cho cây lúa thì cây sinh trưởng quá mạnh và chỉ đạt được năng suất khá trong vài vụ đầu, dần dần năng suất sẽ bị giảm, nếu bón kết hợp với lân và kali thì cây lúa sinh trưởng cân đối, cho năng suất cao và ổn định Trong bón phân, phương pháp bón cũng rất quan trọng Cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật trong khi bón phân thì hiệu quả mới cao, cây lúa mới hút được dinh dưỡng tối đa [8] Theo Bùi Huy Đáp: Lân được hút chậm hơn đạm trong thời kỳ dinh dưỡng đầu và được hút nhanh từ khi phân hoá đòng đến lúa vươn lóng Phần lớn lân trong gạo là tích luỹ trong thân và lá trước khi trỗ rồi chuyển về bông vì sau khi trỗ lúa thường không hút nhiều lân nữa, khi bón quá nhiều lân, đất sẽ giữ lân lại, do đó ruộng ít bị xẩy ra hiện tượng thừa lân Ruộng lúa ngập nước sẽ làm tăng độ dễ tiêu của lân, tăng hiệu quả của phân bón cho cây lúa Cây lúa hút lân trong suốt thời kỳ sinh trưởng vì vậy có thể bón lót hết lượng lân dành cho cả vụ Bùi Huy Đáp (1999) [7]

Theo Nguyễn Vi khi bón phân lân với lượng không cao và không bón đạm sẽ xúc tiến quá trình đẻ nhánh ban đầu nhưng lại kìm hãm quá trình đẻ nhánh về sau

Vì vậy, khi bón phân lân đơn độc, số nhánh không tăng mà lại lụi đi nhiều, do đó cần bón kết hợp đạm, lân và kali Phạm Tiến Hoàng (1995) [12]

Phân bón có tác dụng rất lớn đến năng suất lúa Ngoài ra sự hoạt động của bộ

rễ còn chịu ảnh hưởng rất nhiều của điều kiện dinh dưỡng và đất đai Đất dầu chất hữu cơ, thoáng khí, đủ ẩm, rễ sẽ phát triển tốt Đất dầu chất dinh dưỡng, bón phân cân đối, bón phân sâu, pH trung tính, đất không có độc tố thì rễ phát triển tốt, hút được nhiều dinh dưỡng Nguyễn Thị lẫm và cs (2003) [19]

Theo Nguyễn Thị Lẫm khi bón đạm từ 40 - 200 kg N/ha cho năng suất lúa đạt

từ 5 - 10 tấn/ha, Nguyễn Thị Lẫm (1994) [18]

Hoạt động của rễ lúa chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, rễ phát triển tốt nhất ở nhiệt

độ 28 - 32oC, để điều hòa nhiệt độ cho đất, giúp rễ phát triển tốt, cần đủ phân hữu

cơ và điều tiết nước hợp lý Cùng với việc đưa các giống mới các biện pháp kỹ thuật mới vào sản xuất thì việc sử dụng phân bón đã không ngừng được tăng lên đáng kể Nguyễn Như Hà (2006) [10]

Kỹ thuật SRI (System of rice intensification) là sự tác động tổng hợp các biện pháp kỹ thuật như cấy mạ non, khoảng cách cấy rộng, tưới đủ ẩm, bón phân cân đối theo từng giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây Vì thế tạo điều kiện thuận lợi

về không gian, chế độ ánh sáng và khả năng hút dinh dưỡng của cây Nên cây lúa đẻ nhánh tập chung, sinh trưởng, phát triển khoẻ, cứng cáp, tăng khả năng kháng sâu bệnh Kỹ thuật đơn giản, dễ làm, giảm chi phí về giống, nước tưới, công cấy và chăm sóc, thuốc BVTV

1.4 Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa trên thế giới và Việt Nam

1.4.1 Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa trên thế giới

Hiện nay thế giới có trên 100 nước trồng lúa ở hầu hết các châu lục Tuy nhiên, sản xuất lúa gạo vẫn tập trung chủ yếu ở các nước châu Á nơi chiếm tới 90% diện tích gieo trồng và sản lượng (FAOSTAT, 2015) [53]

Ta thấy biến động về diện tích, năng suất và sản lượng lúa trên toàn thế giới trong vài thập kỷ gần đây

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới trong những năm gần đây

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (triệu tấn)

Theo FAOSTAT Bảng 1.1 ta thấy về diện tích, năng suất và sản lượng lúa qua các năm có xu hướng tăng lên Diện tích canh tác lúa trên thế giới trong vài năm gần đây có xu hướng tăng, giảm không ổn định, so với những năm cuối thế kỉ trước, diện tích sản xuất lúa trên thế giới hiện nay có tăng chậm Về năng suất của lúa cũng tăng dần qua các năm nhưng tăng chậm Điều này cho thấy những tiến bộ kỹ thuật mới nhất là giống mới, kỹ thuật thâm canh tiên tiến được áp dụng rộng rãi trong sản xuất đã góp phần làm cho năng suất, sản lượng lúa tăng lên FAOSTAT (2015) [53]

Bảng 1.2 Tính hình sản xuất lúa gạo của 10 nước đứng đầu thế giới năm 2013

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

phân bố không đều Đây cũng là trở ngại lớn trong việc nâng cao năng suất và sản lượng lúa của Trung Quốc

Các nước còn lại, đặc biệt là Nhật Bản, tuy có diện tích trồng lúa không nhiều nhưng sản lượng thu được rất cao, điều này có thể được lí giải bằng việc nước này

là nước phát triển, những tiến bộ khoa học kĩ thuật áp dụng vào nông nghiệp thu lại được hiệu quả to lớn

Các nước ở Đông Nam Á như Việt Nam, Thái Lan, Philippines trong những năm gần đây đều là những nước xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới, và được dự báo trong những năm tới sẽ chiếm một nửa tổng sản lượng gạo xuất khẩu trên thế giới, điều đó cho thấy việc sử dụng các giống năng suất cao, các biện pháp kĩ thuật tiên tiến vào canh tác đã và đang mang lại những hiệu quả nhất định

1.4.2 Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa ở trong nước

Việt Nam là một nước có nền nông nghiệp với khoảng 80% dân số làm nghề nông, chính vì vậy mà trải qua 4000 năm lịch sử cây lúa luôn gắn liền với sự phát triển của dân tộc

Nước ta thuộc vùng nhiệt đới nằm ở toạ độ 8o30’ - 23o22’ vĩ tuyến Bắc,

102o10’ - 109o29’ kinh tuyến Đông, thuộc vùng khí hậu nhiệt đới Với đặc điểm khí hậu này đã phần nào khẳng định thêm Việt Nam là cái nôi hình thành cây lúa

Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, lượng bức xạ mặt trời cao

và đất đai phù hợp nên có thể trồng được nhiều vụ lúa trong năm và với nhiều giống lúa khác nhau Sản xuất lúa gắn liền với sự phát triển nông nghiệp, theo tài liệu khảo cổ học đáng tin cậy đã công bố thì cây lúa được trồng phổ biến và nghề trồng lúa đã khá phồn thịnh ở nước ta ở thời kỳ đồ đông (4000 - 3000 năm trước Công nguyên) (Đinh Thế Lộc, 2006) [22]

Gần nửa thế kỷ qua, nước ta phấn đấu đi lên giải quyết vấn đề lương thực theo hướng sản xuất đa dạng các loại ngũ cốc và cây ăn củ Những loại đất thích hợp cho trồng lúa như đất phù sa, đất glây, đất phèn, đất mặn thì dành cho trồng lúa (Nguyễn Thị Lẫm, và cs, 2003) [19] Còn đất cao, đất có thành phần cơ giới nhẹ, đất dốc ít dành cho trồng các loại cây lương thực khác và đã thu được những kết quả đáng kể

Ngoài ra trong quá trình hình thành và phát triển, nông dân Việt Nam đã có nhiều thành tựu trong việc xây dựng hệ thống đồng ruộng, xây dựng hệ thống cây trồng hợp

lý nhằm phòng chống thiên tai, khai thác nguồn lợi tự nhiên, tăng sản lượng lúa Địa hình nước ta trải dài từ Bắc vào Nam hình thành nên những vùng đồng bằng rộng lớn tạo điều kiện cho sự hình thành và phát triển của cây lúa nước

Hiện nay lúa vẫn là cây lương thực quan trọng nhất ở nước ta, cây lúa cung cấp 85 - 87% tổng sản lượng lương thực trong nước Cụ thể tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam trong những năm gần đây thể hiện qua bảng sau:

Bảng 1.3 Sản xuất lúa ở Việt Nam giai đoạn 2000-2014

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (triệu tấn)

Những số liệu thống kê trên cho thấy: Diện tích trồng lúa ở Việt Nam có xu hướng giảm từ năm 2000 đến năm 2007 và tăng trở lại trong những năm gần đây, từ 7,66 triệu ha (2000) xuống còn 7,207 triệu ha (2007) Đất trồng lúa chủ yếu được chuyển sang các mục đích phi nông nghiệp: Khu công nghiệp, sân golf Nên mặc

dù năng suất trong giai đoạn này liên tục tăng, từ 45,43 tạ/ha (2002) lên 48,5 tạ/ha (2004) và duy trì ổn định trong giai đoạn 2004 - 2006, đến năm 2007 năng suất lúa ước đạt 49,8 tạ/ha tăng 0,9 tạ/ha so với năm trước nhưng sản lượng lúa trong giai đoạn 2003 - 2009 đã tăng rất nhanh 4,327 triệu tấn Nói tóm lại, diện tích lúa có xu hướng giảm nhưng sản lượng sẽ vẫn duy trì ở mức ổn định và có thể tăng vì chúng

ta sẽ không ngừng cải thiện công tác giống trong sản xuất lúa, đây cũng chính là chiến lược sản xuất của Việt Nam trong thời gian tới, phấn đấu đạt và duy trì sản lượng lúa hàng năm là 40 triệu tấn/năm, đẩy mạnh sản xuất giống lúa có chất lượng cao xuất khẩu hàng năm từ 4 - 5 triệu tấn Như vậy việc nghiên cứu, chọn lọc, lai tạo và nhập khẩu các loại giống lúa có chất lượng cao phục vụ cho yêu cầu sản xuất

là một nhiệm vụ sống còn và phải đặt thành chương trình cấp Quốc gia và phải huy động cả “4 nhà” (Nhà nước, Nhà khoa học, Nhà nông và nhà Doanh nghiệp) cùng tham gia thì mới có hy vọng đạt kết quả như mong muốn

Trong giai đoạn từ năm 2000 - 2007, tổng diện tích lúa của cả năm có xu hướng giảm liên tục, trong khi đó sản lượng lại có biến động tăng đạt mức cao nhất

là 36 triệu tấn/năm vào năm 2004 Điều này thể hiện trình độ thâm canh cây lúa của Việt Nam đã có những tiến bộ nhất định Năm 2008, sản xuất lúa đã tăng cả về diện tích và sản lượng Diện tích lúa đã tăng trở lại (gần 7,40 triệu ha), gần bằng mức của năm 2004 (hơn 7,44 triệu ha) Đây cũng là năm được mùa về lúa gạo của Việt Nam Theo FAO đánh giá thì thập kỷ 90 tốc độ tăng sản lượng lúa gạo Việt Nam là 5,3% so với 1,5% của Thế giới và 1,51% của khu vực Châu Á -Thái Bình Dương Tốc độ tương ứng về diện tích là 2,4% so với 0,5% (Thế giới) và 0,5% (khu vực), năng suất lúa là 2,8% so với 1,1% (Thế giới) và 1,0% (khu vực)

Việt Nam vẫn là một trong những nước xuất khẩu gạo lớn nhất và được chứng minh bằng việc Việt Nam tiếp tục giành nhiều lợi thế cạnh tranh trong sản xuất gạo

so với những nhà sản xuất khác và lợi thế này ngày càng mạnh đối với sản phẩm gạo chất lượng cao Tuy nhiên vẫn còn những câu hỏi đặt ra là làm thế nào để gạo đạt được chất lượng cao và duy trì tốc độ xuất khẩu như hiện nay

Do có bước nhảy vọt về sản xuất lúa trong thập kỷ vừa qua mà Việt Nam từ một nước thiếu đói phải nhập khẩu trong những năm 80 của thế kỷ XX đã vươn lên thành nước xuất khẩu gạo đứng thư 2 thế giới trong nhiều năm liên tục Năm 1989

là năm đầu tiên chúng ta xuất khẩu được 1,42 triệu tấn Năm 1999 là năm kỷ lục chúng ta đã xuất khẩu được 4,56 triệu tấn Năm 2004, xuất khẩu gạo của chúng ta đạt 3,5 triệu tấn Hiện tại nước ta đứng hàng thứ 2 trên thế giới (sau Thái Lan) về lượng gạo xuất khẩu, đạt 5,25 triệu tấn năm 2005 Đây là điều thần kỳ không những

ở Việt Nam mà còn là của thế giới (FAOSTAT, 2015) [53] Theo thông tin nông nghiệp Bộ nông nghiệp và PTNT, đến hết tháng 10/2013 Việt nam đã xuất khẩu được 4,5 triệu tấn gạo và hoàn thành chỉ tiêu xuất khẩu gạo trong năm 2013

Nhìn chung ngành sản xuất lúa của nước ta đến nay đã đạt được nhiều thành tựu quan trọng Tuy nhiên một điều đáng chú ý là trong những năm gần đây, ngược lại với quá trình khai hoang phục hoá trong mấy thập kỷ trước thì quá trình đô thị hoá, công nghiệp hoá đã và đang làm giảm đáng kể diện tích đất nông nghiệp nói chung và dành cho sản xuất nói riêng Vì thế mặc dù việc thâm canh tăng vụ rất được chú trọng, song tổng diện tích lúa thu hoạch hàng năm từ năm 2001 - 2005 đang giảm dần Nếu so với năm 2000 thì diện tích lúa của nước ta đã giảm tới 330.000 ha Ngoài

ra nếu so sánh với các nước trồng lúa tiên tiến như Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan thì năng suất lúa của Việt Nam vẫn còn kém xa (Itoh và cộng sự, 2000) Để nâng cao giá trị xuất khẩu, Nhà nước Việt Nam cũng đã có chiến lược phát triển 1 triệu ha lúa chất lượng cao phục vụ cho công tác xuất khẩu [40]

Trong nông nghiệp, diện tích trồng trọt của Việt Nam chiếm 70%, chiếm 22% GDP của cả nước (2012), chiếm tỷ trọng 80% giá trị tổng sản lượng nông nghiệp Lương thực, đặc biệt lúa là cây trồng chính (lượng lúa đạt xấp xỉ 40,0 triệu tấn năm 2012) Do đó, tăng năng suất lúa là yếu tố quan trọng để tăng giá trị tổng sản lượng nông nghiệp Điều đáng chú ý là sản lượng lương thực tăng lên 18,4 triệu tấn năm

1986 thì năm 2002 là 36,3 triệu tấn, tăng lên 52,4 triệu tấn vào năm 2008, bình quân

tăng khoảng 1,052 triệu tấn 1 năm Một trong những nguyên nhân tăng năng suất lúa đó chính là do nông dân đã biết áp dụng hình thức thâm canh

Khâu làm đất là khâu nặng nhọc nhất thì quá trình cơ giới hóa, đưa các máy vào đồng ruộng đã cải thiện được phần nào: năm 1990 tỷ lệ cơ giới hóa là 21%, năm 1995 là 26% và năm 2002 là khoảng 30% Một số khâu khác như vận chuyển,

ra hạt, bơm tát nước tỷ lệ cơ giới hóa có sự cải thiện, như khâu ra hạt hiện đã được

cơ giới hóa đến 80%

Bên cạnh đó việc phát triển các nhóm cây trồng khác, phát triển chăn nuôi, lâm nghiệp và nuôi trồng thủy sản cũng rất quan trọng Việc thực hiện các biện pháp thâm canh trong chăn nuôi gia súc, gia cầm, thủy sản và trồng rừng là vô cùng cần thiết Việt Nam đã và đang thực hiện nhiều mô hình thâm canh cây ăn quả (chú trọng những cây có thương hiệu nổi tiếng, ví dụ: Bưởi năm roi…), chăn nuôi gia súc (nuôi lợn thâm canh ở Quảng Nam), nuôi trồng thủy sản (nuôi tôm sú ở An Giang),… và đạt được nhiều kết quả tốt, cải thiện được đời sống nhân dân, góp phần xóa đói giảm nghèo và phát triển kinh tế Đạt được những thành tựu đó cũng

là do người nông dân đã tiếp thu và thực hiện tốt công tác thâm canh

Từ đó có thể thấy thâm canh là con đường phát triển nông nghiệp một cách triệt để, hiệu quả nhất và là con đường cơ bản trong phát triển nông nghiệp

Bên cạnh lĩnh vực sản xuất, hạ tầng nông nghiệp, nông thôn tiếp tục được nâng cấp và hiện đại, nâng cao khả năng ứng phó với biến đổi khí hậu Đồng thời, chương trình mục tiêu quốc gia về xây dựng nông thôn mới được triển khai mạnh mẽ, nông thôn tiếp tục phát triển, góp phần xóa đói, giảm nghèo và đảm bảo an ninh xã hội Đến nay, tỷ lệ các xã hoàn thành quy hoạch nông thôn mới đạt 68%

1.4.3 Tình hình áp dụng kỹ thuật SRI trên thế giới

Theo Noman Uphoff (2009) hệ thống thâm canh lúa cải tiến làm giảm chế độ nước tưới cho cây lúa, ảnh hưởng đến đất đai và dinh dưỡng trong đất, và có thể làm tăng năng suất từ 50 - 100 % và có thể nhiều hơn, SRI làm giảm lượng giống, phân bón, thuốc trừ sâu và cả công lao động

Phương pháp canh tác SRI đã chứng minh được rằng chúng có lợi thế và vượt trội khi áp dụng các giống địa phương cũng như giống lúa lai, năng suất cao hơn hẳn mà chi phí thấp đã và đang được khảng định ở hàng loạt các quốc gia trên thế giới như Trung Quốc, Thái Lan, Ấn Độ, Indonesia, Campuchia… SRI giúp người nông dân giảm chi phí cho sản xuất lúa, SRI không đòi hỏi giống mới, không yêu cầu nhiều phân bón Người nông dân có thể làm tăng hiệu quả kinh tế trên ruộng lúa của mình bằng cách họ sẽ sử dụng loại giống nào mà họ yêu thích loại giống nào có giá trị kinh tế cao cho vùng miền, [61]

Trên thế giới đã có nhiều nước áp dụng kỹ thuật này như: Madagascar, Indonesia, Campuchia, Srilanka … đều cho năng suất lúa cao hơn từ 35 - 150% so với đối chứng Phương pháp thâm canh lúa theo phương pháp SRI đạt được năng suất tối đa của giống và mang lại năng suất cao, các phương pháp cấy dày to cây đang dược thay thế bởi phương pháp(SRI) cấy thưa, 1 dảnh, bón phân hữu cơ, bón phân cân đối, giảm chất hóa học, giảm công lao động, giảm ô nhiễm môi trường đang dược các nước hưởng ứng nhiệt tình

1.4.3.1.Tình hình nghiên cứu ở Trung Quốc

Phương pháp SRI được bắt đầu nghiên cứu đánh giá ở Trung Quốc từ năm

1999 - 2000 và được tiếp cận bởi ILEIA, bowirJustin Rebenandrasana và được thử nghiệm đầu tiên về SRI ở trường đại học nông nghiệp Nam Ninh của tiến sỹ Cao Wenxing và trung tâm nghiên cứu phát triển lúa lai bởi giáo sư Yuan Longping [60]

Ở Trung Quốc năm 2003 là một năm hạn hán kéo dài, nhưng những ruộng cấy ứng dụng theo phương pháp SRI thì cho năng suất cao hơn hẳn cấy năm 2002 và những ruộng cấy theo phương pháp thông thường Trong khi đó các ruộng cấy theo phương thức truyền thống năng suất lại giảm đi 1/3 Điều này chứng tỏ tại sao phương thức canh tác theo phương thức SRI lại được áp dụng nhanh ở nước này Năm 2004 phương pháp SRI lại cho năng suất tăng lên 35,2%, tiết kiện nước được 43,2% Theo những người nông dân Trung Quốc thì phương pháp SRI có nét đặc biệt hấp dẫn là giảm được công lao động [60]

Năng suất bình quân của những ruộng lúa cấy theo phương pháp SRI đạt năng suất 10,5 tân/ha cao hơn năng suất truyền thống là 6 - 7,5 tấn/ha Thậm chí mô hình thí nghiện SRI ở tỉnh Zhejing cho năng suất đạt 11,5 tân/ha.Những người nông dân

ở đây họ đã cấy với mật độ hàng cách hàng 50 x 50cm, đã giảm được 35 - 40 % lượng giống, và giảm 70% sâu bệnh hại [56]

Phương pháp SRI được áp dụng rộng rãi ở Trung Quốc là: Cấy mạ non,tiết kiệm được công lao động, giảm lượng giống, tiết kiệm nước tưới tiêu, giảm thủy lợi, sử dụng nhiều phân bón hữu cơ, ít sử dụng phân bón vô cơ, góp phần vào nền nông nghiệp bền vững

1.4.3.2 Tình hình nghiên cứu ở Thái Lan

Thử nghiệm ban đầu ở Thái Lan do trung tâm nghiên cứu MCC (Multyple Compping Center) tại đại học Chiagma nhưng thử nghiệm ban đầu đã không thành công, MCC tiếp tục thử nghiệm với phương pháp SRI cùng với MRC (Mckean Rehabilition Centen) tại Chiangmai cùng với tổ chức khác tại Thái lan Và từ đây một mạng lưới SRI đã được hình thành

Thí nghiệm SRI đầu tiên tại MCC bằng hai giống lúa nếp và ba giống lúa tẻ Với đặc điểm sinh trưởng mẫn cảm với ánh sáng, đã được trồng theo phương pháp canh tác truyền thống và quản lý theo phương pháp SRI như cấy mạ non 17 ngày tuổi và cấy theo truyền thống là cây mạ già 34 ngày tuổi Cấy theo khoảng cách 25

x 25cm, và cấy 1 dảnh/khóm Một cuộc hội thảo đầu bờ đã diễn ra vào ngày 10/5/2001 những người nông dân đã nhìn thấy hiệu quả của việc cấy mạ non và cấy

1 dảnh với năng suất đạt 5,11 tấn/ha so với truyền thống chỉ đạt 4,3 tấn/ha

Đội ngũ cán bộ MCC đã chia sẻ những báo cáo kinh nghiệm từ SRI từ Madagasca và Srilanka với các thành viên khác từ mạng lưới nông nghiệp bền vững

từ miền bác Thái lan Đội ngũ này dự thảo một cuốn sách giáo khoa nhỏ bằng tiếng Thái để dễ dàng phổ biến phương pháp SRI Khi kỹ thuật SRI đã được phổ biến thì những người nông dân địa phương đã quan tâm rất nhiều về các vấn đề như; Nguồn cung cấp chất hữu cơ, quản lý sâu bệnh hại, ốc bưu vàng… Đặc biệt người dân quan tâm đến vấn đề quản lý nước và cỏ dại [61]

1.4.3.3 Tình hình nghiên cứu ở Campuchia

Năm 2000 - 2001: Trong mùa mưa năm 2000 với sự hỗ trợ của cán bộ CEDAC, khoảng 50 nông dân ở 4 tỉnh của Campuchia đã quyết định thử nghiệm SRI trên ruộng của họ Thật không may, do bị ngập úng nặng, chỉ 28 nông dân đã

có thể thu hoạch lúa từ ô thí nghiệm của họ Các kết quả đã chỉ ra rằng nông dân có thể thu hoạch khoảng 5 tấn/ha, cao hơn 150% so với các biện pháp truyền thống Tổng diện tích canh tác theo phương SRI trong mùa mưa là khoảng 1,57 ha, với tổng sản lượng là 7,906 kg Phần lớn các nông dân đã đạt được năng suất tăng cao

mà không sử dụng bất kỳ một hoá chất nông nghiệp nào và chủ yếu sử dụng các giống truyền thống

Trong mùa khô năm 2000 - 2001, CEDAC đã làm việc với 13 nông dân ở 2 tỉnh Kandal và Takeo để hướng dẫn thử nghiệm SRI Năng suất trung bình khoảng

6 tấn/ha, cao hơn 65% so với các biện pháp truyền thống

Năm 2002: sau 2 lần thí nghiệm, CEDAC đã giành được sự tin tưởng của nông dân thử nghiệm SRI Dựa vào điều này, họ đã sửa đổi thích hợp các kỹ thuật SRI để đáp ứng với nền canh tác ở nhiều địa phương khác Họ cũng đang phát triển

sự tiếp cận của họ với nông dân để xúc tiến đẩy mạnh SRI Một cuốn sách nhỏ bằng tiếng Khmer về SRI, với những hình vẽ minh hoạ đã được xuất bản để phổ biến tới những nông dân và các NGO khác

Khi những người nông dân ở Camphuchia áp dụng phương pháp cải tiến SRI năng suất lúa của họ đã tăng lên gấp đôi hoặc gấp ba lần Năng suất lúa tăng từ 1,5 - 1,8 tấn/ha lên đến 2,5 - 4 tấn/ha (tăng 50 - 150 %), lượng giống giảm từ 50 - 60 %, phân giảm từ 50 % từ 150 Kg/ha xuống còn 75 Kg/ha [61]

1.4.3.4 Những kinh nghiệm SRI ở Myanmar

Thử nghiệm SRI gần đây đã bắt đầu ở Myanmar thông qua những nỗ lực của quỹ phát triển Metta (Metta Development Foundation), NGO nội địa đầu tiên ở Myanmar, với sự trợ giúp từ IIRR, một NGO quốc tế đóng ở Philippines IIRR đang khuyến khích đánh giá SRI từ 1994 Trong năm 2000, Metta bắt đầu những thử nghiệm tại những cách đồng thực nghiệm của họ, tuy nhiên việc gieo cấy đã được

làm muộn hơn 1 tháng so với điều kiện tối ưu của vụ đó và gây ra năng suất rất thấp 1,97 - 2,73 tấn/ha

1.4.3.5 Một số nước khác

Ở Nam Á, Đông Nam Á, SRI đã được phổ biến ở Sri Lanka và Bangladesh,

Ấn Độ và Nêpan, cùng với những thử nghiệm ở Indonesia, Philippines Ở châu Phi những thử nghiệm cũng đã được làm ở Gambia với năng suất dao động giữa 5,4 - 8,3 tấn/ha và những thí nghiệm của nông dân với SRI tiến hành ở Sierra Leone Ở Châu Mỹ La Tinh hai báo cáo đầu tiên về SRI là ở Cuba: Năng suất đạt 9,1 và 9,56 tấn/ha Những thử nghiệm cũng đang bắt đầu ở Peru Theo nguyên lý cơ bản của SRI, các phương pháp này sẽ cho kết quả tốt trong bất kỳ môi trường nào, mặc dù kết quả sẽ biến đổi

Kết quả cũng có thể khác nhau đối với việc sử dụng các giống lúa khác nhau, cho đến nay tất cả các giống lúa đều đã phản ứng tích cực với phương pháp quản lý này Nhưng một vài giống cho năng suất cao hơn các giống khác, năng suất cao nhất tất nhiên là đến từ những giống lúa lai cao sản, ví dụ như năng suất đạt 17,8 tấn/ha với giống BG 358 ở Sri Lanka [61]

Tuy nhiên năng suất tối đa không phải là mục tiêu, đặc biệt là từ triển vọng một nền nông nghiệp bền vững Hơn nữa những gì mà mọi người nhận thấy về hiệu quả tích cực của các phương pháp SRI là chúng góp phần vào việc nâng cao hơn các yếu tố năng suất và làm tăng thêm hiệu suất của đất, lao động và nước, điều này làm giảm áp lực trên đất và nguồn nước cơ bản, và sẽ góp phần vào đa dạng hoá hơn các hệ thống sản xuất, làm cho biện pháp độc canh quan trọng trở lên ít cần thiết hơn và ít cạnh tranh hơn [54]

Tuy nhiên năng suất tối đa không phải là mục đích chính của SRI, cái mà SRI đem lại đó là nền nông nghiệp bền vững, góp phần năng cao kinh tế và hiệu quả sử dụng nguồn đất và nước, đêm lại sự đa dạng hóa sản suất nông nghiệp

Bảng 1.4 Một số kết quả thử nghiệm SRI ở các nước

Năng suất thường (tấn/ha)

Năng suất với SRI (tấn/ha)

Đại học nông nghiệp

Fr Henri de Laulanie, S.J 9,2 - 10,5

Sukanamdi, Indonesia 1999

2000

Sunendar Kartaatmadja

4,1- 5,4 5,9 - 6,9

6,3 - 6,9 9,5 Kandal; Takeo,

Campuchia

2000

2001

Koma Saing Yang

2 3,6

5

6 Đại học Chiangmai

Phrek Gypmantasiri 4,82 5,82

Sri Lanka: - Bopitiya

- Heilongjiong

- Guiyang, Guizhou

- Sichuan Agri Univer

- Wen Zhon, Zhejiang

- Tian Tai, Zhejiang

Ma Jun

Wu Cun Zan Zhu Defeng Liu Zhibin Tang Yonglu

Xu Xiuli Yuan Longping Zhu Defeng Liu Zhibin

12,47 12,87 11,75 10,08 - 10,37 11,5 - 12,0 13,2 12,1 7,61 13,5 18,0 20,4

(Nguồn: Hoàng Văn Phụ 2005)

1.4.4 Tình hình áp dụng SRI tại Việt Nam

SRI mới được giới thiệu vào Việt Nam từ năm 2003 và được thí nghiệm ở một

số tỉnh đồng bằng, trung du và miền núi phía Bắc Phương pháp canh tác SRI đã phát huy hiệu quả, qua nghiên cứu ứng dụng các chuyên gia khẳng định biện pháp canh tác lúa này phù hợp với đồng ruộng Việt Nam, kết quả thử nghiệm cho thấy năng suất lúa tăng đáng kể (>20%) so với phương pháp canh tác lúa cổ truyền tưới ngập nước, trong khi đó chi phí đầu vào cho sản xuất giảm như giống, phân bón và tưới nước Một số tỉnh ở vùng đồng bằng và trung du miền núi phía Bắc đã áp dụng phương pháp này

Hệ thống canh tác lúa cải tiến (SRI) được phát triển từ các nghiên cứu của Cục Bảo vệ thực vật - Bộ NN&PTNT và 2 đề tài cấp Bộ (B2005-I-05 và B2010-I-02) của PGS.TS Hoàng Văn Phụ - Phó chủ nhiệm Khoa quốc tế, kiêm Giám đốc Trung tâm HTQT, ĐHTN Đây là hướng tiếp cận nông nghiệp sinh thái dựa trên các nguyên tắc: Cấy mạ non, một dảnh, mật độ thưa hợp lý, làm cỏ sục bùn thay cho việc sử dụng thuốc trừ cỏ, khuyến khích sử dụng phân hữu cơ và điều tiết nước hợp lý SRI làm giảm 80-90% lượng thóc giống, 50 % công cấy, 10-30% phân hóa học, 40-60 nước, làm tăng năng suất lúa từ 9-29 %, qua đó làm tăng hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường Trung tâm HTQT đã khai thác nhiều dự án quốc tế để tập huấn SRI cho hàng ngàn nông dân áp dụng SRI tại Thái Nguyên và nhiều tỉnh miền núi phía bắc Đến nay SRI đã được trên 1,5 triệu nông dân áp dụng trên 500 ngàn ha tại 29 tỉnh trong cả nước SRI đã thắng giải trong cuộc thi Ngày sáng tạo Việt Nam năm 2010 của Ngân hàng thế giới; được Bộ NN&PTNT công nhận là Tiến bộ kỹ thuật mới năm 2007 và trao giải thưởng Bông lúa vàng Việt nam lần thứ nhất năm 2012

Hệ thống canh tác lúa cải tiến (System of Rice intensification - SRI) đã được đánh giá và áp dụng có hiệu quả trên những vùng đất chủ động nước tưới tại hơn 40 nước trên thế giới và 29 tỉnh của Việt Nam Tuy nhiên SRI chưa được nghiên cứu cho đất không chủ động nước Kết quả nghiên cứu khả năng áp dụng SRI trên đất không chủ động nước vụ mùa 2010 tại Bắc Kạn cho thấy các yếu tố kỹ thuật của SRI đã tạo môi trường thuận lợi cho các đặc điểm di truyền của lúa phát huy tác dụng ngay cả trên đất không chủ động nước Cấy mạ non, cấy thưa, làm cỏ sục bùn

đã làm tăng sức đẻ nhánh, bộ rễ phát triển mạnh hơn so với đối chứng ở cả 3 thời kỳ làm đòng, trỗ, và chín SRI cũng làm bệnh khô vằn giảm, làm tăng khả năng tích luỹ chất khô/khóm, tăng hệ số kinh tế, năng suất lúa tăng 25-35%, góp phần tăng sản lượng lúa ở vùng đất khó khăn này và tăng khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu

Phạm Thị Thu, Hoàng Văn Phụ (2014)) [39]

* Yên Dũng - Bắc Giang

Yên Dũng là địa phương đầu tiên trong cả nước áp dụng kỹ thuật SRI, từ việc trồng thử nghiệm với diện tích hạn chế (0,6 ha) Tháng 6/2006, dự án thâm canh lúa theo phương pháp SRI đã chính thức được Sở Khoa Học và Công Nghệ tỉnh phê duyệt và triển khai thực hiện với quy mô 440 ha tại các xã Đức Giang, Nham Sơn, Tiến Dũng, Xuân Phú, Quỳnh Sơn trong các vụ xuân và vụ mùa năm 2006 và 2007 Qua đánh giá của phòng nông nghiệp huyện cho thấy, năng suất lúa trung bình của vùng dự án đạt 69,4 tạ/ha, tăng 13,9 tạ/ha so với cấy theo phương pháp thông thường Đặc biệt, lãi thuần rất cao, đạt trên 14,6 triệu đồng/ha, gấp 1,7 lần kỹ thuật

cấy thông thường (Báo điện tử) [48]

* Hà Tây (cũ)

Vụ mùa năm 2007, chi cục Bảo vệ thực vật (BVTV) tỉnh, trạm BVTV của tất

cả 14 huyện, thành phố, thị xã của tỉnh Hà Tây (cũ) đã phối hợp với 86 Hợp tác xã nông nghiệp triển khai và mở rộng diện tích áp dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến (SRI) trên diện tích 3.100 ha, tăng gần 2000 ha so với 2 vụ trước, với 41.000 hộ nông dân tham gia

Kết quả cho thấy toàn bộ diện tích nông dân áp dụng theo phương pháp SRI đều cho năng suất cao hơn phương pháp truyền thống 20% và đạt nhiều lợi ích; nông dân giảm được lượng giống, nước tưới, công chăm sóc và rất ít sâu bệnh hại nên hầu như không phải dùng thuốc BVTV Vụ xuân năm 2007, Hà Tây (cũ) bắt đầu mở rộng diện tích; trạm BVTV của các huyện đã phối hợp với các xã; hợp tác

xã thường xuyên mở lớp tập huấn và xây dựng mô hình trình diễn giúp bà con nắm bắt được phương pháp thâm canh mới, từng bước ứng dụng vào diện tích gieo cấy đại trà Huyện Mỹ Đức là huyện ứng dụng SRI đứng đầu trong toàn tỉnh, năm 2007

đã áp dụng được 800 ha, các huyện khác xây dựng mô hình từ 100 ha đến 200 ha

(Báo điện tử khoa học Com Vn ngày 25/12/2013)