Nghiên cứu quy trình kỹ thuật thâm canh đạt hiệu quả kinh tế cao đối với một số giống lúa chịu rét, chịu hạn tại trường đại học nông lâm thái nguyên

Trong đó hai giống J02 và ĐS1 có nhiều ưu điểm vượt trội như: Trồng được cả 2 vụ, thời gian sinh trưởng trung bình, cứng cây, khả năng chịu rét tốt, ít bị sâu bệnh hại, năng suất vụ Xuân

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Lúa là cây lương thực chiếm vị trí quan trọng trong đời sống con người, xếp thứ hai sau lúa mì Sản phẩm của lúa có ảnh hưởng đến 65% dân số thế giới, trong đó 40% dân số coi lúa gạo là nguồn lương thực chính, chủ yếu là ở các nước nhiệt đới, á nhiệt đới thuộc châu Á, châu Phi, châu Mĩ La Tinh Hàng ngày lúa gạo cung cấp khoảng 23% năng lượng cho con người, trong đó có 90% gluxit, 1-3% lipit, 7-10% protein Ngoài ra trong lúa gạo còn có các vitamin A,

B, E, D…(Nguyễn Thị Lẫm, 2003)[17] Do có giá trị dinh dưỡng cao nên gạo được coi là nguồn lương thực và dược phẩm có giá trị, làm thức ăn chăn nuôi dưới dạng bột, cám, tấm Ngoài ra lúa gạo còn là nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến để tạo ra nhiều sản phẩm khác nhau như rượu bia, bánh kẹo… đặc biệt trong lúa gạo có chứa lượng vitamin nhóm B chữa bệnh phù nề, tiêu hoá kém Đối với một số nước như Việt Nam, Thái Lan thì lúa gạo còn là mặt hàng xuất khẩu có giá trị cao góp phần vào việc tăng thu ngoại tệ cho quốc gia

Tại đại hội cây trồng quốc tế lần thứ 5 ở Hàn Quốc diễn ra từ ngày 13 – 18 tháng 4 năm 2008, Giáo sư MaKie Kobulun (thuộc Đại học Tokyo, Nhật Bản)

đề cập đến chiến lược lai tạo giống cây trồng và kỹ thuật canh tác trong điều kiện môi trường đã và đang thay đổi rất nhiều Việc gia tăng sản lượng cây trồng trước đây dựa trên việc gia tăng hai nhân tố cùng một lúc là năng suất và diện tích thì trong tương lai sẽ phải nhấn mạnh một nhân tố năng suất Sự thay đổi khí hậu toàn cầu, môi trường ngày càng ô nhiễm là một thách thức to lớn Trong

đó thiếu nước, nhiệt độ dưới điểm cực thuận cho sinh lý cây trồng sẽ làm hạn chế sinh trưởng và năng suất nhiều nhất Giải pháp khắc phục phải được tiến hành hai lĩnh vực cùng một lúc là di truyền và kỹ thuật canh tác (dẫn theo vn.net, 2008)[39]

Nước ta, bước vào thời kỳ đổi mới ngành sản xuất nông nghiệp đã thu được nhiều thắng lợi to lớn, từ một nước phải nhập khẩu lương thực đã vươn lên thành nước xuất khẩu gạo đứng thứ hai của thế giới, đem lại nguồn ngoại tệ cho đất nước Tuy lượng gạo xuất khẩu đạt khoảng 5 – 6 triệu tấn/năm nhưng giá gạo còn thấp nên nguồn ngoại tệ thu được chưa cao Nguyên nhân chính là do Việt Nam thiếu những giống lúa có chất lượng gạo cao, kỹ thuật canh tác cũng như bảo quản và chế biến sau thu hoạch chưa tốt

Hiện nay thị trường lúa gạo trong nước thường gặp các giống lúa Japonica với giá bán cao gấp 2-3 lần giá gạo Indica Nhu cầu đối với lúa gạo chất lượng cao của người tiêu dùng trong và ngoài nước ngày càng lớn là cơ hội để mở rộng sản xuất và thương mại một số giống lúa mới chất lượng cao Lúa Japonica thấp cây đến trung bình, chống đổ tốt, chịu thâm canh, chịu lạnh, chống chịu nhiều loại sâu bệnh, thời gian sinh trưởng từ ngắn đến trung bình Các nước trồng lúa Japonica chủ yếu tập trung ở châu Á như Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc

Do sự đa dạng và tính thích ứng tốt của giống nên các châu lục khác cũng trồng lúa Japonica như châu Âu, bắc Mỹ, châu Úc Lúa Japonica có chất lượng gạo ngon do hàm lượng amynoza thấp, năng suất trung bình cao hơn lúa Indica từ 0,5 - 1 tấn/ha Tại những trạm thực nghiệm năng suất có thể tới 13 tấn/ha Úc và

Ai Cập là nơi sản xuất lúa Japonica có năng suất bình quân 9-9,5 tấn/ha (Trần Quang Vinh, 2011)[36]

Những năm gần đây trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã thử nghiệm nhiều giống lúa Japonica có nguồn gốc Nhật Bản Trong đó hai giống J02 và ĐS1 có nhiều ưu điểm vượt trội như: Trồng được cả 2 vụ, thời gian sinh trưởng trung bình, cứng cây, khả năng chịu rét tốt, ít bị sâu bệnh hại, năng suất

vụ Xuân đạt 7 – 8 tấn/ha, chất lượng gạo ngon, thích hợp với thị hiếu người tiêu dùng Để mở rộng những giống lúa này ra ngoài sản xuất cần có các biện pháp

kỹ thuật đồng bộ Xuất phát từ thực tế đó chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu quy trình kỹ thuật thâm canh đạt hiệu quả kinh tế cao đối với một số giống lúa chịu rét, chịu hạn tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên”

2 Mục tiêu

Xác định các biện pháp kỹ thuật thâm canh, đặc biệt là chế độ bón phân theo tình trạng dinh dưỡng của một số giống lúa chịu rét nhằm nâng cao năng suất, hiệu quả kinh tế và giảm thiểu ô nhiễm môi trường

Khuyến cáo mở rộng diện tích gieo trồng các giống lúa chịu rét, chịu hạn

ở tỉnh Thái Nguyên

Chương 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Lý thuyết về sinh lý ruộng lúa năng suất cao

Khi nghiên cứu đặc điểm sinh lý ruộng lúa năng suất cao các nhà khoa học nhận thấy chỉ số diện tích lá và hiệu suất quang hợp thuần là hai yếu tố chủ yếu quyết định đến quá trình tích lũy chất khô (Nguyễn Văn Hoan, 2006[12]; Matsuchima, 1995[53]) Ruộng lúa có năng suất cao thì trước hết phải có chỉ số diện tích lá cao, tuy nhiên nếu chỉ số diện tích lá quá cao thì hiệu suất quang hợp thuần và hệ số kinh tế giảm Vì vậy trong sản xuất cần chú ý tăng chỉ số diện tích lá cao nhất, nhưng tốt nhất nghĩa là ở trị số đó chưa làm giảm hiệu suất quang hợp thuần và hệ số kinh tế (chỉ số diện tích lá tối ưu) Muốn vậy cần có biện pháp như bón phân, đặc biệt là phân đạm và phòng trừ sâu bệnh để kéo dài tuổi thọ của lá (Nguyễn Văn Hoan, 2006)[12]

Yếu tố thứ 2 quyết định đến quá trình tích lũy chất khô ở ruộng lúa năng suất cao là hiệu suất quang hợp thuần Trong thời gian sinh trưởng của lúa, hiệu suất quang hợp thuần tăng dần và đạt cao nhất vào lúc diện tích lá cao nhất Hiệu suất quang hợp thuần của lúa thay đổi trong phạm vi từ 2 – 6,6 g chất khô/m2 lá/ngày (De Datta, 1981)[45] Có nhiều quan điểm khác nhau về mối quan hệ giữa hệ số diện tích lá và hiệu suất quang hợp thuần với năng suất lúa Theo Matsushima (1995)[53]: Diện tích lá có vai trò quyết định đến năng suất lúa, trong khi De Datta (1981)[45] cho rằng: hiệu suất quang hợp thuần mới có vai trò quyết định đến năng suất lúa Đào Thế Tuấn (1970)[35] đưa ra quan điểm: Diện tích lá chỉ quan trọng trong nửa đầu của thời gian sinh trưởng khi diện tích lá đang tăng, giai đoạn đoạn sau thì hiệu suất quang hợp thuần quan trọng hơn vì 2/3 lượng tinh bột trong hạt được tạo thành sau khi trổ bông, phần còn lại là do tinh bột của thân lá chuyển đến

Năng suất lúa được quyết định bởi các yếu tố cấu thành năng suất như: số bông/m2 (N), số hạt/bông (n), tỷ lệ hạt chắc (F) và khối lượng 1000 hạt (W) Mối quan hệ phụ thuộc trên có thể biểu diễn bằng công thức:

Y= N * n * W * F * 10-5 (tấn/ha) Các yếu tố cấu thành năng suất có liên quan mật thiết với nhau Số bông/m2 phụ thuộc vào tỷ lệ đẻ nhánh, mật độ cấy Khi cây đẻ nhánh mạnh thì

số bông tăng Khi số bông/m2 tăng quá cao thì bông lúa bé đi, số hạt/bông giảm,

tỷ lệ hạt chắc/bông và khối lượng hạt cũng giảm Để đạt được năng suất cao cần điều khiển cho lúa có số bông tối ưu, đảm bảo số hạt/bông nhiều, tỷ lệ hạt chắc cao và khối lượng hạt lớn (Nguyễn Văn Hoan, 2006)[12]

- Yếu tố ảnh hưởng đến số bông/m2: Số bông/m2 được quyết định bởi 2 yếu tố chủ yếu là mật độ cấy và tỷ lệ nhánh đẻ (Nguyễn Văn Hoan, 2006[12];

De Data, 1981[45]) Muốn cho lúa đẻ nhánh tốt thì ngoài cấy mạ khỏe, đúng thời vụ, việc bón phân thúc đẻ và thúc đòng ảnh hưởng có tính chất quyết định Thời kỳ đẻ nhánh cần được bón đủ đạm, lân và kali; thời kỳ làm đòng cần bón đạm và kali (Lê Vĩnh Thảo, 2002[26]; De Data, 1981[45])

- Yếu tố ảnh hưởng đến số hạt/bông: Số hạt/bông là do số lượng hoa phân hóa và số lượng hoa thoái hóa quyết định (Nguyễn Văn Hoan, 2006[12]; De Data, 1981[45]) Tỷ lệ hoa phân hóa liên quan chặt đến chế độ chăm sóc, trong

đó phân đạm có vai trò quan trọng làm tăng số lượng hoa phân hóa, giảm số lượng hoa thoái hóa, tăng kích thước vỏ trấu (Mae, 1997)[52] Bón thúc đạm khi bắt đầu phân hóa đòng còn làm tăng quá trình phân hóa gié Số gié cấp I, đặc biệt là số gié cấp II nhiều thì số hoa/bông cũng nhiều, đây là điều kiện cần thiết đảm bảo số hạt/bông lớn (Nguyễn Văn Hoan, 2006[12]; De Data, 1981[45])

- Yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ hạt chắc: Tỷ lệ hạt chắc phụ thuộc vào số hạt/bông, nếu số hạt/bông quá lớn thì tỷ lệ hạt chắc thấp Ngoài ra tỷ lệ hạt chắc còn phụ thuộc vào lượng tinh bột tích lũy trong cây và đặc điểm giải phẫu của cây lúa (Nguyễn Văn Hoan, 2006[12]; De Data, 1981[45]) Trong các nguyên tố

đa lượng, đạm và kali ảnh hưởng mạnh đến tỷ lệ hạt chắc vì đạm làm tăng khả năng quang hợp và quá trình tổng hợp chất hữu cơ (Yang và cs., 2003)[66], kali thúc đẩy sự vận chuyển chất khô về cơ quan tích lũy (Mae, 1997[52]; Yang và cs., 2003[66])

- Yếu tố ảnh hưởng đến khối lượng hạt: Khối lượng hạt phụ thuộc vào kích thước hạt và kích thước của nội nhũ Vào giai đoạn phân bào giảm nhiễm gặp điều kiện ngoại cảnh thuận lợi và chế độ dinh dưỡng, đặc biệt là dinh dưỡng đạm, kali phù hợp thì nhận được kích thước hạt lớn, sau đó tích lũy được nhiều tinh bột thì khối lượng hạt thóc cao Sau trỗ nếu thiếu ánh sáng, dinh dưỡng kém, đặc biệt là thiếu kali và quá trình vận chuyển chất khô vào hạt bị cản trở làm giảm khối lượng hạt (Nguyễn Văn Hoan, 2006[12]; Matsushima, 1995[53])

Như vậy để ruộng lúa đạt năng suất cao cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật tổng hợp như bón phân, mật độ, thời vụ, tưới nước…

1.2 Tình hình nghiên cứu về phân bón cho lúa

1.2.1 Nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa

Ở những ruộng lúa năng suất cao, lượng chất dinh dưỡng cây trồng lấy đi nhiều, vì vậy cần phải bổ sung các nguyên tố đa lượng và vi lượng Lúa yêu cầu một lượng dinh dưỡng khá cao, để đạt được 1 tấn thóc cần từ 15 – 24 kg N; 2 –

11 kg P2O5 và 16 – 50 kg K2O (Cassman và cs., 1996[43] Điều đó cho thấy muốn tái sản xuất lúa cần bón lượng phân không những bù đắp phần dinh dưỡng do con người lấy mà còn bù đắp lượng dinh dưỡng bị mất qua quá trình thẩm lậu tự nhiên như rửa trôi, xói mòn

Sự ra đời của các giống lúa mới, giống lúa cao sản, đặc biệt là các giống lúa lai có tiềm năng năng suất cao đòi hỏi nhu cầu dinh dưỡng rất cao, gấp 3 lần các giống lúa cũ (De Datta, 1986)[46] Những giống lúa có năng suất đạt 5 tấn/ha và lượng rơm rạ tương đương lấy đi 110 kg N, 45 kg P2O5,

130 kg K2O, 14 kg Ca, 12 kg Mg, 5 kg S, 1 kg Fe, 2 kg Mn, 0,2 kg Zn, 0,15

kg Cu, 0,15 kg Bo, 250 kg Si và 25 kg C từ đất (Pillai, 1996)[62] Bón phân không cân đối là nguyên nhân chính dẫn đến không phát huy hết tiềm năng năng suất của các giống lúa

Nhu cầu dinh dưỡng của lúa không chỉ phụ thuộc vào giống mà còn phụ

thuộc vào các giai đoạn sinh trưởng Giai đoạn mạ cần nhiều lân và kali, đặc biệt

là mạ xuân Giai đoạn đẻ nhánh, lúa cần nhiều đạm, lân và kali Phân tích hàm lượng đạm và lân trong cây cho thấy: Khi hàm lượng đạm > 3% khối lượng chất khô thì lúa đẻ nhánh mạnh; < 2,5% lúa không đẻ nhánh; < 1,6% thì các nhánh nhỏ bắt đầu chết lụi Hàm lượng lân trong lá > 0,25% thì lúa đẻ nhánh và < 0,25% thì lúa không đẻ nhánh (Matsushima,1995)[53] Giai đoạn lúa làm đòng

là giai đoạn tạo nên các yếu tố cấu thành năng suất như số bông/khóm, số hạt chắc/bông và khối lượng 1000 hạt vì vậy lúa cần đầy đủ 3 nguyên tố đa lượng NPK Giai đoạn lúa trỗ, hạt lớn nhanh, các chất hữu cơ mà cây quang hợp và tích lũy trước thời kỳ trỗ bông đều được chuyển về hạt (De Datta, 1981)[45] Do nhu cầu dinh dưỡng qua các giai đoạn sinh trưởng của lúa khác nhau nên cần có chế độ dinh dưỡng phù hợp với các giai đoạn đó

Lúa có 2 thời kỳ khủng hoảng dinh dưỡng là thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng Lúa hút dinh dưỡng mạnh nhất vào thời kỳ làm đòng đến trỗ, còn thời kỳ đầu lúa hấp thu dinh dưỡng rất kém Nghiên cứu của Viện Hàn lâm Khoa học Nông nghiệp Hồ Nam Trung Quốc chỉ rõ, nếu áp dụng bón phân theo kiểu

truyền thống là nặng đầu nhẹ cuối thì khó đạt được năng suất tối đa Kết luận này rút ra từ kết quả nghiên cứu của Zheng Shengxian và cs., (1992)[67] Trong giai đoạn đầu cây lúa chỉ sử dụng 16,8% N, 12,9 % P, 12% K, giai đoạn giữa (từ phân hóa đòng đến trỗ) nhu cầu dinh dưỡng lại tăng rất nhanh: 75,9% N; 81,9% P; 78,8% K so với tổng lượng hút Trên cơ sở đó các nhà khoa học Trung Quốc, Hàn Quốc đã đề xuất phương pháp bón nhiều vào thời kỳ phân hóa đòng

Lúa là cây trồng yêu cầu nhiều phân, nhưng để cây sinh trưởng phát triển tốt thì cần phải bón hợp lý với số lượng đủ và đúng lúc mà cây lúa yêu cầu Liều lượng N, P, K là một trong những nhân tố ảnh hưởng quyết định đến năng suất lúa và hiệu quả sử dụng phân bón Trên đất phù sa mới có nhiễm mặn (Salic Fluvisol) do mạch nước ngầm ở tỉnh Nam Định có dung tích trao đổi cation (CEC) khá, hàm lượng hữu cơ (OM), N, P, K tổng số trung bình cân đối, lượng phân bón thích hợp và kinh tế nhất là: 120 kg N + 90 kg P2O5 + 30 – 60 kg

K2O/ha (vụ Chiêm); 100 kg N + 60 – 70 kg P2O5 + 30 – 60 kg K2O/ha (vụ Mùa) Đất chiêm trũng chua đến rất chua (Gleyic Fluvisol), hàm lượng OM, N,

P, K tổng số khá và giàu, CEC cao nhưng chất lượng kém (nhiều Al+++, H+,

H2S), lượng bón thích hợp là: 80 – 100 kg N + 90 kg P2O5 + 60 kg K2O/ha cho

cả 2 vụ Đất phù sa cổ ít chua (Dystric Fluvisol), các chất dinh dưỡng tổng số nghèo nhưng cân đối, CEC thấp cần bón 100 kg N - 90 P2O5 - 60 kg K2O /ha cho cả 2 vụ (Vũ Thị Ca, 2000)[3]

Kết quả điều tra trực tiếp 100 hộ tại Nông trường sông Hậu năm 2002, sau đó xử lý thống kê xác định được: Trên đất phù sa sông Hậu lượng phân

118 kg N, 77 kg P2O5, 86 kg K2O/ha là tối ưu để bón cho lúa Vụ hè thu, năng suất lúa cao nhất là 45,19 tạ/ha Bón 120 kg N, 84 kg P2O5 và 63 kg K2O/ha cho vụ Đông xuân cho năng suất cao nhất là 58,13 tạ/ha (Phạm Thành Tâm, 2003)[30]

Đối với đất nhiễm phèn nặng lượng phân khuyến cáo trong vụ Đông xuân dao động từ 70 - 80 kg N + 60 - 80 kg P2O5 + 30 - 50 kg K2O/ha; vụ Hè thu là

60 - 70 kg N + 70 - 90 kg P2O5 + 30 - 40 kg K2O Trên đất nhiễm phèn trung bình hay nhiễm phèn nhẹ, công thức khuyến cáo ở vụ Đông xuân là 80 - 90 kg N + 30 - 50 kg P2O5 + 30 - 40 kg K2O; vụ Hè thu là 60 - 70 kg N + 40 - 50 kg

P2O5 + 30 - 40 kg K2O (Cục Trồng trọt, 2007)[6]

Các giống lúa yêu cầu lượng phân bón khác nhau, thường thì lúa lai yêu cầu dinh dưỡng cao hơn lúa thuần Để đạt được 7,5 tấn thóc giống lai cao sản cần bón 150 kg N + 70 kg P2O5 + 120 kg K2O/ha; lúa thuần bón từ 80 – 100 kg

N + 50 – 70 kg P2O5 + 60 – 80 kg K2O/ha (Nguyễn Văn Hoan, 2006)[12] Nguyễn Như Hà, (2006)[11] khuyến cáo lượng phân bón cho giống lúa chịu hạn

CH5 là 90 kg N + 90 kg P2O5 + 90 kg K2O/ha, nếu cấy mật độ 45 khóm/m2, còn khi cấy mật độ 55 khóm/m2 thì lượng đạm có thể bón tăng lên 120 kg N/ha

1.2.2 Tổng quan nghiên cứu về bón phân đạm cho lúa

Trong số các nguyên tố đa lượng thiết yếu thì đạm được xem là nguyên tố quan trọng nhất cho quá trình sinh trưởng và hình thành năng suất lúa, đạm luôn

là yếu tố hạn chế năng suất hàng đầu trên tất cả các loại đất (De Data, 1981)[45] Lúa cần đạm trong suốt quá trình sinh trưởng sinh dưỡng để tích lũy chất khô và

đẻ nhánh, điều này xác định số lượng bông Đạm góp phần tạo nên số hạt trong giai đoạn phân hóa đòng, tăng kích thước hạt bằng giảm số lượng hoa thoái hóa

và tăng kích thước vỏ trấu trong suốt giai đoạn làm đòng Đạm góp phần tích lũy hydratcacbon trong thân lá ở giai đoạn trước trỗ và trong hạt ở giai đoạn vào chắc vì chúng phụ thuộc vào tiềm năng quang hợp(Mae, 1997)[52]

Quang hợp của lúa trong giai đoạn vào chắc chiếm khoảng 60 -100% hàm lượng hydratcacbon trong hạt, phần còn lại là do từ bộ phận khác chuyển đến (Yoshida, 1986)[37] Để đạt được năng suất hạt cao nhất thì hoạt động trao đổi chất trong hạt phải trùng với giai đoạn lá lúa có hoạt động quang hợp mạnh nhất Thực tế năng suất lúa cao ở những giống mà lá có thể duy trì hoạt động quang hợp đến tận giai đoạn vào chắc (Murshedul và cs., 2005)[54] Bón đạm làm tăng diện tích lá, bề rộng của tán lá, duy trì hoạt động quang hợp của cây

vì vậy ảnh hưởng quyết định đến năng suất lúa (Mae, 1997)[52]

Nhiều thí nghiệm về hiệu lực, liều lượng sử dụng đạm trong mối quan hệ với các yếu tố khác đã được tiến hành Ladha và cs., (2003)[51] so sánh năng suất lúa và yêu cầu dinh dưỡng đạm qua các năm cho biết: Thời kỳ trước Cách mạng xanh năng suất lúa rất thấp chỉ đạt 3 tấn/ha và lượng đạm cần bón là 60 kg N/ha Những năm đầu cuộc Cách mạng xanh, năng suất hạt đạt gần 8 tấn/ha thì lượng đạm cần bón là 160 kg N/ha Giai đoạn thứ 2 của Cách mạng xanh năng suất mong đợi là 12 tấn/ha và lượng đạm cần bón khá cao là 240 kg N/ha

Nghiên cứu củaNorman và cs., (1992)[57] chứng minh rằng: Hiệu quả sử dụng đạm của giống Indica cao hơn giống Japonica Thí nghiệm nghiên cứu 5 giống lúa, trong đó 2 giống thuộc loài Indica, 3 giống thuộc loài Japonica cho kết quả: Sự tích lũy chất khô của các giống dao động từ 8,5 – 39,3%, hệ số sử dụng đạm dao động từ 44,7 – 66,7% Hệ số sử dụng đạm và chất khô của giống

thấp cây, chín muộn cao hơn giống cao cây, chín sớm hoặc chín trung bình Thường thì giai đoạn hoa nở nếu giống nào tích lũy được nhiều đạm và chất khô thì chúng sẽ di chuyển vào hạt nhiều hơn vì vậy năng suất cũng cao hơn (Phạm Văn Cường và cs., 2005[5]; Ntanos, và cs., 2002[58].)

Cây lúa cần đạm trong tất cả các giai đoạn sinh trưởng, tuy nhiên giai đoạn đẻ nhánh lúa cần nhiều đạm nhất (Nguyễn Văn Hoan, 2006)[12] Cung cấp

đủ đạm và đúng lúc làm cho lúa đẻ nhánh nhanh, tập trung tạo nhiều nhánh hữu hiệu Đạm thúc đẩy hình thành đòng và các yếu tố cấu thành năng suất khác như

số hạt/bông, khối lượng 1000 hạt và tỷ lệ hạt chắc Vì vậy, bón đạm ở giai đoạn làm đòng ảnh hưởng quyết định đến năng suất Mặt khác bón đạm làm tăng hàm lượng protein nên ảnh hưởng đến chất lượng gạo Đạm cũng ảnh hưởng tới đặc tính vật lý và sức đề kháng đối với sâu bệnh hại lúa Thừa hoặc thiếu đạm đều làm lúa dễ bị nhiễm sâu bệnh hại do sức đề kháng giảm (Nguyễn Như Hà, 2006[11]; Nguyễn Văn Hoan 2006)[12]

Thời kỳ bón đạm tốt nhất cho lúa gồm: Bón lót, thúc đẻ, thúc đòng và có thể bón nuôi hạt (Nguyễn Như Hà, 2006)[11] Ở thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng lúa cần nhiều đạm vì vậy bón đạm hợp lý vào 2 thời kỳ này làm tăng khả năng

đẻ nhánh, tạo bông lúa, tăng cường quá trình phân hóa hoa và số lượng hạt phấn Phần lớn đạm được bón sớm để đẻ nhánh tốt, hình thành nhiều bông và nhiều hạt Việc bón đạm quá muộn làm cây đẻ nhánh không tập trung, sâu bệnh phát sinh phá hoại mạnh (Nguyễn Văn Bộ và cs., 2003)[2] Cây lúa thường bị thừa đạm vào thời kỳ kết thúc đẻ nhánh hữu hiệu, trước và sau khi trỗ bông (Nguyễn Thị Lẫm và cs., 2003)[17]

Hiệu quả sử dụng đạm của lúa rất thấp, chưa tới 40% (Phạm Sĩ Tân, 1997)[28] Trên đất phù sa không được bồi đắp thường xuyên của hệ thống sông Hồng với mức bón từ 80 - 240 kg N/ha, hệ số sử dụng đạm biến thiên từ 17,1 – 47,4% trong vụ Xuân, từ 24,3 – 38,6% trong vụ Mùa Trên đất bạc màu bón với lượng từ 40 – 120 kg N/ha thì hệ số sử dụng đạm ở vụ Mùa biến thiên từ 17,7 – 37,5% Cứ 1 kg N lúa hút được từ đất và phân bón cho bội thu 38 - 41 kg thóc ở

vụ Xuân và 60 kg thóc ở vụ Mùa Trên các loại đất có vấn đề (đất gley, đất bạc màu) khi các yếu tố hạn chế khác chưa được khắc phục thì vai trò của đạm không phát huy được Bón N hoặc NP năng suất lúa lai chỉ tăng 17,7% trên đất bạc màu, 11,5% trên đất gley (Nguyễn Văn Bộ và cs., 1996)[1]

Để nâng cao hiệu quả sử dụng đạm ở ruộng lúa, nhiều nghiên cứu đã được tiến hành Theo Bùi Huy Đáp, (1985)[7]; Nguyễn Như Hà (2006)[11]:

Khi đạm được bón sâu 5 – 10 cm vào tầng khử của đất thì hiệu quả sử dụng đạm cao hơn Bón đạm vào tầng khử, đạm được các keo đất giữ dưới dạng

NH4+, cung cấp dần cho lúa, ngăn chặn việc hình thành NO3-, hiệu lực của đạm

có thể tăng lên gấp đôi Bón đạm sâu còn ngăn chặn việc bốc hơi NH3 vào tầng khí quyển (Nguyễn Ngọc Nông, 1999)[21] Tuy nhiên, biện pháp này chỉ thích hợp với lần bón lót trước khi bừa lần cuối, không nên bón khi cày lần đầu vì đất chưa đủ mức độ khử để ngăn chặn quá trình nitrat hóa Ruộng sau khi bón phân phải giữ ngập nước 3 – 5 cm để hạn chế mất đạm (Nguyễn Như Hà, 2006)[11]

Nghiên cứu của Trần Thúc Sơn, (1996)[24] cho kết quả là: Các phương pháp vùi urea không ảnh hưởng đến năng suất lúa, tuy nhiên làm làm tăng lượng đạm lúa tích lũy một cách chắc chắn Biện pháp tháo nước trước khi vùi urea làm tăng năng suất và khả năng tích lũy đạm so với để mức nước 5 cm Bón phân viên nén và chất hữu cơ khi tưới tiết kiệm đã làm tăng 35,4% năng suất so với bón phân vãi và tưới theo phương pháp truyền thống, tiết kiệm được 33% lượng đạm bón (Nguyễn Tất Cảnh và Nguyễn Văn Dung, 2006)[4]

Trộn phân đạm với đất bột rồi vo viên dúi vào gốc lúa làm tăng hệ số sử dụng đạm từ 50 – 100% Bọc phân đạm vào đất thịt và bón vào giữa 4 khóm lúa cũng cho hiệu quả như bón phân viên Bón phân viên với lượng 40 kg N/ha cho

số bông nhiều hơn bón vãi với lượng 40 - 80 kg N/ha Cùng bón 40 kg N/ha, bón vãi cho năng suất tăng 4 tạ/ha, bón phân viên tăng 8,5 – 15,5 tạ/ha so với công thức không bón Khi bón 80 kg N/ha thì bón vãi tăng tương ứng là 13,5 tạ/ha, bón phân viên tăng 20,5 – 25,5 tạ/ha Bón phân sâu và tập trung làm cho hiệu quả của phân hóa học tăng 2 lần (Bùi Huy Đáp, 1985)[7] Tuy nhiên, phương pháp này tốn nhiều công lao động (Nguyễn Như Hà, 2006)[11]

Bón phân cân đối làm tăng hiệu quả sử dụng đạm của lúa Bón cân đối giữa đạm và lân làm tăng 82,2% năng suất, giảm 50,7% lượng đạm cần để sản xuất 1 tấn thóc so với công thức bón đạm đơn độc Trên đất phù sa sông Hồng,

để sản xuất ra 1 tấn thóc cần 23 – 27 kg N nếu không bón lân, nhưng nếu có bón lân chỉ cần 19 – 23 kg N Khi bón NP thì cây chỉ hút được 42,1 kg N/ha, bón NP + K thì lượng đạm cây hút được là 72,1 kg N/ha Không bón K thì bội thu năng suất trên đất bạc màu là 8,1% kg thóc/kg N (vụ Xuân), 2,1 kg thóc/kg N (vụ Mùa), bón phối hợp với kali thì bội thu năng suất tương ứng là 13,2 và 4,7 kg thóc/kg N Hiệu quả bón cân đối đạm và kali càng lớn khi bón lượng đạm cao, đặc biệt trên đất nghèo kali (Nguyễn Văn Bộ, 2003)[2]

1.2.3 Nghiên cứu về phương pháp bón đạm dựa trên cơ sở tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa

Nhiều nghiên cứu đã xác định, trong cánh đồng trồng lúa nước, thậm chí trên một thửa ruộng có sự biến động lớn về tính chất, hàm lượng dinh dưỡng trong đất dẫn đến biến động về sinh trưởng và năng suất lúa Việc sử dụng chế

độ bón phân với liều lượng giống nhau cho một cánh đồng, thậm chí cho cả vùng sinh thái là một trong những nguyên nhân dẫn đến hiệu quả sử dụng phân bón rất thấp Nhiều nhà khoa học cho rằng: Tình trạng sinh trưởng, hàm lượng dinh dưỡng và năng suất cây trồng phản ánh trung thực nhất biến động về không gian đất vì vậy phương pháp bón phân theo từng điểm cụ thể sẽ mang lại hiệu quả cao hơn, giảm thiểu ô nhiễm môi trường (Casanova và cs., 2002)[42]

Hiện tại người dân thường bón đạm theo lượng và số lần định sẵn ở những giai đoạn sinh trưởng quan trọng và thừa nhận rằng đó là lượng đạm mà cây lúa cần Thực tế, nhu cầu về đạm của lúa biến đổi lớn vì có sự khác nhau về khả năng cung cấp đạm của đất trong các cánh đồng, giữa các vụ và qua các năm Để tăng hiệu quả sử dụng đạm thì liều lượng và thời gian bón đạm cần được xác định dựa vào tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa, vì hàm lượng đạm trong lá liên quan chặt với khả năng quang hợp và khối lượng chất khô mà lúa tích lũy được (Dobermann và cs., 2003)[47]

Muốn xác định hàm lượng đạm trong cây cần tiến hành lấy mẫu, sấy khô, nghiền mẫu và phân tích bằng phương pháp Kjeldahl hoặc phương pháp oxi hóa

tự động Tất cả các cách đó tiến hành ở trong phòng thí nghiệm, tốn nhiều hóa chất và nguy hiểm Mặt khác còn hạn chế việc xác định thời gian bón đạm tối thích cho lúa vì khoảng thời gian giữa lấy mẫu và thu được kết quả quá dài Có nhiều phương pháp xác định đạm không cần công phá mẫu như kỹ thuật đo phản

xạ tán lá được kết luận là nhanh, chính xác (Nguyen và cs., 2004)[56] nhưng nông dân khó áp dụng vì giá máy cao và yêu cầu kỹ thuật phức tạp

Nghiên cứu của Cao Văn Phụng và cs., (1997)[23] đã xác định phương trình hồi qui giữa lượng đạm phân tích bằng quang phổ cận hồng ngoại cho kết quả tương tự như phân tích bằng phương pháp chuẩn Kjeldahl Điều này cho thấy triển vọng của việc ứng dụng kỹ thuật phản chiếu tia hồng ngoại để phân tích hàm lượng các chất trong cây trồng và nông sản là rất lớn Phân tích bằng quang phổ cận hồng ngoại cho kết quả đáng tin cậy, nhanh chóng và chính xác Ngoài ra có thể đề xuất xây dựng các phương trình chuẩn để phân tích lưu huỳnh, tinh bột, ẩm độ…

Peng và cs., (1996)[59] chỉ ra rằng sử dụng máy đo chỉ số diệp lục (CSDL) có thể xác định lượng đạm cần bón trong suốt quá trình sinh trưởng của một giống vì hàm lượng đạm/đơn vị chất khô (NDw) thường giảm còn chỉ số diệp lục và lượng đạm hấp thu/đơn vị diện tích (Na) duy trì ổn định qua các giai đoạn sinh trưởng Xác định thời gian bón đạm thông qua CSDL tăng hiệu quả sử dụng đạm so với khi bón đạm theo khuyến cáo Trên đồng ruộng của nông dân quản

lý đạm theo CSDL làm tăng năng suất, và hiệu quả sử dụng đạm Lá đầu tiên thường được lựa chọn để xác định chỉ số diệp lục và tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa

Trong nghiên cứu lúa ở châu Á, Peng và cs., (1996)[59] đã xác định CSDL giới hạn để người nông dân có thể áp dụng trên đồng ruộng là 35 (tương đương với hàm lượng đạm là 1,4 g/m2 lá) đối với giống IR72 cấy ở IRRI vào mùa khô, điều này có nghĩa là cần bón 30 kg N/ha khi CSDL nhỏ hơn 35 Tuy nhiên giá trị giới hạn ở mùa mưa là 32 vì mây che phủ suốt giai đoạn cây sinh trưởng IRRI, (1995)[49] khuyến cáo: Các nhà khoa học nghiên cứu về lúa cần xác định CSDL giới hạn cho từng vùng, từng giống lúa và từng mùa vụ

Peng và cs., (1996)[59] thiết kế 3 thí nghiệm ở Viện nghiên cứu Lúa Quốc

tế và 1 thí nghiệm ở Viện Nghiên cứu Lúa Philippine trên giống IR72 Kết quả

cho thấy, thời gian từ 15 ngày sau khi cấy đến giữa thời kỳ làm đòng nếu CSDL

ở lá thứ nhất nhỏ hơn 35 thì cần bón đạm Lượng đạm được xác định bằng phương trình tương quan giữa lượng đạm tích lũy trong thân lá với mỗi chỉ số máy đo Năng suất hạt khi bón theo CSDL đạt khoảng 93 - 100% năng suất tối

đa so với công thức bón đạm theo khuyến cáo (bón theo thời gian và lượng đạm định trước) nhưng tổng lượng đạm sử dụng thấp hơn, hệ số sử dụng đạm cao hơn so với công thức khuyến cáo Ở công thức bón đạm theo CSDL có thể lượng đạm bón phù hợp với nhu cầu của cây nên số nhánh vô hiệu giảm, số lá già ở giai đoạn trỗ ít hơn và sự sinh trưởng của cây sau trỗ cao hơn so với công thức bón đạm theo quy trình kỹ thuật

Những nghiên cứu ở Nam Ấn Độ đã xác định khi giá trị CSDL nhỏ hơn

37 thì bón đạm cho lúa thu được năng suất và hiệu quả sử dụng đạm cao nhất Thí nghiệm ở Tây bắc Ấn Độ cho kết quả là bón 30 kg N/ha vào giai đoạn phân hóa đòng khi CSDL nhỏ hơn 37,5 thì tổng lượng đạm cần bón theo phương pháp này là 90 kg N/ha cho năng suất lúa tương đương với bón 120 kg N/ha nếu bón đạm theo quy trình với liều lượng và thời gian định trước Như vậy bón đạm theo CSDL tiết kiệm được 30 kg N/ha Nghiên cứu cũng chỉ rõ cần thiết phải

xác định chỉ số diệp lục giới hạn ở các điều kiện sinh thái khác nhau (Sing và cs., 2002)[65]

Hung (2006)[48] nghiên cứu trên 5 giống lúa trong năm 2003 và 2004 ở Trung tâm Thực hành, Trường Đại học Quốc gia Seoul, Hàn Quốc Kết quả cho thấy, sử dụng khối lượng tươi, CSDL và lượng đạm bón vào thời kỳ làm đòng

có thể xác định trước năng suất và hàm lượng protein trong hạt với độ chính xác 85% và 87% Khi bón đạm theo CSDL, hàm lượng protein của giống Hwaseongbyeo thực tế đạt được là 6,74% trong khi tính toán theo phương trình tương quan là 6,8% Trung bình, bón đạm theo năng suất chất xanh và CSDL thì hàm lượng protein có hệ số biến động là 2,5% so với 4,6% ở công thức bón truyền thống đồng thời năng suất hạt tăng

Ở Việt Nam, nghiên cứu và thực nghiệm bón đạm cho lúa cao sản bằng máy đo CSDL giúp nông dân xác định nhanh nhu cầu về đạm của cây, tình trạng thiếu hay thừa đạm trong các giai đoạn sinh trưởng, và lượng đạm cần bón chính xác hơn từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng phân đạm Kết quả nghiên cứu xác định CSDL dưới 30 là ngưỡng thiếu đạm đối với lúa cao sản Bón đạm theo CSDL đã tiết kiệm được 20 - 40 kg N/ha so với lượng đạm khuyến cáo chung trong từng vụ và năng suất vẫn tăng 3 – 4 tạ /ha (Trần Thị Ngọc Huân và cs., 2002)[13] Tuy nhiên, nghiên cứu này chưa xác định được CSDL giới hạn để bón đạm cho lúa và lượng đạm cần bón ứng với từng chỉ số máy đo

Sử dụng CSDL tuy đánh giá được nhanh tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa nhưng còn hạn chế là: Tương quan giữa CSDL với hàm lượng đạm của lá biến động phụ thuộc vào giai đoạn sinh trưởng của lúa và độ dầy của lá Vì CSDL không đo trực tiếp hàm lượng diệp lục trong lá mà dựa trên số lượng ánh sáng đỏ bị hấp thu (bước sóng gần bằng 650nm) Lá dầy có SLW lớn hơn do đó trên cùng đơn vị diện tích lá thì hàm lượng diệp lục cao hơn nên có thể hấp thu nhiều ánh sáng hơn lá mỏng khi cả 2 lá có cùng hàm lượng diệp lục Peng và cs., (1996)[59] cho rằng CSDL được điều chỉnh theo SLW (tỷ lệ giữa CSDL/SLW) làm tăng khả năng dự đoán tình trạng đạm của lá Tuy nhiên việc xác định SLW

là khó khăn lớn với người dân

Để khắc phục hạn chế về độ dầy của lá khi sử dụng máy đo Nguyen Thi Lan và cs., (2004)[55] cho rằng, cần lựa chọn lá để đo CSDL Kết quả nghiên cứu trên 2 giống lúa Hwasungbyeo và Daeanbyeo với 3 mức đạm bón vào thời

kỳ làm đòng (0, 36 và 72 kg N/ha) và 2 mức đạm bón vào thời kỳ đẻ nhánh (0,

36 kg N/ha) cho thấy, dùng tỷ lệ giá trị CSDL giữa các lá (lá thứ nhất, thứ 2 và

thứ 3 tính từ trên xuống) tốt hơn là sử dụng giá trị CSDL riêng của từng lá, trong

đó CSDL của lá thứ 2 chịu ảnh hưởng mạnh của lượng đạm bón cho lúa hơn CSDL của các lá khác

Mặt khác khi nghiên cứu lượng đạm bón đón đòng theo tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa vụ Xuân ở Thái Nguyên Nguyễn Thị Lân (2009)[18] đã kết luận: Sử dụng chỉ số diệp lục của lá trưởng thành thứ 2 tính từ trên xuống để dự đoán năng suất và xác định lượng đạm bón đón đòng cho lúa vụ Xuân cho kết quả chính xác hơn Đường giới hạn đạm cho sinh trưởng tối ưu của lúa được

mô tả theo hàm: Nc = 57,94Dw-0,24, hệ số R2 = 0,95 (giống Khang dân 18);

Nc = 59,78Dw-0,22, hệ số R2 = 0,91 (giống Việt lai 20) Hàm lượng đạm giới hạn ở thời kỳ phân hóa đòng của giống Khang dân 18 là 23,6 mg N/g chất khô, chỉ số diệp lục giới hạn là 38,2; màu sắc lá giới hạn là 4,0 Giống Việt lai 20 có các chỉ số tương ứng là 26,3; 39,6 và 4,4

Kết quả nghiên cứu này cũng xác định được phương trình tính lượng đạm bón đón đòng cho giống Khang dân 18 theo chỉ số diệp lục: Năng suất (tạ/ha) = -0,00216*NLĐ2 + 0,24997*NLĐ – 0,24399*CSDL2 + 18,62689*CSDL – 305,82236 Từ phương trình trên ta tính được, năng suất mục tiêu là 55 tạ/ha (nền 10 tấn PC + 80 P2O5 + 100 K2O + bón lót 40 kg N/ha), khỉ số diệp lục của

lá thứ 2 từ 35 - 36 cần bón 33 – 53 kg N/ha; từ 36,5 – 38 bón 24 – 29 kg N/ha CSDL cao hơn 38 thì không bón đạm

Lượng đạm bón đón đòng theo chỉ số diệp lục cho giống Việt lai 20 được tính qua phương trình: Năng suất (tạ/ha) = -0,00288*NLĐ2 + 0,30436*NLĐ – 0,19676*CSDL2 + 15,62362*CSDL – 252,46229 Khi năng suất mục tiêu là 60 tạ/ha (nền 10 tấn PC + 80 P2O5 + 100 K2O + bón lót 40 kg N/ha), chỉ số diệp lục của lá thứ 2 từ 34,5 – 36 cần bón 20 – 41 kg N/ha; từ 36,5 – 39,5 bón từ 8 – 17

kg N/ha CSDL cao hơn 39,5 thì không bón đạm

Như vậy nhiều công trình nghiên cứu đã kết luận: Bón đạm theo tình trạng dinh dưỡng của cây có vai trò quan trọng nâng cao năng suất lúa, hiệu quả

sử dụng đạm và giảm thiểu ô nhiễm môi trường Có nhiều dụng cụ xác định nhanh tình trạng dinh dưỡng đạm của lúa và tính toán lượng đạm cần bón như máy đo phản xạ tán, máy đo CSDL… trong đó máy đo CSDL được ứng dụng rộng hơn Hiện nay nhiều nước đã xác định CSDL giới hạn và lượng đạm cần bón ứng với từng chỉ số máy đo Tuy nhiên tương quan giữa CSDL với hàm lượng đạm trong cây phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kiểu gen, điều kiện gieo trồng… Vì vậy chúng cần được nghiên cứu trong từng điều kiện cụ thể

Ở Việt Nam đã nghiên cứu về phương pháp bón đạm theo CSDL và khẳng định phương pháp bón này làm tăng năng suất, giảm lượng đạm bón Tuy nhiên hầu hết các nghiên cứu đều tập trung theo hướng ứng dụng kết quả nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế Nghiên cứu của Nguyễn Thị Lân (2009)[18] đã xác định được phương trình tính toán lượng đạm bón đón đòng theo chỉ số diệp lục và màu sắc lá cho 2 giống lúa Khang dân 18 (giống lúa thuần) và Việt lai 20 (giống lúa lai) trong điều kiện vụ Xuân tại Thái Nguyên Phương trình trên có thể sử dụng để tính lượng đạm bón cho các giống lúa khác hay không cần được thử nghiệm trên từng giống lúa

1.3 Tổng quan nghiên cứu về các biện pháp kỹ thuật khác

1.3.1 Nghiên cứu về mật độ trồng lúa

Mật độ là số cây, số khóm trồng trên đơn vị diện tích Với lúa cấy thì mật

độ được xác định bằng số khóm/m2, lúa gieo thẳng thì xác định bằng số hạt mọc/m2 Trên đơn vị diện tích nếu mật độ càng cao (cấy dầy) thì bông càng nhiều nhưng số hạt/bông càng ít (bông bé) Tốc độ giảm số hạt/bông mạnh hơn tốc độ tăng của mật độ vì vậy cấy dày quá làm cho năng suất giảm nghiêm trọng Tuy nhiên nếu cấy với mật độ quá thưa đối với giống có thời gian sinh trưởng ngắn thì rất khó hoặc không thể đạt được số bông tối ưu Các thí nghiệm

về mật độ thực hiện ở giống Bắc ưu 64 cho thấy: Mật độ 35 khóm đạt được 320 bông/m2 và số hạt trung bình 1 bông đạt 130 hạt Khi tăng mật độ lên 70 khóm/m2 thì cũng chỉ đạt được 400 bông/m2 nhưng số hạt trung bình 1 bông giảm xuống chỉ còn 73 hạt Như vậy mật độ tăng lên 2 lần cũng chỉ tăng được 1,25 lần số bông, còn số hạt/bông giảm tới 1,78 lần (Nguyễn Văn Hoan, 2006)[12]

Mật độ cấy thích hợp tùy thuộc vào giống, mùa vụ, tuổi mạ, điều kiện đất đai, phân bón và tập quán canh tác của từng địa phương Giống lúa chịu thâm canh cao, tiềm năng suất lớn mật độ gieo cấy càng dày và ngược lại giống chịu thâm canh thấp mật độ gieo cấy thấp hơn (ví dụ giống lúa lai CV1 chịu thâm canh cao, tiềm năng năng suất lớn được cấy với mật độ cao hơn các giống lúa nếp chịu thâm canh kém, tiềm năng năng suất trung bình) Những giống có bộ lá gọn, góc

lá nhỏ, thế lá đứng gieo cấy với mật độ dày hơn những giống lúa có phiến lá to, góc lá lớn (ví dụ giống lúa lai D ưu 527 có góc lá nhỏ, thế lá đứng cấy dày hơn lúa lai TH3-3, phiến lá to, mềm và hay bị lướt) (Nguyễn Văn Duy, 2008)[8]

Đối với nhóm lúa thuần, gieo mạ truyền thống cần cấy 4 – 5 dảnh/khóm,

45 – 50 khóm/m2 với khoảng cách 20 x 10 cm hoặc 20 x 12 cm Các giống trung

ngày cần cấy 4 – 5 dảnh/khóm, 40 – 45 khóm/m2 và khoảng cách là 20 x 12 – 13cm Các giống dài ngày cần cấy từ 35 – 40 khóm/m2, 3 – 4 dảnh/khóm và khoảng cách là 25 x 10 – 12 cm hoặc 20 x 13 – 14 cm

Mật độ gieo cấy phụ thuộc vào tuổi mạ Tuổi mạ càng ngắn (mạ non) khả năng đẻ nhánh cao thì cấy thưa hơn mạ già Nhóm giống lúa thuần gieo mạ thâm canh hoặc gieo mạ cải tiến cấy mạ non cần cấy thưa hơn so với gieo mạ truyền thống Đối với mạ thâm canh cần cấy đủ 320 – 350 nhánh cơ bản/m2 (kể cả nhánh đã đẻ) Như vậy có thể cấy từ 2 – 3 cây mạ/khóm và mật độ cấy là 32 –

35 khóm/m2 và khoảng cách là 20 x 14 cm hoặc 25 x 12 cm Mạ non cần cấy 3 –

4 dảnh/khóm, 30 – 35 khóm/m2, khoảng cách là 25 x 12 cm (Nguyễn Văn Hoan, 2006)[12]

Xác định mật độ gieo cấy lúa hợp lý cần căn cứ vào độ phì của đất, khả năng thâm canh của hộ nông dân: Đất tốt, khả năng thâm canh cao mật độ gieo cấy thưa hơn loại đất xấu, khả năng thâm canh thấp Kết quả nghiên cứu của

Vũ Văn Liết và Lê Thị Thanh (2006)[19] cho thấy: Ở tất cả các mật độ năng suất lúa đạt cao nhất khi được bón cân đối NPK, trung bình các là 67,3 tấn/ha Không bón đạm làm giảm 9,1 tấn/ha, không bón kali làm giảm 4,9 tấn/ha, không bón lân năng suất giảm không có ý nghĩa thống kê so với bón đầy đủ NPK Các công thức phân bón đều cho năng suất lúa cao nhất khi được cấy mật độ 60 khóm/m2

Kết quả nghiên cứu từ nhiều nước trên thế giới bao gồm: 19 nước Châu á,

13 nước Châu Phi, 9 nước Châu Mỹ Với việc áp dụng mật độ cấy từ 30 - 35 khóm/ m2 đã cho năng suất tăng bình quân 3,3 tạ/ha, chi phí sản suất giảm 20%, lượng phân bón giảm 50% và lượng nước giảm 50% Ở Nga những ruộng năng suất cao 60 - 70 tạ/ha thường phải cấy với mật độ 400 - 450 bông/m2 Ở vùng Trung Nhật, số bông thay đổi trong phạm vi 300 - 400 bông/m2 Ở Trung Quốc số bông thường phải cấy ở mật độ 375 - 400 bông/m2 trong vụ mùa và 600 - 700 bông/m2 trong vụ xuân (dẫn theo vnnet, 2008)[39]

Theo kết quả của Chương trình sản xuất giống lúa tại nông hộ do Chính phủ Đan Mạch tài trợ cho Nghệ An từ năm 2003 - 2007, tổng kết trên 300 thí nghiệm về sản xuất lúa cho thấy: cấy ở mật độ 45 - 55 khóm/m2, cấy một dảnh cho năng suất tăng so với cấy theo truyền thống từ 12 - 15% Hiệu quả kinh tế thu được là rất lớn: Lượng giống giảm 20 - 30%, thu nhập tăng so với đối chứng là 2.500.000 đ/ha/vụ (dẫn theo Khoa học cho nhà nông, 2008)[38] Chương trình nghiên cứu mức phân bón và mật độ lúa thích hợp nhất cho lúa chịu hạn ở Hà

Giang thu được kết quả: Với mật độ cấy 55 khóm/m2 và mức phân bón 120 N +

90 P2O5 + 90 K2O cho năng suất cao nhất (Nguyễn Như Hà, 2006)[11]

Huyện Vĩnh Tường (Vĩnh Phúc) đã triển khai thành công đề tài khoa học

“Nghiên cứu mật độ cấy lúa trên nền phân bón thâm canh cao đối với đất phù sa sông Hồng” Theo công thức cấy mật độ 33 khóm/m2 mỗi khóm 3 dảnh, hàng cách hàng 20 cm, khóm cách khóm 15 cm So với đối chứng cấy theo tập quán của nông dân thì cách cấy này cho năng suất thực thu cao nhất trên 7 tấn/ha, tăng 2 tạ/ha Đặc biệt giảm được một nửa số mạ, lúa ít sâu bệnh hơn, giảm được phân bón, nước Từ năm 2005, huyện Vĩnh Tường đã thí nghiệm cấy theo công thức trên tại hai vùng đất gồm: đất phù sa trung tính và đất phù sa chua Sử dụng các giống lúa đang được sử dụng phổ biến trong sản xuất hiện nay là Bồi tạp Sơn Thanh và Khang dân 18 (dẫn theo Khoa học cho nhà nông, 2008)[38]

Trong vụ xuân 2008, trên đất phù sa trung tính thí nghiệm trên giống lúa Bồi tạp sơn thanh, năng suất đạt được là 62,8 tạ/ha cho hiệu quả kinh tế 168.500 đồng/sào cao hơn đối chứng 4.800 đồng/sào Giống Khang dân 18 cấy mật độ 33 khóm/m2 cho hiệu quả kinh tế cao hơn 5.500 đồng/sào so với đối chứng (mật độ

50 khóm/m2) Trên đất phù sa chua, giống Bồi tạp sơn thanh mang lại hiệu quả kinh tế 245.900 đồng, cao hơn đối chứng 59.200 đồng Với giống Khang dân 18 năng suất đạt 67.5 tạ/ha, hiệu quả kinh tế đạt 290.000 đồng, cao hơn đối chứng 5.700 đồng/sào (dẫn theo Khoa học cho nhà nông, 2008)[38] Giống Khang dân

18 cấy vụ Xuân tại huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên cho kết quả: Mật độ cấy thưa khả năng đẻ nhánh khoẻ, số bông/khóm và số hạt trên bông nhiều, tỷ lệ hạt chắc cao; mật độ cấy từ 39 - 42 dảnh/m2, cho năng suất đạt từ 63 đến 67 tạ/ha, lượng giống giảm 70-75%

1.3.2 Nghiên cứu về thời vụ cấy lúa

Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến cây lúa Lúa sinh trưởng bình thường ở nhiệt độ 25 – 280C, nếu nhiệt độ thấp hơn 170C cây sinh trưởng chậm lại, thấp hơn 130C cây ngừng sinh trưởng, nếu nhiệt độ thấp kéo dài lúa có thể chết Nếu nhiệt độ cao hơn trong phạm vi từ 28 – 350C thì cây lúa nảy mầm

và sinh trưởng nhanh nhưng chất lượng sinh trưởng kém Khi nhiệt độ cao hơn

350C vào lúc phân bào giảm nhiễm hoặc kéo dài hơn 1 giờ vào lúc nở hoa thì tỷ

lệ nép của lúa tăng lên Mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ phụ thuộc vào giống lúa

và giai đoạn sinh trưởng, phát triển của lúa (Nguyễn Thị Lẫm, 2003)[17]

Thời kỳ mạ non chịu ảnh hưởng nhiều của nhiệt độ thấp Nhiệt độ thấp làm giảm sức nảy mầm của hạt giống, mạ chậm ra lá, thấp lùn, lá vàng, nếu gặp nhiệt

độ dưới 120C kéo dài nhiều ngày và gặp sương muối thì mạ chết nhiều Nhiệt độ thấp làm cho lúa trỗ bông muộn, thời gian sinh trưởng kéo dài hoặc làm cho lúa trỗ không thoát do cuống bông sinh trưởng chậm Nhiệt độ quá thấp ảnh hưởng đến quá trình trỗ bông phơi màu, giảm chất lượng hạt phấn và tăng tỷ lệ hạt lép Nhiệt độ cao cũng gây tỷ lệ lép cao, đẻ nhánh ít, chóp lá bị trắng (Nguyễn Thị Lẫm, 2003)[17]

Nhiệt độ còn ảnh hưởng đến quá trình phát triển của lúa Một số giống lúa mẫn cảm với nhiệt độ khi tích lũy được lượng nhiệt nhất định thì sẽ ra hoa, kết quả Tổng tích ôn của giống ngắn ngày là 2000 – 25000C, giống dài ngày là 3000 – 35000C Trong thực tế sản xuất giống lúa cảm ôn có thời gian sinh trưởng dài hay ngắn tùy theo mùa vụ Vụ mùa lúa có thời gian sinh trưởng ngắn hơn vụ xuân

vì có nhiệt độ trung bình ngày cao hơn Ở vùng ôn đới có nhiệt độ thấp, lúa có thời gian sinh trưởng dài hơn, thời gian quang hợp dài hơn nên năng suất cao hơn Giống Shaymo 63 cho năng suất 152 tạ/ha ở Vân Nam Trung Quốc nhưng chỉ đạt

82 tạ/ha ở IRRI (Nguyễn Thị Lẫm, 2003)[17]

Ánh sáng là một trong những nhân tố ảnh hưởng có tính chất quyết định đến năng suất lúa vì nó quyết định khả năng quang hợp Cây lúa quang hợp tốt ở vùng ánh sáng nhìn thấy, trong đó tia đỏ và tia xanh thuận lợi cho quang hợp nhất (Yochida (1986)[37] Ở Việt Nam, cường độ ánh sáng đáp ứng được yêu cầu quang hợp của lúa, tuy nhiên trong điều kiện miền Bắc, vụ Xuân có năm thiếu ánh sáng Vì vậy cần bố trí mùa vụ, thời điểm cấy thích hợp nhất để lúa có thể quang hợp trong điều kiện ánh sáng có chất lượng tốt nhất Vụ Xuân nếu lúa trỗ vào tháng 4, tháng 5, vụ mùa trỗ vào tháng 9, tháng 10, khi nhiệt độ ban ngày và ban đêm chênh lệch nhiều, sáng sáng đầy đủ thì cây lúa quang hợp và tích lũy chất hữu cơ và vận chuyển tốt vào bông và hạt thì lúa đạt năng suất cao và phẩm chất tốt (Đào Thế Tuấn, 1970)[35]

Việt Nam có thể cấy lúa quanh năm Ở mỗi vùng, mỗi miền tùy vào điều kiện nhiệt độ ánh sáng, lượng mưa và đất đai để bố trí mùa vụ khác nhau Miền núi phía Bắc và Bắc trung bộ, đồng bằng sông Hồng có các vụ sau:

- Vụ lúa chiêm: gieo tháng 10, cấy tháng 12, thu tháng 5 Hiện nay vụ lúa này đang ngày càng thu hẹp nhường chỗ cho lúa xuân

- Vụ xuân: Các giống lúa dài ngày gieo tháng 11, cấy tháng 1 và thu hoạch tháng 5 Các giống lúa ngắn ngày gieo và trung bình: Gieo tháng 12, cấy tháng 2

và thu hoạch tháng 6

- Vụ lúa hè thu: Gieo tháng 5, cấy tháng 6 và thu tháng 8 Thường gieo cấy các giống lúa có thời kỳ sinh trưởng ngắn, cực ngắn, phản ứng trung tính với ánh sáng ngày ngắn

- Vụ lúa mùa: Gieo tháng 6, cấy tháng 7 và thu vào tháng 11 Thường gieo cấy các giống lúa có thời gian sinh trưởng trung bình hoặc những giống phản ứng với ánh sáng ngày ngắn Miền núi phía Bắc, mùa lạnh đến sớm hơn vì vậy vụ mùa cần kết thúc sớm hơn miền xuôi từ 10 – 15 ngày để lúa trỗ sớm, tránh gặp rét (Nguyễn Thị Lẫm, 2003)[17]

Do đặc điểm sản xuất lúa cần nhiều công lao động, cần làm đúng thời vụ, thực hiện rải vụ để khai thác nguồn lợi thiên nhiên Trong từng vụ lúa, hình thành nên các trà lúa sớm muộn khác nhau như trà xuân sớm, xuân chính vụ, xuân muộn, mùa sớm, mùa chính vụ và mùa muộn Trong đó trà lúa xuân và mùa muộn là để tận dụng và xử lý tình huống bất thường của thời tiết

1.3.3 Nghiên cứu về phương pháp tưới nước tiết kiệm cho lúa

Nước là yếu tố quan trọng hàng đầu ảnh hưởng quyết định đến sinh trưởng

và năng suất lúa (Nguyễn Văn Hoan, 2006)[12] Lúa yêu cầu nhiều nước hơn các cây trồng khác Theo Goutchin để tạo ra một đơn vị thân lá lúa cần 400 –

450 đơn vị nước, để tạo ra một đơn vị hạt lúa cần 300 – 350 đơn vị nước, để tạo

ra một g chất khô lúa cần 680 g nước trong khi cây ngô chỉ cần 170 g nước Lượng nước cần thiết cho cây lúa trung bình từ 6 – 7 mm3/ngày trong mùa mưa,

8 – 9 mm3/ngày trong mùa khô Lượng nước thẩm thấu trong ruộng khoảng 0,5 – 0,6 mm3/ngày thì trong 1 tháng cây lúa cần khoảng 200 mm3 và một vụ lúa cần khoảng 1000 mm3(dẫn theo Nguyễn Thị Lẫm, 2003)[17]

Nước trong đất, một phần được cây hút, một phần bị bốc hơi, một phần bị

rò rỉ Sự thiếu hụt nước ảnh hưởng nghiêm trọng đến sinh trưởng của cây lúa, thiếu nước ở bất kỳ giai đoạn nào cũng làm giảm năng suất Triệu chứng chung của việc thiếu hụt nước là lá cuộn tròn lại hoặc bị cháy, kìm hãm lúa đẻ nhánh, thân thấp, chậm ra hoa, trỗ bị nghẹn đòng, hạt lép và lửng Từ giai đoạn phân bào giảm nhiễm đến trỗ bông cây lúa rất nhạy cảm với sự thiếu nước Vào thời gian khoảng 11 ngày trước trỗ chỉ cần gặp hạn 3 ngày thì năng suất giảm nghiêm trọng và tỷ lệ hạt lép cao Mặt khác thiếu hụt nước trong giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng có thể làm giảm chiều cao cây, giảm số nhánh, giảm diện tích lá nhưng năng suất không bị ảnh hưởng nhiều nếu nước được cung cấp kịp thời để cây hồi phục được trước lúc trỗ (Nguyễn Đình Giao, 2001)[9]

Nước có thể điều khiển cây lúa sinh trưởng theo ý muốn Để lúa đẻ nhánh tốt sau khi cấy để một nước ngập đến tai lá, bước vào giai đoạn đẻ nhánh giữ mức nước nông (2 – 3 cm) Giai đoạn đẻ nhánh rộ cần thúc cho đẻ thật nhanh và tập trung bằng cách rút cạn nước trong ruộng chỉ giữ cho vừa đủ bùn mềm trong

4 – 5 ngày, khi lúa đã đẻ thêm 5 – 8 nhánh cần đưa nước sâu 5 – 6 cm Khi quan sát thấy số nhánh đã đủ thì rút hết nước để mặt ruộng bắt đầu nứt nẻ thì tưới trở lại sâu tớt 1/3 chiều cao cây để hạn chế nhánh đẻ vô hiệu (Nguyễn Văn Hoan, 2006)[12]

Từ giai đoạn 20 ngày trước trỗ dùng chế độ tưới nước để điều tiết sự phân hóa hoa và sinh trưởng chiều cao Sau khi đã hạn chế hoàn toàn sự đẻ nhánh của cây lúa, rút hết nước để lộ ruộng 2 ngày sau đó đưa nước vừa đủ ngập chân cây lúa, các nhánh có khả năng phân hóa hoa sẽ phân hóa hàng loạt Vào ngày thứ

10 trước khi lúa trỗ, rút nước để lộ ruộng 2 ngày, sau đó tưới trở lại ở mức ngập sâu 6 – 10 cm để các nhánh đã phân hóa vươn đốt rất nhanh và trỗ đồng loạt Khi cây lúa trỗ báo cần rút hết nước để ở mức mềm bùn hệ giun và vi sinh vật đất hoạt động mạnh, tăng cường phân hủy chất hữu cơ trong đất, kích thích cây lúa ra đợt rễ cuối cùng Khi lúa trỗ gần xong thì đưa nước ngập sau 7 – 10 cm để cho ngấm từ từ và rút cạn hẳn ở giai đoạn chín sáp Điều tiết nước theo phương pháp này làm lúa trỗ nhanh, chín tập trung, chín nhanh, hạt mẩy, cây cứng nên chống đổ rất tốt (Nguyễn Văn Hoan, 2006)[12]

Những năm gần đây thực trạng khan hiếm nước khiến ngành nông nghiệp của thế giới mỗi năm thất thu hàng tỷ USD do sản lượng thu hoạch giảm, theo

dự báo của giới khoa học, mức tổn thất này vẫn tiếp tục tăng Một nhà truyền đạo tên là Fr HenrideLauLane nghiên cứu ở Madagascar đã nghiên cứu và triển khai ra một phương pháp mới – phương pháp cấy lúa cải tiến SRI Sau đó, phương pháp nay được trường đại học Cornell (Mỹ) tiếp tục nghiên cứu và phổ triển tại Mỹ và một số nước từ thế kỷ XX như Trung Quốc, Cu Ba, Pe Ru, Philippin (dẫn theo Nguyễn Hoài Nam, 2004)[20] Cơ sở khoa học của SRI là cây lúa chỉ có thể khoẻ mạnh và phát triển cho năng suất cao khi: Có bộ rễ phát triển tốt, cây đẻ nhiều nhánh, mỗi nhánh có nhiều bông, mỗi bông có nhiều hạt, hạt lúa phải to và vững chắc Để được như vậy thì phương pháp canh tác đã đưa

ra 5 nguyên tắc khoa học cơ bản làm cho cây lúa mọc khoẻ và cho năng suất cao, trong đó quản lý nước trên đồng ruộng là vấn đề hết sức quan trọng

Rút nước ruộng, để ruộng ẩm hay khô nẻ chân chim, đất được thông khí, rễ phát triển tốt Rút nước 3 – 4 lần trong suốt giai đoạn sinh trưởng và sinh dưỡng

Tránh giữ nước liên tục trong ruộng lúa Giai đoạn sinh trưởng sinh thực, giữ nước liên tục ở mức 3 – 4 cm trước 25 ngày, khi lúa chín thì rút kiệt nước để dễ thu hoạch Tưới nước theo SRI làm giảm 2 – 3 lần trên một vụ (tương đương 20 –

30 % chi phí bơm nước) Bên cạnh đó việc điều tiết nước theo giai đoạn tăng của cây lúa sẽ làm giảm độ chua, giảm chất độc có trong đất, kích thích bộ rễ phát triển, tăng khả năng đẻ nhánh, tạo điều kiện cây lúa sinh trưởng phát triển tốt Năm 2004 Nguyễn Hoài Nam [20] đã làm thí nghiệm: Khi cấy làm đất như gieo mạ, 2 tháng đầu sau cấy chỉ duy trì đất ruộng ở ẩm độ bão hòa, từ giai đoạn đứng cái đến chín sữa tưới nước ngập 1 – 2 cm, sau đó tháo khô ruộng Kết quả

là tưới nước theo phương pháp mới làm giảm 38% lượng nước tưới, giảm tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh khô vằn, tăng số nhánh/khóm, tăng chiều dài và đường kính

rễ, tăng khả năng tích lũy chất khô, tăng tổng số hạt và số hạt chắc/bông và tăng năng suất

Thực hiện mô hình ứng dụng hệ thống canh tác lúa cải tiến SRI tại huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên vụ Xuân năm 2009 cho thấy: Rút nước 3 lần /vụ tiết kiệm nước tưới, tăng năng suất, chất lượng sản phẩm, bảo vệ sức khỏe cộng đồng, hạn chế ô nhiễm môi trường Kết quả triển khai SRI tại Hà Tây (cũ) cũng cho kết quả là việc rút nước 3 – 4 lần ra khỏi ruộng làm rễ lúa khỏe, ăn sâu hơn nên tăng khả năng hút dinh dưỡng và chống đổ của lúa

Như vậy có nhiều công trình nghiên cứu về các biện pháp kỹ thuật như bón phân, mật độ, thời vụ trồng lúa Các nhà khoa học thống nhất rằng muốn nâng cao năng suất lúa và chất lượng gạo cần áp dụng tổng hợp các biện pháp kỹ thuật tổng hợp như mật độ, thời vụ, phân bón, tưới nước Tuy nhiên hiệu quả của các biện pháp kỹ thuật phụ thuộc vào giống lúa, điều kiện đất đai, khí hậu, tập quán canh tác của người dân Vì vậy trước khi đưa giống mới ra ngoài sản xuất cần phải nghiên cứu để xác định các biện pháp kỹ thuật trong từng điều kiện cụ thể

1.4 Những nghiên cứu về giống lúa chịu rét, chịu hạn J02 và ĐS1

Giống lúa ĐS1 là giống lúa thuần thuộc dòng Japonica do Viện Di truyền nông nghiệp di thực từ Nhật Bản về Việt Nam nghiên cứu và tuyển chọn, được

Bộ Nông nghiệp & PTNT công nhận giống quốc gia năm 2010 Đây là giống lúa chất lượng cao, có khả năng chịu rét, chịu hạn tốt, chống sâu bệnh khá, thời gian sinh trưởng vụ xuân từ 145 - 155 ngày, vụ mùa là 110 - 120 ngày, chiều cao cây

105 - 110 cm, mạ khoẻ, chống đổ Chất lượng gạo ngon, hạt gạo bầu, gạo trong,

độ bạc bụng thấp, cơm mềm và ngon, có mùi thơm nhẹ Tiềm năng năng suất cao, trung bình đạt từ 6 - 6,5 tấn/ha, thâm canh cao đạt 7 - 8 tấn/ha (Trần Thị Lan, 2011)[15]

Từ vụ mùa năm 2005, trung tâm giống cây trồng tỉnh Hòa Bình đã đưa vào trồng khảo nghiệm giống lúa ĐS1 ở một số xã của huyện Đà Bắc và Kim Bôi Năng suất giống lúa ĐS1 qua mấy vụ sản xuất luôn đạt trên 50 tạ/ha Quan trọng nhất là giá giống lúa thấp hơn so với các loại giống khác, khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, đặc biệt là thích nghi điều kiện khí hậu khắc nghiệt của vùng cao Ngoài ra, do là giống lúa thuần, nên các hộ nông dân có thể tự để được giống cho vụ sau Nếu đầu tư, chăm sóc đúng kỹ thuật thì năng suất sẽ rất cao không thua kém các giống lúa lai (Việt Lâm, 2009)[16]

Viện Di truyền Nông nghiệp đã phối hợp với Trung tâm chuyển giao Công nghệ & Khuyến nông (Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm), Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Yên Bái khảo nghiệm và xây dựng mô hình trình diễn giống lúa ĐS1 với qui mô trên 30 ha tại 3 huyện vùng cao là Trạm Tấu, Văn Chấn và Mù Cang Chải Qua vụ đầu cho thấy, lúa có góc lá hẹp, cây cứng, chống đổ, chịu rét và chịu thâm canh ĐS1 có bộ lá xanh đậm, khoẻ, ít nhiễm khô vằn, nhiễm bạc lá rất nhẹ, không nhiễm đạo ôn, chưa bị nhiễm rầy, hạt bầu ít rụng, nảy mầm chậm Lúa ĐS1 càng lên vùng cao lạnh càng biểu hiện năng suất cao hơn, năng suất ở nhiều nơi đạt tới 8 tấn/ha, chất lượng gạo ngon, dẻo và được bà con các dân tộc vùng cao ưa thích, giá gạo bán tại các địa phương cao hơn so với các giống khác 2.500 đồng/kg Dựa vào năng suất, chi phí đầu tư và giá cả thị trường thì trên cùng một sào canh tác, khi cấy ĐS1 thu lãi cao hơn Nhị Ưu 838 từ 6 - 7 triệu đồng/ha (Quang Thiều, 2010)[27]

Mô hình trồng thử giống ĐS1 ở xã Mường Hum, huyện Bát xát tỉnh Lào cai năm 2010 với quy mô 12 ha bước đầu cho kết quả là lúa có khả năng sinh trưởng tốt, kháng được nhiều loại sâu bệnh hại, năng suất trung bình đạt 63 tạ/ha Kết quả thực hiện sản xuất thử tại huyện Bảo Thắng cho thấy giống lúa ĐS1 có tỷ lệ nảy mầm cao (đạt trên 90%), mạ cứng, cây đanh dảnh, đẻ nhánh khỏe và đẻ tập trung, trung bình 9 - 10 dảnh/khóm, bộ lá phát triển mạnh, khả năng quang hợp, tích luỹ tốt, chiều cao cây trung bình từ 95 - 100 cm, bộ rễ phát triển mạnh, khả năng chống đổ tốt, tỷ lệ bông hữu hiệu cao trung bình đạt 8 - 9 bông/khóm, số hạt/bông đạt 148 - 154 hạt Qua gặt thống kê năng suất đạt 6 - 6,2 tấn/ha, tương đương với các giống lúa đang sử dụng trên địa bàn Về chất lượng gạo, cơm dẻo ngon, có mùi thơm, đây là điểm nổi trội của giống lúa ĐS1

về chất lượng gạo, đáp ứng nhu cầu thị trường, giá bán cao hơn 1,5 lần so với lúa đại trà (Trần Thị Lan, 2011)[15]

Kết quả trồng thử giống lúa ĐS1 tại Tại các xóm Đồng Làn, Đồng Bo, Ru Nghệ 1, Ru Nghệ 2 và Nà Lẹng thuộc xã Đồng Thịnh, trên diện tích 10,5 ha với

102 hộ dân tham gia Đây là vụ thứ 5 giống lúa ĐS1 được thực hiện tại Đồng Thịnh, giống lúa ĐS1 có bông ngắn, chiều cao cây thay đổi tùy thuộc vào điều kiện của đất đai và điều kiện canh tác; khi có đủ nước, dinh dưỡng giống ĐS1 có khả năng cao hơn 100 cm (chiều cao dao động từ 90,2 cm đến 98,0 cm) Năng suất trung bình của giống lúa này đạt 56,8 tạ/ha (trong điều kiện thí nghiệm có thể đạt năng suất từ 67,2 tạ/ha đến 102,4 tạ/ha), với thời gian sinh trưởng là 141 ngày Qua kiểm tra thực tế, giống lúa ĐS1 có khả năng chống chịu rét tốt, khả năng chống đổ, năng suất cao, ít bị nhiễm bệnh, khả năng trồng được trên nhiều chân ruộng, cho năng suất cao trên mọi địa hình (TUAF, 2010)[34]

J02 là giống lúa thuần chịu rét, chịu hạn thuộc dòng Japonica được Viện

Di truyền nông nghiệp chọn tạo Giống J02 có thời gian sinh trưởng từ 100 - 110 ngày, kháng được nhiều loại sâu bệnh, đặc biệt là chịu được rét dài ngày, năng suất trung bình đạt 6 – 7 tạ/ha Được Hội Nông dân tỉnh phối hợp với Ban điều hành dự án "Sản xuất thử giống lúa Nhật Bản chất lượng cao”, công ty Giống cây trồng và con nuôi Ninh Bình lựa chọn 2 địa điểm để thực hiện là thôn Tràng

An, xã Lạng Phong (huyện Nho Quan) với diện tích 4 ha và tại Chi nhánh giống lúa Khánh Nhạc 3 ha Kết quả kiểm tra, đánh giá cho thấy: Năng suất bình quân của giống lúa J02 đạt 52,6 tạ/ha (Đức Lam, 2010)[14]

Mô hình sản xuất thử giống lúa J02 tại xã Đông Long, Tiền Hải vụ Xuân

2011 cho thấy Mặc dù thời tiết lạnh giá nhưng giống J02 có ưu điểm vượt trội

so với các giống khác hiện nay là sinh trưởng, phát triển tốt, kháng chịu được sâu bệnh và đặc biệt chịu được rét dài ngày Năng suất tối thiểu ước đạt 2,1 – 2,2

tạ/sào, cá biệt có hộ 2,4 – 2,5 tạ/sào (Trần Quang Vinh, 2011)[36]

Như vậy J02 và ĐS1 là 2 giống lúa có khả năng chịu rét, chống chịu nhiều loại sâu bệnh hại, tiềm năng năng suất cao, chất lượng gạo ngon, phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng Tuy nhiên qua thử nghiệm ở nhiều địa phương cho thấy, năng suất đạt được không đồng đều, nhiều nơi lúa chưa thể hện được hết tiềm năng cho năng suất Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng trên là khi đưa

ra trồng, chúng được áp dụng quy trình kỹ thuật hiện hành của các giống lúa thuần khác trong khi mỗi giống lúa yêu cầu một chế độ chăm sóc khác nhau, đặc biệt là chế độ bón phân

Chương 2

ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

- Giống: Nghiên cứu thực hiện trên 2 giống lúa chịu rét

+ Giống ĐS1: Giống lúa thuần chịu rét do Viện di truyền chọn tạo

+ Giống J02: Giống lúa thuần chịu rét do Viện di truyền chọn tạo

- Thời vụ: Vụ Xuân muộn

- Loại đất: Đất dốc tụ pha cát

2.2 Nội dung nghiên cứu

Xây dựng chế độ bón đạm theo tình trạng dinh dưỡng của lúa

Xác định mật độ, thời vụ trồng lúa

Xây dựng chế độ tưới nước tiết kiệm

Xây dựng mô hình sản xuất thử tại tỉnh Thái Nguyên

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Công thức và phương pháp bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ứng dụng phương pháp bón đạm vào thời kỳ

làm đòng theo tình trạng dinh dưỡng của cây thông qua chỉ số diệp lục cho một

số giống lúa chịu rét trong điều kiện vụ Xuân tại trường ĐHNLTN

* Công thức thí nghiệm (nền 10 tấn phân chuồng + 80 P2O5 + 100 K2O)

Công thức Lượng đạm bón vào các thời kỳ … (kg N/ha)

* Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí theo kiểu ô chính ô phụ (Phạm Chí Thành, 1988)[25] Sơ đồ thí nghiệm như sau:

Mương tưới tiêu nước

(1, 2, 3…: Số công thức; A: Giống J02; B; Giống ĐS1)

Thí nghiệm 2: Xác định mật độ cấy hợp lý cho giống cho giống J02 và

ĐS1, cấy vụ Xuân tại trường ĐHNLTN

Thí nghiệm 3: Xác định thời vụ cấy hợp lý cho giống J02 và ĐS1, cấy vụ

Xuân tại trường ĐHNLTN

- Công thức thí nghiệm

Công thức 1: Cấy ngày 1/2

Công thức 2: Cấy ngày 11/2

Công thức 3 (đ/c): Cấy ngày 21/2

Công thức 4: Cấy ngày 3/3

Công thức 5: Cấy ngày 13/3

- Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Theo kiểu ô chính ô phụ

(1, 2, 3…: Số công thức; A: Giống J02; B; Giống ĐS1)

Thí nghiệm 4: Điều chỉnh mực nước tưới ở giai đoạn sinh trưởng dinh

dưỡng (15 đến 50 ngày sau cấy)

Công thức 1 (đ/c): Để mực nước sâu 3 – 4 cm

Công thức 2: Để mức nước sâu 1 – 2 cm

Công thức 3: Tưới ẩm mặt ruộng, từ giai đoạn đứng cái đến chín sữa tưới ngập 1 – 2 cm sau đó tháo khô ruộng

Công thức 4: Tưới ẩm mặt ruộng, rút nước phơi nẻ chân chim 3 lần (15 ngày/lần), từ giai đoạn đứng cái đến chín sữa tưới ngập 1 – 2 cm sau đó tháo khô ruộng

* Biện pháp kỹ thuật chung

- Mật độ: 50 khóm/m2 (20 cm x 10 cm x 3 dảnh/khóm)

- Phân bón

+ Lượng phân: (10 tấn PC + 80 kg P2O5 + 100 kg K2O + 100 kg N)/ha

+ Phương pháp bón

Bón lót: 100% phân chuồng + 100% P2O5 + 30% K2O + 40% N Bón thúc đẻ: 30% K2O + 30% N

Bón thúc đòng: 40% K2O + 30% N

- Phòng trừ sâu bệnh: Thường xuyên kiểm tra và phun thuốc trừ khi mật

độ sâu bệnh qua ngưỡng cho phép

2.3.2 Chỉ tiêu theo dõi

* Nhóm chỉ tiêu về sinh trưởng

- Chiều cao cây

+ Phương pháp lấy mẫu: Mỗi ô lấy 5 điểm theo đường chéo, mỗi điểm đo

2 khóm

+ Thời gian đo: 7 ngày 1 lần

+ Phương pháp đo: Dùng thước đo từ mặt đất tới lá dài nhất đối với giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng (từ mạ đến làm đòng) Đo từ mặt đất đến chóp bông đối với giai đoạn sinh trưởng sinh thực (từ làm đòng đến chín)

- Khả năng đẻ nhánh: Theo dõi bằng phương pháp đếm trực tiếp số dảnh lúa

ở các khóm đã theo dõi chiều cao cây, 7 ngày theo dõi 1 lần

* Nhóm chỉ tiêu sinh lý

- Chỉ tiêu theo dõi

+ Khối lượng chất khô của lúa

+ Hàm lượng đạm trong thân lá, lượng đạm cây hút, hệ số và hiệu suất sử dụng đạm, hàm lượng protein trong gạo

+ Chỉ số diệp lục (CSDL)

- Đối tượng theo dõi

+ Hàm lượng đạm trong thân lá, lượng đạm cây hút và khối lượng chất khô của lúa được xác định ở toàn bộ phần trên mặt đất của cây lúa

+ Chỉ số diệp lục: Đo ở lá thứ 2 tính từ trên xuống

- Thời kỳ theo dõi: Đẻ nhánh, phân hóa đòng, trỗ bông và chín

- Phương pháp theo dõi

+ Lượng chất khô của thân lá: Cắt toàn bộ 5 khóm đã đo chỉ số diệp lục, sấy ở nhiệt độ 700C trong 48 giờ, cân khối lượng khô

+ Xác định hàm lượng N tổng số trong thân lúa (% khối lượng chất khô): Lấy ngẫu nhiên 5 dảnh của 5 khóm đã cân khối lượng chất khô, đem nghiền và phân tích bằng phương pháp Kjeldahl

+ Lượng N cây hút (kg/ha) = Hàm lượng đạm trong thân lá x khối lượng chất khô/ha

(NC – NK) x 100 + Hệ số sử dụng đạm (%) =

Lượng N bón (NC, NK: Lượng đạm hút ở công thức có và không bón N)

Năng suất C – Năng suất K + Hiệu suất sử dụng đạm (kg thóc/kg N) =

Lượng N bón (Năng suất C, K: Năng suất lúa ở công thức có và không bón N) + Hàm lượng protein trong gạo (%) = Hàm lượng đạm trong gạo x 0,595 + Chỉ số diệp lục: Lấy 5 khóm liên tiếp ở 1 điểm ngẫu nhiên trong ô thí nghiệm (đảm bảo cách bờ ít nhất 0,5 m), mỗi khóm lấy 2 dảnh để đo lá thành thục thứ nhất, thứ 2 và thứ 3 từ trên xuống, mỗi lá đo 1 điểm ở giữa lá sau đó lấy giá trị trung bình của các lá (ảnh minh họa trong phần phụ lục)

* Tình hình sâu bệnh hại và khả năng chống đổ

- Sâu cuốn lá

Phương pháp điều tra: Lấy 5 điểm theo phương pháp đường chéo, mỗi điểm lấy 2 khóm, đếm tất dảnh lúa bị sâu ăn phần xanh của lá hoặc lá bị cuốn thành ống và các dảnh của 10 khóm Sau đó đánh giá theo thang điểm của IRRI

Phương pháp điều tra: Lấy mẫu như theo dõi sâu cuốn lá, sau đó đếm tất

cả số dảnh của 10 khóm, số dảnh có nõn héo (giai đoạn trước trỗ) và bông bạc (giai đoạn sau trỗ) Đánh giá theo thang điểm của IRRI

+ Điểm 1: 1-10% số dảnh hoặc bông bị hại

+ Điểm 3: 11-20 % số dảnh hoặc bông bị hại

+ Điểm 5: 21-35 % số dảnh hoặc bông bị hại

+ Điểm 7: 36-50 % số dảnh hoặc bông bị hại

+ Điểm 9: 51-100 % số dảnh hoặc bông bị hại

- Bệnh đạo ôn: Lấy mẫu như theo dõi sâu cuốn lá, đánh giá theo thang điểm của IRRI

+ Điểm 1: Vết bệnh mầu nâu hình kim, chưa xuất hiện vùng sản sinh bào tử + Điểm 2: Vết bệnh nhỏ tròn hoặc hơi dài, đường kính từ 1-2 mm, có vết màu nâu rõ, hầu hết các lá phía dưới đều bị bệnh

+ Điểm 3: Dạng vết bệnh như điểm 2 nhưng vết bệnh phát triển ở các lá trên + Điểm 4: Vết bệnh điển hình, dài 3 mm hoặc hơn, diện tích vết bệnh

<4% diện tích lá

+ Điểm 5: Vết bệnh điển hình chiếm 4-10% diện tích lá

+ Điểm 6: Vết bệnh điển hình chiếm 11-25% diện tích lá

+ Điểm 7: Vết bệnh điển hình chiếm 26-50% diện tích lá

+ Điểm 8: Vết bệnh điển hình chiếm 51-75% diện tích lá

+ Điểm 9: Vết bệnh điển hình chiếm 76-100% diện tích lá

- Bệnh khô vằn: Thang điểm đánh giá theo độ cao của vết bệnh trên cây + Điểm 1: Vết bệnh nằm ở vị trí thấp hơn 20% chiều cao cây

+ Điểm 3: Vết bệnh nằm từ 20-30% chiều cao cây

+ Điểm 5: Vết bệnh nằm từ 31-45% chiều cao cây

+ Điểm 7: Vết bệnh nằm từ 46-65% chiều cao cây

+ Điểm 9: Vết bệnh nằm trên 65% chiều cao cây

- Khả năng chống đổ: Theo dõi bằng phương pháp quan sát trực quan ở giai đoạn lúa chín sinh lý, đánh giá theo thang điểm của IRRI

+ Điểm 1: Khả năng chống đổ tốt (cây không bị nghiêng)

+ Điểm 3: Khả năng chống đổ khá (hầu hết các cây hơi nghiêng)

+ Điểm 5: Khả năng chống đổ trung bình (các cây nghiêng vừa)

+ Điểm 7: Khả năng chống đổ kém (hầu hết các cây nằm rạp)

+ Điểm 9: Khả năng chống đổ rất kém (tất cả các cây đều đổ rạp)

* Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

- Yếu tố cấu thành năng suất: Lấy 5 điểm theo đường chéo, mỗi điểm gặt 2 khóm + Số bông trên m2: Đếm tất cả các bông có từ 10 hạt trở lên

+ Số hạt chắc trên bông: Tuốt toàn bộ số hạt ở 10 khóm, phân loại hạt chắc, lép, đếm toàn bộ số hạt chắc, hạt lép

+ Khối lượng 1000 hạt: Hạt thóc đã tách ra khỏi bông, phơi khô đến độ

ẩm 13 – 14 % sau đó tiến hành cân khối lượng 1000 hạt bằng cách như sau:

Đếm mỗi lần 500 hạt, cân 3 lần được khối lượng P1 P2 P3 khi sự sai khác giữa 2 lần cân < 3% thì P1000 hạt được tính theo công thức sau:

- Năng suất thống kê: Gặt 5 m2 ở giữa 1 ô thí nghiệm, tuốt lấy hạt, phơi khô đến độ ẩm 13 – 14 % quạt sạch rồi cân và qui ra tạ/ha

2.3.3 Phương pháp xử lý số liệu

Phân tích ANOVA và phân tích tương quan trên chương trình SAS (dẫn theo Đỗ Thị Ngọc Oanh, 2004[22]; SAS Institute, (1999)[63]

Chương 3

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm theo chỉ số diệp lục đến sinh trưởng và năng suất của một số giống lúa chịu rét tại Thái Nguyên

3.1.1 Chỉ số diệp lục và lượng đạm bón cho lúa

Nghiên cứu của Nguyễn Thị Lân (2009)[18] đã xác định được công thức tính lượng đạm bón đón đòng theo CSDL cho giống Khang dân 18 cấy vụ Xuân tại Thái Nguyên và hiệu quả của phương pháp bón đạm theo CSDL Muốn biết

có thể sử dụng công thức này để tính lượng đạm bón cho một số giống lúa thuần chịu rét khác được hay không chúng tôi tiến hành thí nghiệm với 8 công thức (công thức 1 không bón đạm; công thức 2: bón đạm theo quy trình kỹ thuật; công thức 3, 4, 5: bón lót 40 kg N và lượng đạm bón đón đòng tương ứng bằng 70%, 100%, 130% lượng đạm tính theo CSDL; công thức 6, 7, 8: bón lót 40 kg

N, thúc đẻ 30 kg N và lượng đạm bón đón đòng tương ứng bằng 70%, 100%, 130% lượng đạm tính theo CSDL) Kết quả đo CSDL và tính toán lượng đạm bón đón đòng thể hiện qua bảng 3.1

Bảng 3.1 Chỉ số diệp lục và lượng đạm bón đón đòng cho một số giống lúa

chịu rét, vụ Xuân 2009 và 2010 Công

thức

CSDL ở thời kỳ phân hóa đòng Lượng đạm tính theo CSDL (kg N/ha) Lượng đạm thực bón (kg N/ha)

37,1 kg N/ha (giống J02); 35,6 – 38,5 kg N/ha (giống ĐS1), công thức 6, 7, 8 là 23,4 – 27 kg N/ha (giống J02); 21,6 – 24,9 kg N/ha (giống ĐS1), đặc biệt có một

số ô thí nghiệm không cần bón đạm Như vậy, những công thức có CSDL cao được bón với lượng đạm thấp hơn, kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Sing

và cs., (2002)[65]; Yang và cs., (2003)[66]

3.1.2 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm theo chỉ số diệp lục đến khả năng đẻ nhánh của lúa

Khả năng đẻ nhánh là đặc tính sinh lý của mỗi giống lúa Cây lúa đẻ khỏe

là cơ sở cho số bông trên đơn vị diện tích cao Nghiên cứu về khả năng đẻ nhánh của lúa giúp ta điều chỉnh được mật độ gieo trồng hợp lý, đồng thời tác động các biện pháp kỹ thuật làm cho cây lúa đẻ nhánh sớm, đẻ tập trung với số lượng vừa phải làm tăng sức đẻ nhánh hữu hiệu, hạn chế số nhánh vô hiệu Các giống khác nhau có khả năng đẻ nhánh khác, ngoài ra điều kiện ngoại cảnh như: ánh sáng, nhiệt độ, dinh dưỡng, nước tưới cũng ảnh hưởng đến khả năng đẻ nhánh của lúa Kết quả theo dõi khả năng đẻ nhánh của lúa thể hiện qua bảng 3.2

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm theo chỉ số diệp lục đến khả năng đẻ nhánh của một số giống lúa chịu rét, vụ Xuân 2009 và 2010 Công

thức

Số nhánh tối

đa/khóm

Số nhánh hữu hiệu/khóm

Sức đẻ nhánh chung (lần)

Sức đẻ nhánh hữu hiệu (lần)

Tỷ lệ đẻ hữu hiệu (%)

J02 ĐS1 J02 ĐS1 J02 ĐS1 J02 ĐS1 J02 ĐS1

1(đ/c1) 5,8d 6,4c 4,0c 4,1c 2,9 3,2 2,0 2,1 69,0 64,1 2(đ/c2) 7,6abc 7,8ab 5,1ab 5,5ab 3,8 3,9 2,6 2,8 67,1 70,5

Số liệu bảng 3.2 cho thấy, giống J02 có số nhánh tối đa trung bình đạt 7,3 nhánh/khóm, sai khác không có ý nghĩa so với giống ĐS1 Tương tác giữa công thức và giống không có ý nghĩa thống kê chứng tỏ ảnh hưởng của phân bón đến

2 giống có xu hướng tương tự như nhau

Giống J02 có số nhánh tối đa biến động từ 5,8 – 8,2 nhánh/khóm Công thức 3, 4, 5 do không được bón đạm thúc đẻ nên số nhánh tối đa chỉ đạt từ 6,6 – 6,8 nhánh/khóm, sai khác không có ý nghĩa so với cả hai giống đối chứng Ba công thức 6, 7, 8 được bón đạm thúc đẻ nên số nhánh tối đa đạt từ 7,7 – 8,2 nhánh/khóm, sai khác không có ý nghĩa so với đối chứng 2 nhưng cao hơn chắc chắn công thức đối chứng 1 ở mức tin cậy 95%

Giống ĐS1 có số nhánh tối đa thấp nhất ở công thức đối chứng 1 Các công thức khác có số nhánh tối đa tương đương công thức đối chứng 2 nhưng cao hơn chắc chắn công thức đối chứng 1 ở mức tin cậy 95% Số nhánh tối đa của các công thức 6, 7, 8 có xu hướng cao hơn công thức 3, 4, 5

Như vậy đạm có ảnh hưởng lớn đến khả năng đẻ nhánh của lúa Kết quả nghiên cứu của Matsushima và cs., (1995)[53] cho thấy: Khi hàm lượng đạm trong cây lớn hơn 3% khối lượng chất khô thì lúa đẻ nhánh khỏe, nhỏ hơn 2,5% khối lượng chất khô thì lúa không đẻ nhánh, nhỏ hơn 1,6% thì các nhánh nhỏ bắt đầu chết Điều này giải thích tại sao công thức 1 (không được bón đạm) có số nhánh tối đa thấp nhất, các công thức 6, 7, 8 (được bón đạm lót và thúc đẻ) có số nhánh tối đa cao hơn các công thức 3, 4, 5 (không được bón đạm thúc đẻ)

* Số nhánh hữu hiệu

Số nhánh hữu hiệu của các công thức đạt từ 4,0 – 5,5 bông/khóm (giống J02), sai khác không có ý nghĩa thống kê so với giống ĐS1 (đạt 4,1 – 5,7 bông/khóm) Tương tác giữa giống với công thức không có ý nghĩa cho thấy, số nhánh hữu hiệu của hai giống chịu ảnh hưởng của các tổ hợp phân bón tương tự như nhau Giá trị P dao động từ 0,032 (giống J02) đến 0,016 (giống ĐS-1) cho biết trong thí nghiệm ít nhất có 1 công thức có số nhánh hữu hiệu sai khác chắc chắn so với các công thức khác ở mức tin cậy 95% Ở cả hai giống, công thức 6,

7, 8 có số nhánh hữu hiệu sai khác không có ý nghĩa so với công thức đối chứng

2, cao hơn chắc chắn công thức đối chứng 1 ở mức tin cậy 95%

* Sức đẻ nhánh chung

Do được cấy với mật độ và số dảnh như nhau nên công thức nào có số nhánh tối đa cao thì sức đẻ nhánh chung lớn Công thức 1 có sức đẻ nhánh

chung thấp nhất là 2,9 lần (giống J02); 3,2 lần (giống ĐS1), các công thức khác

có sức đẻ nhánh chung cao hơn chắc chắn công thức 1, công thức 8 có sức đẻ nhánh chung cao nhất là 4,0 lần (giống J02); 4,2 lần (giống ĐS1)

* Sức đẻ nhánh hữu hiệu

Sức đẻ nhánh hữu hiệu của các công thức dao động từ 2,0 – 2,7 lần (giống J02); 2,1 – 2,8 lần (giống ĐS1) Tất cả các công thức đều có sức đẻ nhánh hữu hiệu cao hơn công thức đối chứng 1 Sức đẻ nhánh hữu hiệu của các công thức

3, 4, 5 có xu hướng thấp hơn công thức 6, 7, 8

* Tỷ lệ đẻ hữu hiệu

Tỷ lệ đẻ hữu hiệu được đánh giá bằng tỷ số giữa số nhánh hữu hiệu và số nhánh tối đa Cả hai giống đều có tỷ lệ đẻ hữu hiệu không cao đạt từ 63,6 – 71,6% (giống J02); 62,2 – 71,6% (giống ĐS1) Các công thức 6, 7, 8 (được bón đạm thúc đẻ) có tỷ lệ đẻ hữu hiệu thấp hơn các công thức 3, 4, 5 (không được bón đạm thúc đẻ)

3.1.3 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm theo chỉ số diệp lục đến khả năng tích lũy chất khô của lúa

Khối lượng chất khô ở giai đoạn trước khi lúa trỗ tương quan chặt với yếu

tố cấu thành năng suất và năng suất lúa Sự tích lũy chất khô ở giai đoạn trỗ là nguồn quan trọng để vận chuyển về hạt (Cui và cs., 2002)[52] Vì vậy trong thí nghiệm chúng tôi xác định khối lượng chất khô ở 4 thời kỳ: đẻ nhánh (ĐN),

phân hóa đòng (LĐ), trỗ và chín

Đồ thị 3.1 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm theo chỉ số diệp lục đến khối lượng chất khô của một số giống lúa chịu rét, vụ Xuân 2009 và 2010

(số liệu trung bình 2 vụ)

Đồ thị 3.1 cho thấy biến động về khối lượng chất khô ở các thời kỳ của cả

2 giống có xu hướng tương tự như nhau Thời kỳ đẻ nhánh, khối lượng chất khô của lúa rất thấp và sai khác giữa các công thức không rõ ràng

Thời kỳ làm đòng chịu ảnh hưởng của lượng đạm bón lót và thúc đẻ Khối lượng chất khô của các công thức đạt từ 17,2 – 26,7 tạ/ha (giống J02); 19,4 – 27,6 tạ/ha (giống ĐS1) Do không được bón đạm nên công thức 1 có khối lượng chất khô thấp nhất, công thức 2, 6, 7, 8 được bón lót 40 kg N/ha và thúc đẻ 30

kg N/ha nên có khối lượng chất khô cao hơn các công thức khác

Thời kỳ trỗ và chín chịu ảnh hưởng mạnh của lượng đạm bón đón đòng Công thức 1 vẫn có khối lượng chất khô thấp nhất Công thức 3 và công thức 8

có khối lượng chất khô cao hơn công thức 1 nhưng thấp hơn các công thức còn lại De Datta, (1986)[46] cho rằng, với 75% lượng đạm trong lá tham gia cấu tạo của diệp lục là đặc tính sinh lý quan trọng trong quá trình tổng hợp chất khô thông qua quá trình quang hợp Khi hàm lượng đạm trong cây thấp không đủ để tổng hợp diệp lục, protein nên khả năng hình thành chất khô kém Tuy nhiên, nếu bón nhiều đạm, nhánh vô hiệu nhiều, cây sinh trưởng thân lá mạnh, tiêu hao nhiều chất hữu cơ (Kim, 2004)[50] Điều đó giải thích tại sao khi không bón, bón ít hoặc quá nhiều đạm đều làm cho khối lượng chất khô thấp

3.1.4 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm theo chỉ số diệp lục đến tình hình sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của lúa

Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm và mưa nhiều nên rất thuận lợi cho sự phát sinh phát triển và phá hoại của sâu bệnh hại Theo thống kê của tổ chức lương thực thế giới hàng năm sâu bệnh hại làm giảm đến 30% sản lượng lương thực Do vậy trong sản xuất nông nghiệp cần chú trọng theo dõi để kịp thời phòng trừ nhằm giảm bớt thiệt hại do sâu bệnh gây ra

Khả năng chống đổ của lúa cũng là chỉ tiêu quan trọng liên quan đến năng suất vì khi lúa bị đổ thì khả năng quang hợp giảm, lượng chất khô tích luỹ ít dẫn đến năng suất thấp Mặt khác khả năng chống đổ kém còn cho thấy mô cơ giới yếu dễ bị sâu bệnh xâm nhập vào phá hại Khả năng chống đổ của lúa do giống quy định, tuy nhiên nó cũng bị chi phối bởi điều kiện ngoại cảnh như: chế độ nước, khí hậu

Qua theo dõi tình hình sâu bệnh và khả năng chống đổ của lúa chúng tôi thu thập được số liệu thể hiện ở bảng 3.3:

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm theo chỉ số diệp lục đến tình hình sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của một số giống lúa chịu rét,

Khả năng chống đổ J02 ĐS1 J02 ĐS1 J02 ĐS1 J02 ĐS1 J02 ĐS1

Theo dõi thí nghiệm chúng tôi thấy, vụ xuân năm 2009 và 2010 xuất hiện

2 loại sâu chính là sâu đục thân và sâu cuốn lá Sâu đục thân xuất hiện vào cuối tháng 4 và gây hại trên tất cả các công thức của cả hai giống Giống J02 do trỗ sớm hơn, thời điểm trỗ mưa nhiều và liên tục đã ảnh hưởng đến hiệu quả của thuốc trừ sâu nên bị hại nặng hơn giống ĐS1 Các công thức 5, 7, 8 bị hại tương đương công thức đối chứng 2, được đánh giá ở thang điểm 5 Công thức 3, 4, 6

bị hại nhẹ hơn đối chứng 2 nhưng nặng hơn đối chứng 1, được đánh giá ở thang điểm 3 Ở giống ĐS1, công thức 8 bị nặng nhất được đánh giá ở thang điểm 5, công thức 6, 7 bị hại tương đương đối chứng 2, các công thức còn lại chỉ bị hại nhẹ tương đương đối chứng 1

Sâu cuốn lá xuất hiện tương đối sớm vào giai đoạn đẻ nhánh rộ nhưng do phát hiện sớm và kịp thời phun thuốc Padan 50 EC nên lúa chỉ bị hại nhẹ Giống ĐS1 bị hại nhẹ hơn nên tất cả các công thức đều dược đánh giá ở thang điểm 1 Giống J02 bị nặng hơn, công thức 5, 6, 7 đánh giá ở thang điểm 3, các công thức khác đều bị hại nhẹ được đánh giá ở thang điểm 1

Ngoài sâu đục thân và sâu cuốn lá còn xuất hiện 2 loại bệnh chính gây hại cho lúa đó là bệnh đạo ôn và bệnh khô vằn Bệnh đạo ôn xuất hiện vào thời kỳ lúa đẻ nhánh rộ nhưng mức độ gây hại không đáng kể Ở cả 2 giống J02 và ĐS1

có công thức 1 không bị hại, công thức 7, 8 của giống J02 và công thức 8 của giống ĐS1 bị hại ở điểm 3, các công thức còn lại bị hại ở thang điểm 1

Bệnh khô vằn xuất hiện ở thời kỳ trỗ bông trong đó giống J02 bị hại nặng hơn Tất cả các công thức của giống ĐS1 chỉ bị hại nhẹ,vết bệnh thấp hơn 20% chiều cao cây nên được đánh giá ở thang điểm 1 Giống J02 có công thức 6, 7 bị nặng hơn 2 giống đối chứng, vết bệnh nằm ở 20 - 30% chiều cao cây nên đánh giá ở thang điểm 3 Như vậy những công thức bón nhiều phân có xu hướng bị sâu bệnh hại nặng hơn (đặc biệt sâu đục thân) nhưng chúng tôi đã tiến hành phòng trừ kịp thời nên không ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất

Khả năng chống đổ của cây lúa liên quan đến nhiều tính trạng khác như chiều cao cây, số lóng đốt, đường kính lóng đốt và đường kính thân cây Ngoài

ra kỹ thuật chăm sóc cũng ảnh hưởng rất lớn đến đặc tính chống đổ của cây lúa, đặc biệt là kỹ thuật bón phân Bón quá nhiều đạm sẽ làm cho cây lúa dễ bị lốp,

đổ và ngược lại bón kali làm cứng cây, tăng khả năng chống đổ cho lúa Quá trình theo dõi chúng tôi nhận thấy: Giống ĐS1 có khả năng chống đổ tốt, tất cả các công thức không có cây nào bị đổ nên được đánh giá ở thang điểm 1 Giống J02 có thân yếu hơn nên công thức 7, 8 có cây hơi bị nghiêng tương đương đối chứng 2 nên đánh giá ở thang điểm 3, các công thức còn lại có khả năng chống

đổ tương đương công thức đối chứng 1

3.1.5 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm theo chỉ số diệp lục đến yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lúa

Năng suất là mục đích cuối cùng mà các nhà nghiên cứu và người trồng lúa quan tâm Nhiều tác giả cho rằng cả nguồn (lượng sản phẩm quang hợp tạo thành được chuyển về bông và hoa để tạo quả và hạt) và sức chứa (số bông/m2,

số hoa/m2, số hạt chắc và khối lượng hạt) đều là yếu tố hạn chế năng suất lúa (Nguyễn Văn Hoan, 2006[12]; Matsushima, 1995[53]) Đạm ảnh hưởng đến cả nguồn và sức chứa nên ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất lúa

* Số bông/m 2

- Giống J02 thu được từ 158,6 – 218,3 bông/m2 Công thức 3, 5 có số bông/m2 sai khác không có ý nghĩa thống kê so với cả 2 công thức đối chứng Các công thức còn lại có số bông cao hơn chắc chắn công thức đối chứng 1 nhưng sai khác không có ý nghĩa so với công thức đối chứng 2, công thức 8 có

số bông/m2 cao nhất là 218,3 bông

- Giống ĐS1 thu được từ 165,4 – 226,9 bông/m2, cao hơn chắc chắn giống J02 ở mức tin cậy 95% Ảnh hưởng của lượng đạm bón đón đòng theo CSDL đến số bông lúa có xu hướng tương tự như giống J02

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm theo chỉ số diệp lục đến yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của một số giống lúa chịu rét, vụ

Xuân 2009 và 2010 Công

thức

Số bông/m 2

(bông)

Số hạt chắc/bông (hạt)

Khối lượng

1000 hạt (g)

Năng suất lý thuyết (tạ/ha)

Năng suất thực thu (tạ/ha) J02 ĐS1 J02 ĐS1 J02 ĐS1 J02 ĐS1 J02 ĐS1

- Giống J02 có số hạt chắc/bông đạt từ 97,3 – 117,4 hạt Công thức 8 có

số hạt chắc/bông là 97,3 hạt, tương đương với cả 2 công thức đối chứng nhưng thấp hơn chắc chắn công thức 4, 5 và công thức 6 từ 18,8 – 20,1 hạt Công thức

4 và công thức 6 có số hạt chắc/bông đạt từ 116,1 – 117,4 hạt, sai khác không có

ý nghĩa so với công thức đối chứng 2 nhưng cao hơn chắc chắn công thức đối chứng 1 từ 13,8 – 15,1 hạt Các công thức khác có số hạt chắc/bông sai khác không có ý nghĩa so với cả hai công thức đối chứng

- Giống ĐS1 có số hạt chắc/bông trung bình đạt 99,3 hạt, thấp hơn giống J02 chắc chắn 9 hạt/bông Lượng đạm bón đón đòng theo CSDL ảnh hưởng chưa rõ ràng đến số hạt chắc/bông của giống này

* Khối lượng 1000 hạt của hai giống khá cao Giống J02 có khối lượng

1000 hạt trung bình của các công thức đạt 25,4 g, thấp hơn chắc chắn 0,8 g so với giống ĐS1 Lượng đạm bón đón đòng theo CSDL ảnh hưởng không có ý nghĩa thống kê đến khối lượng 1000 hạt của cả hai giống

* Năng suất lý thuyết

- Giống J02: Do có số bông/m2, số hạt chắc/bông và khối lượng 1000 hạt cao nên công thức 6 có năng suất lý thuyết cao nhất là 59,15 tạ/ha, cao hơn đối chứng 1 là 18,93 tạ/ha, cao hơn đối chứng 2 là 5,12 tạ/ha Công thức 3 có năng suất lý thuyết thấp nhất là 51,8 tạ/ha, thấp hơn đối chứng 2 là 2,23 tạ/ha, cao hơn đối chứng 1 là 11,58 tạ/ha

- Giống ĐS1 có năng suất lý thuyết đạt từ 40,05 – 61,46 tạ/ha Công thức

4 có năng suất lý thuyết cao nhất là 61,46 tạ/ha, cao hơn công thức đối chứng 1

và công thức đối chứng 2 tương ứng là 21,41 tạ/ha và 7,35 tạ/ha Công thức 3 có năng suất thấp nhất là 52,38 tạ/ha, thấp hơn công thức đối chứng 2 là 1,73 tạ/ha nhưng cao hơn công thức đối chứng 1 là 12,33 tạ/ha

* Năng suất thực thu

- Giống J02 có năng suất thực thu đạt từ 38,62 – 53,56 tạ/ha Tất cả các công thức đều có năng suất cao hơn chắc chắn công thức đối chứng 1 ở mức tin cậy 95% So sánh năng suất của nhóm công thức không được bón đạm thúc đẻ (công thức 3, 4, 5) chúng tôi thấy, công thức 3 có năng suất đạt 46,37 tạ/ha thấp hơn chắc chắn công thức 4 và công thức 5 từ 6,44 – 7,19 tạ/ha, điều này chứng

tỏ bón 70% lượng đạm tính theo CSDL chưa đáp ứng đủ nhu cầu về đạm của lúa So sánh năng suất trong nhóm công thức được bón thúc đẻ 30 kg N/ha (công thức 6, 7, 8), kết quả cho thấy công thức 8 (bón cao hơn 30% so với lượng đạm tính theo CSDL) có năng suất giảm từ 4,51 – 4,85 tạ/ha so với công thức 6

và 7, tuy sự sai khác đó chưa thực sự rõ ràng nhưng trong quá trình thí nghiệm chúng tôi thấy công thức này có số nhánh vô hiệu nhiều, sâu bệnh cũng phá hại nhiều hơn

- Giống ĐS1 có năng suất trung bình của các công thức đạt 50,35 tạ/ha, sai khác không có ý nghĩa so với giống J02, ảnh hưởng của lượng đạm đón đòng

có xu hướng tương tự như giống J02 Công thức 4 và công thức 5 có năng suất

thực thu cao nhất là 54,82 – 55,43 tạ/ha, sai khác không có ý nghĩa so với công thức đối chứng 2 nhưng cao hơn chắc chắn công thức đối chứng 1 từ 17,34 – 17,95 tạ/ha Công thức 3 có năng suất thực thu thấp hơn chắc chắn công thức 4

và công thức 5 từ 7,56 – 8,17 tạ/ha, tương đương công thức đối chứng 2 và cao hơn chắc chắn công thức đối chứng 1 là 9,78 tạ/ha

3.1.6 Ảnh hưởng của lượng đạm bón đón đòng theo CSDL đến hiệu quả sử dụng đạm và hiệu quả kinh tế của lúa

Hiệu quả sử dụng đạm được tính qua 2 chỉ tiêu là hệ số sử dụng đạm (phần trăm lượng đạm hấp thu so với lượng đạm bón) và hiệu suất sử dụng đạm (lượng thóc tăng khi bón 1 kg N), kết quả thể hiện qua bảng 3.5

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm theo chỉ số diệp lục đến hiệu quả sử dụng đạm và hiệu quả kinh tế của một số giống lúa chịu rét, vụ

Xuân 2009 và 2010 Công

Hiệu suất sử dụng đạm (kg thóc/kg N)

Lãi thuần (1000 đ)