Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và kỹ thuật bón phân đối với một số dòng lúa cực ngắn ngày cho tỉnh Nghệ An (tt)

Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và kỹ thuật bón phân đối với một số dòng lúa cực ngắn ngày cho tỉnh Nghệ An (tt)Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và kỹ thuật bón phân đối với một số dòng lúa cực ngắn ngày cho tỉnh Nghệ An (tt)Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và kỹ thuật bón phân đối với một số dòng lúa cực ngắn ngày cho tỉnh Nghệ An (tt)Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và kỹ thuật bón phân đối với một số dòng lúa cực ngắn ngày cho tỉnh Nghệ An (tt)Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và kỹ thuật bón phân đối với một số dòng lúa cực ngắn ngày cho tỉnh Nghệ An (tt)Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và kỹ thuật bón phân đối với một số dòng lúa cực ngắn ngày cho tỉnh Nghệ An (tt)Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và kỹ thuật bón phân đối với một số dòng lúa cực ngắn ngày cho tỉnh Nghệ An (tt)Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và kỹ thuật bón phân đối với một số dòng lúa cực ngắn ngày cho tỉnh Nghệ An (tt)Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và kỹ thuật bón phân đối với một số dòng lúa cực ngắn ngày cho tỉnh Nghệ An (tt)

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

LÊ VĂN KHÁNH

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC

VÀ KỸ THUẬT BÓN PHÂN ĐỐI VỚI MỘT SỐ DÒNG LÚA

Công trình hoàn thành tại:

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Người hướng dẫn: 1 PGS.TS Tăng Thị Hạnh

2 PGS.TS Vũ Quang Sáng

Phản biện 1: GS.TS Phạm Tiến Dũng

Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Hữu Hồng

Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Thái Nguyên

Phản biện 3: PGS.TS Lã Tuấn Nghĩa

Trung tâm Tài nguyên thực vật

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Học viện

họp tại:

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi giờ phút, ngày tháng năm 2018

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

Thư viện Quốc gia Việt Nam

Thư viện Lương Định Của - Học viện Nông nghiệp Việt Nam

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Lúa (Oryza sativa L.) là một trong những cây lương thực quan trọng

nhất, là thực phẩm chính của hơn một nửa quốc gia trên thế giới (Trần Văn Đạt, 2005) Tại Việt Nam, lúa được coi là cây trồng bản địa và là loại cây lương thực chủ yếu, quan trọng nhất Tuy nhiên, hiện nay sản xuất lúa ở nước

ta đang đứng trước những khó khăn bởi ảnh hưởng nghiêm trọng của biến đổi khí hậu, đặc biệt là tình hình bão lụt và hạn hán tại các tỉnh miền Trung Nghệ An là tỉnh ở trung tâm vùng Bắc Trung Bộ, chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão lụt Hàng năm bão lụt gây thiệt hại hàng chục nghìn ha cho sản xuất Nông nghiệp (Nguyễn Mạnh Hùng, 2013) Chỉ tính trong vụ hè thu

2016 mưa bão làm thiệt hại 16.685 ha cây trồng, riêng sản xuất lúa bị thiệt hại 5.204 ha, trong đó có 2.792 ha lúa bị thiệt hại trên 70% Trong sản xuất lúa hè thu, để đảm bảo thu hoạch hơn 20.000 ha vùng thấp trũng (chiếm hơn 22% tổng diện tích sản xuất lúa) trước ngày 30 tháng 8 nhằm né tránh bão lụt thì tỉnh buộc phải sử dụng giống lúa có thời gian sinh trưởng dưới 100 ngày - giống lúa cực ngắn ngày (Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Nghệ An, 2017a; Nguyễn Đình Hương, 2016) Bên cạnh đó, tại Nghệ An giống lúa cực ngắn ngày còn là giải pháp để gieo cấy lại trong trường hợp mạ và lúa chết do rét đậm, rét hại đầu vụ xuân cũng như nắng hạn đầu vụ hè thu Hơn nữa, giống lúa cực ngắn ngày còn được sử dụng để gieo cấy ở trà xuân muộn trong điều kiện cần kéo dài khung thời vụ cho vụ đông

Trong nhiều năm, tỉnh Nghệ An đã thử nghiệm một số giống lúa thuần cực ngắn ngày nhưng năng suất và chất lượng lúa gạo còn nhiều hạn chế nên giống lúa Khang dân 18 (KD18) vẫn được sử dụng từ 35 - 40 % ở

vụ hè thu (Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Nghệ An, 2017a) Tuy nhiên, hiện nay giống KD18 đã có những biểu hiện thoái hóa, khả năng chống chịu, năng suất, chất lượng không cao (Hà Quang Dũng và cs., 2010; Nguyễn Thanh Tuyền, 2007) và đặc biệt là hàm lượng amylose cao 28,48% (Phạm Văn Cường và cs., 2016) Hơn nữa, giống này có thời gian sinh trưởng trong vụ hè thu là 100 - 105 ngày, mặc dù được xếp vào nhóm ngắn ngày nhưng vẫn thu hoạch sau ngày 30 tháng 8 nên có những năm bão lụt vào sớm thì có nguy cơ mất mùa

Nhằm khắc phục những nhược điểm của các giống lúa thuần, ngắn ngày nói chung và giống KD18 nói riêng, trong thời gian qua, dự án JICA - VNUA đã chọn được một số dòng/giống lúa Khang Dân cải tiến Đây là các dòng/giống lúa được chọn lọc theo định hướng cực ngắn ngày, năng suất cao

và chất lượng khá Để từng bước đưa được các dòng/giống lúa mới này vào thực tiễn sản xuất thì việc đánh giá phản ứng của chúng trong điều kiện sinh thái đặc thù là chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão lụt tại tỉnh Nghệ An; đánh giá đặc điểm quang hợp, sử dụng dinh dưỡng theo hướng tích cực; nghiên cứu kỹ thuật bón phân cho dòng/giống lúa cực ngắn ngày đạt hiệu quả cao để phục vụ sản xuất lúa hè thu bền vững tại tỉnh Nghệ An là hết sức cần thiết

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Tìm hiểu sự khác biệt về đặc điểm sinh lý và nông học của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày So sánh khả năng sinh trưởng, phát triển năng suất và chất lượng của một số dòng/giống lúa cực ngắn ngày tại Nghệ An

- Đánh giá xác định được đặc điểm sử dụng đạm và kali đối với quang hợp, tích lũy chất khô và vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc làm cơ sở cho việc nghiên cứu kỹ thuật bón phân cho 1 dòng/giống lúa cực ngắn ngày

ưu tú nhất

- Xác định được mức phân bón và phương pháp bón phân đạm phù hợp đối với 1 dòng/giống lúa cực ngắn ngày ưu tú nhất tại tỉnh Nghệ An

1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Đề tài được thực hiện từ năm 2014 đến năm 2017

- Nghiên cứu một số đặc điểm sinh lý của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày (ký hiệu là D1, D2, D3, D4 và D5, trong đó dòng D5 được phát triển thành giống DCG72) trong vụ mùa tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam

- Nghiên cứu một số đặc điểm nông học của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày (D1, D2, D3, D4 và giống DCG72) tại hai vùng sinh thái (đồng bằng ven biển, thuộc vùng ngập lụt - huyện Yên Thành; miền núi cao - huyện Quỳ Hợp) trong các vụ hè thu tại tỉnh Nghệ An

- Nghiên cứu liều lượng của phân đạm, kali trong chậu tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam; các mức phân bón (N, P2O5 và K2O) và phương pháp bón đạm cho 1 giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tại vùng ngập lụt của tỉnh Nghệ An (huyện Yên Thành)

- Mô hình thử nghiệm kỹ thuật bón phân cho giống lúa cực ngắn ngày DCG72 thực hiện trong vụ hè thu tại vùng ngập lụt của tỉnh Nghệ An (huyện Đô Lương và Thanh Chương)

1.4 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI

- Phát hiện được năng suất của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày phụ thuộc vào khối lượng chất khô ở giai đoạn trước trỗ, cường độ quang hợp và khả năng vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc từ thân và bẹ lá

về bông ở giai đoạn sau trỗ Sự khác biệt về một số đặc điểm nông sinh học của nhóm lúa cực ngắn ngày và nhóm lúa ngắn ngày Xác định được giống

lúa cực ngắn ngày DCG72 có nhiều đặc điểm nông sinh học tốt và phù hợp với điều kiện sản xuất vụ hè thu của tỉnh Nghệ An

- Đánh giá được đặc điểm sử dụng phân bón (đạm và kali) ở trong chậu của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 Đề xuất được mức phân bón cho giống lúa DCG72 trong vụ hè thu là: 60 kg N + 48 kg P2O5 + 48 kg K2O/ha, trong vụ xuân là: 90 kg N + 72 kg P2O5 + 72 kg K2O/ha; phương pháp bón đạm nuôi hạt (cả 2 vụ) là phù hợp cho giống lúa cực ngắn ngày DCG72

1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.5.1 Ý nghĩa khoa học

- Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án cung cấp các dẫn liệu khoa học về đặc điểm sinh trưởng, phát triển, quang hợp và sử dụng dinh dưỡng của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày

- Kết quả luận án là tài liệu tham khảo cho công tác giảng dạy, nghiên cứu khoa học trong các Trường Đại học, Viện Nghiên cứu Nông nghiệp về cây lúa nói chung, dòng/giống lúa cực ngắn ngày nói riêng

1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Xác định được giống DCG72 (phát triển từ dòng DCG 72-1-3-1-4, được ký hiệu là D5) trồng trong vụ hè thu ở Nghệ An có thời gian sinh trưởng cực ngắn (từ 86 - 94 ngày), có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt; năng suất cao (đạt từ 52,9 - 53,6 tạ/ha ở vụ hè thu 2014 và 57,7 - 64,0 tạ/ha tại vụ hè thu 2015), chất lượng khá (amylose chỉ từ 19,2 – 21,0 %; mùi thơm, độ dẻo, vị ngon đạt lần lượt từ 2,0 – 2,4/5 điểm; 3,2 – 3,7/5 điểm; 2,9 – 3,7/5 điểm) và phù hợp với điều kiện sản xuất lúa hè thu của tỉnh Nghệ An

- Xây dựng được kỹ thuật bón phân cho giống lúa cực ngắn ngày DCG72, mức phân: 60 kg N + 48 kg P2O5 + 48 kg K2O/ha trong vụ hè thu

và 90 kg N + 72 kg P2O5 + 72 kg K2O/ha ở vụ xuân kết hợp với phương pháp bón đạm nuôi hạt góp phần mở rộng diện tích trồng và nâng cao hiệu quả sản xuất giống lúa cực ngắn ngày tại tỉnh Nghệ An

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG GIỐNG LÚA CỰC NGẮN NGÀY Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI

Giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn góp phần tăng nhanh sản lượng lúa và tạo điều kiện tăng vụ (Trương Đích, 2009) Giống lúa cực ngắn ngày có thời gian sinh trưởng ngắn trên đồng ruộng, thu hoạch sớm nên giúp

né tránh thiên tai (Nguyễn Mạnh Hùng, 2013; Nguyễn Đình Hương, 2016)

Sử dụng giống lúa ngắn ngày tăng hiệu quả kinh tế, giảm lượng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật qua đó góp phần bảo vệ môi trường Trên thế giới chưa

có nhiều nghiên cứu để rút ngắn thời gian sinh trưởng cho cây lúa, song ở Việt Nam công tác nghiên cứu chọn tạo giống lúa có thời gian ngắn đang ngày càng được quan tâm Hiện nay, giống lúa cực ngắn ngày đã được sử dụng phổ biến ở trong nước, đặc biệt là ở những vùng cần né tránh thiên tai hoặc có nhu cầu tăng vụ (Nguyễn Văn Luật, 2006)

Đời sống cây lúa gồm 3 giai đoạn là sinh trưởng sinh dưỡng, sinh trưởng sinh thực và thời kỳ chín (Akihama và cs., 1976) Thời gian sinh trưởng của cây lúa ngắn hay dài là do giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng quyết định (Nguyễn Quốc Trung và cs., 2014) Phân nhóm giống lúa theo thời gian sinh trưởng được chia làm 3 nhóm là ngắn ngày, trung ngày và dài ngày (Đào Thế Tuấn, 1979) Gần đây, nhiều nghiên cứu đã chứng minh, có thể rút ngắn thời gian sinh trưởng của cây lúa mà vẫn giữ được các đặc tính mong muốn nên có thêm nhóm giống lúa cực ngắn ngày (Nguyễn Văn Hoan,

2006; QCVN 01-55 : 2011/BNNPTNT)

Giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn (ngắn ngày và cực ngắn ngày) có giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng được rút ngắn, có kiểu cây đẹp, đẻ nhánh nhanh nhưng có thể trỗ không tập trung (Yoshida, 1985; Nguyễn Thanh Tuyền, 2007) Chúng có tốc độ tích lũy chất khô trước trỗ, cường độ quang hợp và khả năng vận chuyển sản phẩm quang hợp sau trỗ cao (Pham Van

Cuong et al., 2010; Tăng Thị Hạnh và cs., 2014) Năng suất của chúng có thể đạt cao chủ yếu là do số hạt trên bông và chỉ số thu hoạch cao (Huang et al.,

2015) Nhóm này phù hợp với liều lượng phân bón thấp, đặc biệt là mức đạm bón thấp (Mai Thành Phụng và cs., 2005; Chu Văn Hách và cs., 2006)

2.2 SẢN XUẤT LÚA HÈ THU CỦA TỈNH NGHỆ AN

Trong sản lúa ở Nghệ An, những huyện vùng đồng bằng và núi thấp thường ngập lụt vào đầu tháng 9 nên tỉnh chú trọng sản xuất hè thu hơn so với vụ mùa Vụ hè thu có 3 trà lúa dành cho 3 vùng (thấp trũng, chân vàn

và chân vàn cao) đều cần thực hiện phương châm gieo cấy “càng sớm, càng tốt” Đặc biệt vùng chạy lụt có hơn 20.000 ha, tập trung ở đồng bằng ven biển và bán sơn địa, nhất thiết phải sử dụng các giống lúa dưới 100 ngày – giống cực ngắn ngày, thu hoạch trước ngày 30 tháng 8 để tránh lụt Giống cực ngắn ngày cũng chỉ có trong cơ cấu vụ hè thu, vụ xuân và vụ mùa không cơ cấu mà được sử dụng để gieo cấy lại trong trường hợp mạ, lúa non chết do rét đậm, rét hại đầu vụ xuân và hoặc cho những vùng không chủ động nước ở đầu vụ mùa (Nguyễn Đình Hương, 2016)

2.3 CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI VÀ QUANG HỢP CỦA CÂY LÚA

2.3.1 Đặc điểm sinh thái và mùa vụ của cây lúa

Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến cây lúa chủ yếu là: Nhiệt

độ, ánh sáng, nước Trong đó, nhiệt độ cao ở giai đoạn trỗ làm giảm tỷ lệ

hạt chắc và năng suất (Shi et al., 2016) Ở vụ hè thu thì hạn hán đầu vụ,

nắng mưa xen kẽ dễ dẫn đến sâu bệnh bùng phát, mưa lúc trỗ làm giảm năng suất và ngập lụt cuối vụ gây cản trở cho việc thu hoạch là các yếu tố chính ảnh hưởng đế sản xuất lúa tại Nghệ An (Nguyễn Đình Hương, 2016)

2.3.2 Đặc điểm quang hợp của cây lúa

Cường độ quang hợp đạt cao ở thời kỳ đầu của quá trình sinh trưởng

và giảm dần về cuối giai đoạn thu hoạch (Phạm Văn Cường và Hoàng Tùng,

2005; Hamaoka et al., 2012) Các giống lúa thuần cải tiến ngắn ngày có thời

gian sinh trưởng dinh dưỡng bị rút ngắn nhưng lại có số hạt trên bông nhiều,

vì vậy năng suất hạt phần lớn được đóng góp bởi lượng sản phẩm quang hợp trực tiếp ở giai đoạn sau trỗ (Tăng Thị Hạnh và cs., 2014)

Các yếu tố sinh lý chính liên quan đến quang hợp lá gồm: Hàm lượng diệp lục trong lá, hàm lượng ni tơ trong lá, độ dẫn khí khổng, cường

độ thoát hơi nước, các yếu tố này hầu như tương quan với cường độ quang

hợp (Tang Thi Hanh et al., 2008; Makino, 2011; Kusumi et al., 2012)

2.3.3 Đặc điểm tích lũy chất khô và vận chuyển hydrat cacbon của cây lúa

Sản lượng chất khô của cây trồng chủ yếu là sản phẩm của quang hợp (Đào Thế Tuấn, 1979) Tuy vậy, yếu tố quan trọng nhất để tạo năng suất là sản lượng kinh tế, chỉ tiêu này phụ thuộc vào sản lượng sinh vật cao hay thấp và sự vận chuyển hydrat cacbon từ thân và bẹ lá về hạt (Yoshida,

1985) Phạm Văn Cường (2016), Fu et al (2011) cho rằng, sinh khối lớn

kết hợp với cường độ quang hợp cao ở giai đoạn sau trỗ đã tạo ra nguồn lớn, bên cạnh đó số hạt trên đơn vị diện tích (sức chứa) lớn cũng như khả năng vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc về hạt tốt là cơ sở tạo năng suất hạt cao Khả năng tích lũy tinh bột trong bẹ lá và thân cây; vận chuyển các chất tích lũy trong bẹ và thân cây lên đòng; tiếp thu các chất dinh dưỡng của bông và hạt ảnh hưởng đến hệ số kinh tế (Đào Thế Tuấn, 1979) Hiện nay, các giống lúa mới ngắn ngày có chỉ số thu hoạch cao (0,57 -

0,58) nên có thể cho năng suất cao (Huang et al., 2015)

2.4 CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ PHÂN BÓN CHO CÂY LÚA 2.4.1 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến cây lúa

Bón đạm làm tăng cường độ quang hợp (Gu et al., 2017; Tăng Thị

Hạnh và cs., 2014; Liu and Li, 2016) và một số chỉ tiêu liên quan với quang

hợp như: Hàm lượng đạm trong lá (Li et al., 2012; Qiao et al., 2013), hàm lượng diệp lục (Gu et al., 2017), độ dẫn khí khổng (Liu and Li, 2016), nhưng hầu như làm giảm hiệu suất sử dụng đạm về quang hợp (Gu et al,

2017; Hamaoka et al., 2013) Ngoài ra, tăng lượng đạm bón kéo dài thời

gian sinh trưởng (Chu Văn Hách và cs., 2006), tăng tốc độ tích lũy chất khô

(Chen et al., 2017), diện tích lá (Đỗ Thị Hường và cs., 2014a; Li et al., 2013), khối lượng chất khô (Qiao et al., 2013; Yoshinaga et al., 2013) một

số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lúa (Pham Van Cuong et al.,

2003; Tăng Thị Hạnh và cs., 2014) nhưng làm giảm chỉ số thu hoạch

(Yoshinaga et al., 2013) Tuy nhiên, khi bón liều lượng đạm quá cao thì

không làm tăng, thậm chí giảm một số chỉ tiêu nông sinh học ở cây lúa

2.4.2 Các kết quả nghiên cứu về phương pháp bón đạm cho cây lúa

Cây lúa hút nhiều đạm nhất ở thời kỳ đẻ nhánh hoặc làm đòng Tuy nhiên, tại thời kỳ chín cũng hút đạm từ 8,2 - 36,4% (Yoshida,1985) Bón đạm ở thời kỳ làm đòng là quan trọng nhất đến năng suất lúa (Đào Thế Tuấn, 1979) Bón phân đạm cho đòng vào khoảng giữa lúc trỗ gọi là bón nuôi hạt nhằm bổ sung lượng phân đạm cho lúa còn thiếu ở các thời kỳ trước, đồng thời giữ được bộ lá xanh, làm tăng khả năng quang hợp sau trỗ, tăng tỷ lệ hạt chắc và khối lượng hạt nên tăng năng suất lúa (Đào Thế Tuấn, 1979; Trần Ngọc Cung và cs., 1985; Phạm Văn Cường và Uông Thị Kim Yến, 2008)

2.4.4 Ảnh hưởng của liều lượng kali đến cây lúa

Bón kali làm tăng khả năng chống chịu của cây lúa (Wang et al., 2013), tăng hàm lượng diệp lục và diện tích lá (Gautam et al., 2016) Tuy

nhiên, bón kali với liều lượng cao thì diện tích lá và cường độ quang hợp giảm (Phạm Văn Cường và cs., 2008; Nguyễn Thị Lan, 2006) Bên cạnh

đó, khi tăng lượng kali, số hạt trên bông tăng (Nguyễn Thị Lan, 2006; Mohd Zain and Ismail, 2016) nhưng kali bón quá cao làm mất cân bằng dinh dưỡng thì số bông/m2

, tỷ lệ hạt chắc và năng suất lúa có thể giảm (Lê Vĩnh Thảo, 2002; Đinh Dĩnh, 1970; Đào Thế Tuấn, 1979)

2.4.3 Liều lượng và tỷ lệ phân khoáng cho cây lúa

Lúa là cây trồng cần tương đối nhiều phân, phải bón nhiều phân một cách hợp lý thì mới có thể đảm bảo năng suất cao Trong một phạm vi nhất định, bón phân càng nhiều thì năng suất càng cao, nhưng nếu bón không hợp lý sẽ làm cho lúa sinh trưởng và phát triển không bình thường dẫn đến năng suất thấp (Đinh Dĩnh, 1970) Việc bón phân cần căn cứ vào thời vụ, trong vụ mùa do nhiệt độ đầu vụ cao, hiệu suất sử dụng phân bón cao hơn với thời gian sinh trưởng ngắn hơn nên cần ít lượng phân bón hơn vụ xuân (Phạm Văn Cường, 2016) Các giống lúa lai có ưu thế về sử dụng phân bón hơn lúa thuần (Trần Văn Quang và cs., 2012) Bón phân cho lúa cũng cần

căn cứ theo tính chất đất, ở các tính chất đất khác nhau thì bón phân khác nhau (Mai Thành Phụng và cs., 2005)

Tỷ lệ hút đạm và kali là 1,26:1 là phù hợp để cây lúa sinh trưởng, phát triển tốt và cho năng suất cao (Đinh Dĩnh, 1970), trong trường hợp

thừa đạm thì dễ thiếu kali (Xu et al., 2017)

PHẦN 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Gồm 5 dòng/giống lúa cực ngắn ngày (các dòng D1, D2, D3, D4

và giống DCG72), thế hệ BC2F7, tạo ra bằng phương pháp lai lại, chọn lọc

cá thể theo định hướng cực ngắn ngày, năng suất cao và chất lượng khá từ

tổ hợp lai giữa Khang Dân 18 x TSC3 Giống Khang Dân (KD18) được sử dụng làm đối chứng Giống lúa cực ngắn ngày DCG72 được phát triển từ dòng D5, chọn tạo từ năm 2012, đến năm 2017 được Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận sản xuất thử

3.2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nội dung 1: Nghiên cứu đặc điểm sinh lý và nông học của một số dòng lúa cực ngắn ngày

* TN1: Đánh giá khả năng quang hợp, tích lũy chất khô và vận chuyển

hydrat cacbon không cấu trúc của các dòng lúa cực ngắn ngày trong điều kiện chậu vại

Thí nghiệm (TN) trong chậu được thực hiện ở vụ mùa 2014 tại VNUA, gồm 6 công thức (các dòng D1, D2, D3, D4, giống DCG72 và KD18 - ĐC) Thí nghiệm bố trí theo kiểu hoàn hoàn ngẫu nhiên (RCD), 5 lần nhắc lại, mỗi chậu được coi là một lần nhắc lại

* TN2: So sánh khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng

của một số dòng lúa cực ngắn ngày trong các vụ hè thu tại tỉnh Nghệ An Thí nghiệm gồm 6 công thức (các dòng D1, D2, D3, D4, giống DCG72

và KD18 - ĐC) thực hiện trong 2 vụ hè thu (năm 2014 và 2015) được sắp xếp theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần nhắc lại, bố trí tại 2 vùng sinh thái khác nhau (đồng bằng ven biển, thuộc vùng ngập lụt - Yên Thành; Vùng núi phía Tây - Quỳ Hợp) Thí nghiệm được gieo cấy theo lịch của địa phương với diện tích ô thí nghiệm là 20 m2

, mật độ cấy là 50 khóm/m2

, cấy 3 dảnh/khóm

Nội dung 2: Đánh giá đặc điểm sử dụng đạm và kali của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 (giống ưu tú nhất được chọn từ nội dung 1)

* TN3: Khả năng quang hợp và tích lũy chất khô của giống lúa cực ngắn

ngày DCG72 trên các mức đạm khác nhau

Thí nghiệm trong chậu thực hiện trong vụ mùa 2016 tại VNUA, được

bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) với 3 mức đạm (không bón:

N0- 0 g N/chậu, thấp: N1- 0,5 g N/chậu và cao: N2- 1,5 g N/chậu) và 2 giống lúa (DCG72 và KD18) Thí nghiệm gồm 6 công thức (N0DCG72, N0KD18, N1DCG72, N1KD18, N2DCG72 và N2KD18), được bố trí theo kiểu hoàn

toàn ngẫu nhiên, 5 lần nhắc lại, mỗi chậu được coi là 1 lần nhắc lại

* TN4: Ảnh hưởng của liều lượng kali đến khả năng quang hợp và vận chuyển

hydrat cacbon không cấu trúc đối với giống lúa cực ngắn ngày DCG72 Thí nghiệm chậu vại thực hiện trong vụ mùa 2016 tại VNUA, được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) với 3 mức kali (không bón - K0:

0 g K2O/chậu; thấp - K1: 0,5 g K2O/chậu và cao - K2: 1,0 g K2O/chậu) và 2 giống lúa (DCG72 và KD18) Thí nghiệm gồm 6 công thức (K0DCG72, K0KD18, K1DCG72, K1KD18, K2DCG72 và K2KD18) được bố trí 5 lần nhắc lại, mỗi chậu được coi là 1 lần nhắc lại, tổng số chậu là 180

Nội dung 3: Nghiên cứu kỹ thuật bón phân cho giống lúa cực ngắn ngày DCG72

* TN5: Ảnh hưởng của các mức phân và phương pháp bón đạm khác nhau

đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tại tỉnh Nghệ An

Thí nghiệm được thực hiện trong 2 vụ: hè thu 2015 và vụ xuân

2016 tại Yên Thành - Nghệ An Thí nghiệm gồm 2 nhân tố, nhân tố 1 là 3 mức phân bón: M1 (60 kg N + 48 kg P2O5 + 48 kg K2O/ha), M2 (90 kg N +

* Mô hình thử nghiệm: Kết quả nghiên cứu về kỹ thuật bón phân cho

giống lúa DCG72 tại tỉnh Nghệ An

Mô hình thử nghiệm kết quả nghiên cứu (mô hình bón phân cải

tiến) thực hiện ở vụ hè thu năm 2016, tại huyện Thanh Chương và Đô

Lương với quy mô 2 ha/mô hình Công thức M1P2 (M1: lượng phân bón thấp là 60 kg N + 48 kg P2O5 + 48 kg K2O/ha; P2: Phương pháp bón đạm nuôi hạt) được dùng để xây dựng mô hình Đối chứng là quy trình bón phân đơn cho lúa thuần ngắn ngày do Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh ban hành

năm 2013 Cụ thể quy trình bón phân của mô hình bón phân cải tiến và đối chứng như sau:

* Phương pháp xử lý số liệu: Các số liệu được tổng hợp trên

Excel, chỉ tiêu có đơn vị tính là % được chuyển biến theo hàm Arcsin

(Wilson et al., 2017), phân tích phương sai (ANOVA) bằng phần mềm

GenStat 17th Edition Các giá trị trung bình được so sánh theo DUNCAN

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM QUANG HỢP VÀ NÔNG HỌC CỦA MỘT SỐ DÒNG LÚA CỰC NGẮN NGÀY

4.1.1 Đánh giá khả năng quang hợp, tích lũy chất khô và vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày trong điều kiện chậu vại (TN1)

Kết quả Bảng 4.1 cho thấy, các dòng/giống lúa cực ngắn ngày có thời gian sinh trưởng ngắn hơn KD18 từ 10 – 11 ngày Trừ dòng D2, các dòng/giống còn lại đều có diện tích lá ở giai đoạn sau trỗ tốt hơn so với KD18 Khối lượng chất khô của các dòng/giống tương đương hoặc cao hơn

ĐC ở giai đoạn trước trỗ Tỷ lệ chất khô bông/khóm của các dòng/giống (trừ D3) đều cao hơn KD18

Bảng 4.1 Một số chỉ tiêu sinh trưởng của các dòng lúa cực ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu

Cường độ quang hợp tại thời kỳ trỗ bông và chín sáp các dòng/giống lúa cực ngắn ngày (trừ D3) đều cao hơn so với đối chứng (Hình 4.1)

Chín sáp

Hình 4.1 Cường độ quang hợp (CĐQH) của các dòng/giống lúa

cực ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu

Ghi chú: Cột màu đen, xám và trắng tương ứng tại giai đoạn đẻ nhánh, trỗ và chín sáp

Trong cùng một hình giá trị có cùng chữ cái thì không sai khác ở độ tin cậy 95%

Khối lượng chất khô ở thời kỳ đẻ nhánh và cường độ quang hợp ở thời kỳ chín sáp tương quan với năng suất cá thể với hệ số tương quan là

r = 0,77 và r = 0,82 (Hình 4.2) Theo đó, Năng suất cá thể của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày phụ thuộc vào khối lượng chất khô ở giai đoạn trước trỗ và cường độ quang hợp ở giai đoạn sau trỗ

Hình 4.2 Tương quan giữa khối lượng chất khô ở thời kỳ đẻ nhánh và cường

độ quang hợp ở giai đoạn chín sáp với năng suất cá thể của các dòng/giống

lúa cực ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu

Kết quả Bảng 4.2 cho thấy, ở giai đoạn trỗ và chín sáp các dòng/giống lúa cực ngắn ngày có khả năng duy trì hàm lượng diệp lục (chỉ số SPAD) tương đương hoặc cao hơn KD18 Khả năng vận chuyển HCK từ thân lá về bông (chênh lệch HCK) của các dòng D1, D4 và giống DCG72 cao hơn so với KD18

Bảng 4.2 Một số chỉ tiêu sinh lý của các dòng/giống lúa

cực ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu

Ghi chú: Như bảng 4.1; HL là hàm lượng, HCK là hàm lượng hydrat cacbon không cấu trúc

Qua bảng 4.3 cho thấy, dòng D4 và giống DCG72 đạt các yếu tố cấu thành năng suất tương đương hoặc cao hơn so với KD18 Các dòng/giống lúa cực ngắn ngày đạt khối lượng 1.000 hạt và năng suất tích lũy tương đương hoặc cao hơn so với đối chứng KD18

Bảng 4.3 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu

Khối lượng

1000 hạt (g)

NSCT (g/khóm)

NSTL (g/khóm/ngày)

Ghi chú: Như bảng 4.1; NSCT là năng suất cá thể; NSTL là năng suất tích lũy

NSCT của dòng D2 và D3 thấp hơn so với ĐC, dòng D1 và D4 tương đương ĐC và giống DCG72 (phát triển từ dòng D5) đạt cao hơn so với ĐC

4.1.2 So sánh khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của một số dòng lúa cực ngắn ngày trong các vụ hè thu tại tỉnh Nghệ An (TN2)

Qua bảng 4.4 cho thấy, các dòng/giống khác nhau về TGST là do sự khác biệt trong giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng Tổng TGST của các dòng/giống từ 88 - 96 ngày, ngắn hơn KD18 từ 8 - 12 ngày Đối chiếu với QCVN 01-55:2011/BNNPTNT thì các dòng/giống lúa này được xếp vào nhóm cực ngắn ngày Tốc độ tích lũy chất khô (TĐTLCK) của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày ở giai đoạn để nhánh – trỗ cao hơn so với KD18 Hàm lượng đạm trong lá đòng ở giai đoạn trỗ của tất cả các dòng/giống tương đương hoặc cao hơn ĐC Tuy NSSVH không cao nhưng dòng D4 và giống DCG72 đạt chỉ số thu hoạch cao hơn so với ĐC