Nghiên cứu khả năng thích ứng của một số giống lúa ngắn ngày trong vụ mùa trên vùng đất bạc màu trung du tỉnh bắc giang

Luận văn, thạc sỹ, tiến sĩ, cao học, kinh tế, nông nghiệp

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

là trung thực và ch−a hề đ−ợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã

đ−ợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều đã đ−ợc chỉ rõ nguồn gốc

Học viên

Nguyễn Thị Thuý Liên

1

lời cảm ơn

Để hoàn thành bản luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới

TS Bùi Thế Hùng, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực tập

Nhân dịp này tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ môn Cây lương thực, Khoa nông học, Trường Đại học nông nghiệp I Hà Nội đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu cùng các Khoa, Phòng, Trường Cao Đẳng Nông Lâm đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu đề tài

Tôi xin trân thành cảm ơn Sở Nông nghiệp & Phát triển nông thôn, Trạm khí tượng nông nghiệp, Trung tâm khuyến nông - lâm tỉnh Bắc Giang, Trạm Khuyến nông huyện Lạng Giang, Uỷ ban nhân dân các xã Tiên Sơn - Việt Yên, Liên Sơn - Tân Yên tỉnh Bắc Giang, đã nhiệt tình giúp đỡ và cung cấp số liệu

và thực hiện mô hình sản xuất phục vụ cho nội dung nghiên cứu của đề tài

Cảm ơn các em sinh viên thực tập khoá 2 hệ cao đẳng và khoá 43 hệ THCN Khoa trồng trọt Trường Cao Đẳng Nông Lâm đã cộng tác giúp đỡ tôi trong thời gian nghiên cứu

Tôi xin trân thành cảm ơn tất cả những bạn bè đồng nghiệp, người thân

và gia đình đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình hoàn thiện bản luận văn này

Bắc Giang, ngày 15 tháng 9 năm 2004

Học viên

Nguyễn Thị Thuý Liên

2

Mục lục Trang

Lời cam đoan……… i

Lời cảm ơn……… ii

Mục lục……… iii

Danh mục các chữ viết tắt……… vi

Danh mục các bảng……… vii

Danh mục các sơ đồ, đồ thị……… ix

1 Mở đầu……… 1

1.1 Đặt vấn đề……… 1

1 2 Mục tiêu của đề tài……… 4

1.3 ý nghĩa khoa học và thực tiễn……… 4

2 tổng quan tài liệu……… 6

2.1 Những nghiên cứu cơ bản về cây lúa trên thế giới……… 6

2.1.1.Nguồn gốc và phân loại của cây lúa ……… 6

2.1.2 Những nghiên cứu về giống lúa ngắn ngày ……… 7

2.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trên thế giới… 9

2.1.4 Một số nghiên cứu về đất trồng lúa và hệ thống canh tác dựa vào lúa ……… 11

2.1.5 Tình hình nghiên cứu cơ cấu cây trồng trong hệ thống canh tác dựa vào lúa……… 13

2.2.Tình hình nghiên cứu trong nước……… 15

2.2.1 Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam……… 15

2.2.2 Tình hình sử dụng đất và những nghiên cứu về sử dụng đất lúa……… 17

2.2.3 Những nghiên cứu về giống lúa ngắn ngày……… 19

3

2.2.4 Những nghiên cứu về cơ cấu cây trồng và chuyển đổi

cơ cấu cây trồng trong hệ thống canh tác dựa vào lúa… 21

3 đối tượng, Địa điểm, nội dung và phương pháp

3.1 Đối tượng, địa điểm và phạm vi nghiên cứu……… 29

3.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu……… 30

3.2.1 Nghiên cứu đặc điểm điều kiện tự nhiên có liên quan

đến sản xuất vụ mùa tại địa bàn nghiên cứu……… 30

3.2.2 Khảo sát đánh giá thực trạng sản xuất lúa vụ mùa tại

3.2.3 Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, phát triển, khả năng

thích ứng và tiềm năng năng suất của một số giống lúa mới có

3.2.4 Đánh giá hiệu quả kinh tế của một số mô hình canh tác

trong đó có sử dụng các giống lúa mới ngắn ngày trong

vụ mùa tại vùng nghiên cứu……… 39

3.3 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu……… 41

4.1 Một số đặc điểm điều kiện tự nhiên của vùng nghiên cứu 42

4.1.1 Đặc điểm điều kiện thời tiết khí hậu……… 42

4.1.2 Đặc điểm về điều kiện đất đai của vùng nghiên cứu 45

4.1.3 Đặc điểm về điều kiện tưới tiêu……… 50

4.2 Một số công thức luân canh chủ yếu và tình hình sản xuất

lúa vụ mùa tại vùng trung du tỉnh Bắc Giang……… 50

4.2.1 Hiện trạng hệ thống canh tác và các công thức luân

canh chủ yếu của vùng nghiên cứu……… 50

4.2.1.1 Hiện trạng hệ thống canh tác của vùng nghiên cứu 51

4

4.2.1.2 Đề xuất một số công thức luân canh tại vùng

nghiên cứu……….…… 54

4.2.2 Tình hình sản xuất lúa vụ mùa tại vùng nghiên cứu… 59 4.3 Kết quả nghiên cứu một số giống lúa ngắn ngày trong 3 thời vụ khác nhau……… 65

4.3.1 Thời gian sinh trưởng của các giống lúa thí nghiệm qua các trà cấy khác nhau ……… 65

4.3.2 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống lúa thí nghiệm qua các trà cấy khác nhau……… … 69

4.3.3 Động thái đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm qua các trà cấy khác nhau ……… 72

4.3.4 Chỉ số diện tích lá của các giống lúa thí nghiệm qua các trà cấy……… 74

4.3.5 Khả năng chống chịu của các giống thí nghiệm…… 76

4.3.6 Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa thí nghiệm qua các trà gieo cấy khác nhau ………….… 80

4.4 Kết quả các mô hình sản xuất lúa ngắn ngày trong vụ mùa……… 84

4.4.1 Khả năng sinh trưởng, khả năng chống chịu và năng suất của các giống lúa ngắn ngày trong mô hình thử nghiệm 85 4.4.2 Hiệu quả của các mô hình sản xuất thử nghiệm…… 87

5 Kết luận và đề nghị……… 91

5.1 Kết luận……… 91

5.1 Đề nghị……… 93

Tài liệu tham khảo……… 94

Phần phụ lục……… 104

Một số hình ảnh minh hoạ……… 115

5

Danh Môc c¸c ch÷ viÕt t¾t

Bé KHCN&MT: Bé Khoa häc C«ng nghÖ vµ M«i tr−êng

Bé NN&CNTP: Bé N«ng nghiÖp vµ C«ng nghiÖp thùc phÈm

Bé NN&PTNT: Bé N«ng nghiÖp vµ Ph¸t triÓn n«ng th«n

NXBKHKT: Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc kü thuËt

TGST: Thêi gian sinh tr−ëng

WTO: Tæ chøc Th−¬ng m¹i ThÕ giíi

6

Danh Mục các bảng số liệu

Bảng 3: Hiệu quả của một số công thức luân canh trong mô hình

canh tác dựa vào lúa vùng đồng bằng sông Hồng……… 25

Bảng 4: Hiệu quả của một số mô hình chuyển đổi cơ cấu cây

trồng, vật nuôi ở vùng ĐBSH……… 27

Bảng 5: Một số yếu tố khí hậu của vùng Trung du tỉnh Bắc Giang 42

Bảng 6: Diện tích các loại đất các huyện thị vùng nghiên cứu 46

Bảng 7: Kết quả phân tích một số chỉ tiêu hoá tính đất trồng

cây hàng năm vùng Trung du- Bắc Giang……… 49

Bảng 8: Tình hình sản xuất lúa mùa từ năm 2000-2003 của vùng

nghiên cứu……… 60

Bảng 9: Cơ cấu diện tích các trà lúa vụ mùa năm 2003 tại vùng

nghiên cứu……… 61

Bảng 10: Diện tích gieo cấy một số giống lúa chủ yếu trong vụ

mùa năm 2003 tại vùng Trung du tỉnh Bắc Giang…… 63

Bảng 11: Thời gian sinh trưởng của các giống thí nghiệm……… 66

Bảng 12: Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống lúa

thí nghiệm trong các trà gieo cấy khác nhau………… 70

Bảng 13: Động thái đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm qua

các trà cấy khác nhau……… 72

Bảng 14: Chỉ số diện tích lá của các giống lúa thí nghiệm qua

các thời kỳ sinh trưởng……… 75

7

Bảng 15: Tình hình sâu bệnh hại các giống lúa thí nghiệm……… 77

Bảng 16: Khả năng chống đổ của các giống lúa thí nghiệm…… 79

Bảng 17: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các

giống lúa thí nghiệm qua các trà gieo cấy……… 81

Bảng 18: Một số chỉ tiêu đánh giá các giống lúa mới trong mô

hình thử nghiệm……… 86

Bảng 19:Hiệu quả kinh tế của các mô hình sản xuất sử dụng các

giống lúa mới ngắn ngày trong vụ mùa……… 88

8

Danh Mục các sơ đồ, đồ thị

Trang

Sơ đồ 1: Một số công thức luân canh chủ yếu của vùng nghiên

cứu ……… 52

Sơ đồ 2a: Sơ đồ bố trí mùa vụ của hệ thống canh tác chuyên lúa,

chuyên màu trong mối quan hệ với điều kiện khí hậu

vùng nghiên cứu ……… 56

Sơ đồ 2b: Sơ đồ bố trí mùa vụ của hệ thống canh tác lúa- màu

trong mối quan hệ với điều kiện khí hậu vùng nghiên

cứu ……… 58

Đồ thị 1: Tỷ lệ diện tích các trà lúa vụ mùa năm 2003 tại vùng

nghiên cứu……… 62

Đồ thị 2: Đồ thị biểu diễn thời gian sinh trưởng của các giống lúa

thí nghiệm qua các trà cấy khác nhau……… 67

Đồ thị 3: Chiều cao cây tối đa của các giống lúa nghiệm……… 71

Đồ thị 4: Đồ thị biểu diễn số nhánh tối đa của các giống lúa thí

nghiệm qua các trà cấy khác nhau……… 73

Đồ thị 5: Đồ thị biểu diễn năng suất của các giống lúa thí nghiệm

qua các trà cấy khác nhau……… 83

9

1 Mở đầu

1.1 Đặt vấn đề

Hiện nay một vấn đề lớn mà thế giới đang phải tập trung giải quyết đó

là sự mâu thuẫn giữa sự gia tăng dân số với mức độ còn khá cao với khả năng cung cấp sản phẩm nông nghiệp cho nhu cầu của con người trong điều kiện tài nguyên về diện tích đất đai ngày càng hạn chế Diện tích đất có khả năng canh tác thì tăng rất chậm, thậm chí một số nơi diện tích đất canh tác đang có xu hướng ngày càng bị thu hẹp do chuyển mục đích sử dụng

Theo dự đoán của chuyên gia dân số trên thế giới năm 1990 5,3 tỷ người, dự tính năm 2010 là 6,94 tỷ người và năm 2025 là 8,3 tỷ người Trong khi đó diện tích đất gieo trồng ngày càng giảm

Tài nguyên đất đai có sự không đồng đều giữa các châu lục và khu vực trên thế giới Theo báo cáo của UNDP (1995), bình quân đất canh tác trên đầu người của các nước trong khu vực Đông Nam á năm 1995 rất thấp như: ở Inđônêxia là 0,12 ha, Malaysia 0,27 ha, Philippin 0,13 ha, Thái Lan 0,42 ha, Việt Nam 0,1 ha

Vì vậy, nhằm đáp ứng nhu cầu về nông sản không chỉ trông chờ vào việc mở rộng diện tích đất canh tác mà cần thiết phải nghiên cứu và áp dụng các phương hướng khác chẳng hạn như: thâm canh, tăng vụ tăng hệ số quay vòng đất, tìm hiểu khả năng thích ứng và đưa vào sử dụng các giống cây trồng ngắn ngày là một trong những điều kiện cực kỳ quan trong để tăng hệ số quay vòng đất

Trên thế giới, lúa là một trong những loại cây lương thực chủ yếu Sản phẩm lúa gạo là nguồn lương thực chủ yếu cung cấp cho phần đông dân số trên thế giới Mặt khác lúa gạo có vai trò quan trọng đối với công nghiệp chế

10

biến và chăn nuôi Theo số liệu thống kê, hiện nay tuy diện tích và sản lượng lúa ngày càng tăng nhưng vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ của con người

ở Việt Nam cũng xảy ra tình trạng tương tự, dân số tăng nhanh trong khi đó diện tích đất đai ngày càng bị thu hẹp do nhu cầu phát triển của ngành kinh tế và xu thế đô thị hoá Với dân số gần 80 triệu người, nhưng chỉ có hơn

4 triệu ha đất trồng lúa, bình quân chỉ đạt 500 m2/người Trên phạm vi toàn quốc bình quân lương thực trên đầu người đến năm 2002 mới chỉ đạt mức 455

kg thóc/người/năm (Niên giám thống kê, năm 2002)

Trong những năm gần đây, nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật đã được ứng dụng thành công vào sản xuất Xu hướng thâm canh tăng sản lượng cây trồng trên đơn vị diện tích đất thông qua việc sử dụng các giống có thời gian sinh trưởng ngắn ngày càng được ứng dụng rộng rãi và trở thành xu hướng chủ yếu trong việc đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về nông sản phẩm một cách bền vững

Bắc Giang là một tỉnh miền núi thuộc vùng Đông- Bắc Bắc bộ Với tổng diện tích đất tự nhiên 383350,0 ha Diện tích đất nông nghiệp 123733,0 ha

Đất trồng cây hàng năm không lớn (chỉ có 80577 ha), tập trung chủ yếu ở các huyện vùng trung du

Theo số liệu thống kê năm 2002 diện tích đất đang sử dụng canh tác một hoặc hai vụ/năm của toàn tỉnh còn rất lớn (62692,5 ha chiếm 84,2% so với diện tích trồng lúa, màu) Điều đó chứng tỏ đất nông nghiệp chưa được khai tác sử dụng triệt để, mặt khác con số nêu trên cũng thể hiện một tiềm năng lớn về tài nguyên đất đai còn có thể khai thác

Về cơ cấu cây trồng, tuy là một tỉnh miền núi nhưng cây lúa vẫn là cây trồng chính, nhất là ở các huyện trung du Trong cơ cấu mùa vụ, lúa mùa là vụ

11

sản xuất chủ yếu thể hiện cả về chỉ tiêu diện tích và sản lượng (chiếm tỷ trọng 55-58% về diện tích, 56- 61% về sản lượng thóc cả năm) (Niên giám thống kê tỉnh Bắc Giang 2003) [8]

Với đặc điểm đất có thành phần cơ giới nhẹ, dễ làm đất, có khả năng trọt trọt nhiều loại cây trồng khác nhau, Bắc Giang có điều kiện thuận lợi trong việc đa dạng hoá cây trồng và tăng hệ số sử dụng đất Từ lâu trên địa bàn tỉnh, đặc biệt là tại các huyện trọng điểm sản xuất cây ngắn ngày, các công thức luân canh 3 vụ thậm chí 4 vụ/năm đã trở nên quen thuộc với nông dân địa phương

Trong khoảng hơn mười năm trở lại đây, xu hướng chuyển đổi cơ cấu theo hướngatham camh tăng vụ thể hiện rõ Cụ thể là sự thay đổi cơ cấu mùa

vụ và cơ cấu giống… Trong vụ mùa diện tích gieo cấy trà mùa sớm với các giống có thời gian sinh trưởng ngắn ngày càng tăng, nhằm đẩy mạnh sản xuất

vụ đông

Tuy nhiên, qua khảo sát diễn biến bố trí cây trồng và phỏng vấn nông dân chúng tôi thấy: một số giống hiện tại đang sử dụng cho trà mùa sớm vẫn không đáp ứng yêu cầu yêu cầu sản xuất Một số giống được sử dụng từ lâu đã

bị nhiễm sâu bệnh nặng như giống CR203, Khang dân 18 … hoặc chất lượng gạo không ngon, giá bán rẻ như DT10, Q5 Một số giống khác tuy đạt năng suất khá nhưng thời gian sinh trưởng vẫn tương đối dài không kịp tiến hành vụ

đông, đặc biệt là vụ đông sớm với những loại cây trồng hàng hoá có hiệu quả kinh tế cao như: rau, ngô, khoai tây

Nhằm đa dạng hoá cây trồng, cải thiện cơ cấu giống, nâng cao hiệu quả sản xuất vụ mùa, đồng thời chủ động trong việc bố trí thời vụ tạo điều kiện thuận lợi cho việc mở rộng diện tích cây vụ đông, thì một yêu cầu cấp bách là phải nghiên cứu nhằm khẳng định một số giống lúa có thời gian sinh trưởng

12

ngắn, phù hợp với điều kiện khí hậu đất đai của vùng nghiên cứu để đưa vào sản xuất Bên cạnh yêu cầu về thời gian sinh trưởng, các giống này còn phải

đảm bảo yêu cầu cho năng suất cao, có chất lượng tương đối tốt đáp ứng yêu cầu của thị trường

Xuất phát từ thực tế nói trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài :

" Nghiên cứu khả năng thích ứng của một số giống lúa ngắn ngày trong vụ mùa trên vùng đất bạc màu trung du tỉnh Bắc Giang"

1 2 Mục tiêu của đề tài

- Đánh giá điều kiện tự nhiên (khí hậu, đất đai) của vùng nghiên cứu, xác định các yếu tố thuận lợi, khó khăn trong sản xuất vụ mùa

- Đánh giá thực trạng sản xuất lúa vụ mùa, xác định các yếu tố bất hợp

lý cản trở việc tăng năng suất, hiệu quả của các hệ thống canh tác hiện đang phổ biến ở vùng này trên một số chân đất khác nhau

- Xác định giống lúa ngắn ngày thích hợp đối với các trà lúa khác nhau trong vụ mùa tại vùng nghiên cứu nhằm đưa vào sản xuất, tạo điều kiện mở rộng sản xuất vụ đông

- Đánh giá hiệu quả kinh tế của một số mô hình sản xuất giống lúa ngắn ngày có triển vọng đang được tiến hành tại địa phương Đề xuất một số công thức luân canh phù hợp với điều kiện của vùng nghiên cứu

1.3 ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Kết quả nghiên cứu của đề tài đóng góp vào việc xây dựng cơ sở lý luận cho việc xác định cơ cấu cây trồng theo hướng sử dụng có hiệu quả tài nguyên khí hậu, đất đai Nâng cao hiệu quả kinh tế nhưng đồng thời bảo vệ được các nguồn tài nguyên phục vụ phát triển nông nghiệp một cách bền vững

13

Kết qủa đề tài có ý nghĩa thực tế trong việc góp phần chuyển đổi cơ cấu cây trồng, xác lập các công thức luân canh phù hợp với điều kiện tự nhiên và tập quán canh tác của vùng nghiên cứu Góp phần đẩy mạnh sản xuất vụ đông Nâng cao hệ số dụng đất, tạo thêm việc làm và thu nhập cho nông dân

14

2 tổng quan tài liệu

2.1 Những nghiên cứu cơ bản về cây lúa trên thế giới

2.1.1.Nguồn gốc và phân loại của cây lúa

Lúa là cây lương thực có lịch sử trồng trọt lâu đời Căn cứ vào tài liệu khảo cổ thu thập được tại Trung Quốc, ấn Độ, Việt Nam… các nhà khoa học

đã xác định cây lúa đã xuất hiện vào những năm 3000 - 2000 TCN ở Triết Giang Trung quốc cây lúa xuất hiện cách đây 5000 năm, ở hạ lưu sông dương

Tử là 4000 năm Tuy nhiên thời điểm cây lúa được con người đưa vào trồng trọt chưa được xác định chính xác

Cây lúa thuộc họ hoà thảo (Poaceae), chi Oryza Chi này bao gồm

nhiều loài, sống một hay nhiều năm Trong đó có hai loài trồng trọt là

O.Sativa và chi O.Glaberrima Loài O.Sativa phổ biến ở châu á, chiếm đa số

diện tích trồng lúa và nhiều giống có đặc tính tốt cho năng suất cao, chi O.Glaberrima, hạt nhỏ, năng suất thấp chỉ trồng với một diện tích nhỏ ở châu Phi

Theo Viện nghiên cứu quốc tế (IRRI), các giống lúa trồng châu á

(Oryza Sativa), được phân loại như sau:

Họ hoà thảo (Poaceae)

Tộc Oryzae

Về đặc trưng di truyền: có bộ nhiễm sắc thể 2n=24, thuộc genom AA Trong quá trình tồn tại phân thành ba kiểu sinh thái địa lý hoặc ba loài phụ là Indica, Japonica và Javania Các loài phụ có một số đặc trưng cơ bản khác nhau

Theo Jenning (1979): các giống thuộc loài phụ O.Indica thường thấp

cây, lá nhỏ màu xanh nhạt, bông xoè, hạt dài, vỏ trấu mỏng, ít chịu phân, dễ bị

15

lốp đổ, năng suất thấp

Các giống thuộc loài phụ O.Japonica thường thấp cây, lá to, màu xanh

đậm, bông chụm, hạt ngắn, vỏ trấu dầy, chịu phân tốt, thích nghi với điều kiện thâm canh, thường cho năng suất cao, cơm dẻo (Jenning và cộng sự, 1979) [83, tr101-102]

2.1.2 Những nghiên cứu về giống lúa ngắn ngày

Vào những năm 60 các nhà khoa học của viện lúa quốc tế IRRI đã quan trắc và nhận thấy mối quan hệ giữa đặc điểm hình thái của các giống lúa với các đặc tính sinh học của chúng: các giống lúa thấp cây, đứng lá, đẻ nhánh khoẻ thường là những giống lúa có tiềm năng cho năng suất cao

Thời gian sinh trưởng là đặc tính di truyền của giống và có ảnh hưởng rất lớn đến việc bố trí thời vụ Căn cứ vào tiêu chí này các nhà khoa học phân chia các nhóm giống lúa:

- Nhóm giống lúa cực ngắn có thời gian sinh trưởng 90-100 ngày

- Nhóm giống lúa ngắn ngày có thời gian sinh trưởng 111-120 ngày

- Nhóm giống lúa dài ngày có thời gian sinh trưởng trên 120 ngày Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng phát triển của các giống ngắn ngày quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa các tác giả đi tới kết luận: thời kỳ sinh trưởng sinh thực (làm đòng trỗ bông) diễn ra kế tiếp ngay sau thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng, thậm chí xảy ra chồng gối ngay từ khi thời kỳ này chưa kết thúc Hay nói cách khác đối với giống ngắn ngày không có sự phân chia rõ giữa thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng và thời kỳ sinh trưởng sinh thực Trong thực tế các giống này gần như không có giai đoạn đứng cái Sự khác nhau cơ bản giữa các giống ngắn ngày và giống dài ngày thể hiện ở độ dài thời sinh trưởng sinh dưỡng: các giống ngắn ngày có thời kỳ này ngắn hơn, trong khi

16

thời kỳ sinh trưởng sinh thực gần như ít thay đổi ở các giống ngắn ngày và dài ngày (Jenning và cộng sự, 1979) [83, tr101-102]

Nghiên cứu mối quan hệ giữa đặc trưng hình thái và với yếu tố năng suất, Yuan (1979) đề xuất kiểu hình cây lúa lý tưởng:

- Chiều cao cây đạt khoảng 100 cm, với chiều dài thân 70 cm

- Ba lá cuối cùng: lá đòng dài khoảng 50 cm, cao hơn tán bông 20 cm, lá thứ hai giáp lá đòng dài hơn lá đòng 10% và vươn cao hơn tán bông, lá thứ ba cao hơn nửa tán bông, các lá đều phải cứng, đứng góc lá so với thân theo thứ

tự 5, 10, 20 độ, bản lá hẹp, lòng mo, chiều rộng lá khoảng 2 cm, lá xanh đậm chứa nhiều diệp lục

- Cây cứng vừa phải, đẻ nhánh trung bình, lá đòng luôn che khuất lá bông

- Khối lượng hạt/bông: trung bình 5 gam/bông và có thể đạt 270 hạt/bông

- Chỉ số diện tích lá (LAI) khoảng 6,5

- Hệ số kinh tế là: 0,55

Theo Yuan, xu hướng chọn tạo giống lúa hiện nay: các giống lúa thấp cây, ngắn ngày với những đặc điểm cơ bản:

- Chín sớm có tổng tích ôn nhỏ

- Thấp cây có chiều hướng đẻ nhánh nhiều hơn

- Thời gian phát triển của bông lúa ngắn hơn các giống chín muộn

- Là những giống có phản ứng đạm cao, chịu thâm canh, lá dày đậm, ngắn, hẹp, lá thẳng

- Không có thời gian đứng cái tức là lúc phân hoá đòng cây vẫn còn đẻ nhánh, trong khi đó giống dài ngày kết thúc đẻ nhánh mới đứng cái và có thời gian sinh trưởng dinh dưỡng kéo dài

2.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trên thế giới

Sản xuất nông nghiệp không chỉ nuôi sống con người mà còn đem lại nguồn thu nhập quan trọng, đặc biệt đối với các nước đang phát triển Theo báo cáo của ngân hàng thế giới (WB), hiện nay với dân số thế giới khoảng 6 tỷ người thì sản lượng lương thực có thể đáp ứng yêu cầu tiêu thụ (tuy nhiên, mức độ đảm bảo an ninh lương thực có sự không đồng đều giữa các vùng) Trong tương lai dân số và nhu cầu của con người tăng lên, sẽ đặt nông nghiệp vào tình trạng quá tải, nhất là đối với các nước đang phát triển

Theo thống kê của Tổ chức Nông- Lương thế giới (FAO), châu á là nơi sản xuất chủ yếu và cũng là châu lục tiêu thụ nhiều gạo nhất (với khoảng 2,9

tỷ người, tiêu thụ tới 90% sản lượng gạo toàn thế giới) Mức tiêu thụ lúa gạo bình quân ở các nước châu á, châu Phi, châu Mỹ khoảng 60 – 100 kg/người/năm (cung cấp khoảng 420 - 720 calo/người/ngày, và bằng khoảng 2/3 lượng calo cần thiết cho con người) (FAO, 1999) [22]

Theo thống kê của FAO trong giai đoạn từ năm 1948 – 1994 về diện tích, năng suất, sản lượng lúa gạo trên thế giới Diện tích canh tác lúa từ 86.700 ngàn ha (chiếm 7% tổng diện tích đất trồng trọt trên thế giới) Sau 40 năm diện tích trồng lúa đạt 146.321 nghìn ha (bằng 10,1% diện tích đất trồng trọt) Nói cách khác, trong giai đoạn này diện tích đất trồng lúa tăng lên cả về

số tuyệt đối cũng như tỷ trọng trong cơ cấu sử dụng đất trồng (FAO,1999) [86]

Cho đến nay việc tăng diện tích trồng lúa có chiều hướng chững lại do diện tích đất có khả năng khai thác giảm dần Một phần đáng kể diện tích đất

18

trồng lúa được chuyển sang mục đích sử dụng khác, hoặc do quá trình sa mạc hoá lấn dần diện tích canh tác Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về lúa gạo hiện nay cần phải tìm và áp dụng các biện pháp khác nhằm tăng sản lượng thu hoạch trên một đơn vị diện tích Thâm canh tăng vụ tăng hệ số quay vòng đất

và áp dụng các biện pháp kỹ thuật tiên tiến là phương thức cơ bản nhằm giải

quyết vấn đề này

Bảng 1: Tình hình sản xuất lúa gạo ở một số n ước trên thế giới

từ năm 2000-2002

Sản lượng (1000 tấn) Nước, khu vực

Năng suất (kg/ha)

Diện tích

(1000 ha) Gạo Thóc Toàn cầu 3.871 151.312 393.345 585.738

19

nhất là Trung Quốc, ấn Độ, Inđônêxia, Bănglađet, Thái Lan, Việt Nam Các nước đạt năng suất cao như Nhật Bản (6.8 tấn/ha), Hàn Quốc (6.1 tấn/ha), Trung Quốc (6.9 tấn/ha) (FAO, 1999) [22], (Nguyễn Hữu Tề và cộng sự, 1997) [50]

Qua số liệu thống kê nêu trên ta thấy: Trung Quốc là một trong các nước sản xuất lúa lớn nhất trên thế giới Tuy có diện tích trồng lúa đứng thứ hai (sau ấn Độ) đạt sản lượng cao nhất (trên 180 triệu tấn thóc năm 2000) Tuy nhiên, do dân số đông Trung Quốc vẫn phải nhập khẩu tới 200 nghìn tấn gạo/năm Sau Trung Quốc thì ấn Độ là nước sản xuất lúa gạo lớn trên thế giới

từ một nước phải nhập khẩu gạo, đến nay ấn Độ đã trở thành nước xuất khẩu gạo (sản lượng năm 2000 đạt 135 triệu tấn thóc, xuất khẩu 1,3 triệu tấn gạo)

Đông Nam á trong đó có Việt nam cũng là khu vực quan trọng trong sản xuất lúa gạo, trong đó đặc biệt các nước như Inđônêxia, Bănglađet, Việt Nam và Thái Lan…

Do tác động của yếu tố thời tiết khí hậu, sản xuất lúa gạo trên thế giới

có sự biến động khá mạnh nhưng không đồng đều giữa các nước và khu vực

Vụ mùa 2000-2001 sản lượng gạo toàn thế giới giảm 3,15%, vụ mùa

2001-2002 tiếp tục giảm 0,4% Nhưng hai nước Việt Nam và ấn Độ là hai nước sản xuất lúa gạo tiếp tục tăng và một số nước trong Liên minh châu âu tăng 8,74% (Nguyễn Văn Luật, 2002) [33, tr107-114]

2.1.4 Một số nghiên cứu về đất trồng lúa và hệ thống canh tác dựa vào lúa

Đất đai là nguồn tài nguyên quan trong đối với sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất lúa nói riêng, nhưng khả năng mở rộng diện tích ngày càng khó khăn, thậm chí nhiều vùng diện tích trồng lúa có xu hướng bị thu hẹp Theo số liệu thống kê của FAO: trên thế giới có khoảng 3,3 tỉ ha đất nông nghịêp, trong đó đã khai thác và đưa vào sử dụng 1,5 tỉ ha Phần còn lại

20

chủ yếu là đất xấu, sản xuất nông nghiệp gặp nhiều khó khăn (FAO, 1999) [86]

Một trong các chỉ tiêu quan trong đánh giá hiệu quả của việc sử dụng

đất trồng trọt là GDP nông nghiệp/ha Hệ số sử dụng ruộng đất cao, hệ thống canh tác phù hợp, chế độ tưới tiêu thích hợp là những yếu tố quyết định cho việc nâng cao chỉ tiêu GDP/đơn vị diện tích

Theo Janet Dormo, Ilya Meolion, Ravasert Charoensuk (1992) ở Inđônêxia trên diện tích 4,92 triệu ha, hệ thống canh tác chủ yếu là trồng hai

vụ lúa/năm thu nhập thấp Từ năm 1998 chính phủ quyết định chuyển đổi sang cơ cấu lúa - cá trên những vùng đất úng trũng Kết quả là thu nhập của người dân tăng lên đáng kể Hiệu quả của mô hình này được nhân rộng, đến năm 1990-1991 diện tích canh tác theo mô hình lúa – cá tăng thêm 40.600 ha (ở Java, Sumura, Bali) (Janet Dormo, Ilya Meolion, Ravasert Charoensuk 1992) [82 125-129 ]

Khác với Inđônêxia, ở Trung Quốc chú ý vào việc tăng hệ số sử dụng

đất Bằng biện pháp giải quyết vấn đề nước tưới, sử dụng bộ giống phù hợp đã tạo điều kiện chuyển đổi từ cơ cấu canh tác 1 – 2 vụ lúa/năm, sang cơ cấu ba vụ/năm (2 lúa + 1 màu) Vì thế thu nhập trên đơn vị diện tích đạt mức cao và

đang có xu hướng tăng lên Trong thực tế cho thấy, hiện nay Trung Quốc là nước có nền nông nghiệp rất phát triển, bao hàm cả sản xuất lúa (Triệu Kỳ Quốc, 1992) [43]

Cũng nhằm mục đích sử dụng có hiệu quả và bảo vệ đất lúa Chương trình nghiên cứu nông nghiệp phối hợp toàn ấn Độ (1960 –1972) đã xác định phương hướng thâm canh tăng vụ trên một đơn vị diện tích Từ chương trình này các nhà khoa học ấn Độ đã kết luận: “Hệ thống canh tác dành riêng cho cây lương thực, với chu kỳ hai vụ lúa họăc một vụ lúa một vụ lúa mì khi đưa

21

thêm một vụ đậu đỗ đã đáp ứng mục tiêu khai thác tiềm năng đất đai, nâng cao được độ phì nhiêu của đất và đảm bảo lợi ích của người nông dân” (Hoàng Văn Đức, 1982) [21]

Như vậy, việc canh tác trên vùng đất sản xuất lúa, vấn đề quan trọng nhằm nâng cao sản lượng và hiệu quả kinh tế cần tập trung vào các biện pháp khai thác tốt tiềm năng đất đai dựa trên cơ sở thâm canh tăng vụ, cải thiện cơ cấu giống và tác động các biện pháp canh tác thích hợp như phân bón, nước

Trong lịch sử phát triển sản xuất trồng trọt, bằng kiến thức kinh nghiệm của mình, con người đã lựa chọn và đưa vào sử dụng các giống và loại cây trồng phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội của từng vùng sinh thái

cụ thể Tỷ lệ giữa các loại và giống cây trồng được hình thành và ổn định tạo nên cơ cấu cây trồng đặc trưng cho từng vùng Tuy nhiên, sự ổn định này chỉ mang tính tương đối Theo thời gian, cơ cấu cây trồng có sự thay đổi nhằm

đáp ứng yêu cầu của con người đối với quá trình sản xuất Sự thay đổi này có thể thực hiện được nhờ sự xuất hiện của những tiến bộ kỹ thuật mới, đặc biệt tiến bộ kỹ thuật trong lĩnh vực chọn tạo giống

Sự chuyển đổi cơ cấu cây trồng gắn liền với lịch sử phát triển nông nghiệp Tại châu Âu trong 1000 năm (từ thế kỷ thứ III đến thế kỷ XIII) hệ thống canh tác được thực hiện theo chế độ luân canh giữa ba khu và luân

22

chuyển trong ba năm với hệ thống cây trồng: ngũ cốc – ngũ cốc- Bỏ hoá Năng suất trong công thức này chỉ đạt 5-7 tạ/ha Sau khi tìm ra ở châu Mỹ một

số giống cây trồng như khoai tây, ngô cùng với sự phát triển của cỏ họ đậu (cỏ

ba lá) đã hình thành chế độ luân canh bốn khu, bốn năm (Nord folk) với hệ thống cây trồng gồm một số cây trồng xen như: khoai tây, cây có củ, quả, ngũ cốc cùng với việc tăng cường áp dụng các biện pháp kỹ thuật như làm đất, bón phân … đã làm cho năng suất ngũ cốc tăng lên gấp hai đến ba lần so với chế

độ luân cũ (16-17 tạ/ha) và các sản phẩm thu được trên đơn vị diện tích canh tác tăng gấp 4 lần Chế độ luân canh mới này đã đem lại nhiều thành công ở

Bỉ, Hà Lan, Đức, Pháp và lan sang các nước Tây Âu (Phùng Đăng Chinh, Lý Nhạc, 1987) [6]

ở châu á lúa là cây lương thực được trồng trọt phổ biến Các hệ thống canh tác dựa vào lúa là thành phần đặc trưng cho sản xuất trồng trọt ở khu vực này Từ đầu thập kỷ 70 nhằm nâng cao năng suất và hiệu quả, các nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu cơ cấu cây trồng của hệ thống này Trên cơ sở xác

định lúa là cây trồng chủ yếu, tăng cường phát triển các cây trồng cạn, các hệ thống trồng xen, trồng gối nhằm tăng hệ số quay vòng đất, tăng GDP trên đơn

vị diện tích Cụ thể các vấn đề được quan tâm là:

- Sử dụng giống ngắn ngày, thực hiện chế độ trồng xen, trồng gối

giảm thời gian chiếm đất để tăng vụ sản xuất

- Phân tích các công thức luân canh, các chế độ trồng trọt xác định

các yếu tố hạn chế từ đó tìm biện pháp khắc phục

(Vũ Văn Rung, 2001) [44]

Nghiên cứu yêu cầu ngoại cảnh của cây trồng, đối chiếu với diễn biến

điều kiện khí hậu Các nhà khoa học nông nghiệp ấn Độ, Thái Lan, Nhật Bản

đã đề xuất và thực hiện mô hình canh tác mới bằng cách đưa vào cơ cấu cây

23

trồng các giống và loại cây trồng chịu hạn, điều chỉnh thời vụ gieo trồng, đã cho phép phát triển nông nghiệp trên các vùng khó khăn thường xuyên thiếu nước tưới, giải quyết được nạn đói ở nhiều vùng trên thế giới Năm 1978 ở Thái Lan công thức gieo trồng 2 vụ/năm: lúa xuân - lúa mùa, trong điều kiện thiếu nước, chi phí thuỷ lợi quá lớn nên vụ lúa xuân mang lại hiệu quả kinh tế thấp Mặt khác do độc canh cây lúa đã làm ảnh hưởng xấu đến đất đai Bằng việc chuyển đổi loại cây trồng trong vụ xuân (từ lúa sang trồng cây đậu tương)

đã góp phần tăng diện tích gấp 1,5 lần (do diện tích gieo trồng vụ xuân tăng lên), tăng giá trị sản phẩm, đồng thời độ phì nhiêu của đất được cải thiện Mô hình này đã thực sự trở thành một thành công lớn trong chuyển dịch cơ cấu

cây trồng1978 (Bùi Quang Toản (1993) [54]

2.2.Tình hình nghiên cứu trong nước

2.2.1 Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam

Việt Nam nằm trong khu vực Đông Nam á, là một trong những trung tâm khởi nguyên của cây lúa nước Việt Nam có truyền thống canh tác lúa nước lâu đời, 80% dân số sống bằng nghề nông, chủ yếu là canh tác lúa nước

Cho dù đã có những thay đổi đáng kể nhưng trong cơ cấu nền kinh tế nông nghiệp chiếm tỷ trọng lớn Trong nông nghiệp, trồng trọt vẫn là chủ yếu Cây lúa có mặt ở tất cả các vùng sinh thái của đất nước và thực sự trở thành loại cây trồng đóng vai trò quan trọng đối với đời sống nông dân

Bằng việc áp dụng những tiến bộ mới về giống, kỹ thuật canh tác Tăng cường đầu tư thâm canh, đầu tư cho thuỷ lợi và mở rộng diện tích đất canh tác Trong những năm vừa qua sản xuất lúa ở Việt Nam phát triển mạnh cả về năng suất, diện tích và sản lượng Năm 2000 diện tích trồng lúa đạt 7,65 triệu

ha gấp 1,3 lần so với năm 1990 đạt tốc độ tăng trưởng gần 2,4%/năm Năng suất lúa bình quân đạt trên 42,5 tạ/ha, tăng gần 150% so với năm 1990, tốc độ

24

tăng trưởng bình quân đạt 2,6%/năm (Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, 2001) [4]

Bảng 2: Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam

25

Với thành tựu nêu trên Việt Nam không những giải quyết vững chắc vấn

đề lương thực mà thực tế đã trở thành một quốc gia xuất khẩu gạo đứng thứ 2 trên thế giới sau Thái Lan (năm 1999 tổng lượng gạo xuất khẩu đạt 4,56 triệu tấn)

2.2.2 Tình hình sử dụng đất và những nghiên cứu về sử dụng đất lúa

Việt Nam là trong những quốc gia hiếm đất nhất trên thế giới, về diện tích đất tự nhiên xếp thứ 55 trong tổng số hơn 200 quốc gia trên thế giới, nhưng do dân số đông (đứng thứ 12 trên thế giới), nên bình quân diện tích đất

tự nhiên trên đầu người rất thấp (chỉ có 0,48 ha/người, xếp thứ 120 trên thế giới) Còn so với các nước trong khu vực Đông Nam á, Việt Nam xếp thứ chín về chỉ tiêu diện tích đất tự nhiên trên đầu người (Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên, 1999)[48, tr 13-14]

Với diện tích tự nhiên là 33,2 triệu ha, diện tích đất đã đưa vào sử dụng trong nông nghiệp là 9345,3 nghìn ha (chiếm 28,4% diện tích đất tự nhiên),

đất lâm nghiệp 11580,8 nghìn ha, đất khu dân cư 443,2 nghìn ha, đất chưa sử dụng 10021,9 nghìn ha chiếm 30,4% diện tích đất tự nhiên Tuy nhiên chủ yếu

là đất xấu hoặc đất đã bị thoái hoá không còn khả năng sản xuất Vùng có diện tích đất chưa sử dụng chiếm tỷ trọng cao nhất nước là vùng Trung du miền núi bắc bộ (47,4%)

Trong 10 năm từ 1994 – 2000, diện tích đất nông nghiệp tăng khá nhanh, bình quân 235,2 nghìn ha/năm chủ yếu do khai mở rộng diện tích đất trồng trọt Trong số đó chủ yếu sử dụng vào việc trồng các cây như cây công nghiệp dài ngày, cây ăn quả Diện tích đất trồng lúa tăng với tốc độ chậm Do

xu thế đô thị hoá, do nhu cầu phát triển giao thông và các ngành kinh tế khác diện tích trồng lúa ở vùng đồng bằng bị thu hẹp Tình hình đó đặt ra vấn đề là cần phải quy hoạch và bố trí sử dụng đất trồng lúa một cách hợp lý, mặt khắc

26

phải nhanh chóng nghiên cứu và áp dụng các biện pháp nhằm đảm bảo an ninh lương thực

Vào những năm 60, một bước chuyển đổi quan trọng xuất hiện trong nông nghiệp được đánh dấu bằng việc chuyển từ vụ lúa chiêm sang gieo cấy

vụ xuân đã làm tăng đáng kể năng suất và sản lượng lúa Tuy nhiên, sản xuất nông nghiệp vẫn chủ yếu là độc canh lúa với 2 vụ lúa vụ sản xuất trong năm Giống lúa vẫn là các giống cũ, chịu phân kém, năng suất thấp như: Dâu, tép, bao thai, mộc tuyền…vv Sản xuất phụ thuộc vào nước trời Nhiều vùng do hệ thống tưới tiêu chưa được đầu tư xây dựng đúng mức chỉ sản xuất 1 vụ/năm

Hệ số quay vòng đất giai đoạn này rất thấp, chỉ đạt 1,2-1,3 lần/năm (Trần An Phong, năm 1995) [41, tr 57-60]

Giai đoạn những năm 70, bằng việc sử dụng các giống lúa mới ngắn ngày cứng cây, lá đứng, chịu phân, có khả năng cấy dày như NN8, CR203, 314…từ Viện nghiên cứu lúa quốc tế nên cơ cấu mùa vụ đã có sự thay đổi

đáng kể Một phần diện tích đất có điều kiện tưới tiêu thuận lợi ngoài 2 vụ lúa

đã phát triển thêm 1 vụ màu (ngô, khoai lang, rau…) Vì vậy hệ số sử dụng

27

năm qua tăng tới 19,3 tạ/ ha (từ 33,5 tạ/ha năm1990 lên 52,8 tạ/ ha năm 2000) năng suất nhiều cây trồng khác cũng tăng lên đáng kể như ngô tăng 50%, lạc tăng 30-40%, rau tăng 20-30% Chính nhờ những tiến bộ kỹ thuật này mà đã

có sự chuyển dịch cơ cấu cây trồng theo hướng sản xuất hàng hoá có chất lượng, nhiều mô hình có giá trị hàng trăm triệu đồng/ha đã được khẳng định trong thực tiễn (Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, 2003) [3]

2.2.3 Những nghiên cứu về giống lúa ngắn ngày

Từ trước những năm 60 một số giống lúa có nguồn gốc bản địa có thời gian sinh trưởng ngắn như: Ba giăng, chớp… được nông dân sử dụng cấy trong vụ mùa, tuy năng suất không cao nhưng có ý nghĩa lớn trong việc rút ngắn thời gian chiếm đất dành cho việc sản xuất một số loại rau màu và cây thức ăn gia súc

Đầu thập kỷ 60 bằng việc chuyển vụ chiêm thành vụ xuân đã tạo ra trong nông nghiệp miền Bắc một bước tiến vượt bậc Bên cạnh các giống bản

địa, một số giống lúa mới có thời gian sinh trưởng ngắn do viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) tạo ra được đưa vào sản xuất thay thế các giống chiêm cũ dài ngày Năng suất tăng vượt bậc so với các giống cũ

Đến thập kỷ 90 để nâng cao sản lượng và chất lượng lúa gạo, nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước và xuất khẩu, bên cạnh các giống đặc sản cổ truyền như: Tám, dự, di hương, nếp cái hoa vàng… xu hướng sử dụng các giống nhập nội xẩy ra rất phổ biến trên phạm vi cả nước Tại các tỉnh Nam bộ các giống nhập nội chủ yếu từ Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI), còn ở miền Bắc chủ yếu từ Trung Quốc Một số giống lúa thơm ngắn ngày như: Quá dạ hương, Quế 99, T292, 713 (nhập nội từ Trung Quốc) và giống T1 (nhập nội

từ Philippin)

Các giống này có những đặc trưng cơ bản là:

28

- Thuộc loại hình thấp cây, chiều cao cây từ 90 – 95cm, đặc biệt có giống rất thấp cây như T292 (chiều cao cây chỉ đạt 84 cm)

- Thời gian sinh trưởng ngắn từ 115 – 118 ngày

- Năng suất khá, trung bình từ 34,4- 38,5 tạ/ha, cao hơn các giống đặc sản của địa phương, hệ số kinh tế 0,40 – 0.45

- Chất lượng gạo tốt đáp ứng nhu cầu xuất khẩu: dạng hạt dài, thơm, tỷ

lệ gạo lật trên 80%

(Trường Đại học nông nghiệp I, Hà Nội, 1994- 1995), [62, tr 34-36]

Cũng từ những năm 90, nhằm đáp ứng yêu cầu của việc mở rộng sản xuất vụ đông, bên cạnh sử dụng giống nhập nội, nhiều giống lúa mới ngắn ngày do các nhà khoa học nông nghiệp Việt nam tạo ra bằng con đường lai tạo, chọn lọc đã được ứng dụng rộng rãi như giống ĐH60, CN2 …Các giống này chủ yếu được đưa vào sản xuất trong vụ mùa nhất là vụ mùa trà sớm

Giai đoạn từ sau 1990, với thành tựu trong việc nghiên cứu và sử dụng các giống lúa lai Hàng loạt giống mới trong đó nhiều giống có thời gian sinh trưởng ngắn đã tạo ra bước tiến nhảy vọt về năng suất và thúc đẩy mạnh mẽ việc chuyển đổi cơ cấu mùa vụ trên phạm vi cả nước, nhiều giống lúa ngắn ngày có năng suất, chất lượng khá đủ tiêu chuẩn xuất khẩu như: DT122, DT33…đáp ứng nhu cầu việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng, tăng vụ sản xuất từ

2 vụ lên 3 vụ, thậm chí 4 vụ/năm

Kết quả khảo nghiệm các giống lúa ở các tỉnh phía Bắc đã xác định được một số giống lúa ngắn ngày có triển vọng bao gồm:

Các giống lai tạo trong nước: 94-16, HYT83

Giống lúa thuần Trung Quốc: NĐ1, Việt hương chiêm, ĐT4

29

- Các giống NĐ1, Việt hương chiêm có thể trồng trong 2 vụ: vụ xuân muộn và vụ mùa sớm, trên đất vàn chịu thâm canh cho năng suất khá nhưng chú ý phòng trừ bệnh bạc lá

- Giống HYT83, năng suất khá cao vượt Nhị ưu 903 từ 15 – 16%, sinh trưởng khoẻ, gọn cây, lá đứng, xanh đậm chống đổ tốt

- Giống N203, ĐT4 năng suất khá, đẻ nhánh từ trung bình đến khá, chống đổ và chịu rét tốt, thích hợp cấy trong trà mùa sớm

- Giống U34 có thời gian sinh trưởng tương đối ngắn, sinh trưởng khoẻ, lá đòng dài, to bản xanh đậm Có năng suất cao hơn bao thai, mộc tuyền, có khả năng thay thế 2 giống này trong vụ mùa muộn (Kết quả khảo và kiểm nghiệm giống cây trồng, 2002) [57, tr11-19]

Từ năm 1994- 1999 Bộ môn di truyền - Chọn giống, trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội đã nghiên cứu và cho ra đời tổ hợp lai mới Việt lai 20 với nhiều đặc tính ưu việt, đặc biệt là về thời gian sinh trưởng rất ngắn (vụ mùa chỉ có 85 – 90 ngày), Kết quả khảo nghiệm tại một số địa phương cho thấy: giống VL20 có khả năng thích ứng rộng có thể gieo cấy trong nhiều điều kiện sinh thái khác nhau Năng suất cao (vụ xuân có thể đạt 90 – 100 tạ/ha, vụ mùa: 70 - 80 tạ/ha) Hạt gạo dài 7 – 7,2 mm, độ bạc bụng 0 – 1 và chất lượng tốt (Nguyễn văn Hoan, 2004) [30, tr10]

2.2.4 Những nghiên cứu về cơ cấu cây trồng và chuyển đổi cơ cấu cây trồng trong hệ thống canh tác dựa vào lúa

Phân chia vùng nghiên cứu thành các vùng, tiểu vùng là căn cứ để xác

định cơ cấu cây trồng thích hợp Mỗi vùng hay tiểu vùng sinh thái riêng được phân biệt với các vùng khác bởi các đặc trưng về điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội Nhằm khai thác một cách tốt nhất tiềm năng về những điều kiện này dòi hỏi phải có một cơ cấu cây trồng thích hợp

30

Cơ cấu cây trồng bao hàm tỷ lệ giữa các nhóm, loại cây trồng Trong ngành trồng trọt, cơ cấu cây trồng được thể hiện qua tỷ lệ diện tích gieo trồng, giá trị sản lượng và một số chỉ tiêu khác trong một cơ sở sản xuất hay một vùng sản xuất nông nghiệp (Bùi huy Đáp, 1972) [17]

Cơ cấu cây trồng hợp lý “Là cơ cấu cây trồng phù hợp với đặc điểm

điều kiện tự nhiên và kinh tế- xã hội của một vùng và nó còn thể hiện tính hiệu quả của mối quan hệ giữa các loại cây trồng được bố trí trên đồng ruộng, làm cơ sở cho sản xuất trồng trọt phát triển toàn diện, mạnh mẽ, vững chắc theo hướng sản xuất thâm canh gắn với đa canh và theo hướng sản xuất hàng hoá có hiệu quả kinh tế cao” Đào thế Tuấn (1989) [60], Phùng Đăng Chinh,

Lý Nhạc (1987) [6]

Sự thay đổi của xã hội về nhu cầu nông sản, sự ra đời của tiến bộ kỹ thuật mới là động lực và tiền đề cho việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng Theo thời gian cơ cấu cây trồng có sự chuyển đổi, nhằm mang lại hiệu quả cao hơn cả về mặt kinh tế- xã hội và môi trường so với cơ cấu cũ

Thực chất của chuyển đổi cơ cấu cây trồng chính là việc thay đổi thành phần, tỷ lệ các loài cây trồng trên một đơn vị diện tích đất canh tác, chính là việc đưa vào sản xuất các loại cây trồng có năng suất cao, chất lương và hiệu quả kinh tế cao hơn các loại cây trồng cũ năng suất thấp, chất lượng kém, chính là quá trình phá vỡ thế độc canh trong trồng trọt để hình thành một cơ cấu cây trồng mới phù hợp, có hiệu quả kinh tế cao và cũng chính là quá trình

tổ hợp lại các công thức luân canh, tổ hợp lại các thành phần giống cây trồng, nhằm đảm bảo các thành phần cây trồng trong cơ cấu có mối quan hệ tương tác, thúc đẩy lẫn nhau nhằm khai thác tốt nhất các nguồn lực sẵn có như điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế - xã hội của địa phương để nâng cao hiệu quả sản xuất gắn với bảo vệ môi trường sinh thái (Lê Duy Thước, 1997) [60]

31

Việt Nam là một nước có nền nông nghiệp lâu đời gắn liền với nền văn minh lúa nước Do vị trí địa lý thuận lợi nên giao lưu văn hoá gắn liền với việc

du nhập các giống mới từ các nước nhiệt đới, á nhiệt đới và ôn đới sang Việt Nam Vì vậy thành phần cây trồng ở Việt Nam phong phú và đa dạng, nhiều loại cây trồng được sử dụng như: lúa, ngô, khoai, sắn, cây họ đậu, cây ăn quả, cây công nghiệp Đây là tiền đề thuận lợi trong việc lựa chọn và đưa vào hệ thống canh tác những loại cây trồng mới có giá trị cao hơn (Bùi Huy Đáp, 1983) [16]

Từ việc đa dạng hoá cây trồng đến việc đa dạng hoá mùa vụ và công thức luân canh, đây là một biện pháp hữu hiệu để nâng cao sức sản xuất của

hệ thống và tạo ra hệ thống ổn định (Đào Thế Tuấn, 1989) [59]

Về điều kiện cần thiết cho cho việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng Để tăng hiệu quả sử dụng ruộng đất ngoài việc cải tiến các biện pháp kỹ thuật trong quy trình thâm canh thì việc tạo ra những giống lúa mới có năng suất chất lượng cao, thích ứng cho từng vùng sinh thái là yêu cầu cấp bách trong giai đoạn hiện nay (Hoàng Tuyết Minh và cộng sự, 2003) [38]

Do sự đa dạng về điều kiện sinh thái và tập quán canh tác các công thức luân canh ở nước ta rất phong phú Mỗi vùng có các công thức luân canh khác nhau Trong vài chục năm qua, bằng cách sử dụng các giống ngắn ngày đặc biệt là giống lúa đã tạo điều kiện tăng thêm 1-2 vụ sản xuất/ năm

Một thể hiện điển hình là vụ động ở miền Bắc Theo Đào Thế Tuấn, trên đất 2 vụ lúa: xuân- mùa, với các giống lúa ngắn ngày có thể tăng hệ số sử dụng đất bằng cây trồng vụ đông hoặc vụ khác nhằm mục đích cải tạo đất theo các công thức luân canh:

+ Trên chân đất hai vụ lúa chủ động nước

• Lúa xuân – lúa mùa – cây vụ đông (ngô, khoai tây, khoai lang)

32

• Lúa xuân – lúa mùa – rau đông (cà chua, su hào, bắp cải)

+ Trên chân đất hai vụ lúa ngập nước

• Lúa xuân – lúa mùa – bèo dâu

• Lúa xuân - điền thanh – lúa mùa – bèo dâu

Với các công thức luân canh này trong những năm 70 - 80 đã làm tăng năng suất lúa, vụ đông phát triển trên quy mô rộng và trở thành vụ sản xuất chính (Đào Thế Tuấn, 1978) [58]

Từ những năm 1985 trở lại đây việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng đã

đem lại cho người nông dân thu nhập đáng kể Tại vùng trung du thuộc các tỉnh Bắc Giang trên chân đất 2 vụ lúa việc tăng thêm một vụ đông với các loại cây rau, màu đã nâng thu nhập trên đơn vị diện tích từ 13-15 triệu đồng/ha lên 18-20 triệu đồng/ha Việc chuyển đổi từ trồng lúa màu sang trồng hoa đạt thu nhập 70 triệu đến thậm chí trên 100 triệu đồng/ha tại Hà Nội, Vĩnh Phúc…

Chuyển đổi cơ cấu cây trồng được thực hiện trước hết trên cơ sở quá trình đổi mới chính sách trong việc tổ chức quản lý sản xuất và những định hướng trong việc sử dụng quản lý đất Tuy nhiên, sự ra đời và đưa vào ứng dụng nhanh các tiến bộ kỹ thuật, đặc biệt là tiến bộ kỹ thuật về giống cây trồng vật nuôi về vật tư và quy trình sản xuất là những điều kiện cần thiết đảm bảo cho việc chuyển đổi cơ cấu Để đáp ứng yêu cầu này, các nhà khoa học nông nghiệp đã nghiên cứu tìm ra các giống cây trồng mới với các đặc tính sinh học ưu việt Chẳng hạn như giống lúa mới có năng suất cao chất lượng khá hơn có thể tham gia vào chuyển đổi cơ cấu mùa vụ như: CV1, HT1, Bắc thơm số 7, DT122 v.v… các giống ngô như LVN10, LVN99, Bioseed, Pacific Giống khoai tây như Solara, Marena Các giống đậu tương ĐT12, ĐT 2000, giống lạc L14, L18, MD7, giống rau như cà chua MV1, C95, C50, các giống súp lơ, cải Với các giống cây trồng mới được chọn tạo, cùng với các giống

33

bản địa có nhiều đặc tính tốt cho phép cải tiến hoặc thiết lập các cơ cấu cây

trồng mới cho hiệu quả cao hơn cả về kinh tế- xã hội và môi trường (Bộ Nông

nghiệp và phát triển nông thôn (2003) [3]

Bảng 3: Hiệu quả của một số công thức luân canh

trong mô hình canh tác dựa vào lúa vùng đồng bằng sông Hồng

(Đơn vị: triệu đồng/ha/năm)

Công thức luân canh Tổng thu

1 Cơ cấu 2 lúa

Lúa xuân - Lúa mùa – Dưa hấu đông 68,7

Lúa xuân - Lúa mùa – Dưa chuột đông 56,1

2 Cơ cấu 1 lúa

Lạc xuân - Đậu tương hè – Khoai tây đông 52,4

Đậu tương xuân- Lúa mùa sớm – Lạc thu đông 50,0

3 Cơ cấu sản xuất hạt lúa lai

Sản xuất hạt lai F1 - đậu tương hè – Lúa mùa muộn 54,6

Sản xuất hạt lai F1 – Lúa mùa sớm – Khoai tây đông. 69,0

Sản xuất hạt lai F1 - Lúa mùa sớm –Đậu tương đông 50,0

(Nguồn: Viện cây l ương thực thực phẩm 2003

Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam 2003)

Về phương hướng chuyển đổi mô hình canh tác trên đất chuyên trồng

lúa, xuất phát từ mục tiêu sử dụng có hiệu quả đất đai và tăng thu nhập trên

đơn vị diện tích, một số mô hình canh tác được đề xuất:

34

- Đối với loại hình hiện tại đang canh tác 2 vụ lúa + vụ màu trên chân

đất vàn cao, chủ động nước có quy mô diện tích khá lớn có thể tạo thành vùng sản xuất tập trung, cây trồng chính là lúa, rau, đậu, ngô, khoai tây đông

- Loại hình canh tác 1 lúa + 2 màu trên chân đất vàn cao, phân tán có quy mô diện tích nhỏ hơn

- Trên chân đất trũng chuyển đổi sang trồng 1 vụ lúa + nuôi trồng thuỷ sản hoặc chuyển hẳn sang nuôi trồng thuỷ sản, có giá trị kinh tế cao hơn cả,

Đây là loại hình đang phổ biến ở vùng đất trũng

(Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp, 2003) [73]

Bên cạnh yếu tố xã hội là chính sách của nhà nước trong việc chuyển

đổi cơ cấu cây trồng Những thành tựu của khoa học công nghệ, mà trước hết

là những tiến bộ về giống cây trồng vật nuôi, quy trình thâm canh là những

điều kiện cần thiết cho việc cải tiến hoặc xây dựng mới mô hình canh tác Việc ứng dụng các mô hình này đã tạo ra khối lượng sản phẩm lớn và giá trị cao hơn phục vụ cho nhu cầu tiêu thụ trong nước và xuất khẩu

Một minh chứng thực tế điển hình là quá trình chuyển đổi cơ cấu cây trồng tại vùng Đồng bằng sông Hồng

Theo Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp, hiện tại 77% diện tích

đất nông nghiệp trong vùng đạt được tổng doanh thu bình quân 38 triệu

đồng/ha/năm, trong đó 17% diện tích (tương đương khoảng 140 nghìn ha) có

điều kiện để đạt tổng giá trị sản lượng trên 50 triệu đồng/ha (Viện Quy hoạch

và Thiết kế nông nghiệp, năm 2003) [73]

Về hiệu quả kinh tế của các hệ thống canh tác, vẫn theo đánh giá của Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp:

• Các mô hình canh tác đạt giá trị thu nhập trên đơn vị diện tích cao và

ổn định là những mô hình trong cơ cấu sản xuất không chỉ đơn thuần là cây

35

lúa, mà có sự kết hợp với các quá trình sản xuất khác như cây rau màu, cây công nghiệp ngắn ngày

• Có hệ số sử dụng đất rất cao (3- 4 vụ/năm) Trong công thức luân canh có từ 1-2 vụ sản xuất các sản phẩm khác có giá trị kinh tế cao như rau, hoa, cá trong vụ đông hoặc vụ hè

(Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp, năm 2003) [73]

Bảng 4 : Hiệu quả của một số mô hình chuyển đổi cơ cấu

1 2 lúa chất lượng cao 12.700 24.100 18.030 11.330

4 Dưa chuột + đậu tương

+ cải củ + khoai tây

(Nguồn: Viện quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp)

Như vậy một trong các yếu tố quyết định hiệu quả kinh tế của mô hình là biện pháp tăng hệ số quay vòng đất

Các nghiên cứu trước đây tại vùng này cho thấy: những hệ thống canh tác

2 vụ lúa/ năm tuy tương đối ổn định nhưng dù đạt năng suất khá cao vẫn

36

không thể cho thu nhập và lãi thuân cao Khi các giống lúa ngắn ngày được

đưa vào sử dụng đã rút ngắn đáng kể thời gian chiếm đất tạo điều kiện gieo trồng thêm 1 vụ mới đã tạo thêm việc làm cho nông dân nhưng quan trọng hơn thu nhập trên đơn vị diện tích tăng thêm từ 40-70% (Viện nghiên cứu cây lương thực, thực phẩm, 1995) [71]

37

3 đối t−ợng, Địa điểm, nội dung

3.1 Đối t−ợng, địa điểm và phạm vi nghiên cứu

+ Đối t−ợng nghiên cứu

Đề tài tiến hành nghiên cứu:

- Một số yếu tố đặc tr−ng về điều kiện tự nhiên của vùng trung du tỉnh Bắc Giang bao gồm: điều kiện khí hậu, đất đai

- Nghiên cứu cơ cấu cây trồng trong một số công thức luân canh chủ yếu

- Khả năng thích ứng của một số giống lúa thuần và giống lúa lai ngắn ngày, có nguồn gốc bản địa hoặc nhập nội trong điều kiện cụ thể của vùng trung du tỉnh Bắc Giang

- Hiệu quả của một số mô hình canh tác trong đó có sử dụng giống lúa ngắn ngày

+ Về địa điểm và phạm vi nghiên cứu

Đề tài đ−ợc thực hiện trên vùng đất bạc màu trung du Bắc Giang, bao gồm các huyện: Việt Yên, Tân Yên, Hiệp Hoà, Lạng Giang, Thị Xã Bắc Giang

+ Thời gian tiến hành

Đối với các nội dung nghiên cứu về điều kiện tự nhiên (khí hậu, đất đai) của vùng, về thực trạng cơ cấu cây trồng chúng tôi tiến hành từ tháng 6/2003 – 9/2004

Thí nghiệm nghiên cứu khả năng thích ứng của các giống, việc bố trí và

đánh giá các mô hình thử nghiệm đ−ợc tiến hành trong vụ mùa năm 2003 trên cả 3 trà lúa mùa sớm, mùa trung và mùa muộn

38

3.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Nghiên cứu đặc điểm điều kiện tự nhiên có liên quan đến sản xuất vụ mùa tại địa bàn nghiên cứu

- Điều kiện đất đai (tài nguyên đất đai, đặc điểm tính chất đất và tình hình sử dụng đất nông nghiệp)

- Điều kiện khí hậu, thời tiết (diễn biến các yếu tố khí tượng chủ yếu,

đặc trưng cơ bản về điều kiện khí hậu, thời tiết, tác động của điều kiện khí hậu thời tiết đến sản xuất trồng trọt)

Phương pháp áp dụng

- Nghiên cứu về đất đai: sử dụng các tài liệu thứ cấp như: bản đồ đất, bản đồ thổ nhưỡng, số liệu thống kê về tài nguyên đất nông nghiệp Khảo sát thực tế tại một số địa điểm thuộc vùng nghiên cứu về tình hình sử dụng đất

- Nghiên cứu về điều kiện khí hậu, thời tiết: sử dụng số liệu lưu trữ nhiều năm do cơ quan khí tượng cung cấp

3.2.2 Khảo sát đánh giá thực trạng sản xuất lúa vụ mùa tại vùng nghiên cứu

- Tình hình biến động về diện tích, năng suất các trà lúa mùa trong một

số năm gần đây (về cơ cấu giống, diện tích và năng suất)

- Đánh giá thuận lợi, khó khăn của các công thức luân canh

Sử dụng phương pháp:

Sử dụng số liệu thống kê lưu trữ, kết hợp điều tra khảo sát thực địa

39

3.2.3 Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, phát triển, khả năng thích ứng và tiềm năng năng suất của một số giống lúa mới có triển vọng trong các trà (mùa sớm, mùa trung và mùa muộn) trên địa bàn Trung du tỉnh Bắc Giang

Phương pháp nghiên cứu

*Bố trí các thí nghiệm khảo nghiệm :

Theo phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng Các công thức được

bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên

C- AYT77 I; II; III- Các lần nhắc lại

+ Số thí nghiệm: gồm 3 thí nghiệm trong 3 trà lúa vụ mùa:

- Trà sớm: gieo mạ 5/6, cấy 25/6

- Trà mùa trung: gieo mạ 30/6, cấy 17/7

- Trà muộn: gieo mạ 1/8, cấy 18/8

40