Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ đến năng suất giống lúa hương thơm số 1 trong điều kiện canh tác SRI tại huyện yên dũng, tỉnh bắc giang

luận văn

Bộ Giáo dục và đào tạo Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội

-
  -

Nguyễn trung đường

“ nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ đến năng suất giống lúa hương thơm số 1 trong

điều kiện canh tác sri (system of rice intensification) tại

huyện yên dũng – bắc giang”

Luận văn thạc sĩ nông nghiệp

Chuyên ngành: Kỹ thuật Trồng trọt Mã số: 60.62.01

Người hướng dẫn khoa học: TS Phạm Văn Cường

Hà Nội – 2008

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của tôi, Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng ñược

sử dụng và công bố trong các luận văn, luận án và các công trình khoa học nào trước ñây

Tôi xin cam ñoan rằng các thông tin trích dẫn ñược sử dụng trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc, ñảm bảo trích dẫn theo

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành luận văn này, ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ về mọi mặt của các thầy cô giáo, các tập thể và các cá nhân

Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể các thầy cô giáo, cán bộ Khoa Sau ðại học, ñặc biệt là bộ môn Cây lương thực- Khoa Nông học - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ðặc biệt xin chân thành cảm ơn TS Phạm Văn Cường, PGS.TS Hoàng Văn Phụ người

ñã tận tình hướng dẫn, tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi về mọi mặt trong suốt thời gian thực hiện ñề tài

Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh ñạo Trạm Khuyến nông huyện Yên Dũng - Bắc Giang ñã tạo ñiều kiện cho tôi có thể ñảm bảo thời gian thực hiện ñề tài

Cũng qua ñây cho tôi gửi lời cảm ơn chân thành tới các, tập thể,

cá nhân, bạn bè ñồng nghiệp và gia ñình ñã tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình hoàn thiện luận văn này

Luận văn này khó tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong nhận ñược những ý kiến ñóng góp của ñồng nghiệp và bạn ñọc

Xin chân thành cảm ơn

Hà n ội, ngày 16 tháng 12 năm 2008

Tác giả

Nguyễn Trung ðường

C¸c ch÷ viÕt t¾t

TBP: Trung b×nh møc ph©n bãn

BVTV: B¶o vÖ thùc vËt

LSD: Least Significant Different

SRI: System of Rice Intensification

NGO: Non Government Organization

ICM: Intergrated Crops Management

IPM: Intergrated Pest Management

FFS: Farmmer Field School

CEDAC: Centre d, Etude et de DÐveloppent Agricole Cambodgien

CAA: Community Aid Abroad

MRC: McKean Rehabilitation Center

IIRR: International Institute for Rural Reconstruction

MCC: Multiple Cropping Center

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.3: Lượng phân bón cho lúa 30

Bảng 1.2: Nhu cầu và cân ñối phân bón ở Việt Nam ñến năm 2020 37

Bảng 1.3: Lượng phân bón cho lúa 38

Bảng 3.1: Thời gian sinh trưởng của lúa ở công thức thí nghiệm (ngày) 50

Bảng 3.2: Tốc ñộ phát triển chiều cao cây lúa ở các công thức 53

thí nghiệm qua các giai ñoạn sinh trưởng 53

Bảng 3.3a: Tốc ñộ ñẻ nhánh của lúa ở các công thức thí nghiệm 58

Bảng 3.3b Khả năng ñẻ nhánh tối ña của lúa ở các công thức thí nghiệm 64

Bảng 3.4: Tổng số lượng rễ, tổng chiều dài rễ lúa 68

ở các thời kỳ sinh trưởng 68

Bảng 3.5:Chỉ số diện tích lá của lúa ở các thời kỳ sinh trưởng 75

(m2 lá/m2 ñất) 75

Bảng 3.6: Khối lượng chất khô tích luỹ của lúa qua các thời kỳ (gam/khóm)80 Bảng 3.8: Tình hình nhiễm một số ñối tượng sâu bệnh hại chính 88

Bảng 3.9: Các yếu tố cấu thành năng suất 94

Bảng 3.10: Năng suất của lúa ở các công thức thí nghiệm 97

Bảng 3.11: Sơ bộ tính toán chênh lệch thu chi 102

Môc lôc Trang phô b×a

Lêi cam ®oan

C¸c ch÷ viÕt t¾t

Danh môc c¸c b¶ng biÓu

Môc lôc

PHẦN MỞ ðẦU i

1 ðặt vấn ñề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

PHẦN 1:TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa trên thế giới và việt nam 3

1.1.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới 3

1.1.2 Tình hình sản xuất lúa ở việt nam 3

1.2 Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống lúa trên thế giới và việt nam 5

1.2.1 Tình hình nghiên cứu và chọn tạo giống lúa trên thế giới 5

1.2.2 Tình hình nghiên cứu và chọn tạo giống lúa trong nước 8

1.3 Tổng quan về kỹ thuật SRI 11

1.3.1 Lịch sử phát triển của kỹ thuật SRI 11

1.3.2 Những phương pháp của SRI 14

1.3.3 Những ñóng góp của SRI về môi trường và sự bền vững 16

1.3.4 Tình hình nghiên cứu về SRI ở một số nước 17

1.3.5 Tình hình nghiên cứu ứng dụng SRI ở Việt Nam 21

1.4 Yêu cầu dinh dưỡng của cây lúa 23

1.4.1 Yêu cầu về ñạm 23

1.4.2 Yêu cầu về lân 24

1.4.3 Yêu cầu về kali 25

1.5 Tình hình sử dụng phân bón cho sản xuất lúa 26

1.5.1 Cơ sở lý luận của việc bón phân cho cây lúa 26

1.5.2 Tình hình sử dụng phân bón cho cây lúa ở Việt nam 28

1.5.3 Lượng phân bón cho lúa ở các vùng trồng lúa chính 28

1.6 Những nghiên cứu về cỏ dại trên ruộng lúa ở Việt Nam 30

1.6.1 Thành phần cỏ dại 30

1.6.2 Các biện pháp trừ cỏ cho lúa 31

1.4 Yêu cầu dinh dưỡng của cây lúa 32

1.4.1 Yêu cầu về ñạm 32

1.4.2 Yêu cầu về lân 33

1.4.3 Yêu cầu về kali 34

1.5 Tình hình sử dụng phân bón cho sản xuất lúa 35

1.5.1 Cơ sở lý luận của việc bón phân cho cây lứa 35

1.5.2 Tình hình sử dụng phân bón cho lúa ở Việt nam 37

1.5.3 Lượng phân bón cho lúa ở các vùng trồng lúa chính 37

1.6 Những nghiên cứu về cỏ dại trên ruộng lúa ở Việt Nam 39

1.6.1 Thành phần cỏ dại 39

1.6.2 Các biện pháp trừ cỏ cho lúa 40

PHẦN 2 43

ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP 43

NGHIÊN CỨU 43

2.1 ðối tượng nghiên cứu 43

2.2.Thời gian và ñịa ñiểm nghiên cứu 43

2.3 Quy trình chăm sóc lúa theo SRI 43

2.4 Phương pháp nghiên cứu 44

2.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 44

2.4.2 Phương pháp lấy mẫu và theo dõi các chỉ tiêu 46

2.5 Phương pháp xử lý số liệu 48

PHẦN 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49

3.1 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến thời gian sinh trưởng của lúa 49

3.2 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến tăng trưởng chiều cao cây lúa 51 3.3 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến khả năng

ñẻ nhánh của lúa 56 3.3.1 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến số nhánh ñẻ 57 3.3.2 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến khả năng ñẻ nhánh tối ña của lúa 62 3.4 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến sinh trưởng, phát triển của rễ lúa 66 3.4.1 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến số lượng rễ 66 3.4.2 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến chiều dài rễ 70 3.5 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến chỉ số diện tích lá của lúa 74 3.6 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến khả năng tích luỹ chất khô của lúa 78 3.7 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến số lượng

cỏ dại 82 3.8 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến khả năng nhiễm một số ñối tượng sâu bệnh hại 86 3.9 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến các yếu

tố cấu thành năng suất 92 3.9.1 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến số bông/m2 92 3.9.2 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến tổng số hạt/bông 93

3.9.3.Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến và tỷ lệ

hạt chắc 95

3.9.4 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến khối lượng 1000 hạt 96

3.10 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến năng suất của lúa và hệ số kinh tế 96

3.10.1 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến năng suất lúa 96

3.10.2 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến hệ số kinh tế 99

3.11 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ ñến chênh lệch thu chi 101

PHẦN 4: KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 103

4.1 Kết luận 103

4.2 ðề nghị 103

TÀI LIỆU THAM KHẢO 104

PHẦN MỞ đẦU

1 đặt vấn ựề

Hệ thống các biện pháp nâng cao năng suất lúa (SRI Ờ System of Rice Intensification) ựược phát triển ở Madagascar vào ựầu những năm 1980 hiện ựang ựược ựánh giá ở các nước đông Nam Á cũng như ở 20 nước khác trên thế giới [46] Phương pháp này khai thác tiềm năng di truyền tồn tại trong cây lúa nhưng bị ức chế bởi các hoạt ựộng quản lý thông thường (ựể ruộng ngập nước, yếm khắ, cấy mạ già, cấy dầy và lạm dụng sử dụng phân bón hoá học ) [47]

SRI là hệ thống tổng hợp các biện pháp thâm canh lúa như cấy mạ non, khoảng cách cấy rộng, ựiều tiết nước hợp lý Từ sự thay ựổi một số hoạt ựộng canh tác chủ yếu này tạo nên sự phát huy tiềm năng di truyền vốn có của nó thúc ựẩy quá trình sinh trưởng phát triển của cây lúa tạo năng suất cao ựồng thời tăng hiệu quả sử dụng ựất và nước [47]

Phương pháp này có thể góp phần ựảm bảo an ninh lương thực bằng cách tăng năng suất lúa gấp ựôi năng suất trung bình hiện tại của thế giới mà không ựòi hỏi sử dụng giống mới hay ựầu tư thêm nhiều phân bón hoá học và thuốc bảo vệ thực vật Hơn một thập kỷ qua, trước những kết quả nghiên cứu

ựã ựược ghi nhận ở Madagascar cho thấy phương pháp này có thể cho năng suất lúa trung bình khoảng 8 tấn/ha/vụ, với năng suất cao nhất có thể gấp ựôi hoặc cao hơn, vượt xa những gì ựã ựược coi là giới hạn sinh học lớn nhất của lúa [46] SRI cũng ựưa ra một số câu hỏi về sự hiểu biết hiện nay về những tiềm năng và yêu cầu của cây lúa

Với lợi ắch như vậy, nó sẽ có thể tái sử dụng có hiệu quả ựất, nước, lao ựộng vào những việc khác Bằng việc áp dụng phương pháp thâm canh mới cũng sẽ làm:

+ Giảm áp lực nông nghiệp ựối với việc chuyển ựổi ựất lâm nghiệp sang ựất trồng lúa, do ựó giữ gìn, bảo vệ sự ựa dạng sinh học dễ dàng hơn

+ Làm giảm sự thiếu nước ựối với sản xuất nông nghiệp, một nguồn tài nguyên ựang ngày càng trở nên khan hiếm

+ Giảm ô nhiễm môi trường, do lạm dụng quá nhiều phân bón hoá học, thuốc bảo vệ thực vật ựể tăng năng suất lúa

Sự ựột phá của kỹ thuật SRI ựang gây sự nghi ngờ giữa các nhà khoa học ựối với những quá trình sinh học mà nó ựã sử dụng có lợi[46] Qua những báo cáo về những thử nghiệm gần ựây với SRI ở Campuchia, Thái Lan, Lào, Myanmar cho thấy ựây là một phương pháp ựang cần thêm những nghiên cứu, ựánh giá và giải thắch khoa học SRI cần ựược nghiên cứu hoàn thiện bởi vì

nó góp phần vào cả 2 mục tiêu quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên và nông nghiệp bền vững ở đông Nam Á [48]

Ở Việt Nam cũng ựã có những nghiên cứu về SRI, tuy nhiên mới tập trung vào nghiên cứu tuổi mạ, khoảng cách cấy và chế ựộ nước [15] nhưng về liều lượng phân bón và phương pháp trừ cỏ cho cây lúa cấy theo SRI thì chưa từng ựược nghiên cứu cụ thể

Do những yêu cầu khoa học và thực tiễn trên chúng tôi tiến hành nghiên

cứu ựề tài ỘNghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân bón và phương pháp

tr ừ cỏ ựến năng suất giống lúa hương thơm số 1 trong ựiều kiện canh tác SRI

(System of Rice Intensification) t ại huyện Yên Dũng Ờ tỉnh Bắc GiangỢ

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân bón ựến giống lúa hương thơm số 1 canh tác trong ựiều kiện SRI

- Tìm hiểu các phương pháp trừ cỏ ảnh hưởng ựến sinh trưởng phát triển của giống lúa hương thơm số 1 cấy trong ựiều kiện SRI

- Tìm hiểu tác ựộng của phân bón và phương pháp trừ cỏ ựến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lúa hương thơm số 1 cấy trong ựiều kiện SRI

- Xác ựịnh ựược liều lượng phân bón N:P:K thắch hợp cho giống lúa hương thơm số 1 canh tác trong ựiều kiện SRI tại Yên dũng Ờ Bắc giang

- Tìm ựược phương pháp trừ cỏ phù hợp cho cây lúa thâm canh trong ựiều kiện SRI

PHẦN 1:TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa trên thế giới và việt nam

1.1.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới

Theo thống kê của Viện Nghiên cứu lúa quốc tế, cho ựến nay lúa vẫn là cây lương thực ựược con người sản xuất và tiêu nhiều nhất Chắnh vì vậy, sản xuất lúa gạo trong vài ba thập kỷ gần ựây ựã có mức tăng trưởng ựáng kể nhằm ựáp ứng kịp thời tốc ựộ tăng trưởng dân số và những yêu cầu ngày càng cao về lương thực, sản xuất lúa gạo trong vài thập kỷ gần ựây ựã có mức tăng trưởng ựáng kể So với năm 1970 có diện tắch trồng lúa là 134,39 triệu ha, năng suất 23,0 tạ/ha, sản lượng 308,8 triệu tấn, thì năm 2001 có diện tắch là 155,0 triệu ha, năng suất 37,9 tạ/ha, sản lượng 587 triệu tấn Tuy tổng sản lượng lúa tăng 70% trong vòng 32 năm nhưng do dân số tăng nhanh, nhất là ở các nước ựang phát triển (Ở Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ La Tinh) nên lương thực vẫn là vấn ựề cấp bách phải ựược quan tâm trong những năm trước mắt cũng như lâu dài [6],[37], [40],[10]

Cuộc ỘCách mạng xanhỢ từ giữa thập niên 60 ựã có ảnh hưởng tắch cực ựến sản lượng lúa ở châu Á, nhiều tiến bộ kỹ thuật ựã ựược tạo ra ựể nâng cao năng suất và sản lượng lúa gạo Nhiều nước ở vùng này có diện tắch trồng lúa lớn, có kỹ thuật thâm canh tiên tiến và có kinh nghiệm dân gian phong phú

Có ựến 85% sản lượng lúa trên thế giới phụ thuộc vào 8 nước ở châu Á, ựó là Trung Quốc, Ấn độ, Inựônêsia, Bangladesh, Thái Lan, Việt Nam, Myanmar, Nhật Bản Hiện nay, châu Á có diện tắch lúa cao nhất: 133,2 triệu ha và sản lượng 477,3 triệu tấn, năng suất bình quân ựạt 36 tạ/ha (chiếm 90% lượng thóc trên thế giới và cũng tiêu thụ khoảng 90% lượng gạo thế giới)[5]

1.1.2 Tình hình sản xuất lúa ở việt nam

Với ựiều kiện khắ hậu nhiệt ựới, Việt Nam có thể coi là cái nôi hình thành cây lúa nước đã từ lâu, cây lúa ựó trở thành cây lương thực chủ yếu, có

ý nghĩa ựáng kể trong nền kinh tế và xã hội nước ta Với ựịa bàn trải dài trên

15 vĩ ñộ Bắc bán cầu, từ Bắc vào Nam ñó hình thành những ñồng bằng châu thổ trồng lúa phì nhiêu [10]

Việt Nam là một nước nông nghiệp, có tới 75% dân số sản xuất nông nghiệp và từ lâu cây lúa ñó ăn sâu vào tiềm thức người dân, nó có vai trò rất quan trọng trong ñời sống con người Lúa gạo không chỉ giữ vai trò trong việc cung cấp lương thực nuôi sống mọi người mà còn là mặt hàng xuất khẩu ñóng góp không nhỏ vào nền kinh tế quốc dân Mặt khác, do có ñiều kiện tự nhiên thuận lợi phù hợp cho cây lúa phát triển nên lúa ñược trồng ở khắp mọi miền của ñất nước Trong quá trình sản xuất lúa ñó hình thành nên 2 vùng sản xuất rộng lớn ñó là vùng ðồng bằng châu thổ Sông Hồng và ðồng bằng sông Cửu Long [24], [29]

Trước năm 1945, diện tích ñất trồng lúa của nước ta là 4,5 triệu ha, năng suất trung bình ñạt 1,3 tấn/ha, sản lượng 5,4 triệu tấn [10] Hiện nay, với những tiến bộ kỹ thuật vượt bậc trong nông nghiệp, người dân ñó ñược tiếp cận với những phương thức sản xuất tiên tiến nên họ ñã dám mạnh dạn áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất, dùng các giống lúa mới, các giống lúa

ưu thế lai, các giống lúa cao sản, các giống lúa thích nghi với ñiều kiện ñặc biệt của từng vùng, các giống lúa chất lượng ñạt tiêu chuẩn xuất khẩu…, kết hợp ñầu tư thâm canh cao, hợp lý Nhờ vậy, ngành trồng lúa nước ta ñã có bước nhảy vọt về năng suất, sản lượng và giá trị kinh tế Năm 1996, nước ta xuất khẩu ñược 3,2 triệu tấn lương thực, năm 1999, nước ta vươn lên ñứng hàng thứ 2 trên thế giới về xuất khẩu gạo Năm 2002, tổng sản lượng lương thực ñạt 36,4 trệu tấn, trong ñó lúa chiếm 70% Tuy nhiên, con số này bị trững lại vào năm 2003 giảm xuống còn 34,5 triệu tấn ðiều này ñang ñặt ra những yêu cầu mới trong nông nghiệp Trong ñiều kiện hiện nay, xu hướng

ñô thị hoá, công nghiệp hoá ñang diễn ra mạnh, dân số liên tục tăng làm diện tích ñất nông nghiệp nói chung và diện tích ñất trồng lúa nói riêng ngày càng

bị thu hẹp Vì vậy, vấn ñề cấp thiết ñặt ra ở ñây là cần phải nâng cao hơn nữa

năng suất và chất lượng lúa, nhằm ñáp ứng ñược nhu cầu lương thực cho người dân và cho xuất khẩu [29]

1.2 Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống lúa trên thế giới và việt nam

1.2.1 Tình hình nghiên cứu và chọn tạo giống lúa trên thế giới

Cùng với sự phát triển của loài người, nghề trồng lúa ñược hình thành và phát triển, trình ñộ thâm canh lúa của nông dân ngày một nâng cao Các giống lúa ñịa phương không ưa thâm canh, khả năng chống chịu kém, năng suất thấp Vì thế việc tạo ra các giống lúa có năng suất cao, ưa thâm canh, thích nghi với ñiều kiện sinh thái từng vùng là vấn ñề hết sức cần thiết Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) trải qua hơn 40 năm tồn tại và phát triển ñã lai tạo, chọn lọc hàng trăm giống lúa tốt trồng phổ biến trên thế giới Các giống lúa: IRI8; IRI5; IRI6; IR30 và những giống lúa khác ñã tạo ra sự nhảy vọt về năng suất Cùng với IRRI, các viện khác như CIRAT, ICRISAT cũng ñã chọn lọc ra những giống lúa tốt góp phần làm cho sản xuất lúa gạo trên thế giới có những thay ñổi quan trọng ðến năm 1990, sự thành công của các vùng áp dụng cách mạng xanh làm cho sản lượng lúa của những nơi ñó tăng lên gấp ñôi so với trước

Năm 1926 J.M Jones là người ñầu tiên phát hiện về ưu thế lai của lúa ở những tính trạng số lượng và năng suất Sau Jone, nhiều công trình nghiên cứu khác xác nhận sự xuất hiện ưu thế lai ở lúa về sự tích luỹ chất khô (Rao,

1965, Jenning, 1967), về một số ñặc tính sinh lý (Mc Donal và cộng sự, 1971; Lin và Yuan, 1980 ) Virmani và cộng sự (1986) ñã kết luận rằng: Ưu thế lai

ở lúa biểu hiện ña dạng, ưu thế lai có thể làm tăng từ 36,9 – 91% năng suất hạt, từ 55,7 % số hạt trên bông, 14 – 31% khối lượng 1000 hạt [5]

Các nhà khoa học Ấn ðộ, Nhật Bản là những người ñầu tiên ñề xuất

mở rộng sản xuất lúa lai thương phẩm Tại Viện lúa quốc tế - IRRI, các nhà khoa học ñó xây dựng chương trình nghiên cứu về lúa lai làm cơ sở cho phát

triển sản xuất lúa lai thương phẩm Song tất cả họ ñều chưa thành công và chưa tìm ra phương pháp thích hợp ñể sản xuất hạt lai [2]

Năm 1964, các nhà khoa học Trung Quốc ñã tìm ra một dạng lúa dại bất dục, sau ñó họ ñã thành công trong việc chuyển gen bất dục ñực tế bào chất vào lúa trồng tạo ra các dòng lúa bất dục ñực (CMS) mở ñường cho công tác khai thác ưu thế lai thương phẩm sau này [7], [17], [42]

Năm 1973, Trung Quốc ñó sản xuất ñược hạt lai F1 hệ 3 dòng nhờ sử dụng 3 loại dòng bố mẹ là: dòng bất dục tế bào chất, dòng duy trì bất dục và dòng phục hồi hữu dục Năm 1974, Trung Quốc ñó giới thiệu một số tổ hợp lai thuộc hệ 3 dòng với ưu thế lai rất cao như: Shan ưu 2, Shan ưu 6, Shan ưu 63 Năm 1975, quy trình kỹ thuật sản xuất hạt lai hệ 3 dòng ñược hoàn thiện

và ñưa ra sản xuất [17], [42]

Năm 1976, Trung Quốc ñó sản xuất ñược hạt lai F1 và gieo cấy 140.000 ha lúa lai, từ ñó diện tích lúa lai tăng lên liên tục kéo theo năng suất lúa của cả nước tăng với tốc ñộ cao Vào những năm 1990, Trung Quốc ñó trồng ñược 15 triệu ha lúa lai, chiếm 46% tổng diện tích lúa, năng suất vượt 20% so với giống lúa thuần tốt nhất (Yuan L.P, 1993) Qui trình kỹ thuật nhân dòng bố mẹ và sản xuất hạt lai ngày càng hoàn thiện Năng suất hạt giống F1 tăng lên tương ñối vững chắc Với những thành công về lúa lai của Trung Quốc ñó mở ra triển vọng to lớn trong phát triển lúa lai ở nhiều nước trên thế giới

Năm 1973, Shiming Song phát hiện ra ñược dòng bất dục mẫn cảm ánh sáng ngày ngắn (PGMS) từ giống Nongken 58 [17] Nhiều kết quả nghiên cứu khác về lúa lai hai dòng cũng ñó ñược công bố Năm 1991, các nhà khoa học Nhật Bản ñó áp dụng phương pháp gây ñột biến nhân tạo ñể tạo ra dòng bất dục ñực mẫn cảm với nhiệt ñộ [11] Chương trình phát triển lúa lai giữa các

loài phụ (indica/japonica) ñược bắt ñầu từ năm 1987 nhờ sự phát hiện và sử

dụng gen tương hợp rộng, mở ra tiềm năng về năng suất cao cho các giống lúa lai hai dòng [11] Những tổ hợp giữa các loài phụ như: Chen 232/26 Zhazao; 3037/02428 và 6154S/vaylava ñưa ra ở Trung Quốc nhưng không ñược sử

dụng trong sản xuất ựại trà, vì cây F1 quá to, bông quá lớn, số dảnh ắt, dạng lá quá rộng Bởi thế, Yang và cộng sự năm 1997 ựó ựề xuất một lý thuyết chọn giống năng suất siêu cao thông qua việc kết hợp dạng hình lý tưởng và ưu thế lai thắch hợp [38] Năm 1992, diện tắch gieo trồng lúa lai hai dòng ở Trung Quốc là 15.000 ha với năng suất 9-10 tấn/ha, năng suất cao nhất ựạt ựược là 17,0 tấn/ha Năm 1997, ựã có 640.000 ha năng suất trung bình cao hơn lúa lai

ba dòng 5-15% đến năm 2001, diện tắch lúa lai hai dòng ựạt 2,5 triệu ha Một

số tổ hợp lai hai dòng ựiển hình có năng suất ựạt hơn 10,5 tấn/ha ở ựiểm trình diễn và năng suất trung bình trên diện rộng là 9,1 tấn/ha đã có những tổ hợp lúa lai hai dòng mới ựạt 12 ựến 14 tấn/ha trong ô thắ nghiệm Hầu hết các tổ hợp lai hai dòng ựều cho năng suất cao và phẩm chất tốt hơn so với các tổ hợp lai ba dòng [17] Gần ựây hướng nghiên cứu phát triển lúa lai một dòng là mục tiêu cuối cùng rất quan trọng của công tác chọn giống lúa lai ở Trung Quốc Ý tưởng của Yuan L P là cố ựịnh ưu thế lai và sản xuất lúa lai thuần ựó trở thành những ựề tài lớn, quan trọng trong các chương trình quốc gia về phát triển khoa học và công nghệ cao

Như vậy, xu thế phát triển tất yếu của lúa lai, theo Yuan L.P ựó khởi xướng là phát triển từ hệ thống ba dòng ựến hệ thống hai dòng và sau ựó là lúa lai hệ một dòng hay cố ựịnh ưu thế lai ở F1 thành lúa lai thuần [17]

Sự phát triển thành công của công nghệ sản xuất lúa lai ở Trung Quốc

ựó ựược ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới Hiện nay, có 17 nước nghiên cứu và sản xuất lúa lai ựó ựưa tổng diện tắch lúa lai của thế giới lên khoảng 10% tổng diện tắch trồng lúa và chiếm 20% tổng sản lượng lúa gạo toàn thế giới, song phát triển mạnh nhất vẫn là Việt Nam và Ấn độ Lúa lai thực sự ựã mở ra hướng phát triển mới ựể nâng cao năng suất và sản lượng lúa cho xã hội loài người [7]

Một số lĩnh vực khác như, phân bón, bảo vệ thực vật, chế biến sau thu hoạch, tiêu thụ và xuất khẩu gạo cũng có nhiều nghiên cứu và ựạt ựược một

số thành công nhất ựịnh [6]

1.2.2 Tình hình nghiên cứu và chọn tạo giống lúa trong nước

Trước năm 1945, bằng ñức tính cần cù sáng tạo, dân tộc Việt Nam ñã ñúc rút ñược nhiều kinh nghiệm sản xuất và ñã sử dụng các giống lúa ñịa phương, tuy năng suất không cao nhưng có chất lượng tốt, chống chịu tốt với các ñiều kiện bất lợi của môi trường và sâu bệnh hại Nhiều giống lúa ñược ông cha ta truyền lại qua nhiều ñời như các giống Chiêm Tép, Chiêm Sài ðường, Chiêm Cút , các giống trồng trồng trong vụ mùa như lúa Di, lúa Dự, lúa Tám Xoan

Sau ngày hoà bình lặp lại (1945) ở miền Bắc các nhà nông học ñã nhập nội, thử nghiệm sản xuất nhiều giống lúa ngắn ngày của Trung Quốc, làm tiền

ñề cho vụ lúa xuân ra ñời, ñó là các giống Trân Châu Lùn, Trà Trung Tử Khi ñất nước hoàn toàn giải phóng (1975) Việt Nam ñã tập trung nhiều vào nghiên cứu lúa, ñặc biệt là công tác chọn tạo giống lúa Nhờ các thành tựu nghiên cứu và áp dụng tiến bộ kỹ thuật, năng suất lúa của Việt Nam không ngừng tăng lên Chúng ta ñã nhập một số giống lúa từ Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) và một số nước khác, do ñó Việt Nam có bộ giống lúa rất phong phú [5]

Việt Nam bắt ñầu nghiên cứu lúa lai từ năm 1985, nhưng thực sự ñược xúc tiến mạnh từ những năm 1990 Một số dòng bất dục ñực tế bào chất, dòng phục hồi và tổ hợp lúa lai ba dũng ñược nhập nội từ Trung Quốc và IRRI ñó ñược ñánh giá Những kết quả bước ñầu ñó xác ñịnh ñược một số dòng bố mẹ

và giống lúa lai thích ứng với ñiều kiện sinh thái và sản xuất của Việt Nam, ñem lại năng suất và hiệu quả kinh tế cao (Quách Ngọc Ân, 2002)

Công tác nghiên cứu và chọn tạo các giống lúa lai ở Việt Nam cũng ñược thúc ñẩy mạnh mẽ, tập trung vào việc thu thập, ñánh giá các dòng bất dục ñực nhập nội, sử dụng các phương pháp chọn giống truyền thống như lai hữu tính, ñột biến ñể tạo các dòng bố mẹ mới Các kết quả nghiên cứu ñó xác ñịnh ñược các vật liệu bố mẹ tốt, thích ứng với ñiều kiện sinh thái miền Bắc

và có khả năng cho ưu thế lai cao như các dòng mẹ: BoA-B, IR58025A-B,

VN-01, 11S, TGMS7, TGMS11, TGMSVN1, T1S-96, 103S, TGMS6; các dũng bố: R3, R20, R24, RTQ5 Hoàng Tuyết Minh, 2002 [26], Nguyễn Trớ Hoàn, Nguyễn Thị Gấm, 2003 [22], Phạm Ngọc Lương, 2000 [25], Hà Văn Nhân, 2002 [27], Nguyễn Thị Trâm, 2005 [33]

Từ năm 1997 ñến năm 2005, có khoảng 68 giống lúa lai trong nước ñược khảo nghiệm, trong ñó có 3 giống ñược công nhận chính thức: Việt Lai

20, HYT83, TH3-3, một số giống ñược công nhận tạm thời HYT57, TM4, HYT100, HYT92, TH3-4, HC1, TH5-1 và Việt Lai 24 và một số giống triển vọng khác [8]

Ngoài ra, chúng ta cũng tích cực nhập nội các giống lúa lai nước ngoài, chọn lọc các tổ hợp lai tốt, thích ứng với ñiều kiện Việt Nam ñể phục vụ sản xuất Cho ñến nay, Việt Nam ñó cú ñược một cơ cấu giống lúa lai khá ña dạng, ngoài các giống ñang ñược sử dụng phổ biến trong sản xuất như: Nhị

ưu 838, Nhị ưu 63, D.ưu 527, Bồi tạp sơn thanh, Bác ưu 903, nhiều giống mới ñược mở rộng trong sản xuất có năng suất, chất lượng khá như: Khải phong 1, Q.ưu số 1, CNR36, Nghi hương 2308, VQ14, Phú ưu số 1 và một số giống lúa lai của Việt Nam như HYT83, HYT100, TH3-3, Việt lai 20, TH3-4 Trần Văn Khởi, 2006 [23], Phạm ðồng Quảng, 2006 [28]

Ngoài những thành công về giống lúa, nhiều nghiên cứu về phân bón, về các biện pháp canh tác như kỹ thuật làm mạ, gieo thẳng, sạ ngầm, ñang ñược nghiên cứu và thu nhiều thành công Ở Việt Nam, phương thức trồng lúa theo cách gieo mạ - nhổ cấy là phương thức cổ truyền, ñược áp dụng ở nhiều vùng trồng lúa khắp miền Bắc Phương thức này có ưu ñiểm: Tăng hệ

số sử dụng ñất trồng lúa, áp dụng ñược cho tất cả các loại ñất ñai, các loại ruộng (ñồng chiêm trũng, thùng ñấu, ruộng chưa ñược cải tạo bằng phẳng ) Giai ñoạn mạ (lúa non) dễ quản lý, chăm sóc vì ñược gieo tập trung, mật ñộ dày, diện tích nhỏ ðược nhiều nơi áp dụng, phù hợp với trình ñộ thâm canh thấp, không yêu cầu cao về mọi mặt Tuy nhiên còn có những nhược ñiểm như: Tốn công ñầu tư (công nhổ mạ, công cấy) tốn giống, hạn chế khả năng ñẻ

nhánh, mạ nhổ bị ñứt, bị chết, năng suất thường thấp hơn gieo thẳng nếu cùng một giống

Những năm 1996 – 1997 Nhật Bản, Trung Quốc, Việt Nam ñã ñưa ra phương thức cấy mạ non ñể lợi dụng sự ñẻ nhánh sớm của lúa, khắc phục hiện tượng lúa non dễ chết do diện tích rộng khó quản lý, hay bị khô hoặc ngập, bị cỏ dại lấn át Phương thức này có ưu ñiểm:

- Giai ñoạn mạ non (<3 lá) dễ quản lý, chăm sóc do diện tích gieo mạ nhỏ

- Phù hợp với ñặc ñiểm sinh vật học của cây lúa, cấy xong lúa ñẻ ngay ở giai ñoạn 4 lá, tăng khả năng ñẻ nhánh của lúa, khả năng thành bông cao hơn, tiết kiệm giống ñầu tư và năng suất thường cao

- Khắc phục ñược hiện tượng mất khoảng, giảm mật ñộ, giảm số bông/m2

- Thời gian gieo mạ ngắn, diện tích nhỏ do mật ñộ dày vì thế chủ ñộng

về thời vụ, có thể gieo khi thời tiết ñã thuận lợi, gieo ở nơi có ñiều kiện tốt Trong vụ xuân ở miền Bắc, thường cấy vào tháng 1 – tháng 2 với tuổi

mạ 5 -6 lá( khoảng 24 – 30 ngày)

+ Về mật ñộ cấy: Cấy với mật ñộ bao nhiêu là tuỳ thuộc vào giống lúa, mùa vụ, tuổi mạ, ñiều kiện ñất ñai, phân bón và tập quán canh tác của từng ñịa phương Hiện nay về lý thuyết tồn tại 2 quan ñiểm:

- Cấy thưa ñể ăn nhánh ñẻ: Cơ sở của quan ñiểm này như sau

ðẻ nhánh là ñặc ñiểm sinh vật học của cây lúa, cần phải lợi dụng nhánh

ñẻ ra ñể tăng số lượng bông/m2, tiết kiệm ñược hạt giống và mạ

- Cấy dày ñể ăn bông chính: Lý do vì ñể lúa ñẻ sẽ tốn dinh dưỡng, tốn sức và ñẻ nhánh phụ thuộc vào nhiều yếu tố mà con người khó khống chế như thời tiết khí hậu, dinh dưỡng mỗi bên ñều có những câu ca dao nhằm bảo vệ

ý kiến của mình như:

“C ấy thưa thì thừa thóc

C ấy dày thì cóc ñược ăn”

Và “C ấy thưa thì thừa ñất

C ấy dày thóc chất ñầy kho”

Cấy dày hợp lý ngoài tác dụng tăng số bông/m2 còn có tác dụng hạn chế

cỏ dại Cấy dày còn làm cho bộ rễ lúa ăn sâu, tăng tỷ lệ ñẻ nhánh hữu hiệu, tận dụng và tiết kiệm ñược dinh dưỡng Những nơi trình ñộ thâm canh chưa cao, biện pháp cấy dày hợp lý mang lại hiệu quả cao

Một số khoảng cách ñang ñược áp dụng rộng rãi trong sản xuất lúa hiện nay là;

20cm x 10cm x 3-4 dảnh/khóm 20cm x 7 -8cm x 1 dảnh/ khóm (với nhân giống lúa) 20cm x 12cm x 2 -3 dảnh/khóm

27cm x 5cm x 3 -4 dảnh/khóm Cấy theo các khoảng cách trên có thể lợi dụng hiệu ứng hàng biên Trong thực tế cấy với mật ñộ bao nhiêu thì vừa? Hiện tại cấy với mật ñộ 40 –

60 khóm/m2 Nếu ñất tốt, nhiều phân, cấy sớm, cấy mạ non thì cấy thưa, cấy

ít dảnh/khóm ñể tiết kiệm giống Nếu ñất xấu, ít phân, cấy mạ già, cấy muộn

và giống ñẻ kém thì phải cấy dày hơn

Từ những kết quả nghiên cứu khoa học và ñúc rút kinh nghiệm ñã xây dựng ñược hệ thống mùa vụ, hệ thống cây trồng hợp lý ñể khai thác tiềm năng hiện có, ñã nghiên cứu yếu tố hạn chế và biện pháp sử dụng, cải tạo các loại ñất trồng lúa như ñất bạc màu, ñất chua, ñất phèn, ñất chua mặn, ñất chiêm trũng Nhờ vậy mà năng suất và tổng sản lượng lúa ngày một tăng cao Những năm gần ñây nông dân trồng lúa ngoài việc sử dung tối thích phân hoá học họ còn biết sử dụng tốt những phụ phẩm của nông nghiệp, nguồn vi sinh vật trong ñất nhằm tránh ô nhiễm môi sinh, thực hiện nền nông nghiệp hữu cơ.[5]

1.3 Tổng quan về kỹ thuật SRI

1.3.1 Lịch sử phát triển của kỹ thuật SRI

Kỹ thuật SRI ñược phát triển ở Madagascar vào ñầu những năm 1980 và hiện ñang ñược phổ biến bởi tổ chức phi chính phủ (NGO) Association Tefy

Saina, kỹ thuật này giúp tăng năng suất lúa một cách bền vững Năng suất trung bình theo SRI khoảng 8 tấn/ha, gấp hơn 2 lần năng suất trung bình hiện nay của thế giới (3,6 tấn/ha) [46]

Bằng cách thay đổi phương pháp cũ đối với việc trồng lúa ở những vùng đất trũng, lựa chọn và thay thế những phương pháp quản lý cây trồng, đất, nước và dinh dưỡng, SRI đồng thời làm tăng hiệu suất sử dụng đất, lao động

và nước Phương pháp này cĩ thể gĩp phần lớn hơn vào an ninh lương thực

và hệ sinh thái bền vững Chúng ta khơng mong đợi SRI sẽ làm tăng gấp đơi sản lượng lúa của thế giới SRI cũng khơng thể áp dụng đối với tất cả mơi trường nơng nghiệp, mặc dù những nguyên lý của nĩ cĩ sự thích ứng rộng đối với việc phát triển nơng nghiệp Trong một số trường hợp, việc tăng gấp đơi sản lượng lúa là khơng cần thiết và sẽ cĩ sự tác động khơng mong muốn về giá đối với người nơng dân Hơn nữa, chúng ta hiểu rằng SRI làm tăng yếu tố năng suất bằng cách nâng cao thu nhập và sự thịnh vượng, an tồn cho cả người sản xuất và người tiêu thụ, cho phép nơng dân dành nguồn đất, lao động, nước vào việc khác, cơng cụ tốt hơn việc tăng sản lượng lương thực [46],[47]

SRI khơng theo cách thơng thường khi tăng năng suất của một nhân tố

mà lại làm giảm năng suất của nhân tố khác Những hiệu quả tích cực của SRI đạt được bởi lợi dụng các quá trình sinh học thay vì dựa vào việc đầu tư phân bĩn hố học và thuốc bảo vệ thực vật để tăng sản lượng[48] Những hiệu quả này cĩ được từ việc tăng cường hoạt động của vi sinh vật hút Nitơ và Oxy tự

do trong khơng khí, thơng qua sự lao động chăm chỉ, đúng kỹ thuật và hệ sinh thái nơng nghiệp hoạt động mạnh Tuy nhiên điều này vẫn là phỏng đốn vì

nĩ khơng được khẳng định bởi những nghiên cứu cụ thể Cần thực hiện những nghiên cứu thêm nữa để củng cố, xác minh những quá trình phức tạp nào đang hoạt động, bao hàm cả việc làm cho những phương pháp SRI cĩ năng suất cao đến như vậy [46],[47]

Những kinh nghiệm ở Madagascar hơn 10 năm qua ựã chỉ ra tác dụng của những biện pháp quản lý khác nhau mà không phụ thuộc vào giống Cho ựến nay tất cả các giống ựều ựã phản ứng tắch cực ựối với các biện pháp ựã ựược khuyến cáo ựể quản lý cây trồng, ựất, nước và dinh dưỡng, mặc dù một vài giống năng suất cao hiện nay ựã cho năng suất cao nhất 15 Ờ 20 tấn/ha, thậm chắ cao hơn Năng suất thường ựạt gấp ựôi mà không sử dụng bất kỳ sự ựầu tư giống mới cũng như phân bón, hay hoá nông nghiệp, miễn là các biện pháp SRI ựược sử dụng thắch hợp và ựúng kỹ thuật Năng suất cao nhất tuỳ thuộc vào kỹ năng của người nông dân trong việc quản lý và làm tăng thêm

ựộ phì nhiêu ựất thông qua những biện pháp quản lý nước và dinh dưỡng một cách cẩn thận [46]

SRI ựặt ra một vấn ựề hạch toán cho việc canh tác lúa giữa những biện pháp mới ựược thực hiện ựể làm tăng năng suất với những biện pháp thông thường vẫn ựược làm Năng suất cao nhất với SRI vượt xa những gì ựược

nghĩ chung chung là Ộgiới hạn sinh học tối ựaỢ ựối với lúa ựã gây ra tranh

luận trong giới khoa học Chúng ta ựã biết các hoạt ựộng SRI tác ựộng nhẹ ựến tiềm năng di truyền trong cây lúa, những tiềm năng ựang bị che khuất bởi những biện pháp canh tác lúa thông thường ở vùng ựất thấp [47]

Sau khi bị lãng quên trong 10 năm, những ựánh giá một cách có hệ thống

về SRI, ựược thực hiện bởi Fr Henryde Laulanie, S.J (1993), ựược bắt ựầu vào năm 1994 Những ựánh giá ựầu tiên bên ngoài Madagascar ựã ựược thực hiện tại đại Học Nông Nghiệp Nanjing (Nanjing Agricultural University) năm 1999 và ựã ựạt ựược năng suất 9,2 Ờ 10,5 tấn/ha, chỉ sử dụng khoảng 1/2 lượng nước tưới như bình thường Năm 2000, cục nghiên cứu và phát triển nông nghiệp Indonesia ựã ựạt ựược năng suất 9,5 tấn/ha, trong những thử nghiệm SRI vào mùa mưa tại trạm Sukamandi Từ ựó về sau việc ựánh giá sử dụng các biện pháp SRI ựã và ựang ựược trải rộng nhanh chóng, vì vậy hiện nay nó ựang ựược xúc tiến thực hiện ở hơn 20 nước trên thế giới bao gồm cả 6 nước đông Nam Á [46],[47]

1.3.2 Những phương pháp của SRI

Fr Henryde Laulanie và các ñồng nghiệp của ông ở Tefy Saina ñã không bao giờ coi SRI như là một công nghệ, nói cách khác là một tập hợp cố ñịnh những biện pháp ñược áp dụng với những kết quả không ñổi trong mọi ñiều kiện Hơn thế nữa họ xem xét ñó như là một phương pháp, một triết lý ñược dựa trên những nguyên tắc quy nạp từ những quan sát thực tế (theo dõi thực nghiệm) ñối với cây lúa như thế nào ñể có thể ñạt ñược năng suất cao nhất (Laulanie, 1993) [46], [45]

Cấy mạ non: 8 – 15 ngày tuổi, chỉ với 2 lá nhỏ (ñể chỉ rằng cây trồng vẫn chưa bắt ñầu giai ñoạn phát sinh thứ 4 của quá trình sinh trưởng của chúng) thay vì mạ 21 ngày hoặc già hơn Việc này ñã bảo vệ, giữ gìn tiềm năng của cây lúa về sự ñẻ nhánh nhánh nhiều và sự sinh trưởng của rễ Tiềm năng này

- Cấy một cách cẩn thận: Vì những cây mạ non bị thương tổn rất nhỏ và

có thể nhanh chóng phục hồi sự sinh trưởng của chúng ðiều này là khả thi bởi vì số khóm lúa cấy trên một diện tích ít hơn bình thường Lượng giống gieo theo SRI là 5 – 10 kg/ha, bình thường gieo nhiều hơn 10 lần hoặc nhiều hơn

tri ển tốt trên ñất ñược tưới ướt sũng hay thậm chí ngập nước, trong suốt một

ph ần hay toàn bộ chu kỳ sinh trưởng của nó Một lý do chính ñể tưới ngập

m ột ruộng lúa là hầu hết những giống lúa ñều duy trì sự sinh trưởng tốt hơn

và s ản xuất năng suất hạt cao hơn khi ñược trồng trên ñất ngập nước so với

tr ồng trên ñất không ngập nước” (De Datta 1987;43;297 - 298) Thông thường khi cây lúa bắt ñầu bén rễ, hồi xanh sau khủng hoảng ban ñầu, chỉ một lớp nước mỏng ñược duy trì trên ruộng (1- 2cm) sau ñó ruộng nước ñược tháo cạn nước 10 – 20 ngày trước khi thu hoạch Những biện pháp như thế nào ñể quản lý tốt nhất ñối với một ruộng lúa cụ thể tuỳ thuộc và kiểu ñất, chất lượng ñất và cần ñược chứng minh qua thí nghiệm của nông dân và một ñiều dễ nhận thấy rằng những biện pháp quản lý nước của nông dân thay ñổi một cách ñáng ghi nhận [48]

- Khi ruộng lúa không ñược giữ ngập nước, việc kiểm soát cỏ dại tốt trở nên cần thiết Sử dụng dụng cụ cào cỏ ñơn giản, rẻ tiền, ñược phát triển bởi IRRI những năm 1960, bằng cách ñẩy lên, xuống, ngang, dọc, nó làm thông thoáng khí tầng ñất mặt ñồng thời kéo ñược cỏ ñi Việc làm cỏ nên bắt ñầu 10 ngày sau khi cấy và ñược lặp lại 2 – 3 lần cách nhau 10 ngày Mặc dù ñây là phần ñòi hỏi nhiều công lao nhất của SRI nhưng kết quả làm tăng năng suất ñáng kể [46]

- Sử dụng phân chuồng: Tốt nhất bón phân vài tháng trước khi trồng lúa, ví dụ trên cây trồng trước Phân hoá học cũng cho kết quả tốt, nhưng phần lớn ñối với các giống phân hoá học chưa phải là kết quả tốt nhất Vấn ñề hữu cơ ñất và hoạt ñộng của vi sinh vật là một phần chiến lược SRI ñối với việc tăng năng suất

ðiều băn khoăn, do dự chính là nhiều nhà khoa học và nông dân ñang nghi ngại về việc tiến hành SRI là liệu ñối với những kết quả ñã ñược ghi nhận hay những biện pháp ñã sử dụng nghe có vẻ là quá tốt Với cây mạ nhỏ hơn, ít cây hơn trên một khóm và trên 1m2, sử dụng ít nước hơn lại cho năng suất cao hơn là trái với ñiều người ta nghĩ ñến tự nhiên Những nguyên tắc và biện pháp của SRI chống lại những kinh nghiệm, những kết quả nghiên cứu

khoa học và biện pháp canh tác thông thường ñã ñược chấp nhận về cây lúa [46],[47]

1.3.3 Những ñóng góp của SRI về môi trường và sự bền vững

Nếu SRI chứng tỏ ñược là có hiệu quả tốt như những kết quả thử nghiệm ñã giới thiệu thì nó sẽ góp phần tạo nên một nền nông nghiệp bền vững và môi trường tự nhiên khoẻ mạnh hơn bởi vì:

- Làm giảm áp lực ñối với việc mở rộng những vùng ñất trồng trọt ñược, bằng cách tăng hiệu suất ñất canh tác hiện nay Ở Madagascar các nhà khoa học hy vọng ñiều này sẽ là yếu tố quan trọng góp phần cắt giảm sự du canh của lúa cạn xâm phạm ñến những cánh rừng nhệt ñới còn lại [46]

- Làm giảm những yêu cầu, ñòi hỏi của nông nghiệp về nguồn nước trên thế giới, một nguồn tài nguyên mà ñang ngày càng trở nên khan hiếm Lúa là cây tiêu thụ nước hàng ñầu và những phương pháp SRI có thể cắt giảm 1/2 tới 2/3 những ñòi hỏi về tưới tiêu của sản xuất lúa [46]

- Làm giảm tác hại của hoá nông nghiệp vào ñất và nước: với những phương pháp SRI, cây lúa sinh trưởng, phát triển khoẻ mạnh hơn và tự bản thân chúng có thể ñối phó tốt hơn với vấn ñề sâu bệnh hại ðiều này có thể làm giảm hoặc thậm chí dừng hẳn việc sử dụng thuốc trừ sâu bệnh và thuốc diệt cỏ [46]

- Làm giảm sự thải ra khí Methane từ ruộng lúa bằng cách không giữ chúng tiếp tục ngập nước (Conway 1997; 227 - 228) Tuy nhiên ñiều này có thể làm tăng việc thải ra khí như Nitơ ôxit và một vài khí hiệu ứng nhà kính khác nhưng sẽ ñược giảm thiểu nếu không sử dụng hoặc giảm phần lớn việc

sử dụng phân ñạm vô cơ [46]

- Nâng cao chất lượng ñất và hiệu suất sử dụng ñất thông qua việc phối kết hợp các biện pháp quản lý cây trồng, ñất, nước và dinh dưỡng, ñiều này góp phần tăng quy mô, sự năng ñộng và ña dạng của hệ vi sinh vật ñất [46]

Sự bền vững của những biện pháp SRI khơng là một cơng nghệ cố định, đúng hơn là một bước tiến về những nhận thức mới và các nguyên lý đúng cĩ thể áp dụng cho các cây trồng khác với những sự sửa đổi thích hợp sẽ được xác định cụ thể Vì vậy ở Madagascar, mặc dù năng suất rất cao nhưng khơng nhìn thấy sự giảm sút năng suất qua các năm, thậm chí đất ở đây đã được mơ tả và đánh giá như một vài loại đất nghèo nhất trên thế giới (Johnson, 1994)

Cĩ thể sự cạn kiệt về dinh dưỡng đang được bù đắp bằng sự cần cù, chăm chỉ của nơng dân đã làm cho năng suất đi lên chứ khơng giảm sút Mặt khác, cĩ thể độ phì nhiêu của đất đang được nâng cao bởi sự kết hợp, sự tương tác giữa đất, nước, cây trồng, dinh dưỡng và vi sinh vật nhờ các biện pháp SRI, đồng thời làm cho những chất dinh dưỡng khơng thể dùng được thành cĩ thể dùng được thơng qua các quá trình phân giải của vi sinh vật Vấn

đề này chưa thể được trả lời một cách chắc chắn, mặc dù những quá trình này giống như sự cố định Nitơ sinh học (Dobereiner, 1987; Baldini et al 1997) và

sự hồ tan Photpho (Turner and Haygarth, 2001), đã được chứng minh bằng tài liệu với những biện pháp tương tự như các biện pháp được sử dụng trong SRI [48], vì vậy đây khơng phải là một vấn đề phỏng đốn

1.3.4 Tình hình nghiên cứu về SRI ở một số nước

1.3.4.1 Campuchia

Năm 2000 -2001: Trong mùa mưa năm 2000 với sự hỗ trợ của cán bộ CEDAC, khoảng 50 nơng dân ở 4 tỉnh của Campuchia đã quyết định thử nghiệm SRI trên ruộng của họ Thật khơng may, do bị ngập úng nặng, chỉ 28 nơng dân đã cĩ thể thu hoạch lúa từ ơ thí nghiệm của họ Các kết quả đã chỉ ra rằng nơng dân cĩ thể thu hoạch khoảng 5 tấn/ha, cao hơn 150% so với các biện pháp truyền thống Tổng diện tích canh tác theo phương SRI trong mùa mưa là khoảng 1,57 ha, với tổng sản lượng là 7.906 kg (Koma, 2001) Phần lớn các nơng dân đã đạt được năng suất tăng cao mà khơng sử dụng bất kỳ

một hoá chất nông nghiệp nào và chủ yếu sử dụng các giống truyền thống [46],[47]

Trong mùa khô năm 2000 – 2001, CEDAC ñã làm việc với 13 nông dân ở 2 tỉnh Kandal và Takeo ñể hướng dẫn thử nghiệm SRI Năng suất trung bình khoảng 6 tấn/ha, cao hơn 65% so với các biện pháp truyền thống [46]

Năm 2002: sau 2 lần thí nghiệm, CEDAC ñã giành ñược sự tin tưởng của nông dân thử nghiệm SRI Dựa vào ñiều này, họ ñã sửa ñổi thích hợp các

kỹ thuật SRI ñể ñáp ứng với nền canh tác ở nhiều ñịa phương khác Họ cũng ñang phát triển sự tiếp cận của họ với nông dân ñể xúc tiến ñẩy mạnh SRI Một cuốn sách nhỏ bằng tiếng Khmer về SRI, với những hình vẽ minh hoạ ñã ñược xuất bản ñể phổ biến tới những nông dân và các NGO khác [46]

1.3.4.2 Thái Lan

Những thông tin về SRI ñã ñược giới thiệu ở Chiang Mai vào cuối năm

2000 bởi Prinz, người ñại diện cho trung tâm phục hồi McKean (Mc Kean Rehabilitation Center – MRC) tham gia cuộc hội thảo về SRI ñược tổ chức bởi Viện tái thiết chế nông thôn quốc tế (International Institute for Rural Reconstruction – IIRR) ở Philippines

Khi Prinz thảo luận SRI với Phrek tại trung tâm xen canh (Multiple Cropping Center – MCC) của ðại Học Chiang Mai, Phrek ñã khởi xướng những thí nghiệm tại trạm MCC từ tháng 2 – 5/2001 và bắt ñầu liên hệ với CIIFAD ñể học thêm về hệ thống này [46]

Thí nghiệm SRI ñầu tiên tại MCC là ñể lấy những kinh nghiệm thực hành trước mùa khô khi việc tưới nước có thể ñược quản lý và ño lường tốt hơn Hai giống lúa nếp và ba giống lúa tẻ với ñặc ñiểm sinh trưởng mẫn cảm với ánh sáng ñã ñược trồng theo tập tục thông thường và theo chế ñộ quản lý nước SRI Việc chăm sóc lúa vào tháng 1 ñã không cho phép mạ sinh trưởng mãnh liệt bởi vì nhiệt ñộ lạnh Năm ñó năng suất trung bình thu ñược với các phương pháp truyền thống là 5,11 tấn/ha, trong khi với phương pháp SRI là 4,3 tấn/ha Các giống ñã thể hiện phản ứng khác nhau ñối với SRI và sự quản

lý nước truyền thống Giống lúa tẻ Hom Suphan ñã cho năng suất SRI là 5,82 tấn/ha nhiều hơn 20% so với biện pháp quản lý truyền thống 4,82 tấn/ha [46]

Thử nghiệm SRI ñược tiếp tục tiến hành vào mùa mưa 2001 bởi MCC

ở trạm trại và ở trên ñồng ruộng MRC ñã thiết lập ra một quan sát tại trung tâm MCC và mở rộng những thử nghiệm hợp tác trên ñồng ruộng với 3 nông dân ở 3 làng với sự trợ giúp của cán bộ khuyến nông MRC Những thử nghiệm trên ñồng ruộng ñã tiến hành với 8 nông dân hợp tác ở 2 huyện ñồng bằng Những người trước ñây ñã tham gia cuộc hội thảo ñầu bờ của MCC Những nông dân này ñã chấp nhận trồng cây phân xanh Sesbania Rostrata vào hệ thống sản xuất lúa của họ Họ cũng ñược tham gia vào việc sản xuất giống, vì vậy họ nhận thấy 1 dảnh/khóm thích hợp với khả năng của quỹ giống Một ñiểm thử nghiệm thêm với ñiều kiện ñất cao ñã ñược tiến hành ở làng Keren, các nguyên lý và biện pháp sử dụng như mạ non, 1 dảnh/khóm và chế ñộ nước khô ướt xen kẽ trong suốt giai ñoạn sinh trưởng sinh thực thì khá mới mẻ ñối với nông dân Cuộc hội thảo sơ bộ cần thiết với nông dân trong suốt mùa này ñã chỉ ra rằng việc cỏ dại mọc nhiều là do sự quản lý kém ñã làm cho nông dân thất vọng [46]

Những tài liệu từ Madagascar cho thấy rằng sự chuẩn bị ñất là then chốt, quyết ñịnh ñến thành công của SRI Những tài liệu này sẽ ñược phổ biến tới nông dân và những thí nghiệm thêm về SRI ñược tiến hành vào mùa khô năm 2002

1.3.4.3 Nh ững kinh nghiệm SRI ở Myanmar và Lào

Thử nghiệm SRI gần ñây ñã bắt ñầu ở Myanmar thông qua những nỗ lực của quỹ phát triển Metta (Metta Development Foundation), NGO nội ñịa ñầu tiên ở Myanmar, với sự trợ giúp từ IIRR, một NGO quốc tế ñóng ở Philippines IIRR ñang khuyến khích ñánh giá SRI từ 1994 Trong năm 2000, Metta bắt ñầu những thử nghiệm tại những cách ñồng thực nghiệm của họ, tuy nhiên việc gieo cấy ñã ñược làm muộn hơn 1 tháng so với ñiều kiện tối ưu của vụ ñó và gây ra năng suất rất thấp 1,97 – 2,73 tấn/ha.(Kabir,2001) [44],[47]

Ở Lào, Comnunity Aid Abroad (CAA) ựã bắt ựầu làm việc với các nông dân ở 2 huyện Feuang và Salavan ở phắa Bắc và Phắa Nam Viêng Chăn

Họ ựã sử dụng cả giống cải tiến và giống ựịa phương, Tha Dok Kham, một giống lúa nếp ựịa phương ựã cải tiến, RD8, một giống lúa nếp của IRRI; Feuang Leuang, một giống lúa nếp ựịa phương khác và Khao Chao Khao, một giống lúa tẻ ựịa phương [46]

1.3.4.4 M ột số nước khác

Ở Nam Á, đông Nam Á, SRI ựã ựược phổ biến ở Sri Lanka và Bangladesh, Ấn độ và Nêpan, cùng với những thử nghiệm ở Indonesia, Philippines Ở châu Phi những thử nghiệm cũng ựã ựược làm ở Gambia với năng suất dao ựộng giữa 5,4 Ờ 8,3 tấn/ha và những thắ nghiệm của nông dân với SRI tiến hành ở Sierra Leone Ở Châu Mỹ La Tinh hai báo cáo ựầu tiên về SRI là ở Cuba: Năng suất ựạt 9,1 và 9,56 tấn/ha Những thử nghiệm cũng ựang bắt ựầu ở Peru Theo nguyên lý cơ bản của SRI, các phương pháp này sẽ cho kết quả tốt trong bất kỳ môi trường nào, mặc dù kết quả sẽ biến ựổi Kết quả cũng có thể khác nhau ựối với việc sử dụng các giống lúa khác nhau, cho ựến nay tất cả các giống lúa ựều ựã phản ứng tắch cực với phương pháp quản

lý này Nhưng một vài giống cho năng suất cao hơn các giống khác, năng suất cao nhất tất nhiên là ựến từ những giống lúa lai cao sản, vắ dụ như năng suất ựạt 17,8 tấn/ha với giống BG 358 ở Sri Lanka [43],[47]

Tuy nhiên năng suất tối ựa không phải là mục tiêu, ựặc biệt là từ triển vọng một nền nông nghiệp bền vững Hơn nữa những gì mà mọi người nhận thấy về hiệu quả tắch cực của các phương pháp SRI là chúng góp phần vào việc nâng cao hơn các yếu tố năng suất và làm tăng thêm hiệu suất của ựất, lao ựộng và nước, ựiều này làm giảm áp lực trên ựất và nguồn nước cơ bản ,

và sẽ góp phần vào ựa dạng hoá hơn các hệ thống sản xuất, làm cho biện pháp ựộc canh quan trọng trở lên ắt cần thiết hơn và ắt cạnh tranh hơn [43]

Bảng 1.1 Một số kết quả thử nghiệm SRI ở các nước

gian Người báo cáo

Năng suất thường(tấn/ha)

Năng suất với SRI (tấn/ha)

ðại học nông nghiệp

4,1- 5,4 5,9 – 6,9

6,3 – 6,9 9,5 Kandal; Takeo,

Campuchia

2000

2001

Koma Saing Yang

2 3,6

5

6 ðại học Chiangmai Thái

Sri Lanka: - Bopitiya

- Heilongjiong

- Guiyang, Guizhou

- Sichuan Agri Univer

- Wen Zhon, Zhejiang

- Tian Tai, Zhejiang

Ma Jun

Wu Cun Zan Zhu Defeng Liu Zhibin Tang Yonglu

Xu Xiuli Yuan Longping Zhu Defeng Liu Zhibin

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

1.3.5 Tình hình nghiên cứu ứng dụng SRI ở Việt Nam

SRI mới ñược giới thiệu vào Việt Nam từ năm 2003 và ñược thí nghiệm ở một số tỉnh ñồng bằng, trung du và miền núi phía Bắc Phương pháp canh tác SRI ñã phát huy hiệu quả, qua nghiên cứu ứng dụng các chuyên gia khẳng ñịnh biện pháp canh tác lúa này phù hợp với ñồng ruộng Việt Nam,

kết quả thử nghiệm cho thấy năng suất lúa tăng ñáng kể ( >20%) so với phương pháp canh tác lúa cổ truyền tưới ngập nước, trong khi ñó chi phí ñầu vào cho sản xuất giảm như giống, phân bón và tưới nước Một số tỉnh ở vùng ñồng bằng và trung du miền núi phía Bắc ñã áp dụng phương pháp này[15]

1.3.5.1 Yên D ũng – Bắc Giang

Yên dũng là ñịa phương ñầu tiên trong cả nước áp dụng kỹ thuật SRI,

từ việc trồng thử nghiệm với diện tích hạn chế (0,6 ha) Tháng 6/2006, dự án thâm canh lúa theo phương pháp SRI ñã chính thức ñược Sở Khoa Học và Công Nghệ tỉnh phê duyệt và triển khai thực hiện với quy mô 440 ha tại các

xã ðức Giang, Nham Sơn, Tiến Dũng, Xuân Phú, Quỳnh Sơn trong các vụ xuân và vụ mùa năm 2006 và 2007

Qua ñánh giá của phòng nông nghiệp huyện cho thấy, năng suất lúa trung bình của vùng dự án ñạt 69,4 tạ/ha, tăng 13,9 tạ/ha so với cấy theo phương pháp thông thường ðặc biệt, lãi thuần rất cao, ñạt trên 14,6 triệu ñồng/ha, gấp 1,7 lần kỹ thuật cấy thông thường

(Nguồn: Báo ñiện tử Bắc giang)

1.3.5.2 Hà Tây

Vụ mùa năm 2007, chi cục Bảo vệ thực vật (BVTV) tỉnh, trạm BVTV của tất cả 14 huyện, thành phố, thị xã của tỉnh Hà Tây ñã phối hợp với 86 Hợp tác xã nông nghiệp triển khai và mở rộng diện tích áp dụng kỹ thuật thâm canh lúa cải tiến (SRI) trên diện tích 3.100 ha, tăng gần 2000 ha so với 2 vụ trước, với 41.000 hộ nông dân tham gia

Kết quả cho thấy toàn bộ diện tích nông dân áp dụng theo phương pháp SRI ñều cho năng suất cao hơn phương pháp truyền thống 20% và ñạt nhiều lợi ích; nông dân giảm ñược lượng giống , nước tưới, công chăm sóc và rất ít sâu bệnh hại nên hầu như không phải dùng thuốc BVTV Vụ xuân năm 2007,

Hà Tây bắt ñầu mở rộng diện tích; Trạm BVTV của các huyện ñã phối hợp với các xã; Hợp tác xã thường xuyên mở lớp tập huấn và xây dựng mô hình trình diễn giúp bà con nắm bắt ñược phương pháp thâm canh mới, từng bước

ứng dụng vào diện tích gieo cấy ñại trà Huyện Mỹ ðức là huyện ứng dụng SRI ñứng ñầu trong toàn tỉnh, năm 2007 ñã áp dụng ñược 800 ha, các huyện khác xây dựng mô hình từ 100 ha ñến 200 ha[15]

1.3.5.3 Tri ệu Sơn – Thanh Hoá

Năm 2000, khyến nông Triệu Sơn ñã tiến hành thử nghiệm mô hình này ở 1 xã miền núi, 1 xã vùng bán sơn ñịa, và 2 xã ñồng bằng, gồm: Thọ Phú, Minh Sơn, Họp Thắng và Thọ Bình Kết quả thử nghiệm ñều cho năng suất cao hơn ñối chứng từ 20 – 30%, trong khi lượng phân và giống tốn ít hơn [15]

Trên cơ sở ñó, từ vụ ñông xuân 2003 -2004, Trạm tiếp tục triển khai 10 ñiểm tại xã Triệu Thành và Bình Sơn, vụ hè thu 2004 mở thêm 20 ñiểm thử nghiệm và duy trì ñến nay Vụ ñông xuân 2005, toàn huyện có 1.680 hộ tham gia dự án với 248 ha, ñáng chú ý trạm Khuyến Nông ñã xây dựng mô hình trình diễn quy mô tập trung 1 ha tại xã Dân Lý, kết quả ñạt năng suất 80- 85 tạ/ha Tại hội nghị tổng kết mô hình “ Kỹ thuật thâm canh lúa mới” tại xã Dân

Lý, các ñại biểu và bà con nông dân ñã khẳng ñịnh lợi ích mà dự án ñem lại như tiết kiệm 40% giống lúa thuần, 50% giống lúa lai Trung Quốc, tiết kiệm lao ñộng 40% từ việc cấy thưa [15]

1.4 Yêu cầu dinh dưỡng của cây lúa

1.4.1 Yêu cầu về ñạm

ðạm là một yếu tố dinh dưỡng quan trọng, quyết ñịnh sự sinh trưởng

và phát triển của cây trồng ðạm là một trong những nguyên tố cơ bản của cây trồng, là thành phần cơ bản của axit amin, axit nucleotit và diệp lục Trong thành phần chất khô của cây có chứa từ 0,5 – 6% ñạm tổng số Hàm lượng ñạm trong lá liên quan chặt chẽ với cường ñộ quang hợp và sản sinh lượng sinh khối ðối với cây lúa thì ñạm lại càng quan trọng hơn, nó có tác dụng trong việc hình thành bộ rễ; thúc ñẩy nhanh quá trình ñẻ nhánh và sự phát triển thân lá của lúa dẫn ñến làm tăng năng suất lúa Do vậy, ñạm thúc ñẩy cây sinh trưởng nhanh (chiều cao, số dảnh) và tăng kích thước lá, số hạt,

tỷ lệ hạt chắc, hàm lượng protein trong hạt đạm ảnh hưởng ựến tất cả các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lúa

đạm ảnh hưởng lớn ựến việc hình thành ựòng và bông lúa sau này, sự hình thành số hạt trên bông, tỷ lệ hạt chắc, trọng lượng nghìn hạtẦ

Lúa là cây trồng rất mẫn cảm với việc bón ựạm Nếu giai ựoạn ựẻ nhánh mà thiếu ựạm sẽ làm năng suất lúa giảm do ựẻ nhánh ắt, dẫn ựến số bông ắt Nếu bón không ựủ ựạm sẽ làm thấp cây, ựẻ nhánh kém, phiến lá nhỏ,

lá có thể biến thành màu vàng, bông ựòng nhỏ, từ ựó làm cho năng suất giảm Nhưng nếu bón thừa ựạm lại làm cho cây lúa có lá to, dài, phiến lá mỏng, dễ

bị sâu bệnh, dễ lốp ựổ; ngoài ra chiều cao phát triển mạnh, nhánh vô hiệu nhiều, trỗ muộn, năng suất giảm Khi cây lúa ựược bón ựủ ựạm thì nhu cầu tất

cả các chất dinh dưỡng khác như lân và kali ựều tăng [30], [31] Theo Bùi Huy đáp [12], ựạm là yếu tố chủ yếu ảnh hưởng ựến năng suất lúa, cây có ựủ ựạm thì các yếu tố khác mới phát huy hết ựược tác dụng

1.4.2 Yêu cầu về lân

Sau ựạm thì lân là yếu tố dinh dưỡng rất quan trọng ựối với sinh trưởng

và phát triển của cây trồng, vì lân là thành phần chủ yếu của axit nucleic, là thành phần chủ yếu của nhân tế bào Tác dụng chủ yếu của lân ựược thể hiện trên một số mặt sau:

- Xúc tiến sự phát triển của bộ rễ lúa, ựặc biệt là rễ bên và lông hút

- Làm tăng số nhánh và tốc ựộ ựẻ nhánh lúa, sớm ựạt số nhánh cực ựại, tạo thuận lợi cho việc tăng số nhánh hữu hiệu, dẫn ựến làm tăng năng suất lúa

- Thúc ựẩy việc ra hoa, hình thành quả, tăng nhanh quá trình trỗ, chắn của lúa và ảnh hưởng tắch cực ựến chất lượng hạt

- Tăng khả năng chống chịu với các ựiều kiện bất thuận và sâu bệnh hại

- Thúc ựẩy phân chia tế bào, tạo thành các hợp chất béo và protein

- Ngoài ra, lân còn có mối quan hệ chặt chẽ với sự hình thành diệp lục, protit và sự vận chuyển tinh bột

Khi thiếu lân, lá lúa có màu xanh ựậm, bản lá nhỏ hẹp và mềm yếu, mép lá có màu vàng tắa, ựẻ nhánh kém, kéo dài thời kỳ chỗ chắn Nếu thiếu lân ở thời kỳ làm ựòng sẽ ảnh hưởng rất rừ ựến năng suất lúa, cụ thể là làm giảm năng suất lúa

Khi cây lúa ựược cung cấp lân thoả ựáng sẽ tạo ựiều kiện cho bộ rễ phát triển tốt, tăng khả năng chống hạn, tạo ựiều kiện cho sinh trưởng, phát triển, thúc ựẩy sự chắn của hạt và cuối cùng là tăng năng suất lúa [32]

đào Thế Tuấn, 1963 [34] cho biết: bón phân có ảnh hưởng ựến phẩm chất hạt giống rừ rệt, làm tăng trọng lượng nghìn hạt, tăng tỉ lệ lân trong hạt, tăng số hạt trên bông và cuối cùng là cho năng suất lúa cao hơn

Bùi Huy đáp, 1980 [12] cho rằng: lân có vai trò quan trọng ựối với quá trình tổng hợp ựường, tinh bột trong cây lúa và có ảnh hưởng rõ rệt ựến năng suất

Dinh dưỡng lân có liên quan mật thiết với dinh dưỡng ựạm Nếu bón ựủ lân sẽ làm tăng khả năng hút ựạm và các chất dinh dưỡng khác Cây ựược bón cân ựối N, P sẽ xanh tốt, phát triển mạnh, chắn sớm, cho năng suất cao và phẩm chất tốt

Như vậy, muốn cho cây lúa sinh trưởng, phát triển và cho năng suất cao thỡ khụng những cần cung cấp ựầy ựủ ựạm mà cũn cần cung cấp ựầy ựủ cả lân cho cây lúa [35], [36]

Hầu hết các thắ nghiệm trong chậu và ngoài ựồng ựều cho thấy hiệu suất sử dụng lân ở lúa lai là 10-12 kg thúc/kg P2O5, cao hơn so với lúa thuần chỉ ựạt 6-8 kg thóc/kg P2O5.

1.4.3 Yêu cầu về kali

Kali có vai trò không kém phần quan trọng ựối với sự sinh trưởng của lúa

vì kali có tác dụng xúc tiến sự di chuyển của các chất ựồng hoá trong cây Ngoài ra kali còn làm cho sự di ựộng sắt trong cây ựược tốt do ựó ảnh hưởng gián tiếp ựến quá trình hô hấp Kali cũng rất cần cho sự tổng hợp protit, quan

hệ mật thiết với sự phân chia tế bào [3], [24], [29], [41]

Vai trò của kali ựối với sinh trưởng, các yếu tố cấu thành năng suất và

năng suất lúa ñó ñược nhiều tác giả trong và ngoài nước nghiên cứu Nói chung, khi thiếu kali thì dẫn ñến sự quang hợp của cây bị giảm sút rõ rệt, kéo theo cường ñộ hô hấp tăng lên, làm cho sản phẩm của quá trình quang hợp trong cây bị giảm, trường hợp này ñược thể hiện rất rừ trong ñiều kiện thiếu ánh sáng ðặc biệt, vai trò của kali ñược thể hiện rõ nhất trong thời kỳ ñầu làm ñòng Trong thời kỳ này, nếu thiếu kali sẽ làm cho gié bông thoái hóa nhiều, số bông ít, trọng lượng nghìn hạt giảm, hạt xanh, lép lửng và bạc bụng nhiều, phẩm chất gạo bị giảm sút

Kết quả nghiên cứu từ năm 1994 ñến năm 1996 của Nguyễn Như Hà [19] cho thấy, không bón phân kali ảnh hưởng xấu ñến các yếu tố cấu thành năng suất lúa (số bông ñược tạo thành giảm 6,5-10%, số hạt tạo thành thấp hơn, ñồng thời làm tăng tỷ lệ hạt lép lửng), năng suất lúa giảm rừ rệt so với bún ñủ kali (Phạm Văn Cường và cs, 2007) [9]

Không bón kali làm giảm tích luỹ kali và ñạm trong sản phẩm thu hoạch, ñạm tích luỹ nhiều trong rơm rạ không ñược vận chuyển về hạt là nguyên nhân làm giảm năng suất và chất lượng gạo [19], [35]

Thiếu kali, lá lúa bị xạm nâu, cây phát triển chậm và còi cọc, thân yếu

và dễ bị ñổ, hạt teo quắt Thiếu kali làm cây lúa dễ bị nấm bệnh, vi khuẩn … Theo Nguyễn Vi, với các giống lúa hiện nay, tỷ lệ hạt chắc tăng từ 30-57% do bón kali và trọng lượng hạt cũng tăng từ 12-30% [36]

1.5 Tình hình sử dụng phân bón cho sản xuất lúa

1.5.1 Cơ sở lý luận của việc bón phân cho cây lúa

ðối với sản xuất nông nghiệp, phân bón ñóng một vai trũ quan trọng trong việc tăng năng suất Từ những năm 60 của thế kỷ XX, Việt Nam ñó sử dụng phân bún vụ cơ trong nông nghiệp và ngày càng tiến bộ ðặc biệt trong những năm gần ñây, có rất nhiều giống lúa lai ñược ñưa vào sử dụng, có khả năng chịu phân rất tốt, là tiền ñề cho việc thâm canh cao, nhằm không ngừng tăng năng suất lúa ðối với cây lúa, ñạm là yếu tố dinh dưỡng quan trọng

nhất, nó giữ vai trũ quyết ựịnh trong việc tăng năng suất Với lúa lai, vai trũ của phân bún kali cũng cú vai trũ quan trọng tương ựương với ựạm

Theo Nguyễn Như Hà, 2005 [20], nhu cầu về ựạm của cây lúa có tắnh chất liên tục trong suốt thời gian sinh trưởng của cây Theo Vũ Hữu Yờm,

1995, hàm lượng ựạm trong cây và sự tắch luỹ ựạm qua các giai ựoạn phát triển của cây lúa cũng tăng rừ rệt khi tăng liều lượng ựạm bón Nhưng nếu quá lạm dụng ựạm thỡ cây trồng phát triển mạnh, lỏ to, dài, phiến lỏ mỏng, tăng số nhánh ựẻ vô hiệu, trỗ muộn, ựồng thời dễ bị lốp ựổ và nhiễm sâu bệnh, làm giảm năng suất Ngược lại, thiếu ựạm cây lúa còi cọc, ựẻ nhánh kém, phiến lá nhỏ, trỗ sớm Hiệu lực của ựạm cũn phụ thuộc vào các yếu tố dinh dưỡng khác Thông thường các giống lúa có tiềm năng năng suất cao bao giờ cũng cần lượng ựạm cao; dinh dưỡng càng ựầy ựủ thỡ càng phát huy ựược tiềm năng năng suất

Theo De Datta S.K [39] cho rằng, ựạm là yếu tố hạn chế năng suất lúa

có tưới Như vậy, ựể tăng năng suất lúa nước, cần tạo ựiều kiện cho cây lúa hút ựược nhiều ựạm Sự hút ựạm của cây lúa không phụ thuộc vào nồng ựộ ựạm xung quanh rễ mà ựược quyết ựịnh bởi nhu cầu ựạm của cây

để nâng cao hiệu quả bón ựạm thỡ phương pháp bón cũng rất quan trọng Theo nhiều nhà nghiên cứu thỡ khi bún ựạm vói trờn mặt ruộng sẽ gây mất ựạm tới 50% do nhiều con ựường khác nhau như rửa trôi, bay hơi, ngấm sâu hay do phản ựạm hoá [18], [21], [30]

Theo Bùi Huy đáp, 1980 [12], khi bún vói ựạm trên mặt ruộng lúa ở ựất nhẹ, sau 15 ngày làm mất 50% lượng ựạm; cũn ựất thịt sau 1 tháng mất 40% lượng ựạm

Theo Nguyễn Như Hà, 1999 [19], khi bón ựạm ta nên bón sớm, bón tập trung toàn bộ hoặc 5/6 tổng lượng ựạm cần bón, bón lót sâu vừa có tác dụng tránh mất ựạm, lại vừa tăng tắnh chống lốp ựổ cho lúa do bộ rễ cây phát triển mạnh Cũng theo Nguyễn Như Hà, nên bón kết hợp giữa phân vô cơ và phân hữu cơ mà cụ thể là phân chuồng [19], [20]

1.5.2 Tình hình sử dụng phân bón cho cây lúa ở Việt nam

Hiện nay, Việt Nam là nước sử dụng phân bón tương ñối cao so với những năm trước ñây do người dân áp dụng ñược rất nhiều biện pháp kỹ thuật trong thâm canh Việt Nam hiện ñang là một trong 20 quốc gia sử dụng phân bón cao nhất thế giới

Bảng 1.2: Nhu cầu và cân ñối phân bón ở Việt Nam ñến năm 2020

Năm Các loại phân bún

Ngu ồn: Phũng QL ñất và phân bón, Cục Trồng trọt, Bộ NN& PTNT,5/2007

Theo Nguyễn Văn Bộ, 2003 [6], mỗi năm nước ta sử dụng 1.202.140 tấn ñạm, 456.000 tấn lân và 402.000 tấn kali, trong ñó sản xuất lúa chiếm 62% Song do ñiều kiện khí hậu cũn gặp nhiều bất lợi cho nờn kỹ thuật bún phân mới chỉ phát huy ñược 30% hiệu quả ñối với ñạm và 50% hiệu quả ñối với lân và kali Nhưng hiệu quả bón phân ñối với cây trồng lại tương ñối cao,

do vậy mà người dân ngày càng mạnh dạn áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất Trong tương lai, vẫn hứa hẹn sử dụng một lượng phân bón rất lớn trong sản xuất nông nghiệp, mặc dù nước ta chủ yếu vẫn phải nhập khẩu phân bún [6]

1.5.3 Lượng phân bón cho lúa ở các vùng trồng lúa chính

Liều lượng phân chuồng thường bón 7-10 tấn/ha, vụ mùa nên bón nhiều hơn Liều lượng phân khoáng bón cho lúa phụ thuộc vào năng suất kế hoạch (ñặc ñiểm của giống, loại hình cây), ñộ phì của ñất, các ñiều kiện khí hậu (mùa vụ) và khả năng cân ñối với các loại phân khác Giống năng suất

cao cần bón nhiều hơn so với các giống lúa thường, lúa ñịa phương, lúa vụ xuân thường bón nhiều hơn lúa vụ mùa, trồng lúa trên ñất có ñộ phì cao cần giảm lượng phân bón

Do hệ số sử dụng phân ñạm của cây lúa không cao nên lượng ñạm cần bón phải cao hơn nhiều so với nhu cầu Lượng ñạm bón dao ñộng từ 60-160 kg/ha Với trình ñộ thâm canh hiện tại, ñể ñạt năng suất 5 tấn/ha thường bón 80-120 kg/ha Tuy nhiên, trên ñất có ñộ phì trung bình, ñể ñạt năng suất 6 tấn thóc/ha cần bón 160 kg N/ha Trên ñất phù sa sông Hồng, ñể ñạt năng suất trên 7 tấn/ha cần bón 180-200 kg N/ha Các nước có năng suất lúa bình quân cao trên thế giới (5-7 tấn thúc/ha) thường bón 150-200 kg N/ha

Lượng phân lân bón cho lúa dao ñộng từ 30-100 kg P2O5, thường bón

60 kg P2O5/ha ðối với ñất xám bạc màu có thể bón 80 - 90 kg P2O5/ha, ñất phèn có thể bón 90 - 150 kg P2O5/ha

Lượng phân kali bón cho lúa phụ thuộc chủ yếu vào mức năng suất và khả năng cung cấp kali của ñất Các mức bón trong thâm canh lúa trung bình

là 30-90 kg K2O/ha, và mức bón trong thâm canh lúa cao là 100-150 kg

K2O/ha, trong ñó kali của phân chuồng và rơm rạ có hiệu suất không kém kali trong phân hóa học Trên ñất phù sa sông Hồng khi ñó bón 8-10 tấn phân chuồng/ha thì chỉ nên bón 30-90 kg/ha phân kali khoáng, ngay cả trong ñiều kiện thâm canh lúa cao (Nguyễn Như Hà, 1999)

Bảng 1.3: Lượng phân bón cho lúa

Lượng bón (kg/ha)

N P2O5 K2O Thuần 90-120 60-80 40-60 đông xuân

Lúa lai 140-160 80-100 60-100 Thuần 80-100 40-60 30-50 Lúa lai 120-140 60-80 60-100

Các tỉnh

Phắa Bắc

Mựa

địa phương 60-80 30-50 30-50 Thuần 100-120 40-60 40-60 đông xuân

Lúa lai 140-160 80-100 80-100 Thuần 80-100 50-70 40-60

Các tỉnh

Miền Trung

Hè thu

Lúa lai 120-140 80-100 80-100 đông xuân Thuần 100-120 40-60 30-40 Xuân hè Thuần 100-120 50-70 30-40

Ngu ồn: Nguyễn Xuân Trường, 2000

1.6 Những nghiên cứu về cỏ dại trên ruộng lúa ở Việt Nam

1.6.1 Thành phần cỏ dại

Theo một số tác giả cho biết, trong số 60 loài cỏ dại phổ biến ở Việt Nam chỉ có 26 loài trên lúa nước, những loài rất quan trọng như: Cyperus ibricatus; Cyperus iria; Echinochloa crus Ờ galli; Monochoria vaginali 60 loài

cỏ này thuộc 10 họ thực vật khác nhau trong ựó họ Poaceae có số lượng loài cao nhất, sau ựó ựến họ Cyperaceae [14]

Sự biến ựộng thành phần cỏ dại trong ruộng lúa nước diễn ra mạnh mẽ dưới tác ựộng của sự biến ựổi trình ựộ canh tác và thay ựổi cơ cấu cây trồng

Ở đồng Bằng Sông Hồng, năm 1969 có 43 loài cỏ dại thuộc 14 họ thực vật

khác nhau trong ñó các loài quan trọng nhất là cói bạc ñầu, cỏ năn, cỏ ớt, cỏ lồng vực Năm 1980, có 49 loài thuộc 17 họ thực vật khác nhau trong số ñó chỉ có 23 loài có mặt ở lần ñiều tra năm 1969, như vậy qua lần ñiều tra 2 ñã

có 26 loài mới xuất hiện Lần ñiều tra 3 phát hiện ñược 60 loài cỏ thuộc 19 họ thực vật khác nhau, trong ñó chỉ có 23 loài có mặt ở lần ñiều tra thứ 2, như vậy ñã có 28 loài xuất hiện ở năm 1980 bị mất ñi trong lần ñiều tra thứ 3 và

có 37 loài mới xuất hiện Về mức ñộ xuất hiện của các loài cỏ dại thì chỉ có 2 loài là ớt ruộng và lồng vực nước là không thay ñổi mức ñộ giữa các lần ñiều tra và vẫn giữ vị trí quan trọng và phổ biến nhất [14]

Thành phần cỏ dại có sự biến ñộng rất lớn giữa 2 vụ lúa xuân và lúa mùa, có những loài tần xuất xuất hiện ở vụ xuân rất cao nhưng lại rất thấp ở

vụ mùa như cỏ chỉ trắng, cỏ thìa lìa, cỏ dừa bò nhìn chung số loài cũng như tần xuất xuất hiện của các loài trong vụ xuân cao hơn vụ mùa Trong số 60 loài cỏ phát hiện ñược trong năm 1995 -1997 có tới 57 loài có mặt trong vụ xuân nhưng chỉ có 29 loài xuất hiện trong vụ mùa [14],[16]

1.6.2 Các biện pháp trừ cỏ cho lúa

1.6.2.1 Tr ừ cỏ bằng biện pháp cơ giới

Phòng ngừa cỏ dại xâm nhập vào ñồng ruộng, loại bỏ các cơ quan sinh sản của cỏ dại tồn tại trong giống lúa bằng cách: Phơi khô quạt sạch trước khi ngâm thóc giống, hạt cỏ dại nhè hơn hạt thóc sẽ bị loại ra khỏi phần thóc ñể giống Hay dùng nước có tỷ trọng lớn (nước bùn, nước muối) nhúng hạt giống vào ñể loại bỏ hạt lép, hạt lửng và các cơ quan sinh sản của cỏ dại [14]

Trừ cỏ ở bờ ruộng, mương máng, làm sạch nguồn nước tưới, cỏ dại có thể sống cả trên bờ và dưới ruộng Không ít loài sống ở trên bờ cũng phát triển nhanh, mạnh không thua kém những loài sống ở dưới ruộng và từ bờ ruộng chúng phát tán xuống ruộng Vì vậy trước khi gieo trồng, bờ ruộng cần ñược làm sạch cỏ, ñắp bạ cẩn thận thì không những ngăn trừ ñược cỏ dại lây lan xuống ruộng mà còn giữ ñược nước trong ruộng rò rỉ ñi nơi khác [14],[16]