Nghiên cứu ảnh hưởng của na2so3 đến sinh trưởng phát triển và năng suất lúa vụ hè thu 2017 tại quảng nam

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM PHAN HỒNG TRÍ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA Na2SO3 ĐẾN SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT LÚA VỤ HÈ THU 2017 TẠI QUẢNG NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngà

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

PHAN HỒNG TRÍ

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA Na2SO3 ĐẾN SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT LÚA VỤ HÈ THU

2017 TẠI QUẢNG NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

HUẾ, 2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

PHAN HỒNG TRÍ

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA Na2SO3 ĐẾN SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT LÚA VỤ HÈ THU

2017 TẠI QUẢNG NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân Các số liệu kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được người khác công

bố trên bất cứ phương tiện thông tin đại chúng nào

Các kết quả nghiên cứu được tham khảo trong luận văn đều được trích dẫn về nguồn gốc

Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về luận văn này

Thừa Thiên Huế, ngày 25 tháng 5 năm 2018

Tác giả luận văn

Phan Hồng Trí

LỜI CẢM ƠN

Hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng tri ân và biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS TS Nguyễn Đình Thi người đã định hướng khoa học và hướng dẫn tận tình, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn đến các anh chị cán bộ Trung tâm kỹ thuật nông nghiệp huyện Phú Ninh, cán bộ Uỷ ban nhân dân xã Tam Đại và Ban nhân dân thôn Trung Đàn đã giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện và hoàn thành tốt đề tài

Cuối cùng xin chân thành cảm ơn gia đình, cơ quan, đồng nghiệp, bạn bè đã giúp đỡ động viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Trân trọng biết ơn!

Thừa Thiên Huế, ngày 25 tháng 5 năm 2018

Tác giả luận văn

Phan Hồng Trí

Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ Na2SO3 đến các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển, các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và hiệu quả kinh tế khi phun ở thời

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu gồm 3 thí nghiệm 1 yếu tố tương ứng với 3 thời kỳ phun Na2SO3 là thời kỳ lúa bắt đầu đẻ nhánh, thời kỳ làm đòng và thời kỳ kết thúc trổ Mỗi thí nghiệm gồm 6 công thức tương ứng với 6 nồng độ phun Na2SO3 là: 0, 100, 200, 300, 400 và

500 ppm Liều lượng phun dung dịch Na2SO3 là 600 lít/ha Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCBD) với 3 lần nhắc lại trên nền phân bón chung tại địa phương, diện tích mỗi ô thí nghiệm là 10m2

Các chỉ tiêu nghiên cứu gồm: Thời gian sinh trưởng, số nhánh hữu hiệu, chiều dài bông, số bông trên m2, chiều cao cây cuối cùng, diện tích lá đòng, số hạt trên bông, khối lượng 1000 hạt, tích lũy chất khô, hệ số kinh tế, năng suất lý thuyết, năng suất thực thu và hiệu quả kinh tế

Đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất theo quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia

về khảo nghiệm trên đồng ruộng hiệu lực của các thuốc kích thích sinh trưởng đối với cây lúa (QCQG 01-143:2013/BNNPTNT)

Kết quả nghiên cứu đạt được

Phun Na2SO3 vào các thời kỳ lúa đẻ nhánh, làm đòng và kết thúc trổ đã có tác dụng tốt đến các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển theo dõi trong thí nghiệm, các yếu tố cấu thành năng suất là năng suất của giống lúa Khang dân 18 trong vụ Hè Thu 2017 tại Phú Ninh, Quảng Nam so với đối chứng

Phun Na2SO3 nồng độ 300ppm vào thời kỳ lúa đẻ nhánh đã tăng năng suất thực thu tới 6,0% so với đối chứng, cho lãi tăng 1,75 triệu đồng/ha và chỉ số VRC đạt 5,84 Phun Na2SO3 nồng độ 300 – 400 ppm vào thời kỳ lúa làm đòng đã tăng năng suất thực thu 6,1 - 8,4% so với đối chứng không phun, lãi tăng 1,79-2,57 triệu đồng/ha

và chỉ số VRC đạt 5,94 - 7,96

Phun Na2SO3 nồng độ 300 – 400 ppm vào thời kỳ cây lúa kết thúc trổ đã cho năng suất thực thu tăng 4,6 - 6,9% so với công thức đối chứng không phun, lãi tăng 1,24 - 2,07 triệu đồng/ ha và chỉ số VRC đạt 4,36 - 6,73

Kết quả nghiên cứu đã được chúng tôi tổng hợp thành 01 bài báo khoa học và đã được Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp, Trường Đại học Nông Lâm Huế hoàn thiện phản biện và nhận đăng

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN iii

MỤC LỤC v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC BẢNG BIỂU ix

DANH MỤC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ x

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục đích của đề tài 2

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

3.1 Ý nghĩa khoa học 3

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

4 Những điểm mới của đề tài 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ GIÁ TRỊ CỦA LÚA GẠO 4

1.1.1 Lịch sử phát triển 4

1.1.2 Phân loại cây lúa 5

1.2 GIÁ TRỊ CỦA CÂY LÚA 7

1.2.1 Giá trị dinh dưỡng 7

1.2.2 Giá trị kinh tế 8

1.3 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ LÚA GẠO 9

1.3.1 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới 9

1.3.2 Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam 12

1.4 THỰC TRẠNG NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT LÚA Ở QUẢNG NAM 15

1.5 HÔ HẤP SÁNG Ở NHÓM CÂY C3 VÀ HƯỚNG TÁC ĐỘNG 16

1.5.1 Đặc điểm của hô hấp sáng 16

1.5.2 Hướng tác động hạn chế hô hấp sáng trong sản xuất lúa 17

1.6 CHẤT ỨC CHẾ HÔ HẤP SÁNG NA2SO3 VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT CÂY TRỒNG 18

1.6.1 Giới thiệu sơ lược về NA2SO3 18

1.6.2 Cơ chế tác dụng ức chế hô hấp sáng của Na2SO3 và nghiên cứu ứng dụng trong sản xuất cây trồng 19

1.6.3 Giá trị dinh dưỡng khoáng của Na2SO3 khi sử dụng cho cây 19

1.7 KHÁI QUÁT CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 20

CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1 MỤC TIÊU CỤ THỂ 22

2.2 PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 22

2.2.1 Phạm vi nghiên cứu 22

2.2.2 Đối tượng nghiên cứu 22

2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 22

2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.4.1 Công thức và phương pháp bố trí thí nghiệm 22

2.4.2 Phương pháp pha dung dịch 25

2.4.3 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 25

2.4.4 Phương pháp xử lý số liệu 26

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27

3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA NA2SO3 ĐẾN THỜI GIAN SINH TRƯỞNG VÀ SỐ NHÁNH HỮU HIỆU CỦA GIỐNG LÚA KHANG DÂN 18 TRONG VỤ HÈ THU TẠI QUẢNG NAM 27

3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA NA2SO3 ĐẾN CHIỀU DÀI BÔNG VÀ SỐ BÔNG TRÊN M2 CỦA GIỐNG LÚA KHANG DÂN 18 TRONG VỤ HÈ THU TẠI QUẢNG NAM 29

3.3 ẢNH HƯỞNG CỦA NA2SO3 ĐẾN CHIỀU CAO CÂY VÀ DIỆN TÍCH LÁ ĐÒNG CỦA GIỐNG LÚA KHANG DÂN 18 TRONG VỤ HÈ THU TẠI QUẢNG NAM 31

3.4 ẢNH HƯỞNG CỦA NA2SO3 ĐẾN SỐ HẠT CHẮC TRÊN BÔNG VÀ KHỐI LƯỢNG 1000 HẠT CỦA GIỐNG LÚA KHANG DÂN 18 TRONG VỤ HÈ THU TẠI QUẢNG NAM 32

3.5 ẢNH HƯỞNG CỦA NA2SO3 ĐẾN TÍCH LŨY CHẤT KHÔ VÀ HỆ SỐ KINH TẾ CỦA GIỐNG LÚA KHANG DÂN 18 TRONG VỤ HÈ THU TẠI

QUẢNG NAM 34

3.6 ẢNH HƯỞNG CỦA NA2SO3 ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA GIỐNG LÚA KHANG DÂN 18 TRONG VỤ HÈ THU TẠI QUẢNG NAM 36

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 43

1 Kết luận 43

2 Đề nghị 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

PHẦN PHỤ LỤC 46

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới từ năm 2005 – 2014 9Bảng 1.2 Năng suất và sản lượng lúa của các châu lục qua các năm 10Bảng 1.3 Diện tích, năng suất và sản lượng của một số nước năm 2014 11Bảng 1.4 Thành phần hóa học và năng suất sử dụng glucose của một số loại cây lương thực 12Bảng 1.5 Diện tích, sản lượng và năng suất của Việt Nam qua các năm 13Bảng 1.6 Tình hình sản xuất lúa ở Quảng Nam giai đoạn 2008 – 2016 15Bảng 3.1 Ảnh hưởng của Na2SO3 đến thời gian sinh trưởng và số nhánh hữu hiệu giống lúa Khang dân 18 vụ Hè Thu tại Quảng Nam 28Bảng 3.2 Ảnh hưởng của Na2SO3 đến chiều dài bông và số bông trên m2 giống lúa Khang dân 18 vụ Hè Thu tại Quảng Nam 29Bảng 3.3 Ảnh hưởng của Na2SO3 đến chiều cao cây cuối cùng và diện tích lá đòng giống lúa Khang dân 18 vụ Hè Thu tại Quảng Nam 31Bảng 3.4 Ảnh hưởng của Na2SO3 đến số hạt chắ trên bông và khối lượng 1000 hạt giống lúa Khang dân 18 vụ Hè Thu tại Quảng Nam 33Bảng 3.5 Ảnh hưởng của Na2SO3 đến tích lũy chất khô và hệ số kinh tế giống lúa Khang dân 18 vụ Hè Thu tại Quảng Nam 34Bảng 3.6 Ảnh hưởng của Na2SO3 đến năng suất lý thuyết của giống lúa Khang dân 18 trong vụ Hè Thu tại Quảng Nam 36Bảng 3.7 Ảnh hưởng của Na2SO3 đến năng suất thực thu của giống lúa Khang dân 18 trong vụ Hè Thu tại Quảng Nam 37Bảng 3.8 Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng Na2SO3 cho giống lúa Khang dân 18 trồng trong vụ Hè Thu tại Quảng Nam 41

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Việc thuần hóa cây lúa dại thành cây lúa trồng với sự xuất hiện của nghề trồng lúa là một trong những sự kiện quan trọng nhất lịch sử loài người Lúa gạo là cây lương thực chủ yếu của hơn một nữa dân số trên thế giới, nó là loại cây lương thực quan trọng trong bữa ăn hằng ngày của hàng tỷ người trên trái đất ở châu Á, châu Phi,

Mỹ Latinh thuộc các nước nhiệt đới và Á nhiệt đới và được trồng rộng rãi Trên thế giới, cây lúa là một trong ba cây lương thực chính, có hơn 40% dân số sử dụng lúa gạo làm nguồn lương thực chính và khoảng 25% dân số sử dụng một nửa trong khẩu phần lương thực hằng ngày

Về mặt thực vật học của lúa trồng hiện nay do lúa dại qua quá trình chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo mà thành Lúa trồng hiện nay thuộc họ hòa thảo

(Gramineae), trong họ Oryza có nhiều loài và được chia ra làm 23 loài (theo Erygin,

1960), tại hội nghị di truyền học tế bào về lúa (1963) họp tại viện lúa quốc tế IRRI xác

định có 19 loài Trong đó loài Oryza sativa L và Oryza glaberima là hai loài được

trồng phổ biến nhất hiện nay Cây lúa rất thích nghi với môi trường và con người đã thành công trong việc cải tạo môi trường nên cây lúa ngày nay đã có thể trồng được ở nhiều địa phương và nhiều vùng khí hậu khác nhau Lúa trồng ở Tây Bắc Trung Quốc

ở 53 vĩ độ 53 Bắc, ở miền trung Xumatra trên đường xích đạo và ở cả New South Wales, châu Úc 35 vĩ độ Nam, lúa cũng được trồng ở Kerala (Ấn Độ) thấp hơn mặt nước biển hoặc bằng mặt biển ở nhiều vùng khác nhau Lúa cúng được trồng độ cao

2000 mét ở Kasmia Ấn Độ và Nêpan Oryza sativa là loài lúa chủ yếu người ta cho

rằng bắt nguồn từ Đông Nam châu Á Ngày nay cây lúa được trồng ở châu Á, châu Phi, châu Mỹ và châu Đại Dương Tính toán sản lượng lúa cho thấy rằng châu Á

không chỉ là quê hương của Oryza sativa mà còn là nơi trồng lúa chính trên thế giới

các giống Indica được phổ biến rộng ở vùng nhiệt đới Đông Nam Á, các giống

Japonica thích nghi với điều kiện lạnh hơn nên được trồng ở miền Trung và Nam

Trung Quốc, Triều Tiên, Nhật Bản, Đài Loan Có một điều tương đối đặc biệt, lúa gạo

là cây trồng một lá mầm phổ biến ở vùng nhiệt đới và xích đạo nhưng lại quang hợp theo chu trình C3 Đối với loại cây này có sự hô hấp sáng gây tiêu hao sản phẩm đồng hóa, từ đó giảm năng suất đáng kể cây lúa

Theo dự báo của các nhà khoa học thì sản lượng lúa sẽ tăng chậm và có xu hướng chững lại vì diện tích trồng lúa ngày càng bị thu hẹp do tốc độ đô thị hóa gia tăng (Beachel, 1972) Ở Việt Nam lương thực chính để nuôi sống con người là lúa gạo,

ở đâu có dân thì ở đó có lúa gạo Để tăng sản lượng trong điều kiện diện tích sản xuất lúa không tăng, cần phải tập trung thâm canh trên cơ sở ứng dụng các tiến bộ khoa học

kỹ thuật mới để tác động phù hợp nhằm nâng cao năng suất cây lúa, giúp đảm bảo an ninh lương thực quốc gia

Trong những năm trước đổi mới, nước ta là Quốc gia triền miên thiếu lương thực Từ khi đổi mới đến nay, nông nghiệp nước ta đã khởi sắc nhờ có đường lối đổi mới đúng đắn của Đảng và Nhà nước Từ năm 1989, chúng ta đã giải quyết được vấn

đề lương thực, đảm bảo nhu cầu trong nước và tham gia vào thị trường xuất khẩu gạo thế giới (FAO, 2004; Bộ NN & PTNT, 1998 Đến năm 2015, Việt Nam là một trong những nước có lượng gạo xuất khẩu lớn trên thế giới (ước đạt 6,7 triệu tấn/năm) Đạt được những thành tựu trên là kết quả tổng hợp của nhiều yếu tố, bao gồm đổi mới cơ chế chính sách, cùng các giải pháp quan trọng khác như tập trung đầu tư cơ sở hạ tầng phục vụ sản xuất nông nghiệp (giao thông, thủy lợi, điện, phân bón …), áp dụng giống mới vào sản xuất, chuyển đổi cơ cấu mùa vụ và đặc biệt là sử dụng các tiến bộ kỹ thuật nhằm đạt được năng suất cao, chất lượng tốt là yếu tố quan trọng góp phần tạo nên thành tựu chung trong sự phát triển sản xuất nông nghiệp nước ta trong thời gian qua Trong sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất lúa nói riêng, các tiến bộ kỹ thuật là một tư liệu sản xuất đặc biệt, là yếu tố nền tảng quyết định làm tăng năng suất cây trồng Cùng với các biện pháp thâm canh hợp lý, giống tốt và áp dụng những tiến

bộ khoa học kỹ thuật sẽ góp phần làm tăng năng suất, tăng sản lượng và tăng hiệu quả cho người sản xuất

Na2SO3 là chất có tác dụng ức chế quá trình hô hấp sáng do có tác dụng kìm hãm hoạt tính của các enzyme tham gia trong phản ứng hô hấp sáng cây C3, hạ thấp giá trị điểm bù CO2 và giảm ái lực với O2 nên làm giảm nồng độ O2 trong gian bào lá giúp quá trình đồng hóa CO2 được tốt hơn đồng thời tăng hoạt tính của enzyme ribulose 1,5 diphosphat carboxylase, điều này đã được nghiên cứu và sử dụng có hiệu quả cho 1 số loại cây trồng trên thế giới và ở Việt Nam Bên cạnh đó, Na2SO3 còn có tác dụng cung cấp bổ sung một lượng dinh dưỡng khoáng (Na, S) nhất định cho cây trong hệ thống canh tác khi được phun nồng độ loãng qua lá

Nghiên cứu tác dụng, nồng độ và thời kỳ xử lý Na2SO3 phù hợp cho cây lúa ở Quảng Nam đang là vấn đề mới Xuất phát từ thực tế đó, vừa qua chúng tôi tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu trên giống lúa Khang dân 18 vụ Hè Thu tại huyện Phú Ninh, Quảng Nam

Góp phần hoàn thiện quy trình thâm canh lúa ở Quảng Nam và các vùng có điều kiện sinh thái tương tự

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu góp phần bổ sung các dẫn liệu khoa học mới về vai trò của chất ức chế hô hấp sáng Na2SO3 đối với sinh trưởng phát triển và năng suất cây lúa trồng vụ Hè Thu ở Quảng Nam nói riêng và các loại cây trồng quang hợp theo chu trình C3 nói chung

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu là cơ sở quan trọng để đề xuất nồng độ và thời kỳ xử lý

Na2SO3 phù hợp cho sản xuất lúa vụ Hè Thu ở Quảng Nam và những vùng khác có điều kiện sinh thái tương tự, từ đó góp phần hoàn thiện quy trình thâm canh lúa

4 Những điểm mới của đề tài

Hạn chế bớt quá trình hô hấp sáng ở những cây trồng C3 có thể nâng cao hiệu suất quang hợp, từ đó góp phần nâng cao năng suất cây trồng Đến nay đã có một số công trình nghiên cứu về việc sử dụng các chất ức chế hô hấp sáng Na2SO3 trên một

số đối tượng thực vật, trong đó có cây đậu tương, lạc, đậu xanh nhưng chưa có nghiên

cứu liên quan trên đối tượng cây lúa gạo

Tất cả các nghiên cứu theo hướng này đã được công bố đều thừa nhận rằng để

xử lý chất ức chế hô hấp sáng Na2SO3 có hiệu quả cao phải tùy theo từng thời vụ, điều kiện canh tác và đặc điểm của giống Trên cơ sở đó cần xác định nồng độ và giai đoạn

xử lý có hiệu quả nhất

Ở Quảng Nam, đối với cây lúa chưa có công trình nào công bố theo hướng này Trong khi đó, Quảng Nam là tỉnh có diện tích trồng lúa tương đối lớn với 85.000 ha/năm nên việc tiếp tục nghiên cứu xác định tìm biện pháp kỹ thuật mới để nâng cao năng suất và chất lượng lúa ở địa phương là vấn đề cần thiết và có ý nghĩa

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ GIÁ TRỊ CỦA LÚA GẠO

1.1.1 Lịch sử phát triển

Ở Việt Nam, lúa là cây lương thực chính trong sản xuất nông nghiệp, sản xuất lúa đảm bảo lương thực cho hơn 90 triệu dân và đóng góp xuất khẩu mang lại nguồn ngoại tệ cho đất nước Theo số liệu từ Hiệp hội Lương thực Việt Nam (VFA), trong năm 2015 các doanh nghiệp đã XK được 6,568 triệu tấn gạo, trị giá FOB là 2,68 tỷ USD So với năm 2014, lượng gạo xuất khẩu năm 2015 cao hơn trên

200 ngàn tấn (tăng 4%), nhưng trị giá FOB lại thấp hơn trên 100 triệu USD (giảm 4%) Với kết quả này, xuất khẩu gạo chính thức của Việt Nam năm 2015 được xếp thứ 3 sau Ấn Độ (10,23 triệu tấn) và Thái Lan (9,55 triệu tấn)

Trong cuốn "Cây lúa miền Bắc Việt Nam" xuất bản năm 1964, tác giả Bùi Huy Đáp có viết: "Nếu Việt Nam không phải là trung tâm duy nhất xuất hiện cây lúa trồng thì Việt Nam cũng là một trong những trung tâm sớm nhất của Đông Nam Á được nhiều nhà khoa học gọi là quê hương cây lúa trồng

Lúa thuộc chi Oryza sativa L là một trong những cây trồng có lịch sử lâu đời

nhất có từ 130 triệu năm trước, tồn tại như một loại cỏ dại trên đất Gondwana ở siêu lục địa, sau này vỡ thành châu Á, châu Mỹ, châu Úc và châu Nam Cực Lúa được thuần hóa rất sớm khoảng 10.000 năm trước công nguyên (Khush G.S., 2000) Các nhà khoa học như Haudricourt & Hedin (1944), Werth (1954), Wissmann (1957), Sauer (1952), Barrau (1965, 1974), Soldheim (1969), Gorman (1970) đã lập luận vững chắc và đưa ra những giả thuyết cho rằng vùng Đông Nam Á là nơi khai sinh nền nông nghiệp đa dạng rất sớm của thế giới

Cây lúa trồng có nguồn gốc từ Trung Quốc, một nhóm các nhà nghiên cứu về gene đã đưa ra kết luận như vậy trong một nghiên cứu lịch sử tiến hóa hàng nghìn năm bằng phương pháp gene re - sequencing ở quy mô rộng Những phát hiện của họ đăng trên Kỷ yếu Học viện Khoa học Quốc gia (PNAS) số gần đây nhất cho thấy rằng việc thuần hóa cây lúa có thể đã xuất hiện vào thời điểm cách ngày nay 9.000 năm ở lưu vực sông Trường Giang Những nghiên cứu trước đ â y giả định việc thuần hóa cây lúa có hai điểm nguồn gốc đó là Ấn Độ và Trung Quốc (dẫn theo Nguyễn Văn Hiển, 2000)

Cây lúa cũng được trồng từ hàng ngàn năm trước đây ở Việt Nam và nơi đây cũng được coi là biểu tượng của nền văn minh lúa nước Vùng đồng bằng Bắc Bộ là một trong những vùng sinh thái của cả nước có các nguồn gen đa dạng và phong phú nhất (Lê Doãn Diên, 1990)

Theo Chang (1976) nhà di truyền học cây lúa của Viện Nghiên cứu lúa Quốc

tế (IRRI), đã tổng kết nhiều tài liệu khác nhau và cho rằng việc thuần hóa loài lúa trồng có thể được tiến hành một cách độc lập cùng một lúc ở nhiều nơi, dọc theo vành đai trải dài từ đồng bằng sông Ganges dưới chân phía tây của dãy Himalayas -

Ấn Độ ngang qua Bắc Miến Điện, Bắc Thái Lan, Lào và Việt Nam, đến Tây Nam và Nam Trung Quốc

Khảo sát về nguồn gen cây lúa ở vùng Tây Bắc, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Đồng Bằng Sông Cửu Long những năm vừa qua đã phát hiện ra 5 loại

lúa dại, đó là O.granulata, O.nivara, O.officilalis, O rufipogon, O ridleyi

(Nguyễn Thị Trâm, 1998)

Như vậy, tuy có các quan điểm khác nhau về nguồn gốc xuất xứ nhưng những

ý kiến trên đều cho rằng nó có xuất xứ từ khu vực nóng ẩm phù hợp với điều kiện trồng lúa nhiệt đới hiện nay

1.1.2 Phân loại cây lúa

Cây lúa thuộc họ Graminae (hòa thảo), chi Oryza, loài Oryza-sativa L Chi Oryza có 23 loài trong đó có hai loài lúa trồng là O sativa phổ biến ở châu Á và

O glaberrima phổ biến ở Tây Phi O sativa có 3 loài phụ là Indica (lúa tiên), Japonica

(lúa cánh) và Javanica (lúa bù lu)

Vào 1753, ông Lineaeus, người đầu tiên đã mô tả và phân loài lúa sativa trong dòng Oryza Pilger (1915) tìm được và mô tả loài thứ hai, schlechteri từ mẫu thu

thập được bởi Schlechter vào năm 1907 ở miền bắc Tân Guinea (Nayar, 1973)

Trong cuốn Các loài thực vật (Species plantarum, 1753), C Lin đã mô tả loài

Sativa trồng ở Ấn Độ Họ hàng với cây lúa trồng là các loài trong chi Oryza với 24 hoặc 48 nhiễm sắc thể

Năm 1963, Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI đ ã chia Oryzae làm 19 loài

và đây là cơ sở được nhiều nhà nghiên cứu thừa nhận và sử dụng

* Phân loại theo mối quan hệ giữa kiểu gen và kiểu hình của lúa Theo cách phân

loại này, người ta phân chia cây lúa thành sáu nhóm sau như (Khush G.S., 1990)

Nhóm 1: Lúa Indica điển hình, có ở các nước trên thế giới

Nhóm 2: Gồm các loại ngắn ngày, chịu hạn lúa vùng cao phân bố ở tiểu lục địa

Ấn Độ

Nhóm 3 và 4: Gồm các loài lúa ngập nước của Ấn Độ và Bangladesh

Nhóm 5: Gồm các loại lúa thơm có ở tiểu lục địa Ấn Độ như Basmati 370

Nhóm 6: Bao gồm các loài Japonica và Javanica điển hình

* Phân loại theo nguồn gốc hình thành Bao gồm:

Nhóm quần thể địa phương

Nhóm quần thể lai tạo

Nhóm quần thể đột biến

Nhóm quần thể tạo ra bằng công nghệ sinh học

Nhóm các dòng bất dục đực

* Phân loại theo sinh thái địa lý Dựa trên cơ sở kiểu gen và môi trường là

một khối thống nhất, các vùng sinh thái địa lý khác nhau với sự tác động của con người tới cây lúa khác nhau thì có các nhóm sinh thái địa lý chứa kiểu gen khác nhau Theo Liakhovkin A.G ( 1992) cây lúa trồng có 8 nhóm sinh thái địa lý gồm: Nhóm Đông Á: Bao gồm Triều Tiên, Nhật Bản và Bắc Trung Quốc Đặc trưng của nhóm sinh thái địa lý này là chịu lạnh rất tốt và hạt khó rụng

Nhóm Nam Á: Từ Pakistan sang vùng bờ biển phía Nam Trung Quốc đến phía Bắc Việt Nam Đặc điểm nổi bật của nhóm sinh thái địa lý này là kém chịu lạnh, phần lớn có hạt dài và nhỏ

Nhóm Philipin: Nhóm lúa điển hình nhiệt đới không chịu lạnh Toàn bộ vùng Đông Nam Á, miền nam Việt Nam nằm trong nhóm này

Nhóm Trung Á: Bao gồm toàn bộ các nước Trung Á Đây là nhóm lúa hạt to, khối lượng 1000 hạt đạt trên 32 g, chịu lạnh và chịu nóng

Nhóm Iran: Bao gồm toàn bộ các nước Trung Đông xung quanh Iran, đây là nhóm sinh thái địa lý với các loại hình chịu lạnh điển hình, hạt to, màu hạt gạo đục và gạo dẻo

Nhóm châu Âu: Bao gồm các nước trồng lúa ở châu Âu như Nga, Italia, Tây Ban Nha, Nam Tư, Bungari,… Đây là nhóm sinh thái địa lý với các loại hình Japonica chịu lạnh, hạt to, cơm dẻo nhưng chịu nóng kém

Nhóm châu Phi: Nhóm lúa trồng thuộc loại Oryza glaberrima

Nhóm châu Mỹ La Tinh: Gồm các nước Trung Mỹ và Nam Mỹ Nhóm sinh thái này bao gồm các giống lúa cây cao, thân hình to, hạt to, gạo trong và dài, chịu ngập và chống đổ tốt

* Phân loại theo thời gian sinh trưởng Dựa vào thời gian sinh trưởng, các nhà

khoa học đã phân ra các nhóm giống:

Giống lúa cực ngắn có thời gian sinh trưởng ≤ 95 ngày

Giống lúa rất ngắn ngày có thời gian sinh trưởng 96 - 110 ngày

Giống lúa ngắn ngày có thời gian sinh trưởng 111 - 125 ngày

Giống lúa trung ngày có thời gian sinh trưởng 126 - 140 ngày

Giống lúa dài ngày có thời gian sinh trưởng trên 140 ngày

* Phân loại theo quan điểm canh tác học

Quan điểm canh tác học chia lúa trồng O sativa thành 4 loại hình thích ứng có

điều kiện canh tác khác nhau (Trần văn Thủy, 1998)

Lúa cạn: Lúa được trồng trên đất cao, không có khả năng giữ nước cây lúa nhờ hoàn toàn vào nước trời trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển của nó Lúa có tưới: Lúa được trồng những cánh đồng, có công trình thủy lợi, chủ động

về nước trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển của nó

Lúa nước sâu: Lúa được trồng trên những cánh đồng thấp, không có khả năng rút nước sau mưa hoặc lũ Tuy nhiên, nước không ngập qua 10 ngày và mức nước không cao quá 50 cm

Lúa nổi: Lúa được gieo trồng trước mùa mưa Khi mưa lớn, cây lúa đã đẻ nhánh; khi nước dâng cao lúa vươn lên khỏi mặt nước khoảng 10 cm/ngày để ngoi theo (Nguyễn Thị Trâm, 1998)

Lúa trồng hiện nay chủ yếu là loài Oryza sativa, đây là loại lúa được trồng ở

điều kiện ruộng nước, trong quá trình sinh sống và phát triển chịu sự tác động của chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo mà hình thành nên nhiều giống lúa phù hợp với từng điều kiện sinh thái như lúa nước, lúa nương, lúa nổi (Bùi Huy Đáp, 2000) Tuy nhiên, gần đây, với nghiên cứu bằng isozyme loci, người ta có thể phân

biệt Oryza sativa làm 6 nhóm rõ ràng hơn: Nhóm I (Indica), II, III, IV, V và VI

(Japonica) Nhưng các nhóm II và III gần giống với nhóm I (Indica) và nhóm IV và V gần giống nhóm VI (Japonica) (Glaszmann, 1987) Đa số các giống lúa thơm như Basmati 370, Khao dawk mali 105 và lúa rẫy (hay lúa nương) thiên về nhóm VI Tại Việt Nam có tồn tại cả 4 nhóm lúa với các đặc trưng nêu trên Theo điều kiện sinh thái và vĩ độ địa lý chia thành lúa tiên và lúa cánh Theo thời vụ gieo cấy trong năm và thời gian sinh trưởng chia thành lúa chiêm và lúa mùa Theo chất lượng

và hình dạng hạt chia thành lúa tẻ và lúa nếp, lúa hạt tròn và lúa hạt dài (dẫn theo Đinh Thế Lộc, 2007)

1.2 GIÁ TRỊ CỦA CÂY LÚA

1.2.1 Giá trị dinh dưỡng

Lúa gạo là loại cây lương thực cung cấp một tỷ lệ năng lượng lớn cho con người, vật nuôi và nhều sinh vật khác nói chung Thực tế trong cơ cấu về cây lương thực của Thế Giới hiện nay, lúa gạo được xếp hàng thứ 2 sau lúa mỳ về diện tích

gieo trồng, nhưng đứng trên quan điểm dinh dưỡng mà xét thì lúa gạo đã cung cấp lượng calo tính trên đơn vị ha lớn hơn nhiều so với bất kỳ một loại ngũ cốc nào Lúa gạo giữ vai trò thiết yếu trong việc cung cấp dinh dưỡng và sức khỏe của những người ăn cơm gạo hằng ngày Thành phần của hạt gạo chứa bình quân khoảng 7,5% protein, 80% tinh bột, 12% nước còn lại là các vitamin và khoáng chất cần thiết cho cơ thể như các vitamin E, vitamin nhóm B (B1, B2, B6), vitamin PP, đặt biệt

là 8 nhóm amoni acid không thể thay thế, do vậy “ hạt gạo là hạt của sự sống” như tổ chức dinh dưỡng Quốc tế đã từng ví

Trên thế giới, cây lúa được trên 250 triệu nông dân trồng, là lương thực chính 1,3 tỉ người nghèo nhất thế giới, là sinh kế chủ yếu của nông dân Là nguồn cung cấp năng lượng lớn nhất cho con người, bình quân 180 - 200 kg gạo/ người/ năm tại các nước châu Á, khoảng 10 kg gạo/người/năm của các nước châu Mỹ Ở Việt Nam, dân

số trên 90 triệu người và 100% người dân sử dụng lúa gạo là lương thực chính

Các giống lúa Việt Nam có protein thấp nhất là 5,25%, cao nhất là 12,84%, phần lớn trong khoảng 7 - 8%, gạo nếp có hàm lượng protein cao hơn gạo tẻ, lúa chiêm cũng có hàm lượng protein cao Lipid vào loại trung bình, phân bố chủ yếu ở lớp vỏ gạo, nếu ở gạo xay là 2,02% thì ở gạo giã chỉ còn 0,52% (dẫn theo Nguyễn Thị Lang và Bùi Chí Bửu, 2008)

1.2.2 Giá trị kinh tế

Cây lúa, ngoài việc cung cấp lương thực cho 2/3 dân số thế giới, còn tạo ra rất nhiều việc làm cho các người dân vùng nông thôn và mang khá nhiều nguồn ngoại tệ đáng kể cho các quốc gia xuất khẩu gạo trong đó có Việt Nam

Tất cả các bộ phận của cây lúa như thân, lá, hạt và các sản phẩm phụ như trấu, tấm, cám đều được con người sử dụng với mục đích khác nhau:

Rơm rạ được dùng làm thức ăn cho gia súc, làm phân bón để tăng cường mùn hữu cơ cho đất, trồng các loại nấm ăn và nấm dược liệu

Vỏ trấu được sử dụng trong sản xuất các loại năng lượng như nhiệt, ga, giá thể cây trồng

Gạo, tấm và cám vừa là thức ăn cho người, gia súc và gia cầm Ngoài ra còn dùng để sản xuất tính dầu cám, dược phẩm, bia rượu, bánh kẹo, mạch nha, mỹ phẩm, (dẫn theo Trần Văn Đạt, 2005 )

Tại Việt Nam, lúa gạo là nguồn thu nhập không thể thiếu của người dân làm ruộng Theo thực tế tại nhiều địa phương, chỉ mới tính giá trị của lúa thì người sản xuất đã thu về từ 60 - 80 triệu đồng/ha chưa tính phụ phẩm tại thị trường nội địa Đối với mặt hàng gạo xuất khẩu, giao động từ 420 - 430 USD/tấn, có thời điểm lên tới 445USD/tấn (dẫn theo Bùi Chí Bửu, Kiều Thị Ngọc, Nguyễn Văn Tạo, Nguyễn Thị Tâm, 1999)

1.3 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ LÚA GẠO

1.3.1 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới

Lúa là cây trồng đóng vai trò quan trọng trong đời sống của con người Đây là cây lương thực chính và là cây trồng đảm bảo an ninh lương thực cho người dân toàn thế giới Do tính thích nghi cao, cộng với việc con người đã thành công trong việc tạo môi trường sống nên cây lúa đã có thể trồng được ở nhiều địa phương và các vùng khí

hậu khác nhau

Sản lượng lúa gạo tại châu Á chiếm tới 90,4% toàn thế giới, tức là 677,7 triệu tấn Tỷ lệ này vẫn đang liên tục tăng vì vấn đề dân số gia tăng ở khu vực này Theo thống kê, sản lượng lúa gạo cao chủ yếu nhờ sản lượng tăng mạnh tại Trung Quốc, Ấn

Độ, Thái Lan, Pakistan và Việt Nam Trong đó, sản lượng lúa gạo của Việt Nam năm

Sản lượng (triệu tấn)

Kết quả ở bảng 1.1 chúng ta có thể thấy, từ năm 2005 cho tới 2014 cả về diện tích, năng suất và sản lượng lúa tăng đều theo các năm Năm 2005, diện tích gần 155 triệu ha với sản lượng 634,28 triệu tấn nhưng đến năm 2014 đã tăng diện

tích lên 160,66 triệu ha và đạt sản lượng 740,96 triệu tấn Về năng suất, từ năm

2005 đến năm 2014, năng suất trung bình của thế giới tăng hơn 5 tạ/ha Năm 2014 đạt giá trị 45,39 tạ/ha

Bảng 1.2 Năng suất và sản lượng lúa của các châu lục qua các năm

Năm

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Châu Đại Dương là châu lục sản lượng lúa gạo thấp nhất nhưng lại có năng suất lúa cao nhất Năm 2014, năng suất lúa của châu Đại Dương là 45,39 tạ/ha trong khi năng suất châu Á 45,66 tạ/ha, châu Phi 26,38 tạ/ha Châu Phi và châu Á là hai châu lục

có năng suất thấp nhưng vẫn có sản lượng cao là do đây là hai châu lục có diện tích lúa cao Về sản lượng châu Á luôn đứng đầu, tuy nhiên về năng suất châu Á chỉ đứng thứ

4, nếu trong tương lai châu Á có thể cải thiện được năng suất thì sản lượng lúa gạo sẽ tăng mạnh

Bảng 1.3 Diện tích, năng suất và sản lượng của một số nước năm 2014

Tên nước Diện tích

(1000 ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (1000 tấn)

Ấn Độ còn nhiều hạn chế Khiến năng suất và sản lượng lúa ở đây thấp Trung Quốc

có diện tích trồng lúa ở vị trí số 2 nhưng sản lượng lại dẫn đầu do năng suất khá cao

Ai Cập là nước có năng suất cao nhất khẳng định những tiến bộ vượt trội của họ trong việc vận dụng các phương pháp canh tác công nghệ cao

Nhờ có sự tiến bộ về khoa học và kỹ thuật, diện tích năm 2014 giảm 4052 ha so với năm 2013, nhưng năng suất vẫn tăng 2,9 triệu tấn Dân số thế giới hiện nay trung bình tăng thêm một tỷ người sau 14 năm Trong 20 năm tới cứ 1 tỷ dân thì sẽ tiêu thụ

65 triệu tấn gạo, tương đương với 100 triệu tấn thóc Theo ước tính đến năm 2035 tổng sản lượng phải tăng thêm so với bây giờ là 114 triệu tấn Năng suất trung bình có xu hướng chuẩn lại, hoặc tăng rất chậm Chính vì vậy vấn đề đặt ra với ngành sản xuất lúa gạo nói chung và các nhà nghiên cứu nói riêng phải tiếp tục duy trì năng suất, lấy chất lượng bù số lượng, nhất là các giống lúa sẵn có, thêm các tính trạng chống chịu lại bất lợi của môi trường, đồng thời sử dụng chất ức chế sinh trưởng để tang tính chống chịu

với điều kiện ngoại cảnh, tăng năng suất nhằm bù vào sản lượng khi diện tích trồng lúa giảm dần do quá trình đô thị hóa

1.3.2 Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam

Việt Nam có hàng nghìn giống lúa được gieo trồng từ Bắc vào Nam, trong đó có rất nhiều giống “cổ truyền” có chất lượng cao như các loại lúa: Tám thơm, Lúa di, Nàng thơm, Nếp cái hoa vàng, Nếp cẩm, Nếp tú lệ… Chúng ta đã nhập và thuần hoá nhiều giống lúa tốt từ nước ngoài mà nay đã thành các giống lúa đặc sản của Việt nam có thương hiệu như: IR 64 Điện Biên, Bao Thai Định Hoá, Khaodomaly Tiền Giang… (dẫn theo Nguyễn Văn Hoan, 2006)

Bảng 1.4 Thành phần hóa học và năng suất sử dụng glucose của một số loại cây

Tỷ lệ (%) Protein Lipid Hydrat

(Nguồn: Sin Claim và Dewit, 1975)

Ở Việt Nam, lương thực chính để nuôi sống con người là lúa gạo Ở đâu có dân

là ở đó có lúa gạo, nếu tính mức Calori cung cấp cho khẩu phần ăn của người Việt Nam là 2.215 kilocalo mỗi ngày, thì 68% nguồn năng ượng đó là lúa gạo (IRI facts) Ỏ nhiều vùng nông thôn 60-80% chi tiêu trong gia đình phụ thuộc vào lúa gạo Vì vậy những năm mất mùa lúa thường dẫn đến nạn đói Bởi vậy sự phát triển của ngành trồng lúa gắn bó chặt chẽ với đời sống người dân Việt Nam

Về giá trị dinh dưỡng của lúa nước giàu tinh bột và đường tuy có nghèo hơn ngô và lúa mì nhưng có hàm lượng hydratcacbon cao nhất và tỷ lệ đường tiêu hóa cao

Bảng 1.5 Diện tích, sản lượng và năng suất của Việt Nam qua các năm

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Qua bảng 1.5 ta có thể thấy tử năm 1990 đến năm 2000 có sự tăng mạnh qua các năm cả về diện tích, năng suất lẫn sản lượng Năm 1990 diện tích là 6,04 triệu ha đến năm 2000 đạt tới 7,67 triệu ha Còn về mặt năng suất và sản lượng cũng vậy, năng suất năm 1990 là 31,82 tạ/ ha đến năm 2000 đạt 42,43 tạ/ ha Sản lượng năm 1990 là 19,23 triệu tấn đến năm 2000 đạt 32,53 triệu tân.Từ năm 2005 cho đến nay, hằng năm diện tích trồng lúa của cả nước tăng đều qua các năm, từ 7,33 triệu ha năm 2005 lên đến 7,81 triệu ha trong năm 2014, song song với việc tăng về diện tích thì năng suất

và sản lượng cũng tăng đều từ 48,89 tạ/ha trong năm 2005 lên 57,6 tạ/ha trong năm

2014 và sản lượng tăng từ 35,83 triệu tấn lên 44,98 triệu tấn

Hình 1.1 Biểu đồ xuất khẩu gạo Việt Nam năm 2014 – 2015

Theo thống kê, giá gạo xuất khẩu bình quân 8 tháng đầu năm 2015 đạt 430,87 USD/tấn, giảm 5,08% so với cùng kỳ năm 2014

Trung Quốc vẫn là thị trường nhập khẩu gạo lớn nhất của Việt Nam trong 8 tháng đầu năm 2015 với 35,37% thị phần Tuy nhiên, 8 tháng đầu năm xuất khẩu gạo sang thị trường Trung Quốc có xu hướng giảm so với cùng kỳ năm 2014 (giảm 2,64% về khối lượng và giảm 8,74% về giá trị) So với tám tháng đầu năm 2014, các thị trường có sự tăng trưởng mạnh trong 8 tháng đầu năm 2015 là thị trường Malaysia, Gana, Bờ Biển Ngà… Trong đó, Malaysia đã vươn lên vị trí thứ 3 về thị trường nhập khẩu gạo của Việt Nam

Việt Nam là một trong những nước có lượng gạo xuất khẩu lớn trên thế giới, ước tính khoản 6,7 triệu tấn/năm vào năm 2017 Đạt được những thành quả trên là kết quả tổng hợp của nhiều yếu tố, bao gồm đổi mới cơ chế, chính sách cùng các giải pháp quan trọng khác như tập trung đầu tư cơ sở hạ tầng phục vụ sản xuất nông nghiệp, áp dụng giống mới vào sản xuất, chuyển đổi cơ cấu mùa vụ và đặc biệt là sử dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật nhằm đạt được năng suất cao, chất lượng tốt Bên cạnh đó việc sử dụng Sodium sulphite (Na2SO3) trong sản xuất lúa sẽ giúp cây trồng đồng hóa

CO2 được tốt hơn và bổ sung dinh dưỡng khoáng Natri và lưu huỳnh cho cây giúp nâng cao năng suất và chất lượng lúa là rất có ý nghĩa khoa học, có khả năng ứng dụng cao

1.3.3 THỰC TRẠNG NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT LÚA Ở QUẢNG NAM

Quảng Nam là một tỉnh ven biển thuộc vùng Nam Trung Bộ Việt Nam có tọa

độ địa lý trong khoảng từ 1070 12’16” đến 108044’20” độ kinh đông và từ 14057’10” đến 16003’50” độ vĩ Bắc Quảng Nam có hướng địa hình nghiên dần từ Tây sang Đông hình thành 3 kiểu cảnh quan sinh thái rõ rệt là kiểu núi cao phía Tây, kiểu trung

du ở giữa và dải đồng bằng ven biển, vùng đồi núi chiếm 72% diện tích tự nhiên Quảng Nam là Tỉnh nằm trên địa bàn miền Trung, đất đai phần lớn có chất lượng thấp, điều kiện khí hậu ít phù hợp cho việc sản xuất các loại cây ngắn ngày

trong đó có cây lúa Chính vì thế mà việc áp dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật

được đặc biệt quan tâm và được xem là loại cây ngắn ngày chủ lực của tỉnh

Mặc dù vậy trong những năm qua diện tích trồng lúa có xu hướng giảm, nguyên nhân giá đầu tư mua giống, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật cao, nên việc đầu tư chuyển giao tiến bộ khoa học kỹ thuật mới là cần thiết

Diện tích, năng suất và sản lượng lúa ở Quảng Nam đến năm 2016 được thể hiện qua bảng sau:

Bảng 1.6 Tình hình sản xuất lúa ở Quảng Nam giai đoạn 2008 – 2016

Năm

Diện tích (ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (tấn)

Diện tích lúa trên địa bàn Quảng Nam từ năm 2008 đến 2015 tăng từ 85.905 ha lên 88.430 ha, qua năm 2016 diện tích giảm 1.755 ha còn 86.675 ha Hiện nay bằng nhiều giải pháp quy hoạch vùng, cánh đồng mẫu lớn, cánh đồng giống, xây dựng mô hình sản xuất hàng hóa gắn với xây dựng nông thôn mới, áp dụng các tiến bộ khoa học công nghệ để nâng cao hiệu quả sản xuất, góp phần nâng cao năng suất, giá trị thu nhập trên đơn vị diện tích qua đó, từng bước làm thay đổi tư duy sản xuất cho người dân, thúc đẩy sản xuất nông nghiệp hàng hóa phát triển Do có sự vào cuộc mạnh mẽ của các cấp, các ngành, tập trung chỉ đạo, tuyên truyền vận động hướng dẫn người dân chủ động áp dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật mới

Tuy năng suất lúa biến động qua các năm, nhưng vẫn còn thấp so với tiềm năng năng suất của các giống Năng suất bình quân thấp là do nhiều nguyên nhân như trình độ thâm canh chưa cao, áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất còn hạn chế, điều kiện khí hậu tương đối khắc nghiệt…vv Vì vậy chúng ta cần có kế hoạch đầu tư phát triển, khắc phục các nguyên nhân làm hạn chế năng suất lúa, nâng cao trình độ sản xuất cho người dân và áp dụng những tiến bộ kỹ thuật phù hợp, để đưa cây lúa đạt năng suất cao hơn, góp phần phát triển kinh tế, xã hội của địa phương

1.4 HÔ HẤP SÁNG Ở NHÓM CÂY C3 VÀ HƯỚNG TÁC ĐỘNG

1.4.1 Đặc điểm của hô hấp sáng

Decker (1955), Zelittch (1969) đã phát hiện ra hiện tượng thải CO2 diễn ra khá mạnh sau một thời gian chiếu sáng ở những cây quang hợp theo chu trình C3 Như vậy

ở những cây này các sản phẩm sơ cấp của quá trình quang hợp đã bị phân huỷ thành khí CO2 ngoài sáng Sự hấp thụ O2 cùng với sự thải CO2 của quá trình hô hấp này xảy

ra phụ thuộc vào điều kiện ánh sáng nên được gọi là hô hấp sáng hay quang hô hấp Những loại cây này thực hiện quá trình hô hấp sáng đồng hành với quá trình quang hợp và phụ thuộc rất lớn vào điều kiện môi trường như nhiệu độ cao, cường độ ánh sáng mạnh, nồng độ O2 cao và CO2 quá thấp… Có thể phân biệt hô hấp sáng với hô hấp tối nhờ tính nhạy cảm của hô hấp sáng với các yếu tố môi trường

Hô hấp sáng luôn tăng tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng, còn hô hấp tối không chịu ảnh hưởng của ánh sáng Ánh sáng với bước sóng λ = 440 - 660 nm có hiệu quả cao với hô hấp sáng

Hô hấp sáng sẽ giảm khi nồng độ O2 trong tế bào quang hợp thấp (< 2%), hàm lượng O2 càng cao thì hô hấp sáng diễn ra càng mạnh Tăng hàm lượng O2 trong không khí từ 21 - 100% thì hô hấp sáng tăng gấp 2 - 3 lần

Tăng hàm lượng CO2 sẽ góp phần hạn chế đáng kể quá trình hô hấp sáng, khi hàm lượng CO2 cao hơn 0,1% thì hô hấp sáng giảm mạnh và có thể ngừng khi hàm

lượng CO2 đạt 0,1 - 0,2% Trong khi đó hàm lượng CO2 cao ít ảnh hưởng đến quá trình hô hấp tối

Hô hấp sáng nhạy với nhiệt độ cao hơn so với hô hấp tối Các nhóm thực vật có mức độ hô hấp sáng không giống nhau, cụ thể:

Cây C3 có quá trình hô hấp sáng diễn ra khá mạnh Ở các loại cây trồng như lúa gạo, đậu tương, đậu xanh, cải đường, hướng dương, thuốc lá có hô hấp tối khoảng 1 – 3 mg CO2/dm2/giờ, trong khi đó hô hấp sáng mạnh gấp 2 - 3 lần so với hô hấp tối Cây C4 như ngô, mía, cao lương không có hô hấp sáng hoặc xảy ra quá yếu không thể xác định được Do vậy nhóm cây này thường cho năng suất cao hơn so với nhóm cây C3 Đây cũng là một trong những lý do quan trọng để các nhà khoa học quan tâm đến việc tạo giống cây trồng mới quang hợp theo chu trình C4

Cây CAM có quang hô hấp rất yếu và thay đổi nên rất khó xác định Người ta cho rằng nguyên nhân làm cho quá trình hô hấp sáng ở nhóm thực vật C4 yếu hay không có là do hoạt tính của enzyme Rib1,5dp - oxygenase ở nhóm cây này yếu do tỷ

lệ CO2/O2 trong tế bào bao bó mạch cao, điều đó giúp cho hoạt tính của enzyme Rib1,5dp - cacboxylase mạnh hơn hoạt tính oxy hoá Mặt khác khi thải CO2 từ tế bào

bó mạch lập tức sẽ được ATP từ tế bào thịt lá tiếp nhận, do đó làm giảm quá trình hô hấp sáng

1.4.2 Hướng tác động hạn chế hô hấp sáng trong sản xuất lúa

Hô hấp sáng là một quá trình hô hấp xảy ra ở thực vật C3 trong điều kiện có cường độ ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao và nồng độ khí CO2 thấp Trong quá trình hô hấp sáng này thì đường Rib1,5dp sẽ bị ôxi hóa bởi enzyme Rib1,5dp - oxygenase thay

vì tiếp nhận phân tử CO2 như trong chu trình C3 của quá trình quang hợp Hô hấp sáng được đánh giá là tác nhân làm giảm đáng kể hiệu suất quang hợp, thậm chí tới 50% của các cây C3, cho dù một số nghiên cứu cho thấy quá trình hô hấp sáng có một vài vai trò tích cực đối với thực vật như tạo axít amin

Ở các thực vật thuộc nhóm C4 và thực vật CAM, chức năng oxy hóa của enzyme Rib1,5dp-oxygenase bị ngăn chặn Vì vậy hô hấp sáng bị triệt tiêu, đảm bảo được hiệu suất quang hợp cao của chúng kể cả trong các điều kiện khô và nắng nóng

Hô hấp sáng xảy ra khi enzyme Rib1,5dp - oxygenase thể hiện được chức năng oxy hóa của nó, điều này rất dễ xảy ra khi nồng độ CO2 bị sụt giảm mạnh và trở nên rất thấp so với O2 mà điều kiện nắng nóng cộng với thiếu nước buộc lỗ khí khổng phải đóng chặt để chống mất nước là nguyên nhân chính Đối với các thực vật C3, hô hấp sáng sẽ tăng cao khi cường độ ánh sáng và nhiệt độ môi trường tăng quá cao so với ngưỡng thích nghi của chúng

Ribulase là một loại enzyme thể hiện được hai chức năng, khi nồng độ CO2

trong tế bào quang hợp ở mức cao so với O2 thì nó sẽ thể hiện hoạt tính Rib1,5dp -

cacboxylase xúc tác cho Rib1,5dp phản ứng với CO2 tạo sản phẩm đồng hóa và chu trình Calvin xảy ra bình thường Tuy nhiên khi nồng độ O2 trở nên rất cao so với CO2thì hô hấp sáng sẽ xảy ra, khi đó hoạt tính Rib1,5dp - oxygenase được thể hiện và sẽ xúc tác cho quá trình oxy hóa Rib1,5dp để Rib1,5dp bị cắt mạch cacbon trở thành phân tử axít photphos glixeric (APG) và phân tử axít glicolic (AG) APG sẽ quay trở lại chu trình Calvin - Benson và được chuyển trở lại thành RiDP Tuy nhiên AG thì rất khó được "tái chế" như vậy nên nó phải rời khỏi bào quan lục lạp mà tiến vào bào quan peroxixom và ty thể, lúc đó nó sẽ biến đổi do trải qua nhiều phản ứng và cuối cùng các phân tử cacbon của nó mới trở về chu trình Calvin

Về phương diện sinh lý quang hợp, lúa gạo được xếp vào nhóm cây C3, nhóm cây này đồng thời với việc cố định CO2 theo chu trình Calvin-Benson xảy ra ở lục lạp còn có quá trình hô hấp sáng xảy ra ở bào quan peroxisome và ty thể Hô hấp sáng sử dụng O2 phân giải các sản phẩm trung gian hình thành trong quá trình quang hợp, giải phóng lại CO2 thải ra khí quyển mà không tạo ra năng lượng ATP có ích Tốc độ của quá trình hô hấp ngoài ánh sáng cao hơn tốc độ của quá trình hô hấp bình thường vài

ba lần Do sự phân hủy các sản phẩm quang hợp vừa được tạo ra ở lục lạp nên đã ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất chất khô do quang hợp tích lũy và có khi đã làm giảm đến 50% sản phẩm quang hợp, từ đó làm giảm năng suất và phẩm chất cây trồng Làm

ức chế quá trình hô hấp sáng thì hiệu suất quang hợp của cây xanh sẽ được nâng lên đáng kể Có nhiều biện pháp đã được nghiên cứu tiến hành như làm giảm nồng độ O2

trong môi trường hoặc dùng các hóa chất gây ức chế Trong đó, Na2SO3 là một trong những loại hóa chất được đánh giá có khả năng ức chế hô hấp sáng tốt do kìm hãm hoạt tính của enzyme Rib1,5dp - oxygenase Đây chính là lý do để chúng tôi thực hiện

đề tài góp phần làm tăng năng suất lúa tại Quảng Nam

1.5 CHẤT ỨC CHẾ HÔ HẤP SÁNG NA 2 SO 3 VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT CÂY TRỒNG

1.5.1 Giới thiệu sơ lược về Na 2 SO 3

Natri sunfit là muối natri tan của axít sunfurơ, nó là sản phẩm của quá trình lọc lưu huỳnh đioxit, một phần của quá trình tách lưu huỳnh khỏi khí thải Natri sunfit có thể được điều chế trong phòng thí nghiệm bằng cách khử natri cacbonat với axít sunfurơ: Na2CO3 + H2SO3 → Na2SO3 + CO2 + H2O

Cách thứ hai là sục khí lưu huỳnh đioxit vào dung dịch natri hiđroxit: 2 NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O

Khi thêm vào một vài giọt axít clohiđric đậm đặc ta có thể kiểm tra được liệu natri sunfit có tồn tại hay không Nếu dung dịch NaOH xuất hiện các bọt khí lưu huỳnh đioxit với HCl, điều đó có nghĩa dung dịch NaOH đã được chuyển thành natri sunfit: Na2SO3 + 2 HCl → 2 NaCl + SO2 + H2O

Natri sunfit rất dễ bị phân hủy thậm chí bởi một axit yếu, giải phóng khí lưu huỳnh đioxit: Na2SO3 + 2 H+ → 2 Na+ + H2O + SO2

Dung dịch bão hòa Na2SO3 có pH bằng 9,0 dung dịch để lâu ngoài không khí

dễ bị oxi hóa tạo thành dạng natri sulfat Nếu natri sunfit được cho kết tinh ở nhiệt độ phòng hay thấp hơn, nó sẽ kết thành tinh thể ngậm 7 phân tử nước Tinh thể ngậm nước nở hoa trong không khí khô ấm Ngoài ra tinh thể này còn bị oxi hóa trong không khí tạo ra muối sunfat dạng khan bền hơn ở trong không khí

1.5.2 Cơ chế tác dụng ức chế hô hấp sáng của Na 2 SO 3 và nghiên cứu ứng dụng trong sản xuất cây trồng

Na2SO3 có tác dụng hạ thấp giá trị điểm bù CO2 điều này đã được Frerrster, Krotcow và Nelson (1966) xác nhận khi làm giảm nồng độ O2 trong môi trường để gây ức chế hô hấp sáng ở lá đậu tương Theo Nguyễn Duy Minh (1988), do Na2SO3 có

ái lực với O2 đã làm giảm nồng độ O2 trong gian bào của lá dẫn đến làm giảm cường

độ hô hấp sáng do đó lượng CO2 giải phóng trong hô hấp sáng cũng bị giảm đi Đồng thời Na2SO3 là chất có tác dụng kìm hãm hoạt tính của enzyme Rib1,5dp - oxygenase đồng thời tăng hoạt tính của enzyme Rib1,5dp - carboxylase từ đó làm giảm quá trình

hô hấp sáng, điều này đã được khẳng định và nghiên cứu sử dụng có hiệu quả cho 1 số loại cây trồng trên thế giới và Việt Nam

Hạn chế quá trình hô hấp sáng có thể nâng cao hiệu suất quang hợp Đã có một số công trình nghiên cứu về ức chế hô hấp sáng Na2SO3 trên một số đối tượng thực vật như: Thuốc lá (Zelitch - 1967, 1975), tảo (Allen và Trelease - 1987, Brechignac Lucas - 1987), bèo hoa dâu (Nguyễn Hữu Thước và Lê Văn Quý -

1987, Huỳnh Ngọc Thạch - 1986), đậu tương (Forrester, Poskuta, Nelson và Krotcow - 1966, Đặng Xuyến Như và Lê Văn Quý - 1977, Nguyễn Duy Minh và cộng sự - 1981, 1988), cây lạc (Nguyễn Tấn Lê - 1991, Hà Thị Thành - 1994, Nguyễn Thị Như Hồng và Nguyễn Đình Thi - 2015)

Tất cả các nghiên cứu đều thừa nhận rằng để xử lý chất ức chế hô hấp sáng

Na2SO3 có hiệu quả cao phải tùy theo từng vùng, điều kiện ngoại cảnh và giống cây trồng cụ thể Trên cơ sở đó cần phải xác định được nồng độ và thời kỳ xử lý tốt nhất

Do đó vấn đề nghiên cứu hiệu lực chất ức chế hô hấp sáng Na2SO3 đối với cây lúa vụ

Hè Thu tại Quảng Nam là vấn đề mới và cần thiết để góp phần nâng cao năng suất, tăng hiệu quả sản xuất lúa gạo tại đây

1.5.3 Giá trị dinh dưỡng khoáng của Na 2 SO 3 khi sử dụng cho cây

Như chúng ta đã biết, để sinh trưởng và phát triển bình thường cây trồng cần sử dụng khoảng 20 nguyên tố cơ bản, trong đó có 6 nguyên tố thiết yếu làm nhiệm vụ cấu tạo (C, H, O, N, P, S) và 14 nguyên tố cần thiết giúp cây sinh trưởng phát triển và tạo năng suất, phẩm chất (Ca, Mg, K, Fe, Mn, Mo, Cu, B, Zn, Cl, Na, Co, V, Si)

Trong số 20 nguyên tố cơ bản nêu trên thì có 3 nguyên tố C, H, O được cây trồng hấp thu từ quá trình quang hợp, còn lại 17 nguyên tố được cây hấp thu qua bộ rễ

và được chia thành 3 nhóm chính là đa lượng, trung lượng và vi lượng Nếu N, P, K là các nguyên tố đa lượng, thì Ca, Mg, S, Si là các nguyên tố trung lượng, các nguyên tố

vi lượng bao gồm Fe, Cu, Zn, Cl, Na, Bo, Mn, Co Trong các nguyên tố dinh dưỡng trung và vi lượng thì lưu huỳnh (S) và natri (Na) là các nguyên tố có những vai trò sinh lý rất quan trọng đối với sự sinh trưởng phát triển của cây trồng, đặc biệt là nguyên tố lưu huỳnh

Chức năng chính của lưu huỳnh là giúp tăng cường hoạt động của enzyme và vitamin Cần thiết cho hoạt động của diệp lục để hấp thu năng lượng ánh sáng mặc dù

nó không phải là nguyên tố cấu tạo nên phân tử diệp lục Trong quá trình quang hợp S cần thiết để hấp thu CO2 tạo thành đường có sự hoạt động của coenzyme có chứa lưu huỳnh Đường là sản phẩm tổng hợp đầu tiên của quá trình quang hợp nhưng quá trình hình thành này xảy ra dưới tác động trực tiếp của lưu huỳnh Đây là quá trình quan trọng để hình thành nên tinh bột trong cây Do vậy, thiếu lưu huỳnh thì sự sinh trưởng của lúa bị ảnh hưởng, quá trình hình thành tinh bột bị cản trở Khi đầy đủ lưu huỳnh thì cây lúa sinh trưởng phát triển tốt hơn, hạt mẩy hơn, đây cũng là một yếu tố góp phần làm tăng năng suất lúa Lượng lưu huỳnh lúa hấp thu tương đương phospho Reich đã xác định hàm lượng lưu huỳnh trong lá cần cho cây lúa là khoảng 0,2% (dẫn theo Đoàn Thị Thanh Nhàn, 2004)

Tổng hàm lượng lưu huỳnh trong các loại cây trồng khác nhau, biến động trong khoảng 0,2 đến 0,5% tổng lượng chất khô Thứ tự sắp xếp các nhóm cây chứa lưu huỳnh như sau: Gramineae (họ hòa thảo) < Legumes (họ đậu) < Crucifer (họ hoa thập tự) Lưu huỳnh tham gia trong các quá trình sinh lý trao đổi chất của cây như quang hợp, hình thành đường và tinh bột, tạo amino axít và protein

1.6 KHÁI QUÁT CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

ĐỀ TÀI

Từ các vấn đề nêu trên cho thấy, lúa gạo là cây lương thực quan trọng được sản xuất với diện tích lớn trên cả nước nói chung và Quảng Nam nói riêng Bên cạnh những thành quả đã được trong nghiên cứu và sản xuất lúa, việc tiếp tục nghiên cứu biện pháp mới để tăng năng suất lúa ở Quảng Nam là hết sức cần thiết

Lúa là cây quang hợp theo chu trình C3, đối với nhóm cây này quá trình hô hấp sáng diễn ra mạnh đã tiêu hao một lượng lớn sản phẩm đồng hóa dẫn đến năng suất cây trồng bị hạn chế, nhất là trong điều kiện thời tiết không thuận lợi như cường độ ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao thường gặp trong vụ Hè Thu Cùng với hướng nghiên cứu tạo giống lúa mới quang hợp theo chu trình C4 năng suất cao thì việc nghiên cứu

các biện pháp kỹ thuật mới nhằm hạn chế quá trình hô hấp sáng là cần thiết, góp phần tăng năng suất

Chất ức chế hô hấp sáng Na2SO3 đã được nghiên cứu ứng dụng có hiệu quả đối với một số loại cây trồng quang hợp theo chu trình C3 tại Việt Nam như lạc, đậu tương, đậu xanh nhưng đối với cây lúa thì cho đến nay chưa có công trình nào công bố theo hướng này Chính vì vậy, nghiên cứu ảnh hưởng của Na2SO3 đến sinh trưởng phát triển và năng suất lúa để từ đó xác định nồng độ và thời kỳ phun Na2SO3 phù hợp

là hướng nghiên cứu mới và có tính ứng dụng nhất định Nghiên cứu được tiến hành trên cây lúa vụ Hè Thu tại Quảng Nam là cơ sở thực tiễn góp phần hoàn thiện quy trình thâm canh tăng năng suất lúa, mang lại hiệu quả kinh tế cao, giúp người dân đảm bảo lương thực và tăng thu nhập

CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 MỤC TIÊU CỤ THỂ

Đánh giá được sự ảnh hưởng của chất ức chế hô hấp sáng Na2SO3 đến một số chỉ tiêu sinh trưởng phát triển, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của cây lúa trồng trong vụ Hè Thu tại Quảng Nam

Xác định được nồng độ và thời kỳ xử lý chất ức chế hô hấp sáng Na2SO3 cho lúa đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao

2.2 PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

2.2.2 Đối tượng nghiên cứu

Giống lúa Khang dân 18 có dạng cây đứng, thời gian sinh trưởng vụ Hè Thu là

90 - 95 ngày, năng suất của vụ Hè Thu đạt khoảng 52 tạ/ha

Hóa chất Na2SO3 loại bao 25 kg tinh khiết, được sản xuất tại Thái Lan

2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ và thời kỳ xử lý Na2SO3 đến chỉ tiêu sinh trưởng phát triển cây lúa

Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ và thời kỳ xử lý Na2SO3 đến yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lúa

Nghiên cứu hiệu quả kinh tế của việc xử lý Na2SO3 ở các nồng độ và thời kỳ khác nhau cho cây lúa

2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.4.1 Công thức và phương pháp bố trí thí nghiệm

Nghiên cứu gồm 3 thí nghiệm 1 yếu tố tương ứng với 3 thời kỳ phun Na2SO3 là: Thời kỳ lúa bắt đầu đẻ nhánh, thời kỳ làm đòng (đòng đất) và thời kỳ kết thúc trổ Mỗi

thí nghiệm gồm 6 công thức tương ứng với 6 nồng độ phun Na2SO3 là: 0, 100, 200,

300, 400 và 500 ppm Cách pha dung dịch Na2SO3 theo hướng dẫn pha dung dịch dinh dưỡng vi lượng và chất điều hòa sinh trưởng trong giáo trình thực hành sinh lý thực vật (Nguyễn Đình Thi, 2017) Liều lượng phun dung dịch Na2SO3 là 600 lít/ha Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCBD) với 3 lần nhắc lại trên nền phân bón chung tại địa phương, diện tích mỗi ô thí nghiệm là 10 m2 Các chỉ tiêu nghiên cứu gồm: Thời gian sinh trưởng, số nhánh hữu hiệu, chiều dài bông, số bông trên m2, chiều cao cây cuối cùng, diện tích lá đòng, số hạt trên bông, khối lượng 1000 hạt, tích lũy chất khô, hệ số kinh tế, năng suất lý thuyết và năng suất thực thu

Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của việc phun Na2SO3 ở thời kỳ bắt đầu đẻ nhánh đến sinh trưởng phát triển và năng suất lúa Thí nghiệm gồm 6 công thức cụ thể như sau:

- Công thức 1: Đối chứng (không phun) + nền

Nền là lượng phân bón theo quy trình chung tại địa phương, cụ thể là 8 kg urê +

9 kg kali + 25 kg lân cho 1 sào 500 m2

Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của việc phun Na2SO3 ở thời kỳ lúa làm đòng đất đến sinh trưởng phát triển và năng suất lúa Thí nghiệm gồm 6 công thức cụ thể như sau:

- Công thức 1: Đối chứng (không phun) + nền

Nền là lượng phân bón theo quy trình chung tại địa phương, cụ thể là 8 kg urê +

9 kg kali + 25 kg lân cho 1 sào 500 m2

Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của việc phun Na2SO3 ở thời kỳ kết thúc trổ đến sinh trưởng phát triển và năng suất lúa Thí nghiệm gồm 6 công thức:

- Công thức 1: Đối chứng (không phun) + nền

Nền là lượng phân bón theo quy trình chung tại địa phương, cụ thể là 8 kg urê +

9 kg kali + 25 kg lân cho 1 sào 500 m2

Sơ đồ bố trí ruộng của 3 thí nghiệm như sau:

Bảo vệ

Bảo vệ

IIICT1a IIICT5a IIICT6a IIICT4a IIICT2a IIICT3a

IIICT1b IIICT4b IIICT5b IIICT2b IIICT3b IIICT6b

IIICT6c IIICT2c IIICT5c IIICT1c IIICT3c IIICT4c

2.4.2 Phương pháp pha dung dịch

Cơ sở lựa chọn nồng độ: Dựa vào các nghiên cứu trên những đối tượng cây

trồng ở trong nước và trên thế giới Nguyễn Tấn Lê (1991) xác định nồng độ Na2SO3

có tác động tốt đến cây lạc tại Quảng Nam - Đà Nẵng là 350 ppm, Hà Thị Thành (1994) xác định nồng độ Na2SO3 có tác động tốt đến cây đậu tương tại Hà Tây là 500 ppm Nguyễn Thị Như Hồng và cộng sự (2016) xác định nồng độ Na2SO3 có tác động tốt đến cây lạc vụ Hè Thu tại Quảng Bình là 300 - 400 ppm

Cách pha: Cân Na2SO3 tinh khiết pha các nồng độ cần thiết như sau:

2.4.3 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

Đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất theo quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm trên đồng ruộng hiệu lực của các thuốc kích thích sinh trưởng đối với cây lúa (QCQG 01-143:2013/BNNPTNT)

Xác định tổng thời gian sinh trưởng (ngày): Tính từ khi gieo sạ đến khi lúa chín hoàn toàn

Số nhánh hữu hiệu (nhánh/khóm): Mỗi ô thí nghiệm đếm trên 10 khóm rồi tính giá trị trung bình

Chiều dài bông (cm/bông): Mỗi ô thí nghiệm dùng thước đo chiều dài của 10 bông rồi tính giá trị trung bình

Số bông trên m2 (bông/m2): Mỗi ô thí nghiệm đếm tổng số bông có trên một mét vuông rồi tính giá trị trung bình

Chiều cao cây cuối cùng (cm): Mỗi ô thí nghiệm dùng thước đo chiều cao 10 cây ở thời điểm chuẩn bị thu hoạch, đo từ mặt đất lên đến mút lá đòng hoặc đỉnh bông lúa nếu bông lúa cao hơn lá đòng rồi tính giá trị trung bình

Diện tích lá đòng (m2/lá): Mỗi ô thí nghiệm dùng thước đo chiều dài và chiều rộng của 10 lá đòng Diện tích lá đòng được tính theo công thức: Diện tích = chiều dài

x chiều rộng x 0,7 Từ đó tính ra giá trị trung bình

Số hạt chắc trên bông (hạt): Mỗi ô thí nghiệm đếm toàn bộ hạt chắc của 10 bông rồi tính giá trị trung bình

Khối lượng 1000 hạt (g): Mỗi ô thí nghiệm lấy ngẫu nhiên và cân khối lượng

1000 hạt rồi tính giá trị trung bình

Tích lũy chất khô (g/cây): Mỗi ô thí nghiệm nhổ ngẫu nhiên 10 khóm ở thời điểm chuẩn bị thu hoạch, cho vào bao lưới loại ô nhỏ rồi đem phơi khô đạt độ ẩm 13%, từ đó tính giá trị trung bình

Hệ số kinh tế: Cân khối lượng hạt khô của 10 khóm/cây ở trên rồi chia cho Tích lũy chất khô 10 cây/khóm ở trên rồi tính giá trị trung bình

Năng suất lý thuyết (tạ/ha) được tính theo công thức:

NSLT =

Số bông/m2 x số hạt

10.000 Năng suất thực thu (tạ/ha): Năng suất thực thu được tính dựa trên khối lượng hạt khô thu được thực tế khi gặt thống kê 1m2/ô thí nghiệm Tính giá trị trung bình, nhân và quy đổi ra đơn vị tạ/ha

Phần trăm so với đối chứng: Được tính bằng tỷ số giữa năng suất của công thức thí nghiệm chia cho năng suất của công thức đối chứng

Tăng chi

2.4.4 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu thô sau khi thu thập được xử lý thống kê sinh học bằng phần mềm excel

2010 và statistix 10.0

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA NA 2 SO 3 ĐẾN THỜI GIAN SINH TRƯỞNG VÀ SỐ NHÁNH HỮU HIỆU CỦA GIỐNG LÚA KHANG DÂN 18 TRONG VỤ HÈ THU TẠI QUẢNG NAM

Để đánh giá được tác động của chất ức chế hô hấp sáng Na2SO3 đến sự sinh trưởng và phát triển của giống lúa Khang dân 18 trồng trong vụ Hè Thu tại Quảng Nam, chúng tôi đã tiến hành theo dõi thông qua một số chỉ tiêu sinh trưởng của giống Kết quả nghiên cứu các chỉ tiêu sinh trưởng là cơ sở để đánh giá tác dụng đồng thời

có đề xuất nồng độ và thời kỳ xử lý Na2SO3 phù hợp Từ đó góp phần hoàn thiện quy trình thâm canh lúa Khang dân 18 vụ Hè Thu ở Quảng Nam và những vùng khác có điều kiện sinh thái tương tự

Nghiên cứu ảnh hưởng của Na2SO3 đến thời gian sinh trưởng và số nhánh hữu hiệu của giống lúa Khang dân 18 trồng trong vụ Hè Thu tại Quảng Nam, chúng tôi thu được kết quả trình bày như ở bảng 3.1

Kết quả ở bảng 3.1 cho thấy khi phun Na2SO3 với các thang nồng độ 0, 100,

200, 300, 400 và 500 ppm vào thời kỳ cây lúa đẻ nhánh đã không ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng của giống lúa Khang dân 18 trong điều kiện thí nghiệm, các công thức đều có tổng thời gian sinh trưởng từ trồng đến thu hoạch là 93 ngày

Khi phun Na2SO3 với các thang nồng độ khác nhau vào thời kỳ cây lúa Khang dân 18 làm đòng, kết quả ở bảng chho thấy những nồng độ phun 100, 200 và 300 ppm đều có tổng thời gian sinh trưởng từ gieo đến thu hoạch là 93 ngày và tương đương so với công thức đối chứng không phun Hai công thức phun Na2SO3 với nồng độ 400 và

500 ppm có tổng thời gian sinh trưởng giống nhau và đều đạt 92 ngày, sớm hơn so với công thức đối chứng là 1 ngày Kết quả về ảnh hưởng của việc phun Na2SO3 với các thang nồng độ khác nhau cho giống lúa Khang dân 18 vào thời kỳ kết thúc trổ cũng tương tự như phun vào thời kỳ làm đòng

Như vậy, khi phun Na2SO3 với các thang nồng độ khác nhau (0, 100, 200,

300, 400 và 500 ppm) cho giống lúa Khang dân 18 trồng trong vụ Hè Thu tại Quảng Nam vào các thời kỳ sinh trưởng phát triển của cây (đẻ nhánh, làm đòng và kết thúc trổ) đã không ảnh hưởng nhiều đến tổng thời gian sinh trưởng từ gieo đến thu hoạch Tổng thời gian sinh trưởng của các công thức thí nghiệm dao động trong khoảng 92 - 93 ngày

Bảng 3.1 Ảnh hưởng của nồng độ Na 2 SO 3 đến thời gian sinh trưởng và số nhánh hữu

hiệu giống lúa Khang dân 18 vụ Hè Thu tại Quảng Nam

Đẻ nhánh

Làm đòng

Kết thúc trổ

Đẻ nhánh

Làm đòng

Kết thúc trổ

300 ppm với số nhánh hữu hiệu tương ứng là 3,7 nhánh/cây so với công thức đối chứng là 3,3 nhánh/cây

Phun Na2SO3 ở thời kỳ lúa làm đòng số nhánh đạt cao nhất và ở mức sai khác ý nghĩa thống kê là nồng độ phun 300 - 400 ppm, tương ứng với số nhánh hữu hiệu đạt 4,2 - 4,4 nhánh/cây trong khi ở công thức đối chứng số nhánh hữu hiệu là 3,7 nhánh/cây

Phun Na2SO3 cho cây lúa ở thời kỳ kết thúc trổ có số nhánh hữu hiệu đạt giá trị cao nhất tại nồng độ phun 400 ppm với giá trị số nhánh hữu hiệu tương ứng là 4,1 nhánh/cây so với công thức đối chứng là 3,7 nhánh/cây

Nhìn chung, phun Na2SO3 đã ảnh hưởng đến chỉ tiêu số nhánh hữu hiệu của cây lúa trong điều kiện thí nghhiệm Đây là cơ sở quan trọng để cây lúa có điều kiện tăng năng suất vì một trong những yếu tố quan trọng cấu thành năng suất lúa là số nhánh hữu hiệu trên cây Vai trò sinh lý của Na2SO3 đến chỉ tiêu số nhánh hữuu hiệu của cây