Nghiên cứu so sánh chọn lựa giống lúa phù hợp với điều kiện sinh thái vùng đất phèn tại huyện duy xuyên quảng nam

Vì vậy để nâng cao năng suất và ổn định giống cây trồng cho người nông dân trong điều kiện biến đổi khí hậu như hiện nay tôi quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu so sánh chọn lựa giống lúa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS HUỲNH NGỌC THẠCH

Đà Nẵng – Năm 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Võ Thị Duy Hiếu

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Đối tượng nghiên cứu 3

4 Phương pháp nghiên cứu 3

5 Cấu trúc luận văn 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

1.1 KHÁI NIỆM, ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐẤT PHÈN VÀ SỰ TÁC ĐỘNG CỦA NÓ ĐẾN THỰC VẬT 5

1.1.1 Khái niệm đất phèn 5

1.1.2 Đặc điểm của đất phèn 5

1.1.3 Độc chất trong đất phèn và sự tác động của nó đến thực vật 7

1.1.4 Tương quan giữa các độc chất trong đất phèn và ảnh hưởng của nó đến quá trình sinh trưởng của cây trồng 8

1.1.5 Cơ chế thích nghi của thực vật đối với đất phèn 10

1.1.6 Các biện pháp làm tăng tính chịu phèn và giảm độc tố trong đất phèn 14

1.1.7 Chọn giống cây trồng chịu phèn 16

1.2 KHÁI QUÁT VỀ CÂY LÚA 17

1.2.1 Đặc điểm sinh học của cây lúa 17

1.2.2 Yêu cầu về các nhân tố sinh thái đối với cây lúa 19

1.2.3 Quy trình kỹ thuật thâm canh cây lúa 22

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐỀ TÀI 24

1.3.1 Trên thế giới 24

1.3.2 Việt Nam 25

1.4 KHÁI QUÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – XÃ HỘI TẠI XÃ DUY VINH,

HUYỆN DUY XUYÊN,TỈNH QUẢNG NAM 27

1.4.1 Vị trí địa lý 27

1.4.2 Điều kiện Khí hậu - Thủy văn 28

1.4.3 Đặc điểm Địa hình - Đất đai 29

CHƯƠNG 2 THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 30

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu: 30

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu: 31

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 32

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

2.3.1 Phương pháp kế thừa, hồi cứu tài liệu .32

2.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 32

2.3.3 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu 34

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 41

3.1 PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ SINH THÁI TẠI DUY XUYÊN, TỈNH QUẢNG NAM TÁC ĐỘNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CÂY LÚA CÓ KHẢ NĂNG CHỊU PHÈN 41

3.1.1 Các yếu tố về thời tiết khí hậu 41

3.1.2 Các yếu tố đặc điểm nông hóa của đất trồng lúa thí nghiệm ở xã Duy Vinh 46

3.2 CÁC CHỈ TIÊU SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA GIỐNG LÚA CHỊU PHÈN TRONG ĐIỀU KIỆN SINH THÁI TẠI XÃ DUY VINH, HUYỆN DUY XUYÊN 48

3.2.1 Tỷ lệ nảy mầm 48

3.2.2 Chiều cao cây 49

3.2.3 Khả năng đẻ nhánh qua các giai đoạn 53

3.2.4 Diện tích lá/cây và diện tích lá/ m2 đất 60

3.2.5 Thời điểm trổ đòng 63

3.2.6 Trọng lượng tươi, trọng lượng khô của cây 64

3.3 KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU CỦA CÁC GIỐNG LÚA CHỊU PHÈN TRONG ĐIỀU KIỆN SINH THÁI TẠI XÃ DUY VINH, HUYỆN DUY XUYÊN 66

3.3.1 Tỷ lệ chết của cây 66

3.3.2 Tình hình sâu bệnh hại 67

3.3.3 Khả năng chống đổ của cây 70

3.4 CÁC CHỈ TIÊU NĂNG SUẤT CÁC GIỐNG LÚA CÓ KHẢ NĂNG CHỊU PHÈN TRONG ĐIỀU KIỆN SINH THÁI TẠI XÃ DUY VINH, HUYỆN DUY XUYÊN 70

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao)

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BNN & PTNN : Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long

FAO : Food and Agriculture Organization

(Tổ chức lương thực và nông nghiệp Liên Hợp Quốc) IRRI : International Rice Research Isstitute

NSLT : Năng suất lý thuyết

NSTT : Năng suất thực thu

DANH MỤC CÁC BẢNG

3.1

Các yếu tố Khí tượng Thủy văn (từ tháng 12/2012 -

9/2013) tại xã Duy Vinh, huyện Duy Xuyên, tỉnh

Quảng Nam

42

3.2 Thành phần hóa học của đất trồng thí nghiệm (trước

3.3 Tỷ lệ nảy mầm của các giống lúa thí nghiệm 48

3.4 Tăng trưởng chiều cao 3 giống lúa thí nghiệm vụ Hè

3.10 Diện tích lá/cây và diện tích lá/ m

2 đất của 3 giống lúa

3.11 Diện tích lá/cây và diện tích lá/ m

2 đất của 3 giống lúa thí nghiệm vụ Đông Xuân 2012 - 2013 62

3.12 Trọng lượng tươi và trọng lượng khô của 3 giống lúa

3.13 Trọng lượng tươi và trọng lượng khô của 3 giống lúa

thí nghiệm vụ Đông Xuân 2012 - 2013 65 3.14 Tỷ lệ chết của các giống lúa thí nghiệm 67 3.15 Khả năng chống chịu của 3 giống lúa thí nghiệm 68

3.16 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 3

giống lúa thí nghiệm vụ Hè Thu 2013 71

3.17 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 3

giống lúa thí nghiệm vụ Đông Xuân 2012 – 2013 76 3.18 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

1.2 Bản đồ huyện Duy Xuyên, tỉnh Quảng Nam 27

2.2 Bản đồ vị trí địa lý của xã Duy Vinh, huyệnDuy Xuyên,

3.1 Biểu đồ biến thiên nhiệt độ trung bình vụ Hè Thu năm

3.2 Biểu đồ biến thiên độ ẩm và lượng mưa trung bình vụ Hè

3.3 Biểu đồ xác định thành phần cơ giới của đất thí nghiệm 46

3.5 Biểu đồ tăng trưởng chiều cao 3 giống lúa thí nghiệm vụ

3.8 Biểu đồ số nhánh qua các giai đoạn của 3 giống lúa thí

3.9 Biểu đồ khả năng đẻ nhánh của 3 giống lúa thí nghiệm

3.10 Biểu đồ khả năng đẻ nhánh của 3 giống lúa thí nghiệm

3.11 Ruộng lúa thí nghiệm giai đoạn đẻ nhánh 59

3.12 Biểu đồ diện tích lá/cây và diện tích lá/ m2 đất của 3

3.13 Biểu đồ diện tích lá/cây và diện tích lá/ m2 đất của 3

giống lúa thí nghiệm vụ Đông Xuân 2012 – 2013 62 3.14 Ruộng lúa thí nghiệm giai đoạn lúa trổ 63

3.15 Biểu đồ trọng lượng tươi và trọng lượng khô của 3 giống

3.16 Biểu đồ trọng lượng tươi và trọng lượng khô của 3 giống

lúa thí nghiệm vụ Đông Xuân 2012 – 2013 66

3.19 Biểu đồ số bông/m2 lúa thí nghiệm vụ Hè Thu 2013 71

3.20 Biểu đồ số hạt/bông, hạt chắc/bông và tỷ lệ hạt chắc vụ

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Cây lúa (Oryza sativa L.) là cây lương thực ngắn ngày thuộc họ hòa

thảo có giá trị dinh dưỡng khá cao và giữ vai trò quan trọng trong cơ cấu cây trồng của nước ta Theo thống kê, hiện nay diện tích trồng lúa cả nước từ 7,3 đến 7,5 triệu ha, năng suất trung bình 46 tạ/ha, sản lượng giao động trong khoảng 34,5 triệu tấn/năm, xuất khẩu ổn định từ 5,5 triệu đến 6,5 triệu tấn/năm [22]

Lúa là một trong năm loại cây lương thực chính của thế giới Việt Nam, một nước có nền kinh tế nông nghiệp từ hàng ngàn năm nay Trong đó ngành trồng lúa ở nước ta là một trong những ngành sản xuất lương thực vô cùng quan trọng Đối với người Việt nam cây lúa không chỉ

là một loại cây lương thực quý mà còn là một biếu tượng trong văn chương ẩn dưới "bát cơm", "hạt gạo" Từ một nước thiếu lương thực trầm trọng trong những năm chiến tranh nhưng hiện nay, nền nông nghiệp của nước ta không chỉ sản xuất ra đủ một lượng lớn lương thực đáp ứng nhu cầu trong nước mà còn xuất khẩu sang nhiều thị trường lớn trên thế giới

và đạt được những thành tựu đáng kể, đưa Việt Nam trở thành nước xuất khẩu gạo lớn thứ hai trên thế giới

Tuy nhiên, cây lúa chịu ảnh hưởng lớn của chế độ nước, điều kiện nhiệt

độ và nhiều yếu tố bất lợi khác của môi trường (khô hạn, mặn, phèn…) Trong những yếu tố bất lợi, phèn cũng là một trong những yếu tố chính làm giảm năng suất lúa Ở Việt Nam có khoảng 2.290.000 ha đất phèn, phân bố dọc các tỉnh ven biển từ Bắc đến Nam Trong tổng số 15 triệu ha đất phèn trên toàn thế giới, phân bố hơn 40 quốc gia [25]

Hiện nay do biến đổi khí hậu toàn cầu làm nhiệt độ môi trường tăng lên, lượng mưa thay đổi theo mùa, mùa mưa tăng nhưng mùa khô lại giảm, thời tiết bất thường dẫn đến thiên tai, hạn hán, lũ lụt diễn ra khốc liệt, và tình trạng lượng nước ngầm giảm và mực nước biển dâng đang là nổi lo cho sản xuất nông nghiệp nói chung và ngành trồng lúa nước nói riêng tại các khu vực ven biển [39]

Nước biển dâng kết hợp với sự lên xuống của triều cường làm cho mực nước biển dâng lên hạ xuống liên tục ở các vùng đất ngập nước ven biển gây

ra tình trạng phèn mặn tại các khu vực này

Những năm gần đây tại địa bàn tỉnh Quảng Nam tình trạng sản xuất lúa nông nghiệp tại các khu vực ven biển của các xã phường thuộc huyện Núi Thành, thành phố Tam Kỳ, huyện Thăng Bình, huyện Duy Xuyên, huyện Điện Bàn trong mùa khô thường gặp khó khăn do sự xâm nhập của nước biển

Trong năm 2012 sự xâm nhập của nước biển gây tình trạng phèn mặn ở mức cao không chỉ xuất hiện vào mùa khô mà còn xuất hiện cả trong mùa mưa Cụ thể vụ Đông Xuân năm 2012 qua tại nhiều địa phương ven biển trên địa bàn tỉnh, tình trạng phèn mặn đã làm chết hàng ngàn hecta lúa của người dân Đây là lần đầu tiên trong vụ Đông Xuân khu vực này bị ảnh hưởng như vậy

Đứng trước ảnh hưởng nặng nề do biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp Công tác tìm kiếm giống cây trồng và giống lúa có thể khắc phục những khó khăn cần triển khai mạnh mẽ, trong đó chú trọng việc nhiễm phèn mặn đất nông nghiệp

Những nghiên cứu về cây lúa thì có rất nhiều và tại khu vực miền trung cũng có nhiều đề tài nghiên cứu về lúa nhưng chủ yếu tập trung vào nghiên

cứu giống mới, khả năng sinh trưởng và cho năng suất của các giống lúa chịu hạn và giống lúa chịu mặn Còn nghiên cứu về sự sinh trưởng phát triển của lúa chịu phèn thì hầu như là chưa có

Vì vậy để nâng cao năng suất và ổn định giống cây trồng cho người nông dân trong điều kiện biến đổi khí hậu như hiện nay tôi quyết định chọn đề

tài “Nghiên cứu so sánh chọn lựa giống lúa phù hợp với điều kiện sinh thái

vùng đất phèn tại huyện Duy Xuyên, Quảng Nam”

2 Mục tiêu nghiên cứu

2.1 Mục tiêu tổng quát

Tìm hiểu tác động của các yếu tố sinh thái tại huyện Duy Xuyên, Quảng Nam đến sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lúa chịu phèn

2.2 Mục tiêu cụ thể

Tìm hiểu tác động của điều kiện nông hóa, thổ nhưỡng huyện Duy Xuyên, Quảng Nam đến sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lúa chịu phèn

Khẳng định lại thành phần của đất nhiễm phèn tại huyện Duy Xuyên, Quảng Nam

Chọn lựa được giống lúa thích ứng tốt với điều kiện sinh thái tại xã Duy Vinh, huyện Duy Xuyên, Quảng Nam

3 Đối tượng nghiên cứu

Các giống lúa có khả năng chịu phèn : GSR96, MNR3, OM6976

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp kế thừa, hồi cứu tài liệu

- Phương pháp bố trí thí nghiệm

- Phương pháp phân tích các chỉ tiêu:

+ Phương pháp nghiên cứu thực địa thông qua việc xác định các chỉ tiêu cây trồng

+ Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

+ Phương pháp phân tích số liệu

5 Cấu trúc luận văn

Mở đầu

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương 2: Thời gian, địa điểm và phương pháp nghiên cứu

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 KHÁI NIỆM, ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐẤT PHÈN VÀ SỰ TÁC ĐỘNG CỦA NÓ ĐẾN THỰC VẬT

1.1.1 Khái niệm đất phèn

Cho đến nay vẫn chưa có một khái niệm nào thật chính xác về danh từ

“Đất phèn” Theo Lê Văn Khoa, “đất phèn” là loại đất đặt biệt của các vùng đầm lầy ven biển nhiệt đới, đất phèn có tên là đất chua mặn, đất chua sulfate Đất phèn là tên gọi loại đất sau khi cày bừa, nước ruộng trong được đánh phèn, nước đó có vị chua chát như phèn, trong đất phèn chứa nhiều muối tan, thành phần chủ yếu của muối tan là sulfate sắt và sulfate nhôm [16] Theo Cao Việt Hưng, Nguyễn Khang và Đào Châu Thu “Đất phèn” là một loại đất

có chứa hợp chất của lưu huỳnh với hàm lượng cao, đất thường có phản ứng chua đến rất chua [14]

1.1.2 Đặc điểm của đất phèn

Theo Nguyễn Văn Điểm [10], sự tạo thành đất phèn là một quá trình trầm tích, thường tích tụ những khoáng sét vì vậy đất thường có sa cấu nặng Trong dạng khử đất phèn là loại bùn sét chưa thuần thục nhiều xác bã hữu cơ,

ở một giai đoạn nào đó thì trong đất có độ mặn tăng theo chiều sâu và thường

+ Mức độ phân giải hữu cơ yếu

+ Đạm tổng số trong đất khá giàu, khoảng 0,3 - 0,5% ở tầng mặt

+ Lân rất nghèo trong đất phèn do bị cố định bởi các ion Al3+, lân dễ tiêu cũng rất nghèo thường nhỏ hơn 5mg/100g đất, một vài nơi không phát hiện thấy lân dể tiêu, đây là nhóm thiếu lân trầm trọng nhất Đồng bằng Sông Cửu Long

+ Các Cation trao đổi như Ca2+, Mg2+ thuộc loại nghèo đến nghèo cao nhất từ 3 - 5 me/100g

Theo Nguyễn Văn Lân và cộng sự [17], khi xét về phẫu diện của phèn thấy có 4 tầng trong đó có 3 tầng chính và 1 tầng phụ Đặc điểm của tầng có thể tóm tắt như sau:

+ Tầng trên cùng: còn gọi là tầng canh tác dày từ 0 - 20cm hoặc 30 cm, mùn nhiều, thường có màu đen hoặc xám nếu được canh tác đúng kỹ thuật thì tầng này ít độc chất Nếu là chất phèn hiện tại thì tầng này có đạm tổng số cao, nghèo lân, sét từ 45 - 70%

+ Tầng thứ 2: tiếp sau tầng thứ nhất, thường cách mặt đất từ 25 - 60cm Có màu vàng rơm, vàng trấu hoặc ở dạng đốm, ố, vệt màu vàng, đặc trưng của chất Fe2(SO4)3, KFe3(SO4)2(OH)6 đây là tầng jarosite (tầng sinh phèn), tầng oxi hóa, kết quả chuyển hóa từ tầng pyrite dưới đó) Tầng

có độ pH thường từ 3 - 4, sẳn sàng đưa phèn lên tầng canh tác nếu điều kiện ngoại cảnh cho phép Tầng này thường có 50 - 70% là sét, 5 - 6% là cát còn lại là dạng bùn

+ Tầng thứ 3: tiếp sau tầng thứ 2 được gọi là tầng pyrite, tầng sét xám, thường có màu xám xanh, xanh nhạt hoặc xám trắng, tỷ lệ sét cao từ 60 - 70% chặt dính dẻo, mùi hôi và tanh Trong tầng này diễn ra quá trình khử có sự tham gia của vi sinh vật yếm khí rất phức tập để tạo ra sản phẩm cuối cùng là

H2S và Fe2S, FeS, Fe2nH2O hoặc ở dạng chung FenSn+1 giàu S hơn Đây là tầng dự trữ phèn, nếu có điều kiện thuận lợi sẽ chuyển ngay thành tầng thứ 2 (tầng jarosite )

+ Tầng thứ 4: là tầng phụ thường sâu hơn 1m, cũng có trường hợp nông hoặc không có tầng này, tầng này thường có các chất chứa nhiều lưu huỳnh, nguồn gốc của phèn

Tùy từng loại đất mà các tầng này thay đổi độ dày, độ sâu, hoặc không xuất hiện Trong một số trường hợp các tầng có sự trao đổi hoặc lẫn vào nhau

về vị trí, tuy nhiên đặc tính của chúng vẫn không thay đổi, đó là một quá trình chuyển hóa hóa học như đã nêu trên để tạo thành các vùng đất phèn rộng lớn

Theo Bùi Đình Dinh [8], đặc điểm của đất phèn là quá chua (pH = 3 - 4) Hàm lượng nhôm sắt di động cao Hàm lượng hữu cơ đạm tổng số cao nhưng hàm lượng lân tổng số cũng như lân dễ tiêu thấp, vì vậy sự mất cân bằng đối với N : P trong đất rất nghiêm trọng

Theo Yoshida [31], khi cây bị ngộ độc nhôm giữa các gân lá có màu vàng cam Trong trường hợp nghiêm trọng các chổ vàng úa trở thành hoại tử

- Sắt: trong đất phèn thường chuyển hóa rất nhanh ở 2 dạng Fe2+, Fe3+Theo Yoshida [31], khi ngộ độc sắt, ở lá sẽ xuất hiện các đốm màu nâu nhỏ, bắt đầu từ chóp lá và lan xuống gốc lá Các đốm nâu này kết hợp lại trên

dọc các gân lá, lá thường vẫn giữ được màu xanh nhưng trong trường hợp thiếu trầm trọng toàn bộ lá trông có màu nâu tím

Nhiều tác giả cho rằng hàm lượng Fe2+ tự do cao là nguyên nhân chủ yếu làm cho cây trồng mọc kém trên đất chua phèn

1.1.4 Tương quan giữa các độc chất trong đất phèn và ảnh hưởng của nó đến quá trình sinh trưởng của cây trồng

a Tương quan giữa các độc chất trong đất phèn

Sự biến động độc chất nhất là các ion trong đất phèn biến động rất phức tạp và phụ thuộc vào nhiều yếu tố: thời tiết, khí hậu, mùa vụ, chế độ nước, biện pháp canh tác, thực bì che phủ và cả sự có mặt của các ion khác trong đất Tuy nhiên theo Lê Huy Bá [4], [5], sự biến động này có quy luật riêng của nó và tác giả cùng cộng sự đã tiến hành xử lí nhiều thí nghiệm để đưa ra một hệ số tương quan, có thể tóm tắt như sau: các độc tố thường là tương quan thuận, trong đó đáng chú ý là các cặp SO42- với Fe2+tương quan thuận và rất chặt; Al3+ với Fe3+ cũng tương quan thuận chặt Nghĩa là khi SO42- tăng thì Fe2+ cũng tăng hoặc ngược lại Khi Al3+ tăng thì

Fe3+ cũng tăng và ngược lại Xét tương quan giữa Al3+ và SO42- thấy rằng

Al3+ liên hệ chặt chẽ với SO42- dạng hòa tan hơn SO42- dạng tổng số Như

vậy, nếu có một tác động nào đó làm giảm một độc chất này thì có khả năng làm giảm độc chất kia

Tuy nhiên, nếu chỉ dừng lại trong mối quan hệ đã xét thì chưa phản ánh đầy đủ đặc tính tương quan giữa các ion trong đất phèn, mỗi loại đất phèn đều

có mối quan hệ khác nhau và sự khác nhau này còn biểu hiện trong các tầng đất khác nhau của một loại đất [5]

b Tương quan giữa các độc chất trong đất phèn và ảnh hưởng của

nó đến quá trình sinh trưởng của cây trồng

Đất phèn có bản chất “rất động”, chứa nhiều độc chất và phụ thuộc nhiều yếu tố trong đó Fe2+, Al3+ và SO42- là những độc chất hàng đầu và hàm lượng lân thấp cũng là một yếu tố quan trọng, theo nhiều tác giả thì những độc chất và các yếu tố này có mối quan hệ với nhau [12], [28]

Theo Đỗ Ánh [1], các ion Al hay Fe chỉ mang tính độc hại khi đi kèm với một anion là độc tố của cây trồng cụ thể là ion SO42- Điều này có thể thấy

rõ trong đấy phù sa trung tính sông Hồng lượng sắt di động rất cao nhưng không hề bị ngộ độc do sắt

Theo Nguyễn Minh Hạnh và nhiều tác giả khác, nồng độ Fe2+, Al3+ cao hạn chế sự hút lân của cây trồng Theo chiều tăng của nồng độ Al3+ và Fe3+hàm lượng lân tích lũy trong cây giảm dần, mức độ giảm tùy thuộc vào khả năng chống chịu của giống Đất phèn vốn nghèo lân dễ tiêu Fe2+ và Al3+ lại hạn chế khả năng hút lân, gây rối loạn dinh dưỡng, tác động sâu sắc đến quá trình sinh lí, sinh hóa trong cây [1], [8], [12]

c Sự tác động của đất phèn đến quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật

Tác động vào thời kì nảy mầm

Theo Lê Huy Bá [4], nước phèn có chất độc thể hiện qua pH, ở pH =

3,5 ức chế rõ quá trình nảy mầm của lúa và cao lương, pH tăng tỷ lệ nảy mầm tăng, khi pH giảm (độc chất trong đất phèn tăng) sẽ làm rễ không ra được hoặc bị thối, nấm hoại sinh Frichoderma phát triển

Tác động vào thời kì 3 lá thật

Đây là thời kì dinh dưỡng trong hạt đã hết, rễ non phải hút dinh dưỡng trong đất nếu gặp chất độc sẽ nguy hiểm cho cây, thời kì này cũng chính là lúc thể hiện giống nào chịu phèn hay không chịu phèn

Theo hầu hết nhiều tác giả, sự gây hại là do tác động tổng hợp của các chất độc trong đất và sự xâm nhập của chúng vào trong cây Độc chất trong đất phèn ảnh hưởng rõ đến khối lượng rễ và chiều dài rễ (rễ ngắn, khối lượng thấp), nếu độc tố cao có thể làm rễ teo hết lông hút, nếu lượng sắt quá nhiều thì rễ vàng, đầu rễ vẹo đi hoặc có màu đen nếu bị nặng Ảnh hưởng này không chỉ thấy rõ ở chiều cao cây, ảnh hưởng độc chất làm giảm chiều cao Chất độc còn ức chế các enzim photphatase, catalase và hoạt tính peroxydase trong rễ (photphatase, catalase có vai trò phục hồi, peroxydase ở lá có vai trò kháng phèn trong cây chịu phèn chủ yếu để chống lại sự tăng của SO42-) Al3+ ức chế peroxydase trong cây không chịu phèn [4], [5], [12]

Tác động vào thời kì sau 45 ngày

Theo những thực nghiệm của Lê Huy Bá và cộng sự, ảnh hưởng của phèn làm giảm số lá, chiều cao cây, giảm chiều dài rễ và có thể gây chết đối với những giống chịu phèn kém Ảnh hưởng của đất phèn biểu hiện rõ đối với năng suất cây trồng [2], [4], [27], [31]

1.1.5 Cơ chế thích nghi của thực vật đối với đất phèn

a Sự tích lũy độc chất và lân trong cây trồng

Sự tích lũy của sắt trong cây

Theo Lê Huy Bá [4], sự tích lũy sắt trong cây có thể từ 293-1860

ppm trong toàn cây, nếu xét trong các bộ phận cây thì trong rễ tích lũy cao hơn trong thân và lá Đối với giống chịu phèn tích lũy Fe cao hơn giống không chịu phèn Trong đó, giống chịu phèn tỷ lệ Fe ở rễ/thân lá lớn hơn 2,5 lần, còn giống không chịu phèn tỷ lệ này gần bằng 2,5 Sắt tích lũy trong cây khá phức tạp

Theo Yashida, Tadano (1976 - 1978) [31], trong điều kiện ngập nước khi liều lượng sắt quá thừa trong dung dịch đất, sự rối loạn do ngộ độc sắt thường xảy ra và rễ lúa có thể có 3 khả năng phản ứng lại với độc hại của sắt:

- Oxi hóa sắt trong vùng rễ, do đó giữ được nồng độ sắt trong môi trường sinh trưởng thấp

- Loại trừ sắt ở bề mặt rễ lúa, do đó ngăn cản được sắt xâm nhập vào trong rễ

- Giữ sắt ở trong tế bào rễ, làm giảm được quá trình vận chuyển từ rễ lên thân, lên lá

Khi nồng độ sắt trong dung dịch thấp sự hấp thụ sắt của cây không ảnh hưởng trực tiếp đến hấp thụ nước Tuy nhiên khi nồng độ sắt cao hàm lượng sắt trong thân tăng tỷ lệ thuận với việc hút nước và tổng số sắt hút được cũng tăng lên Điều đó chứng tỏ rằng việc hấp thụ sắt ồ ạt khi nồng

độ sắt trong môi trường rễ tăng lên là một cơ chế quan trọng lên quan đến

sự hấp thụ nước

Tích lũy của nhôm trong cây

Theo Lê Huy Bá [4], lượng nhôm tích lũy trong cây ở các giống lúa

từ 441 - 926 ppm (lượng tích lũy này thấp hơn sắt) Trong các bộ phận của cây thì ở rễ cao hơn thân lá Ở các giống chịu phèn có lượng tích lũy trong toàn cây cao hơn các giống kém chịu phèn Tỷ lệ Al3+ ở thân lá/rễ

của giống chịu phèn > 4 lần; trong khi đó giống kém chịu phèn tỷ lệ này chỉ có 1,3 lần [29]

Tích lũy của SO 4 2- trong cây

Lượng SO42- tích lũy trong cây rất biến động và phụ thuộc vào nhiều yếu tố: đặc tính chống chịu phèn, mức độ độc chất trong đất và thời kì sinh trưởng Ba yếu tố này đồng thời tác động vào cùng một lúc Qua nhiều thí nghiệm Lê Huy Bá [4], cho rằng giống chịu phèn có khi tích lũy ít hơn nhưng cũng có lúc lại tích lũy cao hơn giống không chịu phèn Lượng tích lũy biến động 0,1 - 0,9% (trọng lượng khô) trong cây và 0,1 - 0,5% trong rễ Tỷ lệ trong rễ/thân lá lớn hơn 2 lần

Tích lũy lân trong cây

Nhiều tác giả đã chứng minh trên thực tế lân làm tăng năng suất cây trồng trên đất phèn [8], [14], [16], [18], lân có vai trò hạn chế sự biến động độc chất [4] Theo kết luận của Lê Huy Bá và cộng sự, thì cây trồng tích lũy lân cao ở thời kì sau (đối với cây lúa là thời kì chín sữa) và thấp ở thời kì giữa Lượng tích lũy có thể từ 1140 - 11200 ppm Đặt biệt giống chịu phèn tích lũy rất cao về lân (hơn hẳn giống kém chịu phèn) đó là khả năng cung cấp P cho các phản ứng sinh hóa tạo ra năng lượng trong cây kháng phèn [2], [5]

b Tương quan giữa các độc chất trong cây

Theo Nguyễn Minh Hạnh và Lê Huy Bá, trong cây Al3+ và SO42-, Fe2+

và SO42- tương quan thuận nghịch nhưng không chặt còn Al3+ và Fe3+ tương quan thuận và chặt [2], [4], [12]

c Tương quan độc chất trong đất và trong cây

Các độc chất trong đất và trong cây có sự tương quan và phụ thuộc vào

từng bộ phận của cây và vào đặc tính chịu phèn hay không chịu phèn

Độc chất Al3+ trong đất và trong cây tỷ lệ thuận Trong đó tương quan thuận chặt chẽ với nhôm trong toàn cây và rễ của cây chịu phèn, tương quan thuận chặt với nhôm trong cây chịu phèn kém Điều này có nghĩa là nhôm trong đất xâm nhập vào trong cây và bị cây chịu phèn chặn lại ở rễ Còn cây kém chịu phèn không chặn lại được và bị xâm nhập lên thân lá

SO42- trong đất tương quan thuận chặt với toàn cây Nhưng nếu xét riêng từng bộ phận thì chặt với SO42- trong rễ cây chịu phèn và tương quan nghịch với cây chịu phèn kém Điều này có nghĩa là cây chịu phèn có thể cho

SO42- xâm nhập vào rễ nhưng hạn chế vào thân lá Còn đối với cây chịu phèn kém, có sự điều khiển cố gắng không cho sự xâm nhập này vào rễ nhưng vẫn

bị xâm nhập vào toàn cây [4]

Độc tố sắt tương quan thuận với sắt toàn cây Nhưng xét riêng cây chịu phèn và kém chịu phèn thì tương quan thuận chặt với sắt trong rễ và trong toàn cây, nghịch trong thân lá cây chịu phèn Nghĩa là sắt khi xâm nhập vào cây đã bị cây chịu phèn giữ lại ở rễ không lên được thân lá, còn cây kém chịu phèn ở thân lá cũng có sự chống đối mạnh nhưng ở rễ chống

đỡ yếu ớt [2], [31]

Sự gây hại của độc chất là kết quả tổng hợp của từng chất, cùng một lúc

cả trong đất và độc chất có mặt trong cây Trong đó thời kì 3 lá mầm của giống chịu phèn sự tích lũy cũng như độc chất trong đất cao mà chưa bị hại, còn giống chịu phèn kém thì bị hại [2], [4], [5]

d Đặc điểm của giống chịu phèn

Tính chịu phèn của các giống lúa là một đặc tính phức tạp

Theo Đào Thế Tuấn, Phạm Văn Chương [25], thì cây lúa chịu được

phèn là do chịu được thừa nhôm Al3+, thừa sắt Fe2+, và thiếu lân Các giống lúa khác nhau có tính chịu 3 yếu tố này là khác nhau

Theo Lê Huy Bá [3], [4], đặc tính của giống chịu phèn là tích lũy cao

Al3+, P và ít SO42-, còn Fe thì tương đương giống không chịu phèn

Theo Mai Văn Quyền [20], giống chịu nhôm có hàm lượng lân trong cây cao hơn giống kém chịu nhôm và có xu hướng giữ lại nhôm trong rễ cao hơn giống kém chống chịu

Theo Đỗ Ánh [1], giống lúa nào có tỷ số P205 / ∑Fe là giống lúa có tính chịu phèn tốt Tỷ số này là chỉ tiêu quan trọng trong công tác lai tạo, chọn giống Tính chịu phèn của các giống lúa sau khi cấy 4 tuần tương quan chặt chẽ với tính chịu nhôm sau khi cấy 8 tuần, đặc tính đó lại tương quan với tính chịu thừa sắt Tính chịu phèn còn tương quan với tính chịu thừa sắt và chịu thiếu lân, giữa tính chịu nhôm và thừa sắt có tương quan

Cho đến nay qua 4 hội nghị quốc tế về đất phèn các tác giả đều cho rằng tính chịu phèn của cây lúa có 3 đặc trưng cơ bản: chịu được nồng độ chua cao của đất, chịu được độc tố nhôm sắt và chịu được tính nghèo lân dễ tiêu của đất [21]

1.1.6 Các biện pháp làm tăng tính chịu phèn và giảm độc tố trong đất phèn

a Biện pháp rửa, tiêu thoát phèn ra khỏi đồng ruộng

Đây là biện pháp hoàn toàn dự vào thủy lợi, tầng canh tác của vùng đất phèn hiện tại bị nhiễm nhiều Fe2+, Al3+, SO42- gây độc cho cây trồng như đã nói ở trên, hầu hết các chất tạo phèn đều ở dạng ion, nên dùng nước hòa tan chúng và tiêu lượng nước này ra khỏi ruộng là giảm được độc tố rõ rệt Biện pháp này sử dụng nước mưa tại chỗ để rửa phèn, nước

lũ rửa phèn Nước tại chỗ có độ phèn trung bình để rửa, nước có độ mặn cho phép để rửa phèn

b Cải tạo đất phèn bằng phương pháp lên liếp

Biện pháp này thường dùng cho đất phèn nặng có địa hình thấp trũng khó tiêu thoát Mục tiêu của biện pháp này là nâng cao phần đất trồng cấy, đồng thời tạo ra nhiều kênh thoát phèn ở trong ruộng để công tác rửa được hiệu quả hơn

Ngoài ra còn nhiều biện pháp kĩ thuật thủy lợi khác như ngăn cản tái nhiễm phèn từ nơi khác bằng kênh và cống, tiêu ngầm bằng ống bê tông đặt sâu dưới đất hiệu quả tốt nhưng giá thành cao, tiêu ngầm bằng cách đào các rãnh tiêu trong ruộng đặt các cành cây xuống và lấp lại để tiêu độc tố trong lớp đất canh tác và các biện pháp thủy lợi trữ nước ngọt trên đất phèn cho sinh hoạt và tưới

c Cải tạo đất phèn bằng các biện pháp nông nghiệp

Các kết quả nghiên cứu, thí nghiêm về phân bón trên đất phèn đã cho 1

số kết quả rất có giá trị

Phân lân: có tác dụng cải tạo đất phèn và giúp cho cây trồng có năng

suất cao

Phân urê: là loại phân cần được lưu ý khi sử dụng cho cây trồng

trên đất phèn, trong nhiều trường hợp phân urê đồng lõa với phèn và làm cây chết nhanh hơn Đặc biệt trong trường hợp lúa đang bị dừng phát triển, có xuất hiện sắc vàng lá, nước trong ruộng ít và để lâu ngày thì không được bón urê

Bón vôi: vôi có tác dụng cải tạo đất phèn tốt vì bón vôi là bón Ca(OH)2

mang tính bazơ sẽ nhanh chóng trung hòa axit và các muối sulfate trong đất phèn, tăng trị số pH

Chế độ canh tác:

Ngắt quãng cây trồng: theo kinh nghiệm cho thấy sau 2 - 3 vụ trồng

cấy có thể nghĩ 1 năm là tốt nhất, trong thời gian này có thể trồng cây họ đậu

để tăng đạm cho đất tạo độ mùn nhất định sau đó trồng cấy tiếp sẽ cho năng suất cao

Luân canh cây trồng: các loại cây trồng khác nhau cũng giúp cải tạo

độ phèn nhất định

1.1.7 Chọn giống cây trồng chịu phèn

Ngoài các biện pháp đã nêu thì việc chọn đất theo cây chỉ thị tự nhiên ứng dụng quy luật diễn thế thực vật trên đất phèn Việc chọn tạo những giống cây trồng thích ứng với từng loại đất, với từng mức độ phèn khác nhau của đất cũng là biện pháp hiệu quả

Theo Vũ Tuyên Hoàng, Trương Văn Kính [13], lai tạo chọn lọc các giống lúa thích hợp với vùng phèn mặn cho năng suất từ 30 - 40 tạ/ha Phẩm chất khá là mục tiêu của các nhà chọn giống

Theo Đào Thế Tuấn [25], sử dụng các giống chịu phèn là một biện pháp khai thác đất phèn hiệu quả nhất, cũng theo tác giả này thì muốn có giống chịu phèn, ngoài việc chọn giống có 3 đặc điểm là chịu nhôm, sắt và thiếu lân thì giống đó phải có năng suất cao, chống chịu sâu bệnh, có thời gian sinh trưởng thích hợp

Theo Lê Huy Bá [4], với quan điểm sử dụng đất phèn hợp lí là chọn một giống cây trồng hay một nhóm cây trồng làm trung tâm cho một vùng phèn nhất định có độc tố và tầng canh tác cũng như điều kiện thủy văn cho phép từ đó nghiên cứu và áp dụng những biện pháp thủy lợi, hóa học, sinh học để tác động vào

1.2 KHÁI QUÁT VỀ CÂY LÚA

1.2.1 Đặc điểm sinh học của cây lúa

Lúa là cây hằng niên có tổng số nhiễm sắc thể 2n = 24 Về mặt phân

loại thực vật, cây lúa thuộc họ Gramineae (hòa thảo), họ Oryzeae, chi Oryza

có khoảng 20 loài phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới ẩm của Châu Phi, Nam

và Đông Nam Châu Á, Nam Trung Quốc, Nam và Trung Mỹ và một phần ở Châu Úc Trong đó chỉ có 2 loài lúa trồng, còn lại là loài lúa hoang hằng niên

và đa niên Loài lúa trồng quan trọng nhất, thích nghi rộng rãi và chiếm đại bộ

phận diện tích lúa trên thế giới là Oryza sativa L Loài này hầu như có mặt ở

khắp nơi từ đầm lầy đến sườn núi, từ vùng xích đạo, nhiệt đới đến ôn đới, từ khắp vùng phù sa nước ngọt đến vùng đất cát sỏi ven biển nhiễm mặn,

phèn Một loài lúa trồng nữa là Oryza glaberrima Steud, chỉ được trồng giới hạn ở một số quốc gia Tây Châu Phi và hiện đang thay thế dần bởi Oryza

sativa L [24]

a Rễ

Cây lúa có rễ chùm, gồm có hai loại: a) rễ mầm mọc từ phôi hạt, có tác dụng hút nước và chất dinh dưỡng đến lúc cây có 3 lá và b) rễ đốt: mọc ra từ các đốt thân nằm dưới mặt đất, có tác dụng hút chất dinh dưỡng nuôi cây, trao đổi không khí, giữ cho cây lúa đứng vững [24]

b Thân

Thân cây lúa là loại thân thảo gồm đốt và lóng

Thời kỳ mạ và lúa non: thân lúa do các bẹ lá tạo thành Sau khi làm đốt, thân lúa do các lóng và đốt tạo thành, bên ngoài có bẹ lá bao bọc Số lóng trên mỗi thân phụ thuộc vào giống: giống dài ngày 7 - 8 lóng, giống trung ngày 6 -

7 lóng và giống ngắn ngày có 4 - 5 lóng

Trong quá trình phát triển tùy vào giống và điều kiện tự nhiên mà lúa

có thể đẻ từ 0 - 14 nhánh [24]

c Lá

Gồm có lá mầm và lá thật Lá mầm mọc trong quá trình ngâm ủ và thời gian đầu sau khi gieo Lá thật là lá mọc trong quá trình sinh trưởng sinh dưỡng của cây lúa và tồn tại trong suốt quá trình sinh trưởng của cây lúa Số

lá trên cây phụ thuộc vào giống: giống dài ngày ≥ 20 lá, giống trung ngày 16 -

d Hoa lúa - Hạt lúa

- Hoa lúa: Do có nhiều hoa trên một bông lúa, quá trình trỗ lại không đồng thời nên hoa lúa nở theo quy luật từ trên xuống dưới, từ ngoài vào trong Thời gian nở hoa phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thời tiết: nếu thuận lợi, nhiệt độ thích hợp, đủ nắng, trời quang mây, gió nhẹ hoa nở rộ vào 8 - 9 giờ sáng; nếu trời nắng nóng hoa lúa sẽ nở sớm vào lúc 7 - 8 giờ sáng; nếu trời

âm u, thiếu ánh sáng hoặc gặp rét hoa lúa sẽ trỗ muộn từ 12 - 14 giờ trưa Thời gian phơi màu, thụ tinh của hoa lúa từ khi nở vỏ trấu đến lúc khép lại khoảng 50 - 60 phút

- Hạt lúa: mỗi một hạt lúa được hình thành từ một hoa lúa Các hạt lúa xếp xít và gối lên nhau tạo thành bông lúa Tùy vào các giống lúa khác nhau mà độ dài bông, số lượng hạt cũng như mật độ xếp hạt của bông lúa khác nhau

Hạt lúa gồm: vỏ trấu, lớp cám và phôi nhũ (tấm), nội nhũ (gạo) [24]

e Thời kì sinh trưởng của cây lúa

Hình 1.1 Sơ đồ phát triển của cây lúa

Đời sống cây lúa bắt đầu từ lúc hạt nảy mầm cho đến khi cây lúa chín

Có thể chia làm 3 giai đoạn chính:

Giai đoạn tăng trưởng (sinh trưởng sinh dưỡng) (khoảng 60 ngày): Bắt

đầu từ khi hạt nảy mầm đến khi cây lúa bắt đầu phân hóa đòng (trên thực tế người ta tính từ khi gieo mạ, cấy lúa, cây lúa đẻ nhánh tới số nhánh tối đa)

Giai đoạn sinh sản (sinh dục) (khoảng 30 ngày): Bắt đầu từ lúc cây

lúa phân hóa đòng đến khi trổ bông và thụ tinh (bao gồm từ: làm đòng - phân hoá đòng, đến trỗ bông - bông lúa thoát khỏi lá đòng, nở hoa, tung phấn, thụ tinh)

Giai đoạn chín (khoảng 30 ngày): Bắt đầu từ lúc lúa trổ bông đến

thu hoạch Trong giai đoạn này cây lúa trải qua các thời kỳ sau: thời kỳ chín sữa (ngậm sữa), thời kỳ chín sáp, thời kỳ chín vàng, thời kỳ chín

hoàn toàn (tiến hành thu hoạch khi 80% hạt lúa ngã sang màu trấu đặc

trưng của giống) [24]

1.2.2 Yêu cầu về các nhân tố sinh thái đối với cây lúa

a Nhiệt độ

Nhiệt độ có tác dụng quyết định đến tốc độ sinh trưởng của cây lúa nhanh hay chậm, tốt hay xấu Trong phạm vi giới hạn (20 - 300C), nhiệt độ

càng tăng cây lúa phát triển càng mạnh Nhiệt độ trên 400C hoặc dưới 170C, cây lúa tăng trưởng chậm lại Dưới 130C cây lúa ngừng sinh trưởng, nếu kéo dài 1 tuần lễ cây lúa sẽ chết Trong từng giai đoạn sinh trưởng khác nhau khả năng chịu nhiệt của lúa cũng khác nhau: nảy mầm ( 20 - 350C), hình thành mạ non (25 - 300C), ra rễ (25 - 28 0C), vươn lá (310C), nở bụi (25 - 310C), thụ phấn (30 - 330C), chín (20 - 250C) [9], [33]

b Ánh sáng

Ánh sáng ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng, phát triển và phát dục của cây lúa Trong điều kiện bình thường, lượng ánh sáng trung bình từ 250 - 300cal/cm2/ ngày thì cây lúa sinh trưởng tốt và trong phạm vi này thì lượng bức xạ càng cao thì quá trình quang hợp xảy ra càng mạnh

Ánh sáng mặt trời ảnh hưởng đến các giai đoạn sinh trưởng khác nhau

và năng suất lúa

+ Giai đoạn mạ non: nếu thiếu ánh sáng cây lúa sẽ ốm yếu, màu lá từ xanh nhạt chuyển sang vàng, lúa không nở bụi được

+ Thời kỳ phân hóa đòng: nếu thiếu ánh sáng thì bông lúa ngắn, ít hạt

và hạt nhỏ, hoạt thoái hóa nhiều, dễ bị sâu bệnh phá hại

+ Thời kỳ trổ: thiếu ánh sáng sự thụ phấn, thụ tinh bị trở ngại làm tăng

số hạt lép, giảm số hạt chắc và hạt phát triển không đầy đủ (hạt lửng), đồng thời cây có khuynh hướng vươn lóng dễ đổ ngã

+ Giai đoạn lúa chín: nếu ruộng khô nước, nhiệt độ không khí cao, ánh sáng mạnh thì lúa chín nhanh và tập trung hơn; ngược lại thời gian chín sẽ kéo dài [9], [33]

c Nước

Nước là thành phần chủ yếu của cây lúa Với 88% trọng lượng cây lúa, nước là thành phần chủ yếu và cực kỳ quan trọng đối với đời sống cây lúa

Nước là điều kiện để thực hiện các quá trình sinh lý trong cây lúa, đồng thời cũng là môi trường sống của cây lúa, là điều kiện ngoại cảnh không thể thiếu được đối với cây lúa

Nhu cầu về nước qua các thời kỳ sinh trưởng phát triển của cây lúa cũng khác nhau:

+ Thời kỳ nảy mầm: hạt lúa khi bảo quản thường phải giữ độ ẩm 13%, khi ngâm ủ hạt thóc hút nước và nảy mầm tốt khi độ ẩm đạt 25 - 28%

+ Thời kỳ mạ: từ sau gieo đến mạ mũi chông giữ ruộng đủ ẩm Khi cây

mạ được 3 - 4 lá thì có thể giữ ẩm hoặc để một lớp nước nông từ 1 - 3 cm cho đến khi nhổ cấy

+ Thời kỳ ruộng cấy: từ sau cấy đến khi kết thúc đẻ nhánh để một lớp nước từ 3 - 5 cm

+ Thời kỳ lúa trổ đòng đến lúa chín: để một lớp nước khoảng 10 cm [33]

d Đất đai

Nói chung, đất trồng lúa cần giàu dinh dưỡng, nhiều hữu cơ, tơi xốp, thoáng khí, khả năng giữ nước, giữ phân tốt, tầng canh tác dầy để bộ rễ ăn sâu, bám chặt vào đất và huy động nhiều dinh dưỡng nuôi cây Loại đất thịt hay đất thịt pha sét, ít chua hoặc trung tính (pH = 5,5 - 7,5) là thích hợp đối với cây lúa [9]

e Nhu cầu dinh dưỡng khoáng của lúa chịu phèn

Để phát triển, cây lúa cần nhiều loại dưỡng chất Có những chất cây cần với số lượng lớn, gọi là chất đa lượng như N, P, K, Si, Ca, Mg Có chất cây cần nhưng với số lượng rất ít, gọi là chất vi lượng như Fe, Zn, Cu, S Thiếu hoặc thừa một trong các chất này, cây lúa sẽ phát triển không bình thường Ba loại dưỡng chất chính cây lúa cần dùng nhiều là N, P, K [9]

1.2.3 Quy trình kỹ thuật thâm canh cây lúa

Thí nghiệm được bố trí, chăm sóc và theo dõi theo đúng Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của giống lúa

c Làm cỏ, tỉa dặm

Cần tỉa dặm sớm khi lúa được 2 - 3 lá Kết hợp bón phân và làm cỏ đợt

1 nhằm tạo điều kiện cho lúa đẻ nhánh sớm

d Tưới nước

Sau gieo phải giữ ẩm cho hạt mọc đều Khi cây bắt đầu mọc, cho nước vào ruộng ở mức 1- 3 cm và điều chỉnh nước theo sinh trưởng của cây Từ khi cây lúa 3 - 4 lá đến kết thúc đẻ nhánh giữ mực nước trong ruộng 3 - 5 cm, khi kết thúc đẻ nhánh rút nước phơi ruộng từ 7 - 10 ngày Các giai đoạn sau mực nước không quá 10 cm

e Bón phân

* Phân bón:

Phân chuồng: người dân tự sản xuất theo phương pháp truyền thống Phân vô cơ:

+ Phân đạm: Đạm urê có hàm lượng N là 46%

+ Phân lân: Supe lân có hàm lượng P2O5 là 16%

+ Phân kali: KCl có hàm lượng K2O là 60%

Lượng phân bón cho 1 ha: 5 tấn phân chuồng + 100 kg N + 60 kg P2O5+ 60 kg K2O

Loài lúa Oryza – sativa được trồng ở khắp nơi trên thế giới Và là

nguồn lương thực quan trọng của nhiều quốc gia đặc biệt là các nước châu

Á Vì vậy, hiện nay có nhiều trung tâm, viện nghiên cứu ở khắp mọi nơi trên thế giới nhằm nghiên cứu, lai tạo và lựa chọn ra giống thích nghi với môi trường sinh thái của nhiều châu lục nhằm đem lại sản phẩm có năng suất và chất lượng cao Như viện nghiên cứu lúa gạo quốc tế (IRRI), hay một số quốc gia châu Á được nhắc đến nhiều đó là Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Thái Lan, Hàn Quốc, Triều Tiên, Đài Lan, Inđônesia [9]

Dưới sức ép của biến đổi khí hậu toàn cầu, dân số tăng, ô nhiễm môi trường và công nghiệp phát triển đã góp phần làm khủng hoảng nước ngày càng nghiêm trọng Dự án lúa xanh siêu cao sản (Green Super Rice -GSR) cho vùng nghèo tài nguyên ở châu Á và châu Phi ra đời, đây là dự

án hợp tác giữa Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế IRRI và Viện Hàn lâm Khoa học Nông nghiệp Trung Quốc (CAAS) được xem là cách sản xuất nông nghiệp bền vững tạo ra nhiều lượng lương thực cho tăng trưởng dân số thế

giới [38]

Nguồn gen siêu lúa xanh (Green Super Rice - GSR) Huang Hua Zhan (HHZ) là giống lúa ưu tú hàng đầu của Trung Quốc đã được lai tạo cùng với 46 giống lúa khác nhau để được 46 thế hệ lai F1 dùng cho sản xuất hạt lai BC2F1, BC2F2 Đây là một trong những thành tựu xuất sắc của dự án Green Super Rice trong việc phối hợp những đặc tính năng suất

cao của giống HHZ với các đặc tính chịu hạn, mặn, phèn, kháng sâu bệnh

và nhiều thứ khác [38]

Từ năm 2009, nhiều giống lúa GSR cao sản nói chung và lúa GSR 96 nói riêng được trồng khảo nghiệm ở các nước như Indonesia, Việt Nam, Lào, Cambodia, Pakistan, Bangladesh, Sri Lanka, và Trung Quốc [38]

1.3.2 Việt Nam

Việt Nam là cái nôi của nền văn minh lúa nước Vai trò của cây lúa đối với đời sống của người dân Việt Nam là không thể phủ nhận Có thể nói sản xuất lúa là xương sống của nền nông nghiệp Việt Nam, nó không những đáp ứng nhu cầu ăn của một nước đông dân như nước ta mà còn góp phần quan trọng vào thị trường gạo thế giới [9]

Để làm được điều đó Việt Nam không ngừng cải tạo giống cây trồng phù hợp với nhu cầu trong nước và đáp ứng cho xuất khẩu

Hiện nay, có nhiều Viện nghiên cứu lúa trên cả nước đã nghiên cứu, lai tạo, chọn lọc thành công hàng trăm giống lúa có những đặc tính tốt như: lúa xuân, lúa mùa, lúa chịu hạn, lúa chịu phèn, chịu úng, lúa chịu mặn,giống lúa mới có chất lượng tốt và năng suất cao

Lúa có khả năng chịu phèn, chịu mặn là một trong những hướng nghiên cứu, lai tạo và chọn lựa tích cực của Viện lúa Đồng bằng Sông Cửu Long Nhóm tác giả Nguyễn Thị Lang, Võ Thị Trà My và Bùi Chí Bửu (Viện lúa ĐBSCL) từ tổ hợp lai ban đầu là OM5651/OM4661 đã tạo ra giống lúa OM7262 với đặc tính sinh trưởng tốt ở nhiều vùng đất khác nhau, đặc biệt vùng đất khó khăn về điều kiện bị nhiễm phèn mặn Thạc sỹ

Nguyễn Công Thành với đề tài “Nghiên cứu nâng cao năng suất và hiệu

quả mô hình luân canh tôm-lúa vùng bán đảo Cà Mau”, phối hợp với một

số tiến sĩ đầu ngành trong nghiên cứu chọn tạo giống lúa như: TS Phạm

Trung Nghĩa, TS Cao Văn Phụng (Viện lúa ĐB SCL) đã tìm ra được 15 bộ giống lúa có khả năng chịu mặn cao (từ 4 - 6 ‰), chịu phèn, chịu hạn và có khả năng trừ sâu bệnh như: OM6904; OM6955; OM7222; OM8017; OM9577; OM9579; OM9581; OM9584; OM9586; OM9601; OM9605; OM9915; OM9916; OM992; OM10639 TS Lại Đình Hòe (Viện KHKT nông nghiệp duyên hải Nam Trung bộ) cùng cộng sự đã chọn được các giống lúa (SH2, QNT1, 24SS ) cho các vùng nhiễm chua phèn, mặn, thiếu nước Thạc sĩ Nguyễn Trung Hiếu, Trưởng phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện Hồng Dân, tỉnh Bạc Liêu đã sản xuất thí điểm loại lúa Sỏi chịu mặn 10‰ rất phù hợp với vùng đất nhiễm mặn, phèn khắc nghiệt được nông dân hưởng ứng [43]

Giống lúa GSR96 được nghiên cứu sinh Hoàng Long mang về trực tiếp cùng với hơn 700 dòng lúa GSR khác, theo sự phân công của chủ nhiệm dự

án Green Super Rice Viện Hàn lâm Khoa học Nông nghiệp Trung Quốc (CAAS), Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) với sự chấp nhận của Viện Lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long (CLRRI) Được triển khai trồng khảo nghiệm tại vùng đất mặn của tỉnh Sóc Trăng, năm 2012 vừa qua năng suất lúa đạt bình quân 6,15 tạ/ha Giống này có khả năng chịu phèn ở mức trung bình

và khả năng chống chịu mặn ở mức 3 - 4 ‰ [42]

Với đề tài: “Nghiên cứu, chọn tạo giống lúa chịu phèn năng suất cao, chất lượng tốt cho vùng Đồng Tháp Mười” bằng phương pháp chọn giống truyền thống và phương pháp phân tử, năng suất vượt đối chứng trên 10% Hiện nay lúa MNR3 được tuyển chọn trồng thí nghiệm tại vùng đất phèn nặng Đồng Tháp Mười đạt năng suất trên 60 tạ/ha và vùng đất mặn tại Thừa Thiên Huế đạt năng suất trên 40 tạ/ha Lúa MNR3 có khả năng chịu phèn khá tốt và khả năng chống chịu mặn đạt đến 4 ‰ [40]

Giống lúa OM6976 được chọn từ tổ hợp lai IR68144/OM997/OM2718 Đây là giống có hàm lượng vi chất dinh dưỡng sắt trong gạo khá cao Có khả năng chịu phèn khá tốt và khả năng chống chịu mặn 3 - 4 ‰ Hiện nay, lúa OM6976 đang được trồng rộng rải tại vùng đất phèn các tỉnh ĐBSCL và trồng thí nghiệm tại vùng đất phèn một số tỉnh Miền trung như: Khánh Hòa, Bình Định, Quảng Ngãi đều đạt năng suất trên 60 tạ/ha

1.4 KHÁI QUÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – XÃ HỘI TẠI XÃ DUY VINH, HUYỆN DUY XUYÊN,TỈNH QUẢNG NAM

1.4.1 Vị trí địa lý

Hình 1.2 Bản đồ huyện Duy Xuyên, tỉnh Quảng Nam

Quảng Nam nằm giữa miền trung Việt Nam, phía Bắc giáp với tỉnh Thừa Thiên Huế và thành phố Đà Nẵng, phía Tây giáp với nước Lào, phía Nam giáp với tỉnh Quảng Ngãi và Kon Tom, phía Đông giáp với biển Đông, ngoài khơi có đảo Cù Lao Chàm với ngư trường rộng lớn Quảng Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, chỉ có 2 mùa là mùa mưa và mùa khô, chịu ảnh

hưởng của mùa đông lạnh miền Bắc Nhiệt độ trung bình năm 25,4oC Có hai loại khí hậu rõ rệt: khí hậu của vùng nhiệt đới ven biển và khí hậu ôn đới của vùng cao Khí hậu nóng và khô từ tháng 2 đến tháng 4, nhiều mưa từ tháng 9 đến tháng 12

Huyện Duy Xuyên có Tọa độ địa lý từ 15042’55’’ đến 15051’42’’ vĩ độ Bắc từ 108002’26’’ đến 108024’25’’ kinh độ Đông Huyện nằm phía Bắc tỉnh Quảng Nam, phía Bắc là huyện Điện Bàn và Hội An, phía Tây Bắc là huyện Đại Lộc, phía Tây Nam và phía Nam là huyện Quế Sơn, phía Đông Nam là huyện Thăng Bình và phía Đông là biển

Duy Vinh là xã vùng Đông của huyện Duy Xuyên, cách trung tâm huyện 12 km về phía Tây

Địa hình bị chia cắt bởi sự hợp nhau của 3 nhánh sông Ly Ly, Thu Bồn

và Trường Giang trước khi đổ ra biển Cửa Đại

Tọa độ địa lý: 15o51’20” - 15o52’10” vĩ độ Bắc; 108o19’20” -

108o22’30” kinh độ Đông

Bắc giáp với xã Cẩm Kim (Thị xã Hội An), phía Nam giáp xã Duy Thành, phía Đông giáp xã Duy Nghĩa và phía Tây giáp xã Duy Phước [44]

1.4.2 Điều kiện Khí hậu - Thủy văn

- Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình: 21,20C

Nhiệt độ cao nhất trong năm: 38,70C

Nhiệt độ thấp trong năm: 16,50C

- Độ ẩm không khí: Độ ẩm trung bình năm: 80 - 85%

- Lượng mưa:

Lượng mưa trung bình năm: 3.000 mm, lượng mưa cao nhất trong năm: 3.300 mm, lượng mưa thấp nhất trong năm: 1.100 mm

- Lượng bốc hơi: Lượng bốc hơi trung bình năm: 3.300 mm, lượng bốc hơi mạnh nhất trong năm: tháng 6, 7

- Hướng gió: Thường xuyên là gió Đông và gió mùa Đông Bắc

Gió Đông thổi từ tháng 3 - 9, Gió mùa thổi từ tháng 10 - 1

- Bão thường xuất hiện từ tháng 9, 10, 11

- Số giờ nắng trong năm: 5 - 9 giờ

Có 02 mùa rõ rệt, mùa khô bắt đầu từ tháng 02 đến tháng 09 và mùa mưa từ tháng 10 đến tháng 01 năm sau [44]

1.4.3 Đặc điểm Địa hình - Đất đai

Đặc điểm địa hình trũng thấp ven biển nên đất đai bị nhiễm phèn mặn và hằng năm phải hứng chịu những hậu quả nặng nề của thiên tai bão lũ và hạn hán Nước thủy lợi và nước sạch hoàn toàn phụ thuộc các

xã lân cận

Diện tích tự nhiên 882,5183 ha, đất nông nghiệp 408,0773 ha, đất lúa 147,1306 ha, đất trồng cây hằng năm 312,3645 ha, đất trồng cây hằng năm khác 165,2639 ha, đất trồng cây lâu năm 18,8963 ha, đất lâm nghiệp 16,7563 ha, đất rừng sản xuất 1,3379 ha, đất rừng phòng hộ 15,4183 ha, đất nuôi trồng thủy sản 60,0313 ha, đất thổ cư 136,7286 ha, đất chuyên dùng 40,0842 ha, đất trụ sở cơ quan 0,5611 ha, đất sản xuất kinh doanh phi nông nghiệp 4,0743 ha, đất mục đích công cộng 35,4288 ha, đất tôn giáo tín ngưỡng 0,6212 ha, đất nghĩa trang nghĩa địa 4,983 ha, đất sông suối mặt nước chuyên dùng 241,0530 ha, đất chưa sử dụng 52,0157 ha canh tác 664 ha [44]