ảnh hưởng của biện pháp tưới tiết kiệm trên đất phù sa trồng lúa đến sự phát thải khí ch4, n2o và năng suất lúa vụ đông xuân 2012 2013 tại bình minh vĩnh long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT


TRẦN CHÚC ANH



ẢNH HƯỞNG CỦA BIỆN PHÁP TƯỚI TIẾT KIỆM
TRÊN ĐẤT PHÙ SA TRỒNG LÚA ĐẾN SỰ PHÁT
THẢI KHÍ CH
4
, N
2
O VÀ NĂNG SUẤT LÚA
VỤ ĐÔNG XUÂN 2012 - 2013 TẠI
BÌNH MINH - VĨNH LONG


Luận văn tốt nghiệp
Ngành: KHOA HỌC ĐẤT








Cần Thơ - 2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT


Luận văn tốt nghiệp
Ngành: KHOA HỌC ĐẤT


Tên đề tài:

ẢNH HƯỞNG CỦA BIỆN PHÁP TƯỚI TIẾT KIỆM
TRÊN ĐẤT PHÙ SA TRỒNG LÚA ĐẾN SỰ PHÁT
THẢI KHÍ CH
4
, N
2
O VÀ NĂNG SUẤT LÚA
VỤ ĐÔNG XUÂN 2012 - 2013 TẠI
BÌNH MINH - VĨNH LONG


Cán bộ hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
GS. TS. Ngô Ngọc Hưng Trần Chúc Anh
MSSV: 3103879
Lớp: Khoa Học Đất K36
Mã ngành: TT1072A1

Cần Thơ - 2013

i
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
…   


Luận văn Kỹ sư ngành Khoa Học Đất với đề tài:

“ẢNH HƯỞNG CỦA BIỆN PHÁP TƯỚI TIẾT KIỆM TRÊN ĐẤT PHÙ
SA TRỒNG LÚA ĐẾN SỰ PHÁT THẢI KHÍ CH
4
, N
2
O VÀ
NĂNG SUẤT LÚA VỤ ĐÔNG XUÂN 2012 - 2013
TẠI BÌNH MINH - VĨNH LONG”

Do sinh viên Trần Chúc Anh thực hiện.

Kính trình hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp xem xét.

Cần Thơ, ngày …….tháng ……năm 2013
Cán bộ hướng dẫn


GS. TS. Ngô Ngọc Hưng

ii
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
…   


Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn với đề tài:

“ẢNH HƯỞNG CỦA BIỆN PHÁP TƯỚI TIẾT KIỆM TRÊN ĐẤT PHÙ
SA TRỒNG LÚA ĐẾN SỰ PHÁT THẢI KHÍ CH
4
, N
2
O VÀ
NĂNG SUẤT LÚA VỤ ĐÔNG XUÂN 2012 - 2013
TẠI BÌNH MINH - VĨNH LONG”

Do sinh viên Trần Chúc Anh thực hiện và bảo vệ trước hội đồng
Ngày tháng năm 2013
Ý kiến hội đồng………………………….………………………….……………
………………………….………………………….………………………….…

……………………….………………………….………………………….……
Luận văn đã được hội đồng chấp nhận và đánh giá ở mức:
………………………….

Cần Thơ, ngày …… tháng ……năm 2013
Thành viên Hội đồng


DUYỆT KHOA
Trưởng khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng


iii
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết
quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong
bất kỳ công trình luận văn nào trước đây.

Tác giả luận văn

Trần Chúc Anh

iv
LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC
Sinh viên: Trần Chúc Anh
Giới tính: Nam
Ngày sinh: 19/10/1992
Nơi sinh: Cà Mau
Quê quán: Đầm Dơi – Cà Mau
Dân tộc: Kinh
E-mail:
II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO
Hệ đào tạo: Chính quy
Thời gian đào tạo: 2010-2014
Nơi học: Đại học Cần Thơ

Ngành học: Khoa Học Đất
Tên đề tài tốt nghiệp: “Ảnh hưởng của biện pháp tưới tiết kiệm trên đất
phù sa trồng lúa đến sự phát thải khí CH
4
, N
2
O và năng suất lúa vụ
Đông Xuân 2012 - 2013 tại Bình Minh - Vĩnh Long”.
Thời gian và địa điểm bảo vệ luận văn: Tháng năm 2013 tại Hội đồng khoa
Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Đại Học Cần Thơ.
Cán bộ hướng dẫn: GS.TS. Ngô Ngọc Hưng


Ngày tháng năm 2013
Người khai ký tên


Trần Chúc Anh


v

LỜI CẢM TẠ

Kính dâng
Cha, Mẹ những người suốt đời tận tụy vì con, xin cảm ơn những người thân đã
giúp đỡ, động viên con trong suốt thời gian qua.
Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến
Thầy Ngô Ngọc Hưng đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và động viên em trong
suốt thời gian làm và hoàn thành luận văn tốt nghiệp.

Toàn thể quý Thầy Cô khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng vì những kiến
thức mà quý Thầy Cô đã truyền dạy cho em trong suốt thời gian học tập tại
trường. Đây sẽ là hành trang vững chắc giúp em bước vào đời.
Xin chân thành biết ơn đến
Anh Nguyễn Quốc Khương, chị Trương Thuý Liễu đã tận tình hướng dẫn, đóng
góp ý kiến để em hoàn thành tốt đề tài.
Chị Trần Thị Hồng Huyến, chị Nguyễn Thị Mỹ Xuyên, chị Nguyễn Thị Ngọc
Hà, anh Lê Trung Thành, bạn Lê Văn Dang, bạn Nguyễn Khánh Duy, bạn Đào
Thanh Phong và bạn Quách Văn Thiện đã đóng góp, động viên, giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài.
Và gửi những lời chúc tốt đẹp đến toàn thể các bạn trong lớp Khoa Học Đất
K36 và các bạn sinh viên khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng.











vi

MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Ý kiến của cán bộ hướng dẫn i
Chấp nhận luận văn của hội đồng ii
Lời cam đoan iii

Lý lịch khoa học iv
Lời cảm ơn v
Mục lục vi
Danh sách hình viii
Danh sách bảng ix
Danh sách từ viết tắt x
Tóm lược xi
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2
1.1 Đặc tính cây lúa 2
1.1.1 Rễ lúa 2
1.1.2 Thân lúa 2
1.1.3 Lá lúa 2
1.1.4 Bông lúa 3
1.2 Nhu cầu nước đối với cây lúa 3
1.3 Vai trò của nước đối với cây lúa 3
1.4 Chế độ nước qua các thời kỳ sinh trưởng của cây lúa 4
1.5 Phát thải CH
4
và N
2
O trong nông nghiệp 5
1.5.1 Sự phát thải CH
4
và N
2
O trong canh tác lúa 5
1.5.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát thải CH
4
và N

2
O 7
1.5.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát thải CH
4
7
1.5.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát thải N
2
O 8
1.6 Các yếu tố cấu thành năng suất lúa 10

vii
1.6.1 Số bông trên đơn vị diện tích 10
1.6.2 Số hạt trên bông 10
1.6.3 Tỉ lệ hạt chắc 11
1.6.4 Trọng lượng 1000 hạt 11
CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1 Phương tiện thí nghiệm 12
2.1.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm 12
2.1.2 Vật liệu thí nghiệm 12
2.2 Phương pháp thí nghiệm 14
2.2.1 Bố trí thí nghiệm 14
2.2.2 Biện pháp canh tác 14
2.2.3 Thu mẫu và các chỉ tiêu theo dõi 16
2.2.4 Phương pháp xử lý số liệu 18
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Ảnh hưởng của biện pháp tưới tiết kiệm lên sự phát thải CH
4
19
3.2 Ảnh hưởng của biện pháp tưới tiết kiệm lên phát thải N
2

O 20
3.3 Ảnh hưởng của các biện pháp tưới lên sự sinh trưởng của cây lúa
22
3.3.1 Chiều cao cây 22
3.2.3 Số chồi 24
3.4 Ảnh hưởng của các biện pháp tưới lên các thành phần năng suất 24
3.5 Ảnh hưởng của các biện pháp tưới lên năng suất thực tế 27
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 31
TÀI LIỆU THAM KHẢO 32
PHỤ CHƯƠNG





viii
DANH SÁCH HÌNH
Hình Tên hình Trang
2.1 Buồng khép kín thu khí N
2
O, CH
4
và ảnh minh họa cho việc
thu mẫu khí
13
2.2 Máy đo pH 13
2.3 Cách đo mực nước ruộng ngoài đồng (a) Mô tả ống đo (b) 15
2.4 Đế thu mẫu và cách đặt đế thu mẫu 16
3.1 Diến biến lượng phát thải khí CH
4

(mg CH
4
m
-2
giờ
-1
) ở các
thời điểm sinh trưởng lúa OM5451 của các biện pháp tưới
trong vụ Đông Xuân 2013 Bình Minh - Vĩnh Long.
20
3.2 Diến biến lượng phát thải khí N
2
O (mg N
2
O m
-2
giờ
-1
) ở các
thời điểm sinh trưởng lúa OM5451 của các biện pháp tưới
trong vụ Đông Xuân 2013 Bình Minh - Vĩnh Long.
22
3.3 Năng suất thực tế các biện pháp tưới của lúa OM5451 vụ
Đông Xuân 2013 Bình Minh – V
ĩ
nh Long.
29

ix
DANH SÁCH BẢNG
Bảng
Tên bảng Trang
2.1 Các đặc tính vật lý, hóa học ban đầu của đất canh tác lúa 12
2.2 Mô tả nghiệm thức thí nghiệm quản lý nước 14
2.3 Thời điểm và liều lượng phân bón 15
2.4 Thời điểm lấy mẫu CH
4
và N
2
O 16
3.1 Tổng lượng phát thải CH
4
được qui đổi thành lượng phát
thải CO

2
(kg CO
2

equivalent
/3 đợt bón phân/ha)
21
3.2 Tổng lượng phát thải khí N
2
O được qui đổi thành lượng phát
thải CO
2
(kg CO
2

equivalent
/3 đợt bón phân/ha.
24
3.3 Ảnh hưởng của các biện pháp tưới lên chiều cao (cm) qua
các giai đoạn sinh trưởng lúa OM5451 trong vụ Đông Xuân
2013 Bình Minh –
V
ĩ
nh Long
25
3.4 Ảnh hưởng của các biện pháp tưới lên số chồi qua các giai
đoạn sinh trưởng lúa OM5451 trong vụ Đông Xuân 2013
Bình Minh – Vĩnh Long
26
3.5 Ảnh hưởng của các biện pháp tưới lên thành phần năng suất

lúa OM5451 trong vụ Đông Xuân 2013 Bình Minh – Vĩnh
Long
28














x
DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT
Tiếng Anh
Từ viết tắt Tiếng Anh đầy đủ Tiếng Việt đầy đủ
CF Continouly flooded
Ng
ập liên tục
AWD Alternative Wetting and Drying Khô ngập luân phiên

Tiếng Việt

Từ viết tắt Từ viết đầy đủ
ĐBSCL Đồng Bằng Sông Cửu Long
NSS Ngày sau sạ
NSB Ngày sau bón

xi
TRẦN CHÚC ANH (2013), Ảnh hưởng của biện pháp tưới tiết kiệm trên đất
phù sa trồng lúa đến sự phát thải khí CH
4
, N
2
O và năng suất lúa vụ Đông Xuân
2012 - 2013 tại Bình Minh - Vĩnh Long, Luận văn Kỹ sư Khoa Học Đất, Khoa
Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại Học Cần Thơ, 37 trang.
Người hướng dẫn: GS.TS. Ngô Ngọc Hưng

TÓM LƯỢC
Đề tài “Ảnh hưởng của biện pháp tưới tiết kiệm trên đất lúa đến sự phát thải
khí CH
4
, N
2
O và năng suất lúa trồng trong vụ Đông Xuân 2012 - 2013 tại Bình
Minh - Vĩnh Long” được thực hiện nhằm mục tiêu xác định ảnh hưởng của
biện pháp tưới tiết kiệm lên phát thải khí CH
4
, N
2
O, sinh trưởng và năng suất
lúa vụ Đông Xuân 2012 - 2013 tại Bình Minh - Vĩnh Long. Thí nghiệm được
bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên 1 nhân tố là biện pháp tưới
nước; gồm 3 nghiệm thức: tưới ngập liên tục (CF), tưới khô ngập luân phiên 1
(AWD) và tưới khô ngập luân phiên 2 (AWD’), với 3 lần lặp lại. Kết quả thí
nghiệm cho thấy, biện pháp tưới tiết kiệm dẫn đến giảm sự phát thải khí CH
4

(28,8 - 33,5 kg CH
4
/3 đợt bón phân/ha). Tuy nhiên, biện pháp tưới tiết kiệm
này lại làm tăng phát thải khí N
2
O (13,1 - 17,3 kg N
2
O/3 đợt bón phân/ha).
Biện pháp tưới tiết kiệm giảm (34,7 - 61,5%) lượng phát thải CO
2

được qui đổi
từ lượng phát thải CH
4
, nhưng làm tăng (57,96 - 76,55%) lượng phát thải CO
2

được qui đổi từ lượng phát thải N
2
O so với biện pháp tưới ngập liên tục truyền
thống. Năng suất của biện pháp tưới tiết kiệm (7,5 tấn/ha) không giảm so với
canh tác lúa ngập nước liên tục (7,8 tấn/ha).










1
MỞ ĐẦU
Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là vựa lúa của cả nước, với đóng góp
khoảng 53% sản lượng và 90% lượng gạo xuất khẩu hàng năm (Tổng Cục
Thống Kê, 2010). Để có được sản lượng đó, người nông dân đã đẩy nhanh sản
xuất lúa gạo với việc thâm canh từ 2 đến 3 vụ trong năm, thậm chí có nơi sản
xuất đến 7 vụ trong 2 năm (Phạm Thị Phấn và ctv., 2001); thời gian nghỉ của
đất giữa 2 vụ quá ngắn đã đưa đến điều kiện đất lúa ở tình trạng khử kéo dài và
do đó sản sinh CH

4
và N
2
O (Mitsch và Gosselink, 2000), là 2 chất khí nhà kính
quan trọng mà nó ảnh hưởng đến sự biến đổi khí hậu toàn cầu. Khí CH
4
phát
thải từ ruộng lúa chủ yếu do chế độ nước (Bronson et al., 1997a) và điều kiện
khô ngập luân phiên có thể đẩy mạnh tiến trình nitrate hóa và khử nitrate dẫn
đến kết quả là mất đạm làm phát thải khí N
2
O và N
2
(Bouman et al., 2002).
Ngoài ra, biện pháp tưới khô ngập luân phiên này còn giúp tiết kiệm được
nguồn nước tưới (Lý Ngọc Thanh Xuân và ctv., 2011) với chi phí tưới giảm
đến 20-30% (BRRI, 2008).
Do đó, đề tài “Ảnh hưởng của biện pháp tưới tiết kiệm trên đất phù sa trồng
lúa đến phát thải khí CH
4
, N
2
O và năng suất lúa vụ Đông Xuân 2012 - 2013
tại Bình Minh - Vĩnh Long” được thực hiện nhằm mục tiêu xác định ảnh
hưởng của biện pháp tưới tiết kiệm lên phát thải khí CH
4
, N
2
O, sinh trưởng và
năng suất lúa vụ Đông Xuân 2012 - 2013 tại Bình Minh - Vĩnh Long.

2
CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 Đặc tính cây lúa.
1.1.1 Rễ lúa
Lúa thuộc loại rễ chùm có nhiệm vụ hút nước, chất dinh dưỡng và giúp cây
bám chặt vào đất (Đinh Thế Lộc, 2006). Cây lúa có 2 loại rễ là rễ mầm và rễ
phụ. Rễ mầm mọc khi hạt nảy mầm, không ăn sâu, ít phân nhánh và thường dài
10 - 15 cm có nhiệm vụ hút nước cung cấp cho phôi hạt phát triển và dễ chết ở
15 ngày đầu. Rễ phụ mọc từ các đốt trên thân lúa, mỗi đốt có từ 5 - 25 rễ phụ,
mọc dài, nhiều rễ nhánh và lông hút (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Các điều kiện
háo khí ở đất khô thích hợp cho hình thành lông hút của rễ, ngược lại các điều
kiện khử của đất ngập nước kìm hãm phát triển rễ. Trong điều kiện đất ngập
nước, yếm khí, rễ lúa ít khi đâm sâu đến khoảng 40 cm (Yoshida, 1981).
1.1.2 Thân lúa
Thân lúa gồm nhiều đốt và lóng, thân lóng rỗng và được ôm chặt bởi bẹ lá. Các

lóng bên dưới ít phát triển nên rất khít nhau, khoảng 3 - 8 lóng trên cùng vươn
dài nhanh chóng khi cây lúa có đòng (2 - 35 cm). Tại mỗi đốt trên thân có một
mầm chồi, khi cung cấp đầy đủ các điều kiện cho sinh trưởng và phát triển các
mầm chồi này sẽ phát triển thành chồi hoàn thiện cấp 1 (chồi sơ cấp), và có thể
từ đây sẽ hình thành ra chồi cấp 2 (chồi thứ cấp), chồi cấp 3 (chồi tam cấp); nếu
chăm sóc tốt, các chồi này sẽ mang bông với rất nhiều hạt (De Datta, 1981).
1.1.3 Lá lúa
Theo Nguyễn Thành Hối (2011), cây lúa có 3 loại lá gồm lá bao mầm, lá không
hoàn toàn (không có phiến lá) và lá thật. Một lá lúa hoàn chỉnh (lá thật) gồm
các bộ phận gồm bẹ lá, cổ lá, phiến lá, thìa lá và tai lá.
Bẹ lá là phần ôm lấy thân lúa. Giống lúa có bẹ lá ôm sát thân thì cây lúa đứng
vững, khó đổ ngã. Bẹ lá có nhiều khoảng trống nối liền các khí khổng ở phiến
lá thông với thân và rễ, dẫn khí từ trên lá xuống rễ giúp rễ có thể hô hấp được
trong điều kiện ngập nước (Yoshida, 1981). Cổ lá là phần nối tiếp giữa phiến lá
và bẹ lá. Cổ lá to hay nhỏ ảnh hưởng tới góc độ của phiến lá. Cổ lá càng nhỏ,
góc lá càng hẹp, lá lúa càng thẳng đứng và càng thuận lợi cho việc sử dụng ánh
sáng mặt trời để quang hợp (Jennings et al., 1979).
Phiến lá dài hình mũi mác, có gân với nhiều bó mạch lớn nhỏ chạy song song
và ở hai mặt lá đều có khí khẩu. Mặt trên phiến lá có nhiều lông hạn chế thoát
hơi nước và điều hòa nhiệt độ. Các tế bào nhu mô của phiến lá chứa nhiều hạt
diệp lục màu xanh, nơi xúc tiến các phản ứng quang hợp của cây lúa
3
(Hoshikawa, 1993). Tai lá và thìa lá là đặc điểm để phân biệt giữa cây lúa và
các cây cỏ cùng họ. Tai lá là phần kéo dài của hai bên mép phiến lá có dạng
lông chim và uốn cong như chữ C. Thìa lá là phần kéo dài của bẹ lá và chẻ đôi
ở cuối ngọn (Đinh Thế Lộc, 2006).
1.1.4 Bông lúa
Bông lúa hay phát hoa lúa gồm nhiều nhánh gié có mang hoa. Hoa lúa là hoa
lưỡng tính tự thụ, cấu tạo gồm vỏ với trấu ngoài và trấu nhỏ, một vòi nhụy cái
chẻ đôi thành 2 nướm và 6 nhị đực mang bao phấn. Khi trổ khỏi thân, các hoa

lúa sẽ phơi màu trong nắng, đa số sẽ phơi buổi sáng (từ 8 - 13 giờ) để qua giai
đoạn thụ phấn, thụ tinh tạo thành hạt gạo (De Datta, 1981; Matsuo et al., 1995).
Hạt phấn chỉ sống khoảng 5 phút sau khi tung phấn, nhưng nướm nhụy cái có
thể sống tới 1 tuần lễ và ít bị ảnh hưởng do nhiệt độ cao (Hoshikawa, 1989).
1.2 Nhu cầu nước đối với cây lúa.
Nhu cầu nước của cây là lượng nước cần thiết để đáp ứng lượng bốc hơi và các
hoạt động trao đổi chất của cây trong điều kiện cây trồng sinh trưởng bình
thường, đất không bị hạn chế về nước và chất dinh dưỡng (Chu Thị Thơm và
ctvl., 2006; Iwata et al., 1995).
Cây lúa cần 400 - 450 đơn vị nước, để tạo được một đơn vị thân lá. Cây lúa cần
300 - 350 đơn vị nước để tạo được một đơn vị hạt (IRRI, 1975). Trong quá
trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa, nếu được cung cấp nước một cách
hợp lý thì năng suất sẽ đạt cao nhất. Nếu mức tưới không đáp ứng được nhu
cầu nước của cây lúa để bốc hơi nước lớn nhất thì năng suất lúa sẽ giảm xuống.
Đặc biệt từ giai đoạn làm đồng đến trổ bông, cây lúa rất nhạy cảm với việc
thiếu nước ruộng. Khoảng 14 ngày trước khi trổ bông chỉ cần hạn ba ngày đã
làm giảm năng suất rất nghiêm trọng và tỉ lệ hạt lép cao. Thiếu hụt nước trong
giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng có thể làm giảm chiều cao cây, số nhánh và
diện tích lá nhưng năng suất sẽ không bị ảnh hưởng do sinh trưởng bị chậm lại
nếu được cấp nước kịp thời trước khi cây lúa trổ bông (Doorenbos, J., et al.,
1979). Do đó, nước không thể thiếu trong đời sống cây trồng (De Datta, 1981).
1.3 Vai trò của nước đối với cây lúa.
Nước là thành phần chủ yếu cấu tạo cơ thể, là điều kiện để thực hiện tiến trình
sinh lý trong cây (Nguyễn Đình Giao và ctv., 1997). Nước đóng vai trò quan
trọng chiếm 60 - 90% để thực hiện các quá trình quang hợp, cấu thành vật chất
hữu cơ, tham gia quá trình sinh trưởng phát triển của cây trồng (Nguyễn
Thượng Bằng và Nguyễn Anh Tuấn, 2002). Nước trong đất và mực nước trên
ruộng có quan hệ mật thiết với sự sinh trưởng của cây lúa (Nguyễn Văn Luật,
4
2003). Lượng nước cây cần bao gồm 2 thành phần là lượng nước bốc hơi qua lá

và qua khoảng trống, trong thực tế 2 lượng nước này cần được cung cấp đầy đủ
thông qua đất (Ngô Đức Thiệu và Hà Học Ngô, 1978). Nước vừa là yếu tố gia
tăng năng suất, vừa là yếu tố hạn chế năng suất. Thiếu nước ở mỗi giai đoạn
đều ảnh hưởng đến năng suất lúa, đặc biệt từ giai đoạn giảm nhiểm đến trổ
bông cây lúa rất nhạy cảm nếu bị thiếu nước (Trương Đích, 2000). Nước còn
có tác dụng điều hòa tiểu khí hậu trong ruộng, tạo điều kiện cho việc cung cấp
dưỡng chất, làm giảm nhiệt độ, muối, phèn, độc chất và cỏ dại (Nguyễn Ngọc
Đệ, 2008).
1.4 Chế độ nước qua các thời kỳ sinh trưởng của cây lúa.
Thời kỳ gieo - mạ
Sau khi gieo cần tạo điều kiện đảm bảo chế độ nước và nhiệt trong đất phù hợp
để hạt lúa nảy mầm tốt, hạn chế sự nảy mầm phát triển của cỏ dại, hạt lúa nảy
mầm tốt trong điều kiện nhiệt độ 27 - 37
0
C, độ ẩm đất 85 - 98% độ ẩm tối đa.
Thời kỳ gieo đến khi mạ có 3 lá chế độ nước liên quan đến yếu tố nhiệt độ và
oxy. Trong thời kỳ này nếu làm đất kỹ, bề mặt ruộng tương đối bằng phẳng cần
giữ bảo hoà nước hay có một lớp nước nông 2 - 5cm, bộ rễ lúa dễ phát triển và
hút thức ăn thuận lợi. Mặt khác, lớp nước có thể khống chế hạt cỏ nảy mầm và
sinh trưởng (Nguyễn Văn Luật, 2003; Ngô Đức Thiệu và ctv., 1978).
Thời kỳ cuối đẻ nhánh đến đứng cái
Theo Nguyễn Văn Hoan (1999), sau khi lúa đẻ nhánh rộ nếu cần tăng cường sự
đẻ nhánh thì rút cạn nước chỉ giữ vừa đủ bùn mềm trong 4 - 5ngày. Giun trong
ruộng hoạt động mạnh, đùn mùn đều, cây lúa sinh thêm một lớp nhánh lúc đó
cần đưa nước trở lại mức 5 - 6cm để các nhánh đã đẻ lớn lên.
Giai đoạn từ đẻ nhánh rộ đến đứng cái, để loại trừ các nhánh vô hiệu giúp cây
lúa tập trung chất dinh dưỡng nuôi các nhánh còn lại, các kết quả nghiên cứu
cho thấy rằng hạn chế nhánh vô hiệu bằng tháo cạn nước hoặc tưới sâu đều cho
năng suất cao, nhưng tháo cạn có tác dụng tốt hơn
Thời kỳ làm đòng đến trổ bông

Trong thời kỳ này, lúa đã phát triển đến mức cao nhất, nhu cầu nước của cây
lúa rất cao. Thiếu nước dù chỉ là trong một thời gian ngắn cũng đã làm giảm
năng suất rõ rệt. Không có lớp nước hoặc lớp nước sâu (20 - 25cm) thì trọng
lượng khô thân lá, hạt đều giảm so với lớp nước nông 3 - 5cm. Lớp nước nông
đảm bảo đủ lượng nước cần thiết cho lúa và nhiệt độ được điều hoà, kích thích
rễ lúa ăn sâu và đâm ngang, hút được nhiều chất dinh dưỡng hơn. Khi ẩm độ
5
đất xuống dưới 60% độ ẩm tối đa thì lúa bị nghẹn đòng (Nguyễn Văn Luật,
2003).
Thời kỳ trổ đến chín
Sau khi lúa trổ bông, các sản phẩm quang hợp tích luỹ ở thân lá được chuyển
vào bông hạt. Vì vậy, thời kỳ này cây thiếu nước sẽ ảnh hưởng lớn đến độ mẩy
của hạt, trọng lượng hạt và năng suất sẽ giảm. Nhưng nếu giữ lớp nước trên
ruộng trong suốt thời kỳ này thì lúa chín chậm, hàm lượng nước trong hạt cao,
chất lượng sản phẩm không tốt. Theo Bùi Huy Đáp (1977), rút nước khi bông
lúa đỏ đuôi sẽ làm lúa chín nhanh, chín đều, thuận lợi cho công tác thu hoạch
trên đồng ruộng, thường rút vào khoảng 15-20 ngày trước khi gặt.
1.5 Phát thải CH
4
và N
2
O trong nông nghiệp.
1.5.1 Sự phát thải CH
4
và N
2
O trong canh tác lúa
Ba chất khí nhà kính quan trọng liên quan đến nông nghiệp là CO
2
, CH

4
và
N
2
O (Snyder, C.S., et al., 2009). Trong hệ thống canh tác lúa nước, một lượng
lớn khí gây hiệu ứng nhà kính đã phát thải vào khí quyển như khí oxit-carbon
(CO
2
), khí mê-tan (CH
4
) và một lượng nhỏ khí N
2
O. Vào đầu năm 1980, ước
tính trên những vùng đất thấp trồng lúa đã sản sinh ra khoảng 50-100 tấn/năm
khí CH
4
, chiếm khoảng 10-20% tổng khí CH
4
trên toàn thế giới được sản sinh
ra (Kirk, 2004). Tuy nhiên, theo đánh giá gần đây cho thấy nhiều cánh đồng
thải ra khí này thấp hơn so với khám phá trước đây vì có sự thay đổi biện pháp
canh tác như giảm lượng sử dụng phân hữu cơ (Van dergon et al.,, 2000).
Kết quả nghiên cứu của Parkin and Kaspar (2006) cho thấy lượng phát thải
N
2
O từ đất trồng đậu tương thì ít hơn so với từ đất trồng ngô. Điều này được
giải thích là do N
2
được cố định từ khí quyển và chuyển thành ion NH
4

+
trong
cây họ đậu để tạo thành protein và như thế tiến trình nitrat hoá và khử nitrat
trong đất bị hạn chế so với phân vô cơ được bón vào đất (Snyder, C.S., et al.,
2009).
N
2
O không chỉ là khí nhà kính quan trọng nhưng nó cũng là tác nhân phá huỷ
tầng ozone và như thế làm tăng tia cực tím vào trái đất (Crutzen, 1981). Trước
đây N
2
O được xem phát thải từ ruộng lúa vào khí quyển là rất ít. Tuy nhiên,
trong những năm của 1990, các nhà khoa học Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu
sự phát thải N
2
O từ ruộng lúa và phát hiện rằng ruộng lúa cũng là nguồn phát
thải N
2
O quan trọng, ước lượng khoảng 22% của tổng phát thải từ đất trồng ở
Trung Quốc (Xing, 1998). Lượng phát thải cao của N
2
O này được giải thích do
các hoạt động canh tác như: luân canh lúa-cây trồng cạn, sự tưới khô-ngập xen
kẽ trên ruộng lúa trong mùa trồng.
6
Cần có sự cân nhắc lợi ích giữa sự giảm phát thải CH
4
bằng cách tiêu nước
giữa vụ so với rủi ro do gia tăng phát thải N
2

O mà nó đem lại bởi tác động của
nitrat hoá và khử nitrat (Guo and Zhou, 2007). Thí dụ, ở Trung Quốc, sự phát
thải CH
4
xuất hiện ở thế oxy hoá khử thấp hơn (< -100 mV) khi mà sự phát thải
N
2
O lại xảy ra ở mức cao hơn (> +200 mV), và do đó có sự đối nghịch phát
thải giữa hai loại khí nhà kính này (Hou, et al., 2000). Duy trì thế oxy hoá khử
giữa -100 và +200 mV được khuyến cáo để ngăn ngừa sự sản sinh CH
4
và đủ
thấp để khử N
2
O thành N
2
(Helen and Smith., 2010).
Trong một thí nghiệm ở Đài Bắc, lượng phát thải khí CH
4
cao ở giai đoạn làm
đòng và ra hoa và thấp ở giai đoạn cấy và chín trong vụ đầu tiên. Tốc độ phát
thải khí CH
4
xảy ra nhanh từ 12 giờ trưa đến 3 giờ chiều và chậm lại từ 2 giờ
đến 5 giờ sáng. Sự phát thải khí CH
4
cho thấy sự tương quan cao với nhiệt độ
không khí và tương quan thấp với cường độ ánh sáng. Phát thải khí mê-tan
trong các mùa vụ thứ hai (13,7 - 28,9 g m
-2

) cao hơn khoảng 2-5 lần so với mùa
vụ đầu tiên (2,6 -11,7 g m
-2
). Hiện tượng này đã được đảo ngược khi ruộng cho
ngập liên tục. Ước tính tổng phát thải khí mê-tan từ các cánh đồng lúa Đài
Loan với hệ thống tưới ngập liên tục vào năm 1996 là 27.352 và 69.060 mg,
thấp hơn 231.147 mg tính theo phương pháp IPCC (International Panel on
Climate ) khi ruộng cho ngập lụt thường xuyên. Tưới ngập liên tục là một cách
tiếp cận hữu ích để giảm lượng khí thải trong các lĩnh vực lúa. (Shang-Shyng
Yang , Hsiu-Lan Chang, 1999).
Kết quả nghiên cứu của K.W. Yu et al, 2001 cho thấy rằng sự phát thải N
2
O đã
được kiểm soát trong dãy phạm vi hẹp của khả năng oxi hóa khử +120 đến
+250 mV trong sự cân bằng sản xuất N
2
O và sự khử thành N
2
. Sự phát thải khí
CH
4
xảy ra tại một giá trị oxi hóa cụ thể và luôn tỉ lệ nghịch với giá trị đó. Khí
mê-tan phát thải xảy ra dưới một điểm đất có tiềm năng oxi hóa khử cụ thể, và
tỷ lệ phát thải tương quan nghịch đến tiềm năng đất oxi hóa khử. Bằng cách suy
luận các mối quan hệ tuyến tính của phát thải CH
4
so với tiềm năng oxi hóa
khử của đất, tiềm năng oxi hóa khử đối với phát thải CH
4
ước tính khoảng -170

(đất trồng lúa - Mỹ), -150 (đất lúa - Trung Quốc), -215 (đất trồng ngô - Bỉ), và
+195 mV (đất lúa mì – Bỉ) tương ứng. Ngoài ra, kết quả chỉ ra rằng một đất với
một tiềm năng oxi hóa khử thấp hơn với phát thải CH
4
có khả năng phát thải
CH
4
cao hơn. Trong nghiên cứu này, lượng khí thải N
2
O, CH
4
đã được tìm thấy
xảy ra tại một đất tiềm năng khác biệt rõ rệt điều kiện oxi hóa khử. Phạm vi của
các giá trị oxi hóa khử đất tiềm năng mà cả hai N
2
O, CH
4
phát thải thấp là khác
nhau cho các loại đất khác nhau, nhưng nó nằm giữa +120 và -170 mV. Đây là
một phạm vi rộng tiềm năng oxi hóa khử tạo điều kiện cho các thực hành quản
lý lĩnh vực để giảm thiểu cả hai N
2
O, CH
4
phát thải từ các hệ sinh thái đất ngập
nước.
7


1.5.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát thải CH

4
và N
2
O.
1.5.2.1 CH
4
Khí CH
4
phát thải từ ruộng lúa chủ yếu do chế độ nước và chất hữu cơ, phát
thải CH
4
ít phụ thuộc vào loại đất, thời tiết, cách làm đất, sử dụng phân bón và
giống lúa (Bronson et al.,, 1997a and 1997b; Wassman et al.,, 2000). Rút nước
giữa vụ vùng trồng lúa ở Trung Quốc, Nhật Bản làm giảm phát thải khí CH
4
.
Tương tự như vậy, môi trường trồng lúa cung cấp nước không đầy đủ (như ở
những nơi bị khan hiếm nước) ít có tiềm năng phát thải khí CH
4
hơn là nơi
được cung cấp nước đầy đủ.
Theo Nguyễn Việt Anh (2010), khí CH
4
phát thải từ ruộng lúa chủ yếu do chế
độ nước và phân giải chất hữu cơ ở điều kiện yếm khí. Đây là quá trình phân
giải sinh hóa phức tạp có sự tham gia của vi khuẩn metan (Methanobacterium)
và phụ thuộc vào các yếu tố môi trường, trong đó chủ yếu là thế oxy hóa khử
(Eh), chế độ nước, chất hữu cơ và nhiệt độ, Sự thay đổi chế độ nước sẽ kéo
theo sự thay đổi chế độ khí, nhiệt độ và Eh của môi trường đất. Đất ngập nước
là điều kiện để phát thải khí CH

4
cao.
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Tỉnh và ctv. (2007), cường độ phát thải
khí CH
4
trong các giai đoạn đất khô ở ruộng tưới khô ngập luân phiên, đa số
đều nhỏ hơn ruộng ngập liên tục và giảm rõ rệt nhất ở thời kỳ có lượng phát
thải lớn nhất (giai đoạn đẻ nhánh và làm đòng). Các ruộng lúa ngập liên tục tạo
các điều kiện kỵ khí trong đất, những điều kiện này làm tăng khả năng phóng
thích khí CH
4
. Các ruộng ngập không liên tục thì giảm khả năng phóng thích
khí CH
4
(Wassmann et al., 2000).
Theo Nguyễn Hữu Thành và ctv. (2012) trong suốt quá trình sinh trưởng của
lúa, Eh của đất giảm dần từ đầu vụ, quá trình ngập nước tạo điều kiện yếm khí
hình thành chất khử trong đất và Eh đạt thấp nhất ở thời kỳ 5-6 tuần sau khi
gieo (từ -230 đến -235 mV), thời kỳ lúa đẻ nhánh rộ, tương ứng với thời điểm
cường độ phát thải CH
4
đạt cao nhất. Đây là thời kỳ đứng cái, làm đòng của
cây lúa, cây lúa phát triển về sinh khối, bộ rễ phát triển mạnh tạo thành hệ
thống mao quản để khí CH
4
phát thải, rễ huy động lượng lớn chất dinh dưỡng
cho cây đồng thời cũng bài tiết các chất hữu cơ vào đất, làm lượng chất hữu cơ
tăng, làm chất khử tăng do các phản ứng yếm khí và làm Eh giảm. Sau thời kỳ
này cây lúa phát triển ổn định tạo điều kiện cho oxy xâm nhập qua lá, thân và
rễ làm cho quá trình oxy hóa xảy ra, Eh tăng dần đến cuối vụ. Sau giai đoạn

8
này sinh khối của rễ, thân và lá giảm dần nên cường độ phát thải khí CH
4
giảm
và nhỏ nhất ở các thời kỳ ngậm sữa, chắc xanh đến chín vàng (giai đoạn cuối).
Rút nước để đất khô giữa vụ làm giảm lượng phát thải CH
4
trong ruộng lúa
(Yagi et al., 1997). Li et al., (2004) cũng cho thấy để nước khô giữa vụ một lần
giảm phát thải CH
4
là 40% và nếu để khô 2 lần, CH
4
giảm 48% so với ruộng
lúa ngập nước liên tục. Tuy nhiên, Helen and Smith (2010) cho rằng cần duy trì
thế oxy hoá khử giữa -100 và +200 mV để ngăn ngừa sự sản sinh CH
4
và mức
độ khử đủ thấp để khử N
2
O thành N
2
.
1.5.2.2 N
2
O
Hệ thống đất - nước được xem là nguồn chính gây ra sự phát thải N
2
O và N
2

vào khí quyển thông qua ảnh hưởng của nó lên hoạt động của quần thể vi sinh
vật trong đất (Wulf et al., 1999; Hernandez and Mitsch, 2006). Thêm vào đó,
chế độ nước là nhân tố chính gây nên sự biến đổi N trên đất lúa bởi việc luân
phiên giữa giai đoạn khô và ngập. Cai et al., (1997, 2000) đã báo cáo rằng một
lượng lớn N
2
O, N
2
đi ra khỏi đất lúa sau khi cho ngập nước trở lại. Yan et al.,
(2000) cho rằng con đường chủ yếu gây ra sự bay hơi N
2
O và N
2
là tình trạng
nước trong đất. Đó cũng là kết quả nghiên cứu của Zheng et al., (2000) and
Huang et al., (2004). Những số liệu cho thấy độ ẩm và nhiệt độ đất, thay vì là
lượng phân N bón vào, quyết định sự bay hơi N
2
O và N
2
trong hệ thống luân
canh lúa với các loại cây trồng khác ở vùng đông nam Trung Quốc. Sự bốc
thoát gia tăng nhanh chóng ở độ ẩm 110% khả năng chứa nước của đất (Huang
et al., 2007). Towprayoon et al., (2005) thấy rằng khả năng bốc thoát liên quan
chặt chẽ với số ngày khô hơn là với mức độ khô.
*Mất N dưới dạng N
2
O
Theo Fillery et al., 1984 thì sự hiện diện của lớp nước mặt trong ruộng lúa

(flood water) đã dẫn đến sự khác nhau rất lớn giữa các trạng thái đạm trong hệ
thống canh tác lúa nước so với hệ thống cây trồng cạn. Sự hiện diện của lớp
nước mặt này đã ngăn cản sự di chuyển của oxi xuống các tầng sâu hơn. Ở thời
điểm ngập nước, lớp nước mặt đã tạo điều kiện cho hoạt động của các vi sinh
vật nằm ở giao diện giữa lớp nước và lớp đất mặt. Nhu cầu oxy cho hoạt động
của các vi sinh vật hiếu khí cùng với nhu cầu oxy cho các tiến trình trong đất
dẫn đến các điều kiện khử xảy ra. Dưới các điều kiện này, NO bị khử nhanh
chóng và quá trình nitrate hóa bị ngưng lại, phần lớn đạm vô cơ sẽ tồn tại dưới
dạng NH
3
và sẽ bị bốc hơi. Nếu lượng NH
3
và NH
4
+
cân bằng thì đạm trong lớp
nước mặt sẽ chuyển đổi thành NH
4
+
với điều kiện pH trong môi trường cao. So
với tốc độ phản ứng của sự chuyển hóa đạm trong đất thì tốc độ phản ứng xảy
ra ở lớp nước mặt, ở giao diện giữa lớp nước và lớp đất mặt trong đất lúa
thường nhanh hơn trong suốt thời điểm bón phân hoặc khi nồng độ đạm trong
9
lớp nước mặt duy trì cao (Ngô Ngọc Hưng, 2009). Trong khi đó trong hệ canh
tác lúa khô-ngập luân phiên, dạng đạm tồn tại chủ yếu là nitrate và chính vì vậy
sự mất đạm do bốc thoát hơi ammonia là không đáng kể, sự bốc thoát hơi
ammonia chỉ có thể xảy ra ngay sau khi bón phân đạm. Điều kiện khô-ngập có
thể đẩy mạnh tiến trình nitrate hóa-khử nitrate dẫn đến kết quả là mất đạm ở
dạng N

2
và N
2
O. Tiến trình kép nitrate hóa - khử nitrate được xem như là
nguồn chủ yếu gây ra sự mất N trên đất lúa, một nghiên cứu đã báo cáo rằng
tiến trình kép này làm mất hơn 40% lượng phân N bón vào (Buresh, 1991).
Pathak et al., (2007) và tính toán được rằng tổng lượng N mất đi từ sự khử
nitrate vào khoảng 16,7 kg N ha
-1
ngày
-1
và tốc độ mất là 0,19 kg N ha
-1
ngày
-1
.
Điều này có nghĩa là lượng N đi vào khí quyển từ phân bón chiếm 13,6% N
đầu vào; đây là một trong những nhân tố chính gây ô nhiễm môi trường.
Dưới điều kiện thoáng khí N bị khoáng hóa với tốc độ cao hơn so với điều kiện
yếm khí. Điều này xảy ra là do dưới điều kiện thoáng khí rễ cây có thể tiết ra
những enzyme như protease và/hoặc các acid hữu cơ làm thúc đẩy hoạt động
của quần thể vi sinh vật. Trên ruộng lúa, chỉ một lớp mỏng khoảng 10 cm đất
mặt và vùng rễ là thoáng khí trong khi phần còn lại đều là yếm khí (Mikkelsen
et al., 1995). Đối với lúa nước phân N được sử dụng chủ yếu là urea và
ammonium sulphate. Chính vì vậy khi NH
4
+
được giải phóng ra thì chúng sẽ bị
oxi hóa tạo thành NO
3

-
trước khi bị khử nitrate, và nitrate hóa trở thành bước
giới hạn của sự khử nitrate (Rao et al., 1984).
Trên đất lúa, sự nitrate hóa và khử nitrate diễn ra gần như song song nhau trong
phẫu diện đất. Tầng đất có oxi nơi xảy ra sự nitrate hóa thì rất mỏng và nitrate
nhanh chóng bị phân tán vào tầng đất yếm khí bên dưới, nơi mà sự khử nitrate
xảy ra, biến đổi NO
3
-
thành N
2
+ N
2
O (Buresh and De Datta, 1990). Bằng
chứng cho tiến trình kép này xuất phát từ những nghiên cứu về cân bằng N
(Fillery et al., 1984 and 1986; Reddy and Patrick, 1986). Khi mà sự nitrate hóa
và khử nitrate gần như tiến hành song song thì tốc độ nitrate hóa có thể được
ước lượng bằng những sản phẩm của tiến trình khử nitrate (Reddy and Patrick,
1984). Để chứng minh cho giả thuyết này, Carrasso et al, (2004) đã tiến hành
nghiên cứu ở Tây Ban Nha, kết quả cho thấy trong điều kiện nhà lưới tốc độ
bốc thoát N
2
O + N
2
là khoảng 32.9 ng N cm
-2
giờ
-1
vào tuần đầu tiên sau khi bố
trí thí nghiệm, ở tuần thứ hai thì tốc độ này là 322 ng Ncm

-2
giờ
-1
. Dưới điều
kiện đồng ruộng thì tốc độ này là 90.8 ng Ncm
-2
giờ
-1
. Kết quả này cũng phù
hợp với nghiên cứu của Chen et al., (1998a) và nghiên cứu của Alleman
(1985). Bên cạnh đó, trong những điều kiện tối hảo hoạt động khử nitrate đạt
tối đa thì lượng N
2
O + N
2
bốc thoát là từ 1992 ng N cm
-2
giờ
-1
đến 2083 ng N
cm
-2
giờ
-1
(Carrasso et al., 2004). N bị thất thoát thông qua sự khử nitrate không
bao giờ thấp hơn 8% lượng phân N bón vào, trung bình là khoảng 17%. Theo
10
Monteny et al., (2006) 65% lượng N
2
O + N

2
bốc thoát là từ tiến trình nitrat hoá
và khử nitrate.
Đối với đất lúa ngập nước liên tục, điều kiện yếm khí thường xuyên, thiếu oxi
làm hạn chế sự nitrate hóa. Ngược lại ở đất lúa thoáng khí, khử nitrate được
xem là tiến trình quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự mất N (Aulakh et al.,
2001).
1.6 Các yếu tố cấu thành năng suất lúa.
Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), thì năng suất được hình thành và chịu ảnh
hưởng trực tiếp của bốn yếu tố gọi là bốn thành phần năng suất lúa. Đó là các
yếu tố: số bông trên đơn vị diện tích, tỉ lệ hạt chắc, số hạt trên bông và trọng
lượng hạt. Mỗi thành phần năng suất được quyết định ở một giai đoạn nhất
định của cây trồng.
1.6.1 Số bông trên đơn vị diện tích
Theo Nguyễn Đình Giao và ctv. (1997) trong bốn yếu tạo thành năng suất thì số
bông trên đơn vị diện tích là yếu tố quyết định nhất và sớm nhất, nó có thể
đóng góp 74% năng suất, trong khi số hạt và trọng lượng hạt đóng góp 26%
năng suất còn lại. Số bông trên đơn vị diện tích mang đặc tính di truyền định
lượng và di truyền độc lập với nhiều đặc tính quan trọng khác. Tuy nhiên, số
bông trên đơn vị diện tích còn chịu ảnh hưởng lớn của kỹ thuật canh tác và điều
kiện ngoại cảnh (chế độ phân bón, nước tưới, mật độ sạ hoặc cấy, nhiệt độ, ánh
sáng…). Theo Nguyễn Đình Giao và ctv. (1997) cho rằng số bông có quan hệ
nghịch với số hạt trên bông và trọng lượng hạt, nên khi tăng mật độ, số bông
trên đơn vị diện tích sẽ tăng nhưng số hạt trên bông và trọng lượng hạt sẽ giảm.
Nếu mật độ quá dầy, đầu tư phân bón cao nhưng dễ dẫn đến gia tăng sâu bệnh
trên ruộng lúa.
Vì vậy, để cho năng suất cao cây lúa cần có số bông trên đơn vị diện tích vừa
phải. Gia tăng số hạt chắc trên bông trên một đơn vị diện tích là biện pháp gia
tăng năng suất tốt hơn là gia tăng số bông trên đơn vị diện tích (Nguyễn Đình
Giao và ctv., 1997; Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).

1.6.2 Số hạt trên bông
Số hạt trên bông được quyết định từ lúc tượng cổ bông đến năm ngày trước khi
trổ, quan trọng nhất là giai đoạn phân hóa hoa và giảm nhiễm tích cực. Số hạt
trên bông tùy thuộc vào số hoa được phân hóa và số hoa bị thoái hóa, hai yếu tố
này ảnh hưởng bởi giống, kỹ thuật canh tác và điều kiện thời tiết mà tỉ lệ hạt
cao hay thấp. Trên cùng một cây lúa, những bông chính thường có nhiều hạt,
11
những bông phụ phát triển sau nên ít hạt hơn. Số hoa trên bông quá nhiều dễ
dẫn đến tỷ lệ hạt chắc thấp, năng suất sẽ không cao (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
1.6.3 Tỉ lệ hạt chắc
Tỉ lệ hạt chắc được tính bằng phần trăm hạt chắc trên tổng số hạt. Phần trăm
hạt chắc được quyết định từ đầu thời kỳ phân hóa đòng đến khi lúa vào chắc
nhưng quan trọng nhất là thời kì phân bào giảm nhiễm. Tỉ lệ hạt chắc tùy thuộc
vào số hoa trên bông, đặc tính sinh lý của cây lúa và ảnh hưởng của điều kiện
ngoại cảnh (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
Trong giai đoạn trổ mà gặp điều kiện thời tiết không thuận lợi hay không cung
cấp đầy đủ chất dinh dưỡng thì sẽ làm cho hạt không vào chắc được nên làm
tăng số hạt lép sẽ ảnh hưởng đến năng suất lúa. Muốn có năng suất cao thì tỉ lệ
hạt chắc phải đạt trên 80% (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
1.6.4 Trọng lượng 1000 hạt
Trọng lượng hạt được quyết định ngay từ thời kì phân hóa hoa đến khi chín
nhưng quan trọng là thời kì giảm nhiễm tích cực và vào chắc rộ. Trọng lượng
hạt phụ thuộc vào cở hạt và độ nẩy của hạt lúa (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
Nguyễn Đình Giao và ctv. (1997) đã kết luận rằng trọng lượng 1000 hạt chịu
tác động mạnh của điều kiện môi trường. Khối lượng hạt do hai yếu tố cấu
thành, khối lượng vỏ trấu chiếm 20% và khối lượng hạt gạo chiếm 80%. Tuy
nhiên theo Yosida (1981), trọng lượng hạt là đặc tính của giống và kích thước
hạt bị kiểm soát chặt chẽ bởi kích thước của vỏ trấu. Hạt lúa không thể phát
triển lớn hơn vỏ trấu trong bất kì trường hợp nào dù ngoại cảnh thuận lợi và
đầy đủ dinh dưỡng. Sau khi trổ bông cần tạo điều kiện cho cây sinh trưởng tốt

để quang hợp được tiến hành mạnh mẽ, tích lũy được nhiều tinh bột thì khối
lượng hạt sẽ cao (Vũ Văn Hiển và Nguyễn Văn Hoan, 1999).








12


CHƯƠNG 2
PHƯƠNG TIỆN PHƯƠNG PHÁP
2.1 Phương tiện thí nghiệm
2.1.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm
Thí nghiệm được thực hiện vào vụ Đông Xuân 2012 - 2013 tại Xã Đông
Thạnh, Thị xã Bình Minh, Tỉnh Vĩnh Long.
2.1.2 Vật liệu thí nghiệm
* Đất
Một số đặc tính vật lý, hóa học ban đầu của đất lúa đã được phân tích tại Bộ
môn Khoa Học Đất, khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học
Cần Thơ.
Thí nghiệm được thực hiện trên nền đất có đặc tính vật lý, hóa học ban đầu như
sau:
Bảng 2.1. Các đặc tính vật lý, hóa học ban đầu của đất canh tác lúa
Độ sâu
(cm)
pH

EC
(mS/cm)
N
tổng
số
(%)
Lân
hữu
dụng
(mg/kg)

C hữu
cơ
(%C)
Sa cấu(%)
Cát Thịt Sét
0 - 20 5,61 0,18 0,24 7,92 3,07
43,6 55,7 0,72
20 - 40 5,46 0,25 0,11 3,11 1,34
46,7 52,4 0,85
* Giống lúa : Giống lúa OM5451 có thời gian sinh trưởng 85-90 ngày và năng
suất bình quân Vụ Đông xuân: 6 - 8 tấn/ha, vụ Hè Thu : 5 - 6 tấn/ha.
* Phân bón
- Đạm: Urea (CO)
2
NH
2
có 46% N.
- Lân: Super lân Long Thành (Ca(H
2

PO
4
)H
2
O) có hàm lượng P
2
O
5
≥ 12,5%.
- Kali: Kali clorua (KCl) 60% K
2
O.
* Dụng cụ lấy khí
Sử dụng buồng khép kín (closed chamber) để thu khí phát thải N
2
O và CH
4

(Hayashi et al., 2006).